福州市2013—2014学年第一学期高三期末质量检测
物 理 试 卷
（满分：100分；完卷时间：90分钟）
一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得4分，有选错的和不答的得0分。）
1．下列符合物理学史实的是
A．卡文迪许利用扭秤巧妙地测得静电力常量k的数值
B．开普勒发现了行星运动的规律，提出了万有引力定律
C．伽利略通过斜面实验的合理外推，得出了自由落体运动的规律
D．法拉第根据小磁针在通电导线周围的偏转发现了电流的磁效应
2．A、B两个质点沿同一直线运动的v-t图象如图所示，已知两质点在t=0时刻，经过同一位置。由图可知
A．在t2时刻两个质点相遇
B．在t1时刻两个质点运动方向相同
C．在t1时刻两个质点加速度相同
D．在t1时刻两个质点相距最远
3．从同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力。要使两球在空中相遇，则必须
A．两球的初速度一样大
B．B球初速度比A大
C．同时抛出两球
D．先抛出A球
4．如图所示，质量为m的小球沿光滑的斜面AB下滑，然后可以无能量损失地进入光滑的圆形轨道BCD，小球从A点开始由静止下滑，已知AC之间的竖直高度为h，圆轨道的半径为R，重力加速度为g，则下列判断正确的是
A．若h=2R，则小球刚好能到达D点
B．若小球恰好能通过D点，则小球到达D点的速率为
C．小球能通过D点，则小球在C点和D点的向心加速度大小相等
D．若小球到达D点的速率为，小球对D点的压力大小为2mg
5．喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以相同的速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则不同微滴在极板间电场中
A．向负极板偏转
B．加速度一定相同
C．运动时间一定相同
D．竖直方向偏移的距离一定相同
6．如图所示，有一矩形线圈面积为S，匝数为N，总电阻为r，外电阻为R，接触电阻不计。线圈绕垂直于磁感线的轴OO'以角速度w匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B。则
A．当线圈平面与磁感线平行时，线圈中电流为零
B．电流有效值
C．电动势的最大值为
D．外力做功的平均功率
7．图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一个带负电的点电荷，有一带电粒子以某一初速度射人该电场区，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点为实线和虚线的交点，则下列说法正确的是
A．a点的电势高于b点的电势
B．带电粒子在c点所受电场力比a点大
C．带电粒子在a点的电势能小于在c点的电势能
D．带电粒子由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化
8．如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C，R为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。闭合开关S后，将照射光强度增强，电压表示数的变化量为△U，电流表示数的变化量为△I，，则在此过程中
A．△U和△I的比值增大
B．电压表示数U和电流表示数I比值不变
C．电阻R0两端电压增大，增加量为△U
D．电容器的带电量减小，减小量为c△U
9．图中L是绕在铁芯上的线圈，它与电阻R、R0、开关和电池E构成闭合回路，开关S1和S2开始都处在断开状态。设在t=0时刻，接通开关S1，经过一段时间，在t=t1。时刻，再接通开关S2，则能较准确表示电阻R两端的电势差Uab随时间t变化的图线是
10．如图所示，卡车通过定滑轮以恒定的功率P0拉绳，牵引河中的小船沿水面运动，已知小船的质量为m，沿水面运动时所受的阻力为f且保持不变，当绳AO段与水平面夹角为θ时，小船的速度为v，不计绳子与滑轮的摩擦，则此时小船的加速度等于
A． B．
C． D．
二、计算题（本题含5小题，共60分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
11．（10分）如图所示，水平细杆上套一环A，环A与球B问用一不可伸长轻质绳相连，质量分别为mA=0.40kg和肌mB=0.30kg，由于B球受到水平风力作用，使环A与球B一起向右匀速运动。运动过程中，绳始终保持与竖直方向夹角=30°，重力加速度g取10m∕s2，求：
（1）B球受到的水平风力大小；
（2）环A与水平杆间的动摩擦因数。
12．（12分）在一周期性变化的匀强磁场中有一圆形闭合线圈，线圈平面与磁场垂直，如图甲所示，规定图中磁场方向为正。已知线圈的半径为r、匝数为N，总电阻为R，磁感应强度的最大值为B0，变化周期为T，磁感应强度按图乙所示变化。求：
（1）在0~内线圈产生的感应电流的大小I1；
（2）规定甲图中感应电流的方向为正方向，在图丙中画出一个周期内的i-t图象，已知图中；
（3）在一个周期T内线圈产生的焦耳热Q。
13．（12分）某仪器在地面上受到的重力为160N，将它置于宇宙飞船中，当宇宙飞船以a=0.5g的加速度竖直上升到某高度时仪器所受的支持力为90N，取地球表面处重力加速度g=10m∕s2，地球半径R=6400km。求：
（1）此处的重力加速度的大小g’；
（2）此处离地面的高度H；
（3）在此高度处运行的卫星速度v．
14．（12分）如图所示，用轻弹簧将质量均为m=1 kg的物块A和B连接起来，将它们固定在空中，弹簧处于原长状态，A距地面的高度h1=0.90m。同时释放两物块，设A与地面碰撞后速度立即变为零，由于B压缩弹簧后被反弹，使A刚好能离开地面（但不继续上升）。已知弹簧的劲度系数k=100N／m，取g=10m／s2。求：
（1）物块A刚到达地面的速度；
（2）物块B反弹到最高点时，弹簧的弹性势能；
（3）若将B物块换为质量为2m的物块C（图中未画出），仍将它与A固定在空中且弹簧处于原长，从A距地面的高度为h2处同时释放，C压缩弹簧被反弹后，A也刚好能离开地面，此时h2的大小。
15．（14分）如图，在xOy平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，第四象限内存在方向沿-y方向、电场强度为E的匀强电场。从y轴上坐标为a的一点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子，速度方向范围是与+y方向成30°～150°，且在xOy平面内。结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到x轴上，然后进入第四象限的匀强电场区。已知带电粒子电量为q，质量为m，重力不计。求：
（1）垂直y轴方向射入磁场粒子运动的速度大小v1；
（2）粒子在第Ⅰ象限的磁场中运动的最长时间以及对应的射入方向；
（3）从x轴上点射人第四象限的粒子穿过电磁场后经过y轴上的点，求该粒子经过点的速度大小。
福州市2013—2014学年第一学期高三期末质量检测
物理试卷参考答案及评分标准
一、选择题：
1．C 2．B 3．C 4．B 5．C 6．D 7．D 8．D 9．A 10．A
二、计算题：
11.（10分）
解：（1）对B球受力分析，如图，根据平衡条件可得
F=mBgtanθ……① （3分）
数据代入得 F=1.73N……②（1分）
（2）选取环、球和轻绳整体为研究对象，受力如图所示。
根据平衡条件得N =(mA+mB)g…… ③（1分）
F = f ……④（1分）
且 f =μN ……⑤（1分）
解得 ……⑥（2分）
数据代入得……（1分）
12．（12分）解：
（1）在内感应电动势 ①（2分）
磁通量的变化②
解得 ③（1分）
线圈中感应电流大小 ④（2分）
（2）图画正确给3分（每段1分）
（3）在和两个时间段内产生的热量相同，有
⑤（1分）
在时间内产生的热量 ⑥（1分）
一个周期内产生的总热量 ⑦（2分）
13（12分）.解：
（1）由在地表仪器重160N，可知仪器质量 m=16kg ……①
根据牛顿第二定律，有 F－mg′=ma ……②（3分）
代入数据，得 g′=0.625m/s2 ……③（1分）
（2）设此时飞船离地高度为H，地球质量为 M，
该高度处重力加速度 ……④（2分）
地表重力加速度 ……⑤（1分）
联立各式得 H=3R=1.92×107m ……⑥（1分）
（3）设该高度有人造卫星速度为v，其向心力由万有引力来提供，有
……⑦（3分）
由⑤⑦式得 ……⑧（1分）
14．（12分）解：（1）依题意，AB两物块一起做自由落体运动……①（1分）
设A物块落地时速度为v1，此时B的速度也为v1
则有 ……②（1分）
（2）设A刚好离地时，弹簧的形变量为x，此时B物块到达最高点
对A物块，有 mg＝kx……③（1分）
A落地后到A刚好离开地面的过程中，对于A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，
有：mv12＝mgx＋ΔEP ……④（3分）
由②③④可得：ΔEP=0.5 J ……⑤（1分）
（3）换成C后，设A落地时，C的速度为v2，
则有 ……⑥（1分）
A落地后到A刚好离开地面的过程中，A、C及弹簧组成的系统机械能守恒，
则有 ×2mv22＝2mgx＋ΔEP ……⑦（3分）
联立解得 h2＝0.125 m ……⑧（1分）
15．（14分）
解：（1）如图所示，粒子运动的圆心在O点，轨道半径r1=a ……①（1分）
由 …… ②（2分）
得 ……③（1分）
（2）当粒子初速度与y轴正方向夹角30°时，粒子运动的时间最长 （1分）
此时轨道对应的圆心角=150° ……④
粒子在磁场中运动的周期 ……⑤（1分）
∴ ……⑥（1分）
（3）如图所示设粒子射入磁场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ，
则有 ，……⑦（1分）
……⑧（1分）
由⑦⑧ 得 θ =45° ……⑨
……⑩（1分）
此粒子进入磁场的速度v0，则……⑪ (1分)
设粒子到达y轴上速度为v
根据动能定理，有……⑫（2分）
由⑪⑫得 ……⑬（1分）
