長安一中、高新一中、交大附中、師大附中、西安中學高2014屆第三次模擬考試物理試題
二、選擇題（本題包括8小題。每小題給出的四個選項中，14-18題只有乙個選項正確，19-21題有多個選項正確，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）
14.伽利略曾說過：「科學是在不斷改變思維角度的探索中前進的」。
他在著名的斜面實驗中，讓小球分別沿傾角不同、阻力很小的斜面從靜止開始滾下，他通過實驗觀察和邏輯推理，得到的正確結論有( )
a.傾角一定時，小球在斜面上的速度與時間的平方成正比
b.傾角一定時，小球在斜面上的位移與時間的平方成正比
c.斜面長度一定時，小球從頂端滾到底端時的速度與傾角無關
d.斜面長度一定時，小球從頂端滾到底端所需的時間與傾角無關
15.如圖所示為一水平勻強電場，方向水平向右，圖中虛線為電場中的一條直線，與電場方向的夾角為，一帶正電的點電荷以初速度沿垂直電場方向從a點射入電場，一段時間後經過b點，此時其速度方向與電場方向的夾角為，不計重力，則下列表示式正確的是( )
a b.
c.d.
16．設想在地球赤道平面內有一垂直於地面延伸到太空的輕質電梯，電梯頂端可超過地球的同步衛星高度r（從地心算起）延伸到太空深處，這種所謂的太空電梯可用於低成本地發射繞地人造衛星。假設某物體a乘坐太空電梯到達了圖示的b位置並停在此處，與同高度執行的衛星c比較( )
a．a與c執行的速度相同
b．a的速度大於c的速度
c．a的速度小於c的速度
d．因為不知道質量，故無法比較a與c的速度大小
17．如圖所示，圖甲中mn為足夠大的不帶電薄金屬板，在金屬板的右側，距離為d的位置上放入乙個電荷量為+q的點電荷o，由於靜電感應產生了如圖甲所示的電場分布。p是金屬板上的一點，p點與點電荷o之間的距離為r，幾位同學想求出p點的電場強度大小，但發現問題很難。幾位同學經過仔細研究，從圖乙所示的電場得到了一些啟示，經過查閱資料他們知道：
圖甲所示的電場分布與圖乙中虛線右側的電場分布是一樣的。圖乙中兩異號點電荷電荷量的大小均為q，它們之間的距離為2d，虛線是兩點電荷連線的中垂線。由此他們分別對p點的電場強度方向和大小做出以下判斷，其中正確的是( )
a．方向沿p點和點電荷的連線向左，大小為
b．方向沿p點和點電荷的連線向左， 大小為
c．方向垂直於金屬板向左，大小為
d．方向垂直於金屬板向左，大小為
18.圖為可測定比荷的某裝置的簡化示意圖，在第一象限區域內有垂直於紙面向裡的勻強磁場，磁感應強度大小b=2.0×10-3t,在x軸上距座標原點l=0.
50m的p處為離子的入射口，在y軸上安放接收器，現將一帶正電荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率從p處射入磁場，若粒子在y軸上距座標原點l=0.50m的m處被觀測到，且運動軌跡半徑恰好最小，設帶電粒子的質量為m,電量為q, 不計其重力。
則上述粒子的比荷（c/kg） 是( )
a. b .4.9×
c. d.
19．圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數之比n1:n2=5:1，電阻r=20ω，l1、l2為規格相同的兩隻小燈泡，s1為單刀雙擲開關。
原線圈接正弦交變電源，輸入電壓u隨時間t的變化關係如圖所示。現將s1接1、s2閉合，此時l2正常發光。下列說法正確的是( )
a．輸入電壓u的表示式u=20sin(50t)v
b．只斷開s2後，l1、l2均正常發光
c．只斷開s2後，原線圈的輸入功率減小
d．若s1換接到2後，r消耗的電功率為0.8w
20．將一物體以一定的初速度從某一高度處豎直上拋，一段時間後物體回到原出發點，已知空氣阻力與其速度成正比，則下面說法正確的是( )
a．上公升過程所用時間與下降過程所用時間相等
b．上公升過程所用時間小於下降過程所用時間
c．上公升和下降過程，小球的機械能都減少，且上公升過程機械能的減少量大於下降過程
d．在出發點，上公升時重力的瞬時功率小於下降時的瞬時功率
21．如圖所示，帶負電的物塊a放在足夠長的不帶電的絕緣小車b上，兩者均保持靜止，置於垂直於紙面向裡的勻強磁場中，在t＝0時刻用水平恒力f向左推小車b.已知地面光滑，a、b接觸面粗糙，a所帶電荷量保持不變，下列四圖中關於a、b的v－t圖象及a、b之間摩擦力ff—t影象大致正確的是( )
第ⅱ卷（非選擇題共174分）
三、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。考生根據要求做答。
（一）必考題（4題，共47分）
22．（6分）某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置測量小物塊與水平面之間的動摩擦因數．粗糙曲面ab固定在水平面上，其與水平面相切於b點，p為光電計時器的光電門，實驗時將帶有遮光條的小物塊m從曲面ab上的某點自由釋放，小物塊通過光電門p後停在水平面上某點c．已知當地重力加速度為g．
(1)用游標卡尺測量遮光條的寬度d如圖乙所示，其讀數d= cm；
(2)為了測量動摩擦因數，除遮光條寬度d及數字計時器顯示的時間t，還需要測量的物理量及其符號是 ，動摩擦因數= (利用測量的量表示)．
(3)為了減小實驗誤差，請提出一條合理化建議
23．（9分）熱敏電阻包括正溫度係數電阻器（ptc）和負溫度係數電阻器（ntc）。正溫度係數電阻器（ptc）在溫度公升高時電阻值越大，負責溫度係數電阻器（ntc）在溫度公升高時電阻值越小，熱敏電阻的這種特性，常常應用在控制電路中。某實驗小組選用下列器材**通過熱敏電阻rx（常溫下阻值約為10.
0ω）的電流隨其兩端電壓變化的特點。
a．電流錶a1（量程100ma，內阻約1ω）
b．電流錶a2（量程0.6a，內阻約0.3ω）
c．電壓表v1（量程3.0v，內阻約3kω）
d．電壓表v2（量程15.0v，內阻約10kω）
e．滑動變阻器r（最大阻值為10ω）
f．滑動變阻器r′（最大阻值為500ω）
g．電源e（電動勢15v，內阻忽略） h．電鍵、導線若干
①實驗中改變滑動變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，請在所提供的器材中選擇必需的器材，應選擇的器材為電流錶電壓表 ；滑動變阻器只需填寫器材前面的字母即可）
②請在所提供的器材中選擇必需的器材，在虛線框內畫出該小組設計的電路圖。
③該小組測出熱敏電阻r1的u—i圖線如曲線i所示。請分析說明該熱敏電阻是
熱敏電阻（填ptc或ntc）。
④該小組又通過查閱資料得出了熱敏電阻r2的u—i圖線如曲線ii所示。然後又將熱敏電阻r1、r2分別與某電池組連成如圖所示電路。測得通過r1和r2的電流分別為0.
30a和0.60a，則該電池組的電動勢為v，內阻為結果均保留三位有效數字）
24.（14分）一質量為1kg的物塊置於水平地面上。現用乙個水平恒力f 拉物塊，一段時間後撤去恒力f，已知從物體開始運動到停止，經歷的時間為4s，運動的位移為m，物體與地面間的動摩擦因數為。
（g=10m/s2）
（1）求恒力f的大小
（2）若力f的大小可調節，其與豎直方向的夾角為也可以調節，如圖所示，其他條件不變，若在力f作用下物體勻速運動，求力f的最小值及此時的大小
25．（18）如圖所示，光滑的定滑輪上繞有輕質柔軟細線，線的一端系一質量為3m的重物，另一端系一質量為m、電阻為r的金屬桿。在豎直平面內有間距為l的足夠長的平行金屬導軌pq、ef，在qf之間連線有阻值為r的電阻，其餘電阻不計，磁感應強度為b0的勻強磁場與導軌平面垂直，開始時金屬桿置於導軌下端qf處，將重物由靜止釋放，當重物下降h時恰好達到穩定速度而勻速下降。運動過程中金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好，（忽略所有摩擦，重力加速度為g），求：
（1）電阻r中的感應電流方向；
（2）重物勻速下降的速度v；
（3）重物從釋放到下降h的過程中，電阻r中產生的焦耳熱qr；
（4）若將重物下降h時的時刻記作t=0，速度記為v0，從此時刻
起，磁感應強度逐漸減小，若此後金屬桿中恰好不產生感應電流，則磁感應強度b怎樣隨時間t變化（寫出b與t的關係式）
35. 【選修模組3—5】（15分）
（1）．（6分）下列說法正確的是（ ）
a．湯姆生通過對α粒子的散射實驗的分析，提出了原子的核式結構模型
b．蒲朗克通過對光電效應現象的分析提出了光子說
c．查德威克用α粒子轟擊氮原子核發現了中子
d． 玻爾的原子模型成功地解釋了氫光譜的成因
e. 現已建成的核電站發電的能量來自於重核裂變放出的能量
（2）．（9分）如圖所示，在光滑絕緣水平面上有兩個帶電小球、，質量分別為3m和m，小球帶正電q，小球帶負電-2q，開始時兩小球相距s0，小球有乙個水平向右的初速度v0，小球的初速度為零，若取初始狀態下兩小球構成的系統的電勢能為零，試證明：當兩小球的速度相同時系統的電勢能最大，並求出該最大值；
物理答案
14、b 15、c 16、c 17、c 18、b 19、cd 20、bc 21、ac
22、（1）0.375 （1分）
（2）光電門與c點之間的距離s （1分） （2分）
（3）增大小物塊釋放位置的高度；改變小物塊釋放位置；多次測量後利用影象求解等等 （2分）
23、①b d e
②如圖所示
③ptc
④9.6—10.4v，6.0—8.0ω
24.（14分）(1)由得（2分） 勻減速階段時間則勻加速階段的時間） 則加速階段 （2分）由得n（2分）
(2)由勻速可知（2分）
得 （2分）
（1分） 當時， n（3分）
25、（18分）解：（1）電阻r中的感應電流方向為q-r-f（2分）
(2)對金屬棒：受力分析如圖
式中：（2分）
所以： （2分）
（3）設電路中產生的總焦耳熱為q,則有能量守恆關係得：
減少的重力勢能等於增加的動能和焦耳熱q
即： （2分）
所以：電阻r中產生的焦耳熱qr為
（2分）
(4)金屬桿中恰好不產生感應電流
即磁通量不變（2分）
（2分）
式中：又：（2分）
則磁感應強度b怎樣隨時間t變化為 （2分）
35、（1）cde（6分）
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