福建2014年高三物理联考试题
(满分300分,考试时间150分钟)
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第II卷。第Ⅰ卷均为必考题,第II卷包括必考和选考两个部分。
相对原子质量:H-1 O-16 C-12 S-32 N-14 Fe-56 Cl-35.5 Ca-40 Na-23
第Ⅰ卷(必考)
本卷共18小题,每小题6分,共108分。
选择题(本题共18小题。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
13.我国正在自主研发北斗二号地球卫星导航系统,此系统由中轨道、高轨道和同步卫星等组成,可将定位精度提高到 厘米级,会在交通、气象、军事等方面发挥重要作用.已知三种卫星中,中轨道卫星离地最近,同步卫星离地最远.则下列说法中正确的是
A.中轨道卫星的线速度小于高轨道卫星的线速度
B.中轨道卫星的角速度小于同步卫星的角速度
C.若一周期为8h的中轨道卫星,某时刻在同步卫星的正下方,则经过24 h仍在该同步卫星的正下方
D.高轨道卫星的向心加速度小于同步卫星的向心加速度
【答案】C
【解析】
A、根据万有引力提供向心力 ,得: ,环绕地球飞行的卫星中,离地越近,线速度越大,所以中轨道卫星的线速度小于高轨道卫星的线速度,故A错误;
B: ,得 ,离地越近,角速度越大,所以中轨道卫星的角速度小于同步卫星的角速度,故B错误;
C:地球同步卫星运行周期是24h,当同步卫星运转一周后,中轨卫星恰好运行三周,故C正确;
D:由 ,可得 ,所以高轨道卫星的向心加速度大于同步卫星的向心加速度,故D错误。
故选C。
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系
14.某物体由静止开始做直线运动,物体所受合力F随时间t的变化图象如图所示,下列关于该物体运动情况的说法正确的是
A.物体在2~4 s内做匀加速直线运动
B.物体在4 s末离出发点最远
C.物体始终向同一方向运动
D.物体在0~4 s和在4~8 s内的位移相同
【答案】B
【解析】
A、在0∽2s内,物体受到向正方向的恒力,物体向正方向做匀加速直线运动,在2~4s内,物体受到向负方向的恒力,物体继续向正方向做匀减速直线运动,故A错误;
B、4s末物体的速度为零.在4∽6s内,物体受到向负方向的恒力,物体向负方向做匀加速直线运动.在6~8s内,物体受到向正方向的恒力,物体继续向负方向做匀减速直线运动,8s末速度为零.综上,物体在4s末离出发点最远,故B正确;
C、4s末物体的运动方向改变,做往复运动,故C错误;
D、根据对称性,物体在0∽4s和4∽8s内位移大小相等,但方向相反,位移不同,故D错误。
故选B。
【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的图像
15.如图所示,质量为M、倾角为 的斜面体置于光滑水平地面上,要使原来与斜面接触的质量为m的小球做自由落体运动,则向右拖斜面体的水平力F的大小至少为
D.Mgsin
【答案】A
【解析】
设小球自由落体运动到地面上,下落高度为h,
则斜面体至少水平向右运动的位移为:
对小球:
对斜面体:
由以上三式解得:
以斜面体为研究对象有:
所以
即当烧断绳的瞬间,至少以 的水平向右的力由静止拉动斜面体,小球才能做自由落体运动到地面。
故选A。
【考点】牛顿第二定律;自由落体运动
16.如图所示,质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k倍,物块与转轴OO相距R,物块随转台由静止开始转动,当转速增加到一定值时,物块即将在转台上滑动,在物块由静止到滑动前的这一过程中,转台的摩擦力对物块做的功为
A.0 B.2kmgR C.2kmgR D.12kmgR
【答案】D
【解析】
由于物体做圆周运动,物体刚开始滑动这一时刻,物体受到转台的摩擦力达到最大静摩擦力去提供向心力;
即: ,得
设转台对物块做的功为W,对物块由静止到开始滑动前的这一过程由动能定理,得
。
故选D。
【考点】动能定理;牛顿第二定律
17.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻 、 的电压与电流的关系如图所示.用此电源和电阻 、 组成电路, 、 可以同时接入电路,也可以单独接入电路,为使电源输出功率最大,可采用的接法是
A.将 单独接到电源两端
B.将 单独接到电源两端
C.将 、 串联后接到电源两端
D.将 、 并联后接到电源两端
【答案】A
【解析】
由图象得:电源的电动势为E=3V,内阻为r=0.5,
R1单独接到电源两端输出功率为 ,
R2单独接到电源两端输出功率则为 ;
由电阻的伏安特性曲线求出R1=0.5、R2=1,
当将R1、R2串联后接到电源两端利用欧姆定律可得电路电流 ,此时电源的输出功率 ,
当两电阻并联时,利用欧姆定律可得电路电流 ,此时电源的输出功率 ,
所以将R1单独接到电源两端时电源的输出功率最大。
故选A。
【考点】闭合电路的欧姆定律;电功、电功率
18.空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图象如图所示,下列说法中正确的是
A.O点的电势最低
B.x2点的电势最高
C.x1和-x1两点的电势相等
D.x1和x3两点的电势相等
【答案】C
【解析】
AB、作出电场线,根据顺着电场线电势降低,则O电势最高,故AB错误;
CD、从图线看出,电场强度关于原点O对称,则X轴上关于O点对称位置的电势相等,故C正确D错误。
故选C。
【考点】电势;电场线
第Ⅱ卷必考部分共9题,共157分
19.(1)(6分)某实验小组利用如下图甲所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系.
由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x,由下图乙中游标卡尺测得遮光条的宽度d=________cm.该实验小组在做实验时,将滑块从上图甲所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间t1,遮光条通过光电门2的时间t2,则滑块的加速度的表达式a=________ .(以上表达式均用字母表示)
【答案】0.52
【解析】
主尺读数为5mm,游标读数为0.12mm=0.2mm,则最终读数为5.2mm=0.52cm;
滑块通过光电门1的速度 ,通过光电门2的速度 ,
根据速度位移公式得,滑块的加速度 。
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系
(2)(12分)如图2 -4 -17,甲为一段粗细均匀的新型导电材料棒,现测量该材料的电阻率.
①首先用多用电表的欧姆挡(倍率为10)粗测其电阻,指针位置如图乙所示,其读数R=____ .(4分)
②然后使用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻:
A.电流表:量程为30mA,内阻约为0.1
B.电压表:量程为3V,内阻约为3 K
C.滑动变阻器:最大阻值为20 ,额定电流1A
D.低压直流电源:电压4V,内阻忽略
F. 电键K,导线若干
在方框中画出实验电路图.(4分)
③如果实验中电流表示数为I,电压表示数为U,并测出该棒的长度为L.直径为d,则该材料的电阻率 = (用测出的物理量的符号表示).(4分)
【答案】200
【解析】
①200 从题图中读出示数为:2010 =200 ;
②电路如图所示. ,故用电流表内接法,
③由欧姆定律解得导电材料棒的电阻为: ,由电阻定律得: ,材料棒的横截面积为 ,联立解得 。
【考点】测定金属的电阻率
20.(15分)如图所示,A物体用板托着,位于离地h=1.0m处,轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连,绳子处于绷直状态,已知A物体质量M=1.5㎏,B物体质量m=1.0kg,现将板抽走,A将拉动B上升,设A与地面碰后不反弹,B上升过程中不会碰到定滑轮,问:
(1)A落地前瞬间的速度大小为多少?
(2)B物体在上升过程中离地的最大高度为多大?
【答案】
【解析】
(1)对A、B组成的系统,在A下降h至地面过程中,
A、B系统机械能守恒,得
解得
(2)对B,在A着地后,B向上作匀减速过程中,依据运动学知B物还能上升的高度h`为:
代入数据有
故B物体上升过程中距地面的最大高度为 。
【考点】机械能守恒定律
21.(19分) 如图所示,两块竖直放置的足够长的平行金属板A、B,板距d=0.04m,两板间的电压U=400V,板间有一匀强电场.在A、B两板上端连线的中点Q的正上方,距Q为h=1.25m的P点处有一带正电小球,已知小球的质量m=510-6kg,电荷量q=510-8C.设A、B板长度无限,g取10m/s2.试求:
(1)带正电小球从P点开始由静止下落,经多长时间和金属板相碰?
(2)相碰时,离金属板上端的距离多大?
【答案】
【解析】
(1)设小球从P到Q的时间为t1,由 得
小球进入电场后其飞行时间决定于电场力产生的加速度ax,由力的独立作用原理,可以求出小球在电场中的运动时间t2,应有 、 、
得
所以,运动总时间
(2)小球由P点开始在竖直方向上始终是自由落体运动,
在时间t内的位移为
与金属板上端的距离为
【考点】运动的合成与分解;匀变速直线运动规律
22.(20分)如右图所示,水平光滑绝缘轨道MN的左端有一个固定挡板,轨道所在空间存在E=4.0102 N/C、水平向左的匀强电场.一个质量m=0.10 kg、带电荷量q=5.010-5 C的滑块(可视为质点),从轨道上与挡板相距x1=0.20 m的P点由静止释放,滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动.当滑块与挡板碰撞后滑块沿轨道向右做匀减速直线运动,运动到与挡板相距x2=0.10 m的Q点,滑块第一次速度减为零.若滑块在运动过程中,电荷量始终保持不变,求:
(1)滑块沿轨道向左做匀加速直线运动的加速度的大小;
(2)滑块从P点运动到挡板处的过程中,电场力所做的功;
(3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)设滑块沿轨道向左做匀加速运动的加速度为a
此过程滑块所受合外力
根据牛顿第二定律F=ma,解得a=0.20m/s2
(2)滑块从P点运动到挡板处的过程中,电场力所做的功
(3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能等于滑块由P点运动到Q点过程中电场力所做的功,即 。
【考点】牛顿第二定律;能量守恒定律
选考部分
第Ⅱ卷选考部分共5题,共35分。其中,第29、30题为物理题,第31、32题为化学题,考生从两道物理题、两道化学题中各任选一题作答,若答29、30题都作答,则按第29题计分,若第31、32题都作答,则按第31题计分;第33题为生物题,是必答题。请将答案都填写在答题卷选答区域的指定位置上。
29.〔物理选修33〕(本题共有两小题,每小题6分,共12分。每小题只有一个选项符合题意。)
(1)下列说法中正确的是 (填选项前的编号)
A.扩散运动向着更为无序的方向进行,是可逆过程
B.物体的内能取决于温度和物质的量
C.分子间作用力随分子间距离的增大而减小
D.液晶对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化
【答案】D
【解析】
A、气体的扩散是一个自发进行的热现象,遵守热力学第二定律,此过程是不可逆过程,故A错误;
B、物体的内能取决于温度、体积和物质的量,故B错误;
C、分子间作用力随分子间距离的增大先减小后增大再减小,故C错误;
D、液晶各向异性,对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化,故D正确。
故选D。
【考点】扩散现象;物体的内能;分子力
(2)一定质量的理想气体,从状态A经状态B变化到C,如图所示,则气体在状态A、B、C时热力学温度之比为 (填选项前的编号)
A. 3∶2∶1 B. 4∶3∶4 C. 3∶4∶3 D. 1∶2∶3
【答案】C
【解析】
A到B过程,根据理想气体状态方程:
代入数据得:
A与C相比,有 ,则A与C温度相同,
故三状态温度之比为:3:4:3。
故选C。
【考点】理想气体的状态方程
30.〔物理选修35〕(本题共有两小题,每小题6分,共12分。每小题只有一个选项符合题意。)
(1)在光滑水平面上,一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后,A球的速度方向与碰撞前相反.则碰撞后B球的速度大小可能是 (填选项前的编号)
A.0.6vB.0.4v C.0.3v D.0.2v
【答案】A
【解析】
AB两球在水平方向上合外力为零,A球和B球碰撞的过程中动量守恒,设AB两球碰撞后的速度分别为V1、V2,
选A原来的运动方向为正方向,由动量守恒定律有: ①
假设碰后A球静止,即v1=0,可得:
由题意知球A被反弹,所以球B的速度:v20.5v②
AB两球碰撞过程能量可能有损失,由能量关系有 ③
①③两式联立得: ④
由②④两式可得: ,符合条件的只有0.6v,故A正确。
故选A。
【考点】动量守恒定律
(2)如图所示,物体Q静止在光滑的水平面上,Q的左边固定有轻质弹簧,与Q质量相等的物体P以速度v向Q运动并与弹簧发生碰撞,Q、P始终沿同一直线运动,则Q、P组成的系统动能损失最大的时刻是_____(填选项前的字母)
A.Q开始运动时 B.Q的速度等于时
C.Q和P的速度相等时 D.P的速度等于零时
【答案】C
【解析】
在压缩弹簧的过程中,Q、P和弹簧组成系统机械能守恒;
在压缩过程中水平方向不受处力,系统动量守恒;
A、则有当Q开始运动时,P的速度等于v,所以没有损失动能,故A错误;
BD、当Q的速度v时,根据动量守恒定律有P的速度等于零,所以系统动能又等于系统初始状态初动能,故BD错误;
C、在PQ速度相等时,此时弹簧压缩至最短,故弹簧的弹性势能最大,所以系统动能损失最大,故C正确。
故选C。
【考点】动量守恒定律;功能关系
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