2013-2014学年江苏省常州市高三上学期期末考试物理试卷（解析版）

如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=11：5．原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u=220sin（100πt）V．副线圈接入电阻的阻值R=100Ω．则（　　）

A．通过电阻的电流是22A

B．交流电的频率是100Hz

C．与电阻并联的电压表的示数是100V

D．变压器的输入功率是484W

难度: 中等查看答案及解析

经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星”的轨道均处在火星和木星轨道之间，它们绕太阳沿椭圆轨道运行，其轨道参数如下表．

注：AU是天文学中的长度单位，1AU=149597870700m（大约是地球到太阳的平均距离）．“神舟星”和“杨利伟星”绕太阳运行的周期分别为T1和T2，它们在近日点的加速度分别为a1和a2．则下列说法正确的是（　　）

A.T1＞T2，a1＜a2　　　　 B．T1＜T2，a1＜a2

C．T1＞T2，a1＞a2　　　　 D．T1＜T2，a1＞a2

难度: 中等查看答案及解析

自然界中某个量D的变化量△D，与发生这个变化所用时间△t的比值△D/△t，叫做这个量D的变化率．以下物理量中变化率恒定不变的是（　　）

A.某质点做匀加速直线运动的位移

B．某汽车匀加速启动中牵引力的功率

C．某质点做匀速圆周运动的速度

D．某感应电流恒定的固定线圈中穿过的磁通量

难度: 中等查看答案及解析

如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a在做（　　）

A．顺时针加速旋转　 B．顺时针减速旋转

C．逆时针加速旋转　 D．逆时针减速旋转

难度: 中等查看答案及解析

如图所示，丘陵地带输电线路的电线杆常常要拖着电线翻山越岭，图中A、C为一根输电线的两端，B为输电线的最低点，设输电线为粗细均匀的均质导线，由于导线自身的重力的作用可能使导线在某点断开，则以下说法正确的是(　　 )

A.最易断裂点在A点

B.最易断裂点在B点

C.最易断裂点在C点

D.最易断裂点不在A、B、C点

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某兴趣小组设计了一个火灾报警装置，其电路如图所示，R1、R3为定值电阻，热敏电阻R2为金属铂制成的热电阻，通过电压表示数和灯泡亮度变化可监控R2所在处的火情．若R2所在处出现火情，则（　　）

A.电压变示数变大，灯泡变暗

B．电压表示数变小，灯泡变亮

C．R3的阻值较小时，电压表示数变化明显

D．R3的阻值较大时，电压表示数变化明显

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如图所示，离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度。现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力。下列说法中正确的是（　　 ）

A.小球从抛出点P运动到圆筒口的时间与小球抛出时的初速度方向无关

B．小球从抛出点P运动到圆筒口的时间与小球抛出时的初速度方向有关

C.弹簧获得的最大弹性势能Ep与小球抛出点位置P无关

D．弹簧获得的最大弹性势能Ep与小球抛出点位置P有关

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如图所示，实线为电视机显像管主聚焦电场中的等势面．a、b、c、d为圆上的四个点，则下列说法中正确的是（　　）

A．a、d 两点电势相等，电场强度相同

B．a、d 两点电势不相等，电场强度不同

C．从左侧平行于中心轴线进入电场区域的一束电子，电场可对其向中心轴线汇聚

D．从右侧平行于中心轴线进入电场区域的一束电子，电场可对其向中心轴线汇聚

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滑块在粗糙的水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为2.0m/s，从此刻开始在滑块运动方向上施加大小不同方向相同的水平拉力F1、F2、F3，滑块运动图像如图所示，设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做功的平均功率分别为P1、P2、P3，在第3秒内水平拉力对滑块做功为W，则（　　 ）

A、0~2s内水平拉力对滑块做功为W/2

B、0~2s内水平拉力对滑块做功为W

C、F2>F3>F1　 , F2=F3+F1

D、P1<P2<P3　 ,　 P3=P2+P1

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(10分)如图所示是测量物块与木板间动摩擦因数的实验装置。长木板固定在水平桌面上，打点计时器固定在长木板上，纸带穿过打点计时器，与带滑轮的物块相连。沙桶和力传感器通过绕在滑轮上的细绳相连。调整沙桶的质量，当放开沙桶时，使物块在木板上做匀加速直线运动。(重力加速度为g，滑轮的质量和摩擦可以忽略)

(1)在某次测量中读出力传感器示数为F，为进一步测量动摩擦因数，下列物理量中还需测量的有______；

A．木板的长度L　　 B．物块的质量m

C．沙桶的质量M　　　 D．运动的时间t

(2) 现在已求得物块的加速度为a，利用测得的物理量写出动摩擦因数的表达式μ=___________

(3)为使实验结果更精确，该同学改变沙桶的质量，重复以上实验操作，得到多组数据，以力传感器的示数F为横轴，以加速度a为纵轴建立直角坐标系，做出a-F图象，得到一条倾斜的直线，该直线的纵轴截距大小为b，当地的重力加速度g，则由图象可得动摩擦因数μ=_______.

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(14分)为测量某金属丝的电阻率，他截取了其中的一段，用米尺测出金属丝的长度L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表粗测其电阻约为R．

(1)该同学将米尺的0刻度线与金属丝的左端对齐，从图2甲中读出金属丝的长度L=______mm

(2)该同学用螺旋测微器测金属丝的直径，从图2乙中读出金属丝的直径D=_____mm．

(3)该同学选择多用电表“×10”档粗测金属丝的电阻，从图2丙中读出金属丝的电阻R=____Ω

(4)接着，该同学用伏安法尽可能精确地测出该金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率．实验室提供的器材有：

A．直流电源E（电动势4V，内阻不计）

B．电流表A1（量程0～3mA，内阻约50Ω）

C．电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω）

D．电压表V1（量程0～3V，内阻10kΩ）

E．电压表V2（量程0～15V，内阻25kΩ）

F．滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）

G．滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）

H．待测电阻丝Rx，开关、导线若干

要求较准确地测出其阻值，电流表应选_____，电压表应选______，滑动变阻器应选______．（用器材前的字母表示即可）

(5)在如图丁所示的实物上画出连线（部分线画划出）

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（12分）如图是过山车的部分模型图．模型图中光滑圆形轨道的半径R=8.1m，该光滑圆形轨道固定在倾角为α=37°斜轨道面上的Q点，圆形轨道的最高点A与P点平齐，圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接．现使小车（视作质点）从P点以一定的初速度沿斜面向下运动，已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为μ=10/81，不计空气阻力，取g=10m/s2．sin37°=0.6，cos37°=0.8．若小车恰好能通过圆形轨道的最高点A处，问：

（1）小车在A点的速度为多大？

（2）小车在圆形轨道的最低点B时对轨道的压力为重力的多少倍？

（3）小车在P点的初速度为多大？

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（12分）如图所示是一个模拟风洞中的实验，空气压缩机在风洞可形成竖直向上的均匀气流。将一质量m=2kg的圆球套在与水平面成37°角的细直杆上，直杆固定不动，球内壁与杆间动摩擦因数μ=0.5，将此装置置于风洞中，气流可对球施加竖直向上的恒力F，某时刻由静止释放小球，经t=1s，小球通过的位移为S=0.5m．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

（1）求小球运动的加速度大小；

（2）求恒力F的大小；

（3）求运动1s内，小球机械能的变化量ΔE；

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（12分）如图甲所示，在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R=4Ω的定值电阻，两导轨在同一平面内，质量为m=0.2kg，长为L=1.0m的导体棒ab垂直于导轨，使其从靠近电阻处由静止开始下滑，已知导体棒电阻为r=1Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，导体棒下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示．求：

（1）导轨平面与水平面间夹角θ

（2）磁场的磁感应强度B；

（3）若靠近电阻处到底端距离为S=7.5m，ab棒在下滑至底端前速度已达5m/s，求ab棒下滑到底端的整个过程中，电阻R上产生的焦耳热．

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（12分）如图所示,在矩形区域abcd内充满垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,在ad边中点的粒子源，在t=0时刻垂直于磁场发射出大量的同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与od的夹角分布在0~180°范围内。已知沿od方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界cd上的p点离开磁场，ab=1.5L，bc=L，粒子在磁场中做圆周运动的半径R=L，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，求：

(1)粒子在磁场中的运动周期T和粒子的比荷q/m；

(2)粒子在磁场中运动的最长时间；

(3)t=t0时刻仍在磁场中的粒子所处位置在某一圆弧上，在图中画出该圆弧并说明圆弧的圆心位置以及圆心角大小；

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（15分）如图甲所示，圆形导线框中磁场B1的大小随时间周期性变化，使平行金属板M、N间获得如图乙的周期性变化的电压。M、N中心的小孔P、Q的连线与金属板垂直，N板右侧匀强磁场（磁感应强度为B2）的区域足够大。绝缘档板C垂直N板放置，距小孔Q点的距离为h。现使置于P处的粒子源持续不断地沿PQ方向释放出质量为m、电量为q的带正电粒子（其重力、初速度、相互间作用力忽略不计）。

（1）在0～时间内，B1大小按的规律增大，此时M板电势比N板高，请判断此时B1的方向。试求，圆形导线框的面积S多大才能使M、N间电压大小为U？

（2）若其中某一带电粒子从Q孔射入磁场B2后打到C板上，测得其落点距N板距离为2h，则该粒子从Q孔射入磁场B2时的速度多大？

（3）若M、N两板间距d满足以下关系式：，则在什么时刻由P处释放的粒子恰能到达Q孔但不会从Q孔射入磁场？结果用周期T的函数表示。

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