2014届浙江省杭州外国语学校高三上期中考试物理试卷（解析版）

如图，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l。现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为：

A．mg        B．mg       C．mg     D．mg

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如图所示，小车的质量为M，人的质量为m，人用恒力F拉绳，若人与车保持相对静止，且地面为光滑的，又不计滑轮与绳的质量，则车对人的摩擦力可能是：

A．，方向向左    B．，方向向右

C．，方向向右    D．，方向向右

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如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上。小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）。现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），两次金属块Q都保持在桌面上静止。则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是：

A．Q受到桌面的支持力变大

B．Q受到桌面的静摩擦力不变

C．小球P运动的角速度变大

D．小球P运动的周期变大

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如图所示，有一个直角墙，用相同材料做成的三块木板分别倾斜放置于墙上，木板1和木板2的底边位置相同，木板2 和木板3 的顶端位置相同，现给一大小可忽略不计的物块分别从三块木板顶端以相同初速沿木板滑下，则物块从顶端滑至底端过程中，下列说法正确的是：

A．沿木板1 滑下时，到底端所需时间最短

B．沿木板2 和3滑到底端时动能相同

C．沿木板2滑下时，到底端动能最大

D．沿木板1滑下时，摩擦力做功最少

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以初速度v₀竖直向上抛出一质量为m的小物体。假定物块所受的空气阻力f大小不变。已知重力加速度为g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为 ：

A．和

B．和

C．和

D．和

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如图所示，A处为绕月轨道上运动的空间站，有一关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并与空间站在B处对接。已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，下列说法中不正确的是：

A．图中航天飞机正加速飞向B处

B．航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速

C．根据题中条件可以算出月球质量

D．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小

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一粗糙半圆轨道MN竖直放置，直径MN位于水平，如图所示，一小物块从M点正上方高H处自由下落，正好滑入半圆轨道，它离开N点后上升的高度为H/2。当小物块接着下落后又从N点滑入半圆轨道后，如不计空气阻力，则小物块：

A．正好到达M点，然后回滑

B．到不了M点即回滑

C．可冲出M点再上升一段高度

D．不能确定能否冲出M点

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如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷+Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与电场线平行，bedf平面与电场线垂直，则下列说法中正确的是：

A．b、d两点的电场强度相同

B．a点的电势等于f点的电势

C．点电荷+q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定不做功

D．将点电荷+q在球面上任意两点之间移动，从球面上a点移动到c点的电势能变化量最大

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电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R₁、R₂及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是：

A．电压表和电流表读数都增大

B．电压表和电流表读数都减小

C．电压表读数增大，电流表读数减小

D．电压表读数减小，电流表读数增大

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如图，一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场； 一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直； 虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直，ba的延长线平分导线框．在t=0时， 导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向开始进入磁场区域，直到整个导线框离开磁场区域．以i表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正．下列表示i-t关系的图示中，可能正确的是：

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如图所示是一种升降电梯的示意图，A为载人箱，B为平衡重物，它们的质量均为M，上下均有跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下使电梯上下运行。已知电梯中所载人的质量为m，匀速上升的速度为v，在电梯到顶层前关闭电动机，电梯依靠惯性还能上升h的高度而停止。不计钢索与滑轮之间的摩擦，关于电梯配平衡重物的主要目的和上升高度h，下列说法正确的是：

A．电梯配平衡重物的主要目的是为了电梯上下运行时稳定些

B．电梯配平衡重物的目的是为了电梯上下运行时，电动机少做功

C．

D．h＞

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如图所示，MN是纸面内的一条直线，其所在空间充满与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场（场区都足够大），现有一个重力不计的带电粒子从MN上的O点以水平初速度v₀射入场区，下列判断正确的是：

A．如果粒子回到MN上时速度增大，则该空间存在的场一定是电场。

B．如果粒子回到MN上时速度大小不变，则该空间存在的场可能是电场。

C．若只改变粒子的初速度大小，发现粒子再回到MN上时与其所成的锐角夹角不变，则该空间存在的场一定是磁场。

D．若只改变粒子的初速度大小，发现粒子再回到MN上所用的时间不变，则该空间存在的场一定是磁场。

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如图，两等量异号的点电荷相距为2a。M与两点电荷共线，N位于两点电荷连线的中垂线上，两点电荷连线中点到M和N的距离都为L，且L>a。略去项的贡献，则两点电荷的合电场在M和N点的强度：

A．大小之比为2：1，方向相反

B．大小之比为1：1，方向相反

C．大小均与成正比，方向相反

D．大小均与L的平方成反比，方向相互垂直

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如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R₀为定值电阻，R₁、R₂为可调电阻，用绝缘细线将质量为、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F，下列关于F的大小变化的判断正确的是：

A．保持R₂不变，缓慢增大R₁时，F将变大

B．保持R₁不变，缓慢增大R₂时，F将变小

C．保持R₁、R₂不变，减小平行板MN的间距，F将变大

D．保持R₁、R₂不变，减小平行板MN的间距，F将变小

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如图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现杆受到水平向左、垂直于杆的恒力F作用，从静止开始沿导轨运动，当运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。则此过程：

A．杆的速度最大值为

B．流过电阻R的电量为

C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量

D．恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量

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如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（Ⅰ为细导线）。两线圈在距磁场上界面高处由静止开始自由下落，并进入磁场，最后落到地面。运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v₁、v₂，在磁场中运动时产生的热量分别为Q₁、Q₂。不计空气阻力，则：

A．v₁ <v₂，Q₁< Q₂

B．v₁ =v₂，Q₁= Q₂

C．v₁ <v₂，Q₁>Q₂

D．v₁ =v₂，Q₁< Q₂

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在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离糟口方向平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口方向平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C。若测得木板每次移动距离均为x=10.00cm，A、B间距离y₁=4.78cm，B、C间距离y₂=14.58cm。重力加速度为g。

（1）根据以上直接测量的物理量求得小球初速度为v₀=________（用题中所给字母表示）。

（2）小球初速度的测量值为________m/s。（保留三位有效数字）

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如图所示，某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0．05 s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表．（已知当地重力加速度为9．8 m/s²，小球质量m＝0．2 kg，结果保留3位有效数字）

（1）由频闪照片上的数据计算t₅时刻小球的速度v₅＝________m/s。

（2）从t₂到t₅时间内，重力势能增量ΔE_p＝________J，动能减少量ΔE_k＝________J。

（3）在误差允许的范围内，若ΔE_p与ΔE_k近似相等，即可验证机械能守恒定律。由上述计算得ΔE_p________ΔE_k（选填“>”、“<”或“＝”），造成这种结果的主要原因是________。

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两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R₀、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V₁的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V₂的测量数据．并根据数据描绘了如图（b）所示的两条U—I直线。请回答下列问题：

（1）根据两位同学描绘的直线，可知图线________（填“甲”或“乙”）是根据电压表V₁和电流表A的数据所描绘的。

（2）图象中两直线的交点表示（________）

A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端

B．在本电路中该电源的输出功率最大

C．定值电阻R₀上消耗的功率为0．5W

D．在本电路中该电源的效率达到最大值

（3）根据图（b），可以求出定值电阻R₀=________Ω，电源电动势E=________V，内电阻r=________Ω．

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有输出电压恒为6V的电源一个，最大电阻为20Ω的滑线变阻器一个，最大电阻为999．9Ω的电阻箱一个，规格是“6V，6W”的红灯及“4V，4W”的绿灯各一个，开关一个。请设计一个电路，用滑线变阻器来控制灯的明暗变化，要求滑线变阻器的滑片从最左端向右移动时，红灯由正常发光逐渐变暗直至熄灭，而绿灯由熄灭到越来越亮直至正常发光。

（1）电阻箱接入电路的阻值为________Ω；

（2）请在方框中画出电路图________。

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（8分）如图所示，一光滑斜面固定在水平地面上，质量m=1kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，从A点由静止开始运动，到达B点时立即撤去拉力F。此后，物体到达C点时速度为零。每隔0．2s通过传感器测得物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。求：

（1）恒力F的大小。　（2）撤去外力F的时刻。

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（10分）如图所示，是电池组与滑动变阻器、电流表、电压表等连成的电路，已知电源总电动势为6．0 V。合上开关S，变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中，电路中一些物理量的变化由甲、乙、丙三个图象给出（甲图为输出功率与路端电压的关系；乙图为路端电压与总电流的关系；丙图为电源的效率与外电路电阻关系） ，不计电表、导线对电路的影响。求：

（1）电源的内阻。

（2）滑动变阻器的总阻值。

（3）将图中甲、乙、丙三个图上的a、b、c、d 各点的坐标补齐。（此小题不需写计算过程）

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（10分）如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域。半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O恰在MN的中点，半圆管的一半处于电场中．一质量为m，可视为质点的带正电，电荷量为q的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内，小球从B点穿出后，能够通过B点正下方的C点．重力加速度为g，小球在C点处的加速度大小为。求：

（1）匀强电场的场强E；

（2）小球在到达B点时，半圆轨道对它作用力的大小；

（3）要使小球能够到达B点正下方C点，虚线框MNPQ的高度和宽度满足什么条件；

（4）从B点开始计时，小球从B运动到C点的过程中，经过多长时间动能最小。

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（10分）如图的环状轨道处于竖直面内，它由半径分别为R和2R的两个半圆轨道、半径为R的两个四分之一圆轨道和两根长度分别为2R和4R的直轨道平滑连接而成。以水平线MN和PQ为界，空间分为三个区域，区域Ⅰ和区域Ⅲ内有磁感应强度为B的水平向里的匀强磁场，区域Ⅰ和Ⅱ内有竖直向上的匀强电场，电场场强大小为。一质量为m、电荷量为+q的带电小环穿在轨道内，它与两根直轨道间的动摩擦因数为μ（0<μ<1），而轨道的圆弧形部分均光滑。将小环在较长的直轨道CD下端的C点无初速释放（不考虑电场和磁场的边界效应，重力加速度为g），求：

（1）小环在第一次通过轨道最高点A时的速度v_A的大小；

（2）小环在第一次通过轨道最高点A时受到轨道的压力F_N的大小；

（3）若从C点释放小环的同时，在区域Ⅱ再另加一垂直于轨道平面向里的水平匀强电场，其场强大小为，则小环在两根直轨道上通过的总路程多大？

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