1、2014届山东省济南市高三上学期期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 人类对行星运动规律的认识漫长而曲折。牛顿在前人研究的基础上，得出了科学史上最伟大的定律之一 万有引力定律。对万有引力的认识，下列说法正确的是： A行星观测记录表明，行星绕太阳运动的轨道是圆，而不是椭圆 B太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星 C地球使树上苹果下落的力，与太阳、地球之间的吸引力不是同一种力 D卡文迪许在实验室里较为准确地得出了引力常量 G的数值 答案： D 试题分析：根据开普勒第一定律，行星绕太阳运动的轨道是椭圆，故 A错误；万有引力适用于任何两个物体之间，故选项 B错误；重力为万有引力分力，故
2、选项 C错误；卡文迪许在实验室里通过卡文迪许扭秤较准确的测出了万有引力常量 G，故 D正确。 考点：万有引力定律 物理学史 如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为 2L的某矩形区域内（长度足够大），该区域的上下边界 MN、 PS是水平的。有一边长为 L的正方形导线框 abcd从距离磁场上边界 MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域，已知当线框的 ab边到达 PS时线框刚好做匀速直线运动 。以线框的 ab边到达MN时开始计时，以 MN处为坐标原点，取如图坐标轴 x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，向上为力的正方向。则关于线框中的感应电流 I和线框所受到的安培力 F与 ab边的位置坐
3、标 x的以下图线中，可能正确的是 答案： AD 试题分析：因导线框下边到达 PS边界时为匀速，此时安培力必向上且等于重力，故选项 C错误；因匀速前为加速，故线框在进入磁场过程中必为加速度减小的加速运动，安培力小于重力且增大，方向向上，选项 D正确；根据 I= 知，进入过程电流在增大，选项 B错误，根据楞次定律知方向为逆时针，同理 线框在出磁场过程中电流为顺时针，故选项 A正确。 考点：电磁感应 楞次定律 安培力 牛顿第二定律 三角形传送带以 1m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是 2m且与水平方向的夹角均为 37。现有两个小物块 A、 B从传送带顶端都以 lm/s的初速度沿传送带下滑
4、，物块与传送带间的动摩擦因数都是 0.5， g取 10m/s2，sin37 0.6， cos37 0.8。下列判断正确的是 A物块 A先到达传送带底端 B物块 A、 B同时到达传送带底端 C传送带对物块 A、 B均做负功 D物块 A下滑过程系统产生的热量小于 B下滑过程系统产生的热量 答案： BCD 试题分析：因 tan37=0.75 0.5，故 A、 B都会匀加速下滑，根据牛顿第二定律知加速度也相同，故会同时到达底端，选项 A错误 B、 C正确；因 A物块与传送带同向运动，相对位移要小，根据 Q=fS 相对 ，产生的热量要小于 B物块下滑产生的热量，故选项 D正确 考点：牛顿第二定律 运动学
5、公式 功能关系 如图所示，两个相同的绝缘细圆环带有等量正电荷，电荷在圆环上的分布是均匀的，两圆环相隔一定距离同轴平行固定放置， B、 D分别为两环圆心， C为 BD中点。一带负电的粒子从很远处沿轴线飞来向下 顺次穿过两环。若粒子只受电场力作用，则在粒子运动过程中 A粒子经过 B点时加速度为零 B粒子经过 B点和 D点时动能相等 C粒子从 A到 C的过程中，电势能一直增大 D粒子从 B到 D的过程中，速度先减小再增大 答案： BD 试题分析：根据电场叠加， B环上电荷在 B点产生的电场为零， D环上电荷在B点产生电场向上，故粒子经过 B点时受电场力向下，加速度不为零，选项 A错误；根据对称性，两
6、环上电荷在 B、 D两点处电势相同，再根据粒子运动过程能量守恒，粒子经过 B、 D 两点时电势能相同，故动能也相同，选项 B 正确；粒子在由 A到 B过程电势能减小，由 B到 C过程中电势能增大，故 C错误；粒子从 B到 C速度减小，从 C到 D速度增大，故选项 D正确。 考点：电场叠加 等量正电荷电场 电势能 能量守恒 2012年 10月 25日，我国第 16颗北斗导航卫星发射成功。它是一颗地球静止轨道卫星（即地球同步卫星），现已与先期发射的 15颗北斗导航卫星组网运行并形成区域服务能力。在这 16颗北斗导航卫星中，有多颗地球静止轨道卫星，下列关于地球静止轨道卫星的说法中正确的是 A它们的运
7、行速度都小于 7.9km/s B它们运行周期的大小可能不同 C它们离地心的距离可 能不同 D它们的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度 答案： AD 试题分析：所有绕地球做圆周运动的卫星线速度都不会超过 7.9km/s，选项 A正确；根据卫星做圆周运动万有引力充当向心力知，所有同步卫星的周期都相同，离地心的距离也相同，故选项 B、 C错误；赤道上物体与同步卫星角速度相同，根据 a= 2r知，地球静止轨道卫星的加速度大于赤道上物体的向心加速度，故选项 D正确。 考点：地球同步卫星 赤道物体 如图所示，半圆形轨道 MON竖直放置且固定在地面上，直径 MN是水平的。一小物块从 M点正上方高度为
8、 H处自由下落，正好在 M点滑入半圆轨道，测得其第一次离开 N点后上升的最大高度为 。小物块接着下落从 N点滑入半圆轨道，在向 M点滑行过程中（整个过程不计空气阻力） A小物块正好能到达 M点 B小物块一定到不了 M点 C小物块一定能冲出 M点 D不能确定小物块能否冲出 M点 答案： C 试题分析：第一次飞出过程根据动能定理得 mg -Wf=0，再次到达 M点过程中，根据动能定理 mg - = ，因第二次经过半圆轨道过程中克服阻力做功 Wf，故速度 v 0，故能冲出 M点，故选项 C正确，其余错误。 考点：动能定理 功 如 图所示，将小球沿与水平方向成 角以速度 v向右侧抛出，经时间 t1击中
9、墙上距水平面高度为 h1的 A点；再将此球仍从同一点以相同速率抛出，抛出速度与水平方向成 （ ）角，经时间 t2击中墙上距水平面高度为 h2的 B点（图中未标出），空气阻力不计，则 A t1一定小于 t2 B t1一定大于 t2 C h1一定小于 h2 D h1一定大于 h2 答案： A 试题分析：小球被抛出后仅受重力作用，水平方向为匀速直线运动，两种情况位移相同，即 ，因 ， cos cos ，故 t1一定小于 t2，选项 A正确，选项 B错误；因不知道第一次击中墙壁是在上升阶段还是在下降阶段，故 h1与 h2大小关系不确定，故选项 C、 D错误。 考点：运动的合成与分解 竖直上抛运动 如图
10、所示，有一矩形线圈绕 OO轴在匀强磁场中匀速转动产生交变电流，通过滑环接一理想变压器线路中接有电压表和电流表，不计矩形线圈和导线的电阻。滑动接头 P可以上下移动，副线圈上接有可调电阻 R，下列判断正确的是 当 P位置不动、 R增大时，电压表的示数增大 B当 P位置不动、 R增大时，电压表的示数减小 C当 P位置向上移动、 R不变时，电流表的示数增大 D当 P位置向上移动、 R不变时，电流表的示数减小 答案： C 试题分析：因不计矩形线圈和导线的电阻，电压表的示数即电动势的有效值，电动势不变，电压表示数不变，故选项 A、 B错误；根据理想变压器变压规律，副线圈输出电压 U2= ，因 n1减小，
11、U2会增大，由输出功率等于输入功率 P2= 知，电流表示数 I1会增大，故选项 C正确，选项 D错误。 考点：理想变压器规律及动态分析 2013年 6月 20日，在中国迄今最高 “讲台 ”天宫一号上，女航天员王亚平向地面的千万名师生进行了太空授课。在演示如何在太空中测量物体质量时，她让 “助教 ”聂海胜固定在仪器上，启动机械臂拉他由静止开始向舱壁运动，假设仪器测出聂海胜受到机械臂的恒定拉力为 F，经时间 t时测速仪测出他运动的速率为 v，则聂海胜的质量为 A B C D 答案： B 试题分析：由加速度定义式知： a= ，根据牛顿第二定律 F=ma得聂海胜的质量 m= ，故选项 B正确。 考点：
12、加速度定义式 牛顿第二定律 下列选项中的各绝缘直杆大小相同，所带电荷量已在 图中标出，且电荷均匀分布，各直杆间彼此绝缘。坐标原点 O处电场强度最大的是 答案： B 试题分析：根据电场强度定义及电场叠加知， A选项中电场强度沿第三象限平分线向下，设为 E0，如下图， 则 B选项中合场强为 E= ， C选项中场强大小也为 E0， D选项中合场强为零，故选项 B正确。 考点：电场强度及其叠加 如图所示，质量为 M的斜面体 A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为 m的小球 B置于斜面上，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩擦，斜面体与墙不接触，整个系统处于静止状态。则 A水平面对
13、斜面体没有摩擦力作用 B水平面对斜面体有向左的摩擦力作用 C斜面体对水平面的压力等于（ M m） g D斜面体对水平面的压力小于（ M m） g 答案： D 试题分析：对整体受力分析如图 据平衡条件，整体必定受地面对斜面体向右的摩擦力以平衡拉力水平向左的分力，故选项 A、 B错误；根据平衡条件知地面对斜面体的支持力 FN=（ M+m）g-FTsin,故选项 D正确。 考点：物体平衡条件 整体法 跳伞运动员从悬停的直升机上跳下，经过一段时间后开启降落伞。如图所示是跳伞过程中的 v-t图象。若将人和伞看 成一个系统，则以下认识正确的是 A系统先加速下降，接着减速上升 B系统受到的合外力始终向下 C
14、阻力对系统始终做负功 D系统的机械能守恒 答案： C 试题分析：由图线知运动员先向下匀加速，后向下做减速，最后匀速下降，速度始终向下，故选项 A错误；由牛顿第二定律知，向下减速段合外力向上，故选项 B错误；阻力始终向上，运动员始终向下运动，故阻力始终做负功，选项C正确；因有阻力做负功，机械能减小，故 D错误。 考点： v-t图象 功 牛顿第二定律 功能关系 实验题 某同学利用如图 1所示电路来测量电阻 Rx的阻值。将电阻箱接入 a、 b之间，闭合电键。适当调节滑动变阻器 R后保持其阻值不变。依次改变电阻箱的阻值 R，读出相应电压表的示数 U，得到如图 2所示的 UR 图像。 （ 1）用待测电阻
15、 Rx替换电阻箱，读得电压表示数为 1.50V。利用 UR 图像可得 Rx _。 （ 2）若电路中使用的电源为一组新的干电池组成的电池组，其内阻可忽略不计，根据 UR 图像可得该电池组的电动势为 _V；滑动变阻器 R此时的阻值为 R _。 （ 3）电池使用较长时间后，电动势可认为不变，但内阻增大。若仍 用图 1实验装置和图 2所示的 UR 图像测定某一电阻，则测定结果将 _（选填 “偏大 ”、 “偏小 ”或 “不变 ”）。 答案：（ 1） 10 （ 2） 3 10 （ 3）偏小 试题分析：（ 1）如图，当电压表示数为 1.50V时，由图线知此时电阻为 10 （ 2）由 U-R图线读出两组数据（
16、 10， 1.5）（ 20， 2.0）代入公式 E=组成方程组解得 E=3V， =10 （ 3）当内阻增大时，在 ab 间接入同样阻值电阻的情况下，电压表示数会变小，由 U-R图线读得在该电压下电阻值会变小，故测量结果变小。 考点：闭合电路欧姆定律 U-R图象 如图是 “验证力的合成的平行四边形定则 ”实验示意图。将橡皮条的一端固定于 A点，图甲表示在两个拉力 F1、 F2的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O点；图乙表示准备用一个拉力 F拉橡皮条，图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示。 （ 1）有关此实验，下列叙述正确的是 _ A在进行图甲的实验操作时， F1、 F2的方向必须互相垂直
17、 B在进行图乙的实验操作时，必须将橡皮条的结点拉到 O点 C在进行图甲的实验操作时，保证 O点的位置不变， F1变大时， F2一定变小 D在误差范围内，拉力 F一定等于 F1、 F2的代数和 （ 2）图丙中 F是以 F1、 F2为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿 AO方向的是 _（填 “F”或者 “F”） 答案：（ 1） B （ 2） F 试题分析：（ 1）此实验中不必保持两拉力垂直，选项 A错误；为保证两次作用效果相同，必须将橡皮条结点拉到 O 点，选项 B正确；根据平行四边形定则，其中一个分力变大时，另一个分力也可变大，选项 C错误；拉力 F应小于 F1、F2的代数和，选项 D错误。
18、（ 2）拉力 F因一定是两拉力的合力，一定沿橡皮条 AO方向，而根据平行四边形定则作出的合力 F因误差的存在可能会不沿 AO方向，故沿 AO方向的一定是 F。 考点：平行四边形定则及实验注意事项 计算题 在海滨游乐场里有一种滑沙运动，如图所示。某人坐在滑板上从斜坡的最高处 A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端 B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离停下来。若滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为 0.50，斜坡的倾角 37， AB长度为 25m，斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度 g取 10m/s2， sin37 0.6， cos37 0.8。求： （ 1）人
19、从斜坡上滑下时的 加速度大小； （ 2）为保证安全，水平滑道 BC的最短长度。 答案：（ 1） 2.0m/s2 (2)10m 试题分析：（ 1）人在斜面上受力如图所示，建立图示坐标系，设人在斜坡上滑下的加速度为 a1，由牛顿第二定律有： 联立解得： （ 2）人滑到 B点时 在水平轨道上运动时： 由 解得： 或 解得： 考点：牛顿第二定律 运动学公式 “嫦娥三号 ”是我国嫦娥工程第二阶段的登月探测器，于 2013年 12月 2日凌晨 l时 30分在西昌卫星发射中心发射，携 “玉兔号 ”月球车奔向距地球 38万千米的月球； 6日 17时 53分， “嫦娥三号 ”成功实施近月制动，顺利进入距月面平均
20、高度约 100千米的环月轨道； 14日 21时 11分在月球正面的虹湾地区， “嫦娥三号 ”又成功实现月面软着陆，开始对月表形貌与地质构造等进行科学探测。若“嫦娥三号 ”环月飞行时运行周期为 T，环月轨道（图中圆轨道 ）距月球表面高为 h。已知月球半径为 R，引力常量为 G，求： （ 1）月球的质量； （ 2）月球表面的重力加速度。 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）嫦娥三号环月飞行时万有引力提供向心力，根据万有引力定律和向心力公式，有： 解得： （ 2）对月球表面物 体，有： 解得： 考点：牛顿第二定律 万有引力定律 如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨 PQ、 MN，
21、其电阻不计，间距 d 0.5m， P、 M两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度 B 0.2T的匀强磁场中，两金属棒 ab、 cd垂直导轨放置，其电阻均为 r 0.1,质量均为 m 0.5kg，与导轨接触良好。现固定棒 ab，使 cd在水平恒力 F 0.8N的作用下，由静止开始做加速运动。求 （ 1）棒 cd哪端电势高？ （ 2）当电压表读数为 U 0.2V时，棒 cd的加速度多大？ （ 3）棒 cd能达 到的最大速度 vm。 答案：（ 1） c端电势高 （ 2） 1.2m/s2 （ 3） 16m/s 试题分析：（ 1）由右手定则判知： c端电势高。 （ 2）流过 L2的电流
22、 L2所受的安培力 对 L2得： 所以 L2的加速度： a=1.2m/s2 （ 3）当棒 L2所受合力为零时，速度达到最大，根据平衡条件，有： 又 解得： 考点：右手定则 安培力 牛顿第二定律 平衡条件 如图所示，在 x 0的区域内存在沿 y轴负方向的匀强电场，在第一象限倾斜直线 OM的下方和第四象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子自电场中的 P点沿 x轴正方向射出，恰好经过坐标原点 O进入匀强磁场，经磁场偏转后垂直于 y轴从 N点回到电场区域，并恰能返回 P点。已知 P点坐标为，带电粒子质量为 m，电荷量为 q，初速度为 v0，不计粒子重力。求： （ 1）匀强电场的电场强度大小； （ 2） N点的坐标； （ 3）匀强磁场的磁感应强度大小。 答案：（ 1） （ 2）（ 0， ） （ 3） 试题分析：（ 1）设粒子从 P到 O时间为 t，加速度为 a，则 由牛顿第二定律，可得 由以上三式，可解得 （ 2）设粒子运动到 N点时速度为 v，则 所以粒子从 N到 P的时间 沿 y轴位移 因此 N点坐标为（ 0， ） (3)粒子在磁场中运动轨迹如图所示，设半径为 R。 粒子在 O点时速度方向与 y轴负方向的夹角为 30o 由几何关系可知 又因为 解得 考点：
