长治二中2013届高三上学期第三次练考物理试题
【满分100分，考试时间120分钟】
一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分；各题中可能有一个选项是正确的，也可能有多个选项是正确的，全选对的得4分，漏选的得2分，选错或不答的得0分．）
1．如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电动机内阻为R1。当开关闭合，电动机正常工作时，滑动变阻器接入电路中的电阻为R2，电动机两端的电压为U，通过电动机的电流为I。电动机输出的机械功率P等于
A．UI B．I2R1
2．如图所示，一个带正电q的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，若小带电体的质量为m，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该
A．使B的数值增大 B．使磁场以速度v＝向上移动 C．使磁场以速度v＝向右移动 D．使磁场以速度v＝向左移动
3．如图所示，将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧，两球在空间形成了稳定的静电场，实线为电场线，虚线为等势线。A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则
A．A点和B点的电势相同 B．C点和D点的电场强度相同
C．乙球右侧表面的电势高于左侧表面的电势 D．负电荷在A处的电势能小于在B处的电势能
4．如图所示，质量为m、半径为R的圆形光滑绝缘轨道放在水平地面上固定的M、N两竖直墙壁间，圆形轨道与墙壁间摩擦忽略不计，在轨道所在平面加一竖直向上的场强为E的匀强电场。P、Q两点分别为轨道的最低点和最高点，在P点有一质量为m，电量为q的带正电的小球，现给小球一初速度v0，使小球在竖直平面内做圆周运动，不计空气阻力，重力加速度为g，则有关下列说法正确的是
A．小球通过P点时对轨道一定有压力
B．小球通过P点时的速率一定大于通过Q点时的速率 C．从P到Q点的过程中，小球的机械能一定增加
D．若mg> qE，要使小球能通过Q点且保证圆形轨道不脱离地面，速度v0应满足的关系是：
C．UI?I2R1 D．
EU
R1?R2?rmgqBmgqBmgqB5gR?5qER5qER . ?V0?6gR?mm点时的电势能。
·1·
9．把火星和地球都视为质量均匀分布的球体．已知地球半径约为火星半径的2倍，地球质量约为火星质量的10倍．由这些数据可推算出
A．地球表面和火星表面的重力加速度之比为5: 1 B．地球表面和火星表面的重力加速度之比为10: 1 C．地球和火星的第一宇宙速度之比为5:1 D．地球和火星的第一宇宙速度之比为10:1
10．如图所示，两个倾角分别为30°、45°的光滑斜面放在同一水平面上，两斜面间距大于小球直径，斜面高度相等．有三个完全相同的小球a、b、c，开始均静止于同一高度处，其中b小球在两斜面之间，a、c两小球在斜面顶端．若同时由静
止
释
放
a、b、c小球到达该水平面的时间分别
D．若是非匀强磁场，则环上升高度小于h
二、实验填空题（共16分。13题，每空2分，共8分；14题，(1)每空1分，共3分，（2）5分，共8分。）
13．伽利略在《两种新科学的对话》一书中，提出猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还实验验证了该猜想。某小组依据伽利略描述的实验方案，设计了如图（a）所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。实验操作步骤如下：
①让滑块从离挡板某一距离s处由静止沿某一倾角为θ的斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；
·2·
②当滑块碰到挡板的同时关闭阀门（假设水流均匀稳定）； ③记录下量筒收集的水量V；
④改变滑块起始位置离挡板的距离，重复以上操作； ⑤测得的数据见表格。 （1）（单选题）该实验利用量筒中收集的水量来表示（ ）
A．水箱中水的体积 B．水从水箱中流出的速度 C．滑块下滑的时间 D．滑块下滑的位移
（2）小组同学漏填了第3组数据，实验正常，你估计这组水量V= mL；若保持倾角θ不变，增大滑块质量，则相同的s，水量V将 （填“增大”“不变”或“减小”）；若保持滑块质量不变，增大倾角θ，则相同的s，水量V将 （填“增大”“不变”或“减小”） 14．（8分）某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件。图为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：
(1)为提高实验结果的准确程
度，电流表应选用 ；电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 。（以上均填器材代号）
(2)为达到上述目的，请在线框内
画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号。 三、计算题（本题5小题，共36分）
15．（6分）将物体由地面上方某一点以4m /s的初速度竖直向上抛出（不计空气阻力）．已知物体在落地前的最后1s内的位移为3m。g取10m/s
求：（1）抛出点距地的高度为多少；
（2）物体从抛出到落地所用的时间为多少．
16．（6分）如图所示，正电荷QA=3×10C，负电荷QB=3×10C，A，B两球相距5cm，在水平方向外电场作用下，A，922
B保持静止，悬线竖直，求A，B连线中点场强。（两带电小球可看作质点，k=9.0×10Nm/c）
-8
-8
2
·3·
17. （6分）在如图(a)所示的电路中，R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合电键S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示。(电表为理想电表)求： （1）电源内阻和电源电动势为多少 （2）电源的最大输出功率为多少
18．(8分) 光滑的长轨道形状如下图所示，底部为半圆型，半径为R，固定在竖直平面内．AB两质量相同的小环用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上．将AB两环从图示位置静止释放，A环离开底部2R．不考虑轻杆和轨道的接触，即忽略系统机械能的损失，求：
（1）AB两环都未进入半圆型轨道前，杆上的作用力． （2）A环到达半圆型轨道最低点时，两环速度大小．
19.（10分）如图1所示， A、B、C、D为固定于竖直平面内的闭合绝缘轨道， AB段、CD段均为半径R＝1.6m的半
5-3
圆，BC、AD段水平，AD=BC=8m。B、C之间的区域存在水平向右的有界匀强电场，场强E＝5×10V/m。质量为m=4×10kg、带电量q=+1×10C的小环套在轨道上。小环与轨道AD段的动摩擦因数为?-8
?
1
，与轨道其余部分的摩擦忽略不计。8
现使小环在D点获得沿轨道向左的初速度v0=4m/s，且在沿轨道AD段运动过程中始终受到方向竖直向上、大小随速度
2
变化的力F（变化关系如图2）作用，小环第一次到A点时对半圆轨道刚好无压力。不计小环大小，g取10m/s。求： （1）小环运动第一次到A时的速度多大？ （2）小环第一次回到D点时速度多大？
（3）小环经过若干次循环运动达到稳定运动状态，此时到达D点时速度应不小于多少？
·4·
2013届高三三练物理试题参考答案
【满分100分，考试时间120分钟】
一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分；各题中可能有一个选项是正确的，也可能有多个选项是正确的，全选对的得4分，漏选的得2分，选错或不答的得0分．）
18．(8分) （1）对整体分析，自由落体，加速度g，以A为研究对象，A作自由落体则杆对A一定没有作用力．即
F = 0（或列式或以B研究）。
（2）AB都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，即vA = vB（或通过速度分解得到两环速度大小相同），对整体依动能定理（或机械能守恒）：
519mg2R?mgR?2mv2，v?gR。
2222vA119.解：(1)由题意及向心力公式得：mg?mR (1分)
vA1?gR?10?1.6m/s?4m/s (2分)
(2) 小物块从D出发，第一次回到D的过程，由动能定理得：
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1122mvD?mv0?qEL (1分) 122vD12qEL2?1?10?8?5?105?82?v??4?m/s?6m/s (2分) ?3m4?1020(3) vA1?4m/s=v0，小环第一次从D到A做匀速运动
F=kv=mg
mg4?10?3?10?Ns/m?0.01Ns/m k?v4所以Fm?kvm?2mg?0.08N，
则可知环与杆的摩擦力f≤μ|Fm－mg|=μmg=qE， (2分) 稳定循环时，每一个周期中损耗的能量应等于补充的能量 (1分)
1W损?W摩最大?fmS??(Fm?mg)S?0.04N??8m?0.04J (1分)
8而W补?W电?qEs?1?10?8?5?105?8m?0.04J (1分)
所以稳定循环运动时小环在AD段运动时速度一定要大于等于8m/s 即到达A点的速度不小于8m/s (1分) 稳定循环运动时小环从A到D的过程，由动能定理得：
1212mvD?mvA?qEL (1分) 222qEL2?1?10?8?5?105?82vD?v??8?m/s?221m/s (1分)
m4?10?32A达到稳定运动状态时，小环到达D点时速度应不小于2 21m/s (1分)
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