河北省唐山一中2014届高三12月月考物理试题试卷(2)

①根据上述测量的物理量可计算A、B两物体质量之比　　　
②用天平测量两物体质量，所得A、B两物体质量之比，与上述①
所得数据略有差距，试分析造成误差的原因　
14、 (1) （4分）一位同学在实验中分别用游标卡尺和螺旋测微器测量物体长度，得到结果如图所示，游标卡尺示数________________ cm，螺旋测微器示数_______________ cm．
（2）（8分）某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻值。可选用器材的代号和规格如下：
电流表A1 (量程250mA，内阻r1为 20Ω)；    
电流表A2 (量程300mA，内阻r2约为15Ω)
待测电阻Rx（阻值约为100Ω)；              
滑动变阻器R（最大阻值10Ω)；[来源]
电源E (电动势约为9V,内阻r约为1Ω)；      
单刀单掷开关S，导线若干。
 ①请在右边的方框中把电流表的代号A1、A2填在相应的中，并且把实验电路原理图连接完整；
 ②需要直接测量的物理量是________，被测电阻的计算式为Rx=___________。

三．计算题：（本题共4小题，共46分，要求每题要有必要的文字说明和解题步骤，只有结果没有过程不得分）
15、（8分）天文工作者观测到某行星的半径为R1，自转周期为T1，它有一颗卫星，轨道半径为R2，绕行星公转周期为T2。若万有引力常量为G，求：
（1）该行星的平均密度；
（2）要在此行星的赤道上发射一颗质量为m的近地人造卫星，使其轨道平面与行星的赤道平面重合，且设行星上无气体阻力，则对卫星至少应做多少功？

16、（10分）如图所示，已知半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，甲轨道左侧又连接一个光滑的轨道，两圆形轨道之间由一条水平轨道CD相连．一小球自某一高度由静止滑下，先滑上甲轨道，通过动摩擦因数为μ的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道．若小球在两圆轨道的最高点对轨道压力都恰好为零．试求：
⑴分别经过C、D时的速度；
⑵小球释放的高度h；
⑶水平CD段的长度．
17、（13分）如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L＝1m，导轨平面与水平面夹角α＝30°，导轨电阻不计。磁感应强度为B1＝2T的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L＝1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m1＝2kg、电阻为R1＝1Ω。两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离和板长均为d＝0.5m，定值电阻为R2=3Ω，现闭合开关S并将金属棒由静止释放，取g=10m/s2，求：
（1）金属棒下滑的最大速度为多大？
（2）当金属棒下滑达到稳定状态时，整个电路消耗的电功率P为多少？
（3）当金属棒稳定下滑时，在水平放置的平行金属间加一垂直于纸面向里的匀强磁场B2＝3T，在下板的右端且非常靠近下板的位置处有一质量为m2＝3×10－4kg、所带电荷量为q＝-1×10－4C的液滴以初速度v水平向左射入两板间，该液滴可视为质点。要使带电粒子能从金属板间射出，初速度v应满足什么条件？
18、（15分）如图a所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷＝106 C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过×10－5 s后，电荷以v0＝1.5×104 m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t＝0时刻)．求：
(1)匀强电场的电场强度E的大小； （保留2位有效数字）
(2)图b中t＝×10－5 s时刻电荷与O点的水平距离；
(3)如果在O点右方d＝68 cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间．(sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80) （保留2位有效数字）
2013-2014学年高三年级第三次调研考试物理试题　参考答案
一、选择题答案
1、A      2、B      3、B       4、B       5、A       6、B      7、C      8、C
9、BD    10、AC    11、AC    12、BD
二、非选择题答案
13、①3：1  （2分）   
　　②存在空气阻力或摩擦阻力、H或h的测量值有误差（回答出任一个均给分）  （2分）　
14、（1）1.050   （2分） 1.0446（1.0443∽－1.0448）（2分）
   （2）①电路如图（两电流表符号各1分，连线2分）
　　　　②两电流表的电流、 （2分）
                    （2分）
15、解析：（8分）
（1）由（1分）可得   （1分）
     所以   （1分）
   (2)设该行星的最小发射速度为v，则    （1分）
     依题意，该卫星在赤道上时与地球自转同步，设其速度为v0,则（1分）
　　　要发射该卫星，至少要对它做功（1分）
      解得  （2分）
16、解析：（10分）
（1）小球在光滑圆轨道上滑行时，机械能守恒，设小球滑过C点时的速度为vc，通过甲环最高点速度为v′，根据小球对最高点压力为零，由圆周运动公式有
                                            ①（1分）
　　取轨道最低点为零势能点，由机械守恒定律
　　　　　　                   ②（2分）
　　由①、②两式消去v′，可得： 　　　　　　　　 　   ③（1分）
　　同理可得小球滑过D点时的速度　　　　　　　　　     ④（1分）
⑵小球从在甲轨道左侧光滑轨道滑至Ｃ点时机械能守恒，有
　　　由③⑤两式联立解得：                       （1分）
⑶设CD段的长度为l，对小球滑过CD段过程应用动能定理
　　　由③④⑥三式联立解得：．               （1分）
17、解析：（13分）
（1）当金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度为vm，则有    （1分）
　　　解得最大速度     （1分）
（2）金属棒匀速下滑时，动能不变，重力势能减小，此过程中重力势能转化为电能。