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1、2013高考物理考前模擬考場三
一、選擇題(共7小題,每小題5分,共35分,在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項符合題目要求,有的小題有多個選項符合題目要求,全部選對的得5分,選不全的得2分,有選錯或不答的得0分)
1.在水平推力(F)作用下,一輛質量為M、傾角為α的小車從靜止開始沿水平地面運動,車上有一個質量為m的滑塊,其受力及相應的合力(∑F)如圖所示,不計一切摩擦,A、B、C、D四個選項中不可能實現(xiàn)的是( )
2.P、Q兩電荷的電場線分布如圖所示,c、d為電場中的兩點.一個離子從a運動到b(不計重力),軌跡如圖所示.則下列判斷正確的是( )
A.Q帶正電
2、 B.c點電勢低于d點電勢
C.離子在運動過程中受到P的吸引
D.離子從a到b,電場力做正功
3.某變壓器原、副線圈匝數(shù)比為55 ∶9,原線圈所接電源電壓按圖所示規(guī)律變化,副線圈接有負載.下列判斷正確的是( )
A.輸出電壓的最大值為36V
B.原、副線圈中電流之比為55 ∶9
C.變壓器輸入、輸出功率之比為55 ∶9
D.交流電源有效值為220V,頻率為50Hz
4.“探路者”號宇宙飛船在宇宙深處飛行過程中,發(fā)現(xiàn)A、B兩顆均勻球形天體,兩天體各有一顆靠近其表面飛行的衛(wèi)星,測得兩顆衛(wèi)星的周期相等,以下判斷正確的是( )
A.天體A、B的質量一定不相等
3、 B.兩顆衛(wèi)星的線速度一定相等
C.天體A、B表面的重力加速度之比等于它們的半徑之比
D.天體A、B的密度一定相等
5.如圖甲所示,兩物體A、B疊放在光滑水平面上,對物體A施加一水平力F,F(xiàn)-t關系圖象如圖乙所示.兩物體在力F作用下由靜止開始運動,且始終相對靜止,則( )
A.A對B的摩擦力方向始終與力F的方向相同
B.2~3s時間內(nèi)兩物體間的摩擦力逐漸減小
C.兩物體做勻變速直線運動
D.兩物體沿直線做往復運動
6.如圖所示,一質量為m的汽車在傾角為30°的斜面上自A點勻加速下滑,其運動的加速度為g/4,如果汽車在斜面上下滑的最大高度為h,則在下滑過程
4、中( )
A.重力勢能減小了mgh B.機械能損失了mgh
C.動能增加了mgh D.重力勢能減小了mgh
7.如圖所示,在坐標系xOy中,有邊長為a的正方形金屬線框abcd,其一條對角線ac和y軸重合、頂點a位于坐標原點O處.在y軸的右側的Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強磁場,磁場的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合,左邊界與y軸重合,右邊界與y軸平行,t=0時刻,線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區(qū)域.取沿a→b→c→d→a的感應電流方向為正,則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中,感應電流i隨時間t變化的圖線是下圖中的( )
5、
第Ⅱ卷(非選擇題 共65分)
二、實驗題(共12分)
8.(Ⅰ)某同學在做“驗證機械能守恒定律”的實驗時,采用如圖所示的裝置,進行了如下一些操作:
A.用天平稱出重物的質量
B.使用計時器打點時,先放開紙帶,后接通電源
C.從打上點的紙帶中挑出點跡清晰的紙帶進行測量
D.用所選紙帶求打某點時對應的重物下落的速度v,用v=gt計算,其中t為從打第1點到打該點的時間間隔,g為當?shù)氐闹亓铀俣?
該同學的以上說法正確的是________(填序號).
(Ⅱ)關于做“測電源電動勢和內(nèi)電阻”的實驗
(1)有同學按圖(a)電路進行連接,他用到的6根導線是aa′、b
6、b′、cc′、dd′、d′e和bf,由于其中混進了一根內(nèi)部斷開的導線,所以當他按下開關后,發(fā)現(xiàn)兩個電表的指針均不偏轉,他用多用表的電壓擋測量bc′間的電壓,讀數(shù)約為1.5V(已知電源電動勢約為1.5V),根據(jù)上述現(xiàn)象可推得,這6根導線中可能哪幾根內(nèi)部是斷開的?答:________.(寫導線編號)
為了確定哪一根導線的內(nèi)部是斷開的,他至少還要用多用電表的電壓擋再測量幾次?答:________次.
(2)排除故障后,該同學通過改變滑動變阻器的電阻,測得了6組U、I的數(shù)據(jù),根據(jù)第1、2、3、4、5和6組的數(shù)據(jù),他在U-I圖上標出了這些數(shù)據(jù)點,并且按照這些數(shù)據(jù)點的分布繪制了相應的U-I圖線如圖(b
7、)所示,由這一圖線 ,可求得電源的電動勢E為________V,內(nèi)電阻r為________Ω.如果他不利用這一圖線,而是利用任意兩組U、I數(shù)據(jù),那么當他選擇哪兩組數(shù)據(jù)時求出的E、r值誤差最大?
答:________.(寫數(shù)據(jù)編號)
三、計算題(共5小題,其中2題為必考題,3題為選考題.3題選考題中可選做2題,必做題中9題16分,10題19分,選考題每小題9分,共53分)
9.如圖所示是放置在豎直平面內(nèi)游戲滑軌的模擬裝置,滑軌由四部分粗細均勻的金屬桿組成:水平直軌AB,半徑分別為R1=1.0m和R2=3.0m的圓弧軌道,長為L=6m的傾斜直軌CD,AB、CD與兩圓弧軌道相切,其中傾斜直
8、軌CD部分表面粗糙,動摩擦因數(shù)為μ=,其余各部分表面光滑.一質量為m=2kg的滑環(huán)(套在滑軌上),從AB的中點E處以v0=10m/s的初速度水平向右運動.已知θ=37°,g取10m/s2.求:
(1)滑環(huán)第一次通過圓弧軌道O2的最低點F處時對軌道的壓力;
(2)滑環(huán)通過圓弧軌道O1最高點A的次數(shù);
(3)滑環(huán)克服摩擦力做功所通過的總路程.
10.如圖所示為研究帶電粒子在磁場中偏轉問題的實驗裝置:M、N是豎直放置的兩正對著的平行金屬板,S1、S2是板上兩個正對的小孔,其中N板的右側有一個在豎直面內(nèi),以O為圓心的圓形區(qū)域;該區(qū)域內(nèi)存在垂直圓面向外的勻強磁場,另有
9、一個同樣以O為圓心的半圓形熒光屏AO′C.已知S1、S2、O和熒光屏的中間位置O′在同一直線上,且AC⊥S1O′.當在M、N板間加恒定電壓U時,一帶正電離子在S1處由靜止開始加速向S2孔運動,最后打在圖示的熒光屏上的P處,∠COP=30°.若要讓上述帶正電離子(不計重力)仍在S1處由靜止開始加速,最后打在圖示的熒光屏下邊緣C處,求M、N板間所加電壓的大小U′.
11.[物理3-3](1)下列說法中正確的是________.
A.溫度高的物體內(nèi)能不一定大,但分子平均動能一定大
B.一定質量的理想氣體,如果保持其壓強不變,當溫度升高時,其內(nèi)能一定增加
C.凡是不違背能量守恒
10、定律的實驗構想,都是能夠實現(xiàn)的
D.能量耗散是從能量轉化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性
(2)內(nèi)壁光滑的導熱氣缸豎直浸放在冰水混合物的水槽中,用不計質量的活塞封住壓強為p0=1.0×105Pa、體積V0=2.0×10-3m3的理想氣體.現(xiàn)在活塞上方緩慢倒上沙子,使封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉淼囊话?,然后將氣缸移出水槽,緩慢加熱,使氣體的溫度變?yōu)?27℃.求氣缸內(nèi)氣體的最終體積和壓強.
12.[物理3-4](1)有關波動和相對論的敘述正確的是________.
A.單擺的擺球振動到平衡位置時,所受的合外力為零
B.光速不變原理是:真空中的光速在不同的慣性
11、參考系中都是相同的
C.兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,則振動加強區(qū)域與減弱區(qū)域交替變化
D.彈簧振子的位移隨時間變化的表達式是x=sin2πt,則在0.3~0.4s的時間內(nèi),振子的速率在增大
(2)如圖所示,直角玻璃三棱鏡置于空氣中,已知∠A=60°,∠C=90°,一束極細的光于AC的中點D垂直AC面入射,AD=a,棱鏡的折射率為n=,求:
①光從棱鏡第一次射入空氣時的折射角;
②光從進入棱鏡到它第一次射入空氣所經(jīng)歷的時間.(設光在真空中的傳播速度為c)
13.[物理3-5](1)在下列四個方程中,X1、X2、X3、X4各代表某種粒子:
① 92235U+01n→38
12、95Sr+ 54138Xe+3X1?、?2H+X2→23He+01n
③ 92238U→ 90234Th+X3?、?224Mg+24He→1327Al+X4
則以下判斷正確的是________.
A.X1是中子 B.X2是質子 C.X3是α粒子 D.X4是氘核
(2)如圖所示,兩塊厚度相同的木塊A、B,緊靠著放在光滑的桌面上,其質量分別為2.0kg、0.90kg,它們的下表面光滑,上表面粗糙,另有質量為0.10kg的鉛塊C(大小可以忽略)以10m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面,由于摩擦,鉛塊C最后停在木塊B上,此時B、C的共同速度v=0.5m/s.求木塊A的最終速度和
13、鉛塊C剛滑到B上時的速度.
1[答案] D[解析] 若小車和滑塊恰好能相對靜止,一起運動時,滑塊所受合力水平向左,A項可能;若滑塊相對小車向上滑動時,從地面上看,滑塊向左上方加速運動,則滑塊所受合力向左上方,B項可能;同理,若滑塊相對小車向下滑動時,滑塊所受合力向左下方,但合力方向不能平行斜面向下,C項可能,D項不可能.
2[答案] C[解析] 根據(jù)電場線從正電荷出發(fā)到負電荷終止可知,P帶正電荷,Q帶負電荷,選項A錯誤;由順著電場線方向電勢逐漸降低可知,c點電勢高于d點電勢,選項B錯誤;由離子從a運動到b的軌跡彎曲方向可知,離子在運動過程中受到P的吸引,選項C正確;離子從a
14、到b,電場力做負功,選項D錯誤.
3[答案] D[解析] 由交流電圖象可知,交流電源有效值為220V,頻率f==50Hz;根據(jù)理想變壓器的基本關系式,A、B、C均不正確,答案為D.
4[答案] CD[解析] 假設某行星有衛(wèi)星繞其表面旋轉, 萬有引力提供向心力,可得G=mR,那么該行星的平均密度為ρ===,衛(wèi)星的環(huán)繞速度v=,表面的重力加速度g=G=G·,所以正確答案是C、D.
5[答案] A[解析] 因兩物體A、B始終相對靜止,則A對B的摩擦力方向始終與力F的方向相同;2~3s時間內(nèi),力F的大小逐漸增大,則兩物體間的摩擦力逐漸增大;因為F周期性變化,則兩物體做變加速直線運動,且一直
15、向同一方向運動,故選項A正確.
6[答案] BCD[解析] 由牛頓運動定律有mgsin30°-Ff=ma=m,則汽車在下滑過程中受到的摩擦力為,摩擦力做功為Wf=-×2h=-mgh,由功能關系知,機械能損失了mgh.重力做功為mgh,則重力勢能減小了mgh,再由動能定理知,動能增加了mgh.
7[答案] A[解析] 在d點運動到O點過程中,ab邊切割磁感線,根據(jù)右手定則可以確定線框中電流方向為逆時針方向,即正方向,D錯誤;t=0時刻,ab邊切割磁感線的有效長度最大,然后逐漸減小,故感應電動勢和感應電流逐漸減小,C錯誤;當cd邊與磁場邊界重合后繼續(xù)運動,cd邊切割磁感線,根據(jù)右手定則可知
16、線框中電流方向為順時針方向,即負方向,B錯誤,A正確.
8[答案] (Ⅰ)C (Ⅱ)(1)bb′、cc′ 2 (2)1.45(或1.46、1.44) 0.5(或0.51、0.49) 2、3
[解析] (Ⅰ)該實驗是利用自由落體運動驗證機械能守恒,即mgh=mv2,只需驗證gh=v2,不需要測量物體的質量,A錯誤;由打點計時器的使用方法可知應該先接通電源再放開紙帶,B錯誤;計算速度時應利用紙帶,根據(jù)平均速度計算某點的瞬時速度,D錯誤.
(Ⅱ)(1)由電壓表讀數(shù)約為1.5V,可知,bb′、cc′內(nèi)部可能斷開;
(2)由U-I圖象易知電源的電動勢E=1.45V;內(nèi)電阻r==Ω=0.5Ω;
17、由圖象知,當他選擇2、3兩組數(shù)據(jù)時求出的E、r值誤差最大.
9[答案] (1)N (2)6次 (3)78m
[解析] (1)滑環(huán)從E點滑到F點的過程中,根據(jù)機械能守恒得:mv02+mg·2R2=mvF2①
在F點對滑環(huán)分析受力,得FN-mg=m②
由①②式得:FN=N
根據(jù)牛頓第三定律得滑環(huán)第一次通過圓弧軌道O2的最低點F處時對軌道的壓力為N.
(2)由幾何關系可得傾斜直軌CD的傾角為37°,每通過一次克服摩擦力做功為:W克=μmgLcosθ,得W克=16J Ek0=mv02
由題意可知n==6.25,取6次.
(3)由題意可得:滑環(huán)最終只能在圓弧軌道O2的D點下方來回運動,
18、即到達D點速度為零,由能量守恒得:mv02+mgR2(1+cosθ)=μmgscosθ
解得:滑環(huán)克服摩擦力做功所通過的路程s=78m.
10[答案]
[解析] 設離子的質量為m,電荷量為q,磁場的磁感應強度為B,所在區(qū)域的半徑為R,離子加速后獲得的速度為v.當電壓為U時,由動能定理有qU=mv2①
在磁場中,離子做勻速圓周運動(見右圖)由牛頓定律可知
qvB=mv2/r②
由①②式得U=r2B2q/(2m)③
其中r=Rtan60°=R④
當電壓為U′時,離子打在C處,同理有
U′=r′2B2q/(2m)⑤
其中r′=R⑥
由③④
19、⑤⑥可解得U′=U/3.
11[答案] (1)ABD (2)2×105Pa 1.5×10-3m3
[解析] (1)第二類永動機就是典型的不違背能量守恒思想的理想模型,由于違反熱力學第二定律,故不可能制成.C項是錯誤的.
(2)氣體先做等溫變化,由玻意耳定律得 p0V0=p
解得壓強p=2.0×105Pa之后,氣體做等壓變化,由蓋·呂薩克定律得=
解得最終體積V==×2.0×10-3m3=1.5×10-3m3.
12[答案] (1)BD (2)①45°?、?
[解析] (1)單擺擺到平衡位置時做圓周運動,合力不為零,選項A錯誤;根據(jù)狹義相對論的兩個假設,選項B正確;根據(jù)波的疊加原
20、理,振動加強區(qū)域與振動減弱區(qū)域相互間隔,且加強區(qū)域始終加強,減弱區(qū)域始終減弱,選項C錯誤;根據(jù)振動方程質點在0.3~0.4s的時間內(nèi)向平衡位置運動,所以速率增大,選項D正確.
(2)①如圖所示,i1=60°,設玻璃對空氣的臨界角為C,
則sinC==,C=45°
i1>45,發(fā)生全反射.
i2=i1-30°=30°