黑龙江省哈尔滨市松雷中学2014届高三物理模拟试题(五)

1 20142014 年高考物理模拟试题 五 年高考物理模拟试题 五 本卷分第 卷 选择题 和第 卷 非选择题 两部分 满分 110 分 考试时间 60 分钟 第 卷 选择题 共 48 分 一 选择题 本大题共 8 小题 每小题 6 分 在每小题给出的四个选项中 有的只有一 项符合题目要求 有的有多项符合题目要求 全部选对的得 6 分 选对但不全的得 3 分 有选错的得 0 分 1 下列说法正确的是 AD A 英国科学家胡克发现了弹簧的弹力与弹簧的伸长量间的关系 B 牛顿通过理想实验证实了物体自由下落时的速度与物体的重力无关 C 开普勒行星运动定律都是在牛顿万有引力的基础上推导出来的 D 英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量 2 如图所示 挡板垂直于斜面固定在斜面上 一滑块 m 放在斜面 上 其上表面呈弧形且左端最薄 一球 M 搁在挡板与弧形滑块上 一切摩擦均不计 用平行于斜面的拉力 F 拉住弧形滑块 使球与滑 块均静止 现将滑块平行于斜面向上拉过一较小的距离 球仍搁在 挡板与滑块上且处于静止状态 则与原来相比 C A 挡板对球的弹力增大 B 滑块对球的弹力增大 C 斜面对滑块的弹力不变 D 拉力 F 减小 3 阴极射线示波管的聚焦电场是由电极 A1 A2 A3 A4 形成的 实线为电场线 虚线 为等势线 x 轴为该电场的中心轴线 P Q R 为一个从左侧进 入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点 则 B A 电极 A1 的电势高于电极 A2 的电势 B 电场中 Q 点的电场强度大于 R 点的电场强度 C 电子在 P 点处的动能大于在 Q 点处的动能 D 电子从 P 运动到 R 的过程中 电场力对它一直做正功 4 如图所示 距离水平地面高为 h 的飞机沿水平方向做匀加速 直线运动 从飞机上以相对地面的速度 v0 依次从 a b c 水平 抛出甲 乙 丙三个物体 抛出的时间间隔均为 T 三个物体 分别落在水平地面上的 A B C 三点 若 AB l1 AC l2 不 计空气阻力 下列说法正确的是 AC A 物体甲在空中运动的时间为 2h g B 飞机的加速度为 l2 l1 T2 C 物体乙刚离开飞机时飞机的速度为 l2 2T D 三个物体在空中运动时总在一条竖直线上 5 图甲中的变压器为理想变压器 原 副线圈的匝数之比为 n1 n2 10 1 变压器 2 原线圈加上如图乙所示的正弦式交变电压 副线圈接两个串联在一起的阻值大小均为 10 的定值电阻 R1 R2 电压表为理想交流电表 则以下说法正确的是 B A 原线圈上电压的有效值为 100V B 原线圈上电压的有效值约为 70 7V C 电压表的读数为 5 0V D 变压器的输入功率为 25W 6 我国自主研制并发射的 天宫一号 与俄罗斯 美国等国共同研制 并发射的 国际空间站 同在地球上空运动 假设 天宫一号 和 国际空间站 都绕地球做匀速圆周运动 两者的轨道如图所示 下 列说法中正确的是 A A 天宫一号 比 国际空间站 的加速度大 B 天宫一号 比 国际空间站 运行的周期大 C 天宫一号 比 国际空间站 运行的角速度小 D 天宫一号 比 国际空间站 受到的地球的万有引力小 7 如图所示 一个金属圆环固定在处于径向对称方向水平发散的磁场 中 环面与磁感线平行 圆环的密度 8g cm3 横截面积 S 10mm2 环上各处的磁感应强度大小为 B 0 04T 若在环中通以顺 时针方向 俯视 的恒定电流 I 10A 保持电流恒定 将圆环由静止释 放 不计空气阻力 不考虑磁场在圆环内外的差异 g 10m s2 则下 列说法正确的是 AD A 圆环的张力为零 B 圆环有扩张的趋势 C 圆环将向下做自由落体运动 D 圆环在 0 2s 内下落的高度为 0 1m 解析 因为电流恒定 所以圆环受到向上恒定的安培力 F BIL L 是圆环的周长 由于圆环只受向下的重力和向上的安培力 因此圆环没有扩散和收缩的趋势 张力为零 A 项正确 B 项错误 由于 mg LSg BIL 因此圆环将向下做初速度为零的匀加速运动 a 5m s2 因此圆环在 0 2s 内下落的高度 h at2 0 1m D 项正确 C gLS BIL LS 1 2 项错误 8 如图甲所示 光滑的平行导轨 MN PQ 放在水平面上固定不动 导轨表面上放着光滑 导体棒 ab cd 两棒之间用细的绝缘细杆连接 两导体棒平行且与导轨垂直 现加一垂 直导轨平面的匀强磁场 设磁场方向向下为正 磁感应强度 B 随时间 t 的变化如图乙所 示 t1 t0 t0 不计 ab cd 间电流的相互作用 不计导轨的电阻 每根导体棒的电 阻为 R 导轨间距和绝缘细杆的长均为 L 则下列说法正确的是 AD 3 A 在 0 t1 时间内 绝缘细杆先被拉伸后被挤压 B 在 0 t1 时间内 导体棒 ab 中感应电流的方向先是从 b 到 a 后是从 a 到 b C 若在 0 t1 时间内流过导体棒的电量为 q 则 t1 时刻的磁感应强度大小为 qR 2L2 D 若在 0 t1 时间内导体棒上产生的总电热为 Q 则 t1 时刻的磁感应强度大小为 QRt0 L2 解析 在 0 t1 时间内 磁感应强度先变小后增大 因此导体棒和导轨所围的面积先 有扩张趋势 后有收缩趋势 因而绝缘细杆先被拉伸后被挤压 A 项正确 在 0 t1 时 间内 磁感应强度先正向减小 后反向增大 根据楞次定律可知感应电流的方向不变 B 项错误 设 t1 时刻磁感应强度的大小为 B0 根据对称性可知 t 0 时刻磁感应强度 的大小也为 B0 则回路中感应电流的大小为 I 若在 0 t1 时间内流过导体棒的 B0 t0L2 2R 电量为 q 则 q It1 解得 B0 C 项错误 若在 0 t1 时间内导体棒上产生的总电 qR L2 热为 Q 则 I2 2R 2t0 Q 解得 B0 D 项正确 QRt0 L2 第 卷 非选择题 共 62 分 二 非选择题 包括必考题和选考题两部分 第 9 题 第 12 题为必考题 每个试题考生 都必须作答 第 13 题 第 15 题为选考题 考生根据要求作答 一 必考题 4 题 共 47 分 9 6 分 某同学用如图甲所示的实验装置做了 两个实验 一是验证机械能守恒定律 二是研究 匀变速直线运动 该同学取了质量分别为 m1 50g 和 m2 150g 的两个钩码 a b 用一根 不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮将它们连在一起 取 a b 为研究系统 使钩码 b 从某一高度由静 止下落 钩码 a 拖着纸带打出一系列的点 图乙 给出的是实验中获取的一条纸带 0 是打下的第 一个点 每相邻两计数点间还有 4 个点未标出 4 计数点间的距离如图乙所示 打点计时器所用电源频率为 50Hz 1 由图乙中的数据可求得打第 5 点时钩码速度的大小为 m s 钩码加速度 的大小为 m s2 2 在打 0 5 点的过程中 系统动能的增加量 Ek J 系统重力势能的减少 量 Ep J g 取 9 8m s 结果保留三位有效数字 3 根据计算结果知 Ek 填 或 Ep 出现上述结果的原因 是 答案 1 2 40 4 80 2 0 576 0 588 3 系统不可避免地要克服摩擦力做功 解析 1 打第 5 点时钩码的速度等于打点 4 6 间钩码的平均速度 故 v5 m s 2 40m s 根据 x aT2 可求得 a 21 60 26 40 10 2 0 2 x T2 m s2 4 80m s2 2 在打 0 5 点的过程中 系统重力势能 26 40 21 60 10 2 0 12 的减少量等于 m2 重力势能的减少量减去 m1 重力势能的增加量 即 Ep m2 m1 gh 0 588J 两钩码运动的速度相等 故系统动能的增加量为 Ek m1 m2 1 2 v2 0 576J 3 由 2 知 Ek Ep 出现这一结果是因为系统不可避免地要克服摩擦力 做功 10 9 分 现要测量某未知电阻 Rx 阻值约 20 的阻值 实验室有如下实验器材 A 电流表 A1 量程为 0 150mA 电阻 r1 约为 10 B 电流表 A2 量程为 0 20mA 电阻 r2 30 C 定值电阻 R0 100 D 滑动变阻器 R 0 10 E 直流电源 E 电动势约 6V 内阻较小 F 开关 S 与导线若干 1 请在方框中画出测量电阻 Rx 的电路图 并标上相应元 件的符号 要求电表的示数大于其总量程的三分之一 2 写出电阻 Rx 的表达式 Rx 用已 知量和一组直接测得的量的字母表示 答案 1 如图 2 I2 r2 R0 I1 I2 解析 1 从题中给出的器材知 这里对电阻 Rx 的测量可用伏安法来设计电路 由于 题给的器材中没有电压表 且电流表 A2 的内阻 r2 已知 因此电压可由电流表 A2 来间 接测出 那么电流的测量只能由电流表 A1 来完成 由于电流表 A2 的量程为 0 20mA 用它测出的最大电压为 Um 20 10 3 30V 0 6V 电阻 Rx 上的最大电流约为 Ix 0 03A 30mA 这时通过电流表 A1 中的电流约为 20mA 30mA 50mA 这样我们 Um Rx 5 就不能保证在实际测量中电流表 A1 的示数大于其量程 150mA 的 为了增大电流表 A1 1 3 中的电流 我们可以将已知的固定电阻 R0 100 与电流表 A2 串联 通过计算我们不 难发现 这种设计完全符合题中的测量要求 本题如果用限流法 电路中的最小电流还 超出电流表的量程 故控制电路宜采用分压式 完整的实验电路设计如答图所示 2 进行实验时 在某次合适的测量中记下电流表 A1 与电流表 A2 的示数分别为 I1 与 I2 则有 I1 I2 Rx I2 r2 R0 故 Rx I2 r2 R0 I1 I2 11 13 分 一滑雪运动员以滑雪板和滑雪杖为工具在平直雪道上进行滑雪训练 如图所 示 某次训练中 他站在雪道上利用滑雪杖对雪面的作用第一次获得水平推力 F 60N 而向前滑行 其作用时间为 t1 1s 撤除水平推力 F 经过 t2 2s 后 他利用滑雪杖对 雪面的作用第二次获得同样的水平推力且其作用时间仍为 1s 之后滑雪杖对雪面不再发生相互作用 已知该滑雪运 动员连同装备的总质量为 m 50kg 假设在整个运动过程 中受到的滑动摩擦力大小恒为 f 10N 求该滑雪运动员 可视为质点 从运动到停下来滑行的总距离 答案 9 6m 解析 第 1s 内对滑雪运动员受力分析 设加速度为 a1 运动的位移为 x1 第 1s 末的速度为 v1 则由牛顿第二定律得 a1 1m s2 F f m 根据运动学公式可得 x1 a1t 0 5m 1 22 1 v1 a1t1 1m s 第一次撤除水平推力 F 后 设加速度为 a2 减速运动的位移为 x2 第 3s 末的速度为 v2 则由牛顿第二定律得 a2 0 2m s2 f m 根据运动学公式得 x2 v1t2 a2t 1 6m 1 22 2 v2 v1 a2t2 0 6m s 第二次水平推力 F 作用时 设加速度为 a3 运动的位移为 x3 第 4s 末的速度变为 v3 则由牛顿第二定律得 a3 a1 根据运动学公式得 x3 v2t3 a3t 1 1m 1 22 3 v3 v2 a3t3 1 6m s 第二次撤除水平推力 F 后 设加速度为 a4 速度减为零时运动的位移为 x4 则由牛顿 第二定律得 a4 a2 6 根据运动学公式得 x4 6 4m 0 v2 3 2a4 故该滑雪运动员从运动到停下来滑行的总路程为 x x1 x2 x3 x4 9 6m 12 19 分 如图所示 一面积为 S 的单匝圆形金属线圈与阻值为 R 的电阻连接成闭合电 路 不计圆形金属线圈及导线的电阻 线圈内存在一个方向垂直纸面向里 磁感应强度 大小均匀增加且变化率为 k 的磁场 Bt 电阻 R 两端并联一对平行金属板 M N 两板间距 为 d N 板右侧 xOy 坐标系 坐标原点 O 在 N 板的下端 的第一象限内 有垂直纸面向外 的匀强磁场 磁场边界 OA 和 y 轴的夹角 AOy 45 AOx 区域为无场区 在靠近 M 板 处的 P 点由静止释放一质量为 m 带电荷量为 q 的粒子 不计重力 经过 N 板的小孔 从点 Q 0 l 垂直 y 轴进入第一象限 经 OA 上某点离开磁场 最后垂直 x 轴离开第一象 限 求 1 平行金属板 M N 获得的电压 U 2 yOA 区域内匀强磁场的磁感应强度 B 3 粒子从 P 点射出到到达 x 轴的时间 答案 1 kS 2 2 l 2mkS q 3 2d l 2 4 m 2qkS 解析 根据法拉第电磁感应定律 闭合电路的电动势 为 E S kS t B t 因平行金属板 M N 与电阻并联 故 M N 两板间的电压 为 U UR E kS 2 带电粒子在 M N 间做匀加速直线运动 有 qU mv2 1 2 带电粒子进入磁场区域的运动轨迹如图所示 有 qvB m v2 r 由几何关系可得 r rcot45 l 联立 得 B 2 l 2mkS q 3 粒子在电场中 有 d at q ma 1 22 1 U d 粒子在磁场中 有 T t2 T 2 r v 1 4 粒子在第一象限的无场区中 有 s vt3 由几何关系得 s r 7 粒子从 P 点射出到到达 x 轴的时间为 t t1 t2 t3 联立以上各式可得 t 2d 2 4 l m 2qkS 二 选考题 共 15 分 请考生从给出的 3 道物理题中任选一题作答 如果多做 则按 所做的第一题计分 13 物理 选修 3 3 15 分 1 6 分 某高中课外探究小组将 4 只相同的气球充以质量相等的空气 可视为理想气体 放在水平的玻璃板上 并在气球的上面再放一玻璃板 下列说法正确的是 A 气球内气体的压强是由于气体分子之间的斥力而产生的 B 气球内气体的压强是由于大量气体分子的碰撞而产生的 C 若在上玻璃板上再放一个杯子 则气球内气体体积不变 气 球内气体温度可视为不变 D 若在上玻璃板上再放一个杯子 则气球内气体内能不变 气 球内气体温度可视为不变 E 若在上玻璃板上再放一个杯子 则气球内气体压强不变 气球内气体温度可视为不变 2 9 分 如图所示是正在使用的饮水机 在桶的上部有 1000mL 的气体 气体的压强为 1 0 105Pa 某同学接了半杯 水之后 再没有气体进入水桶 但桶内气体体积增加了 200mL 经过足够长的时间之后 桶内气体的温度与接水前一 致 试求此时桶内气体的压强 并判断桶内气体是吸热还是 放热 结果保留两位有效数字 答案 1 BD 2 8 3 104Pa 吸热 解析 1 BD 根据气体压强的微观解释可知 B 对 A 错 若在上玻璃板上 再放一个杯子 由受力分析可知气球内气体的压强增大 故 气球内气体体积变小 C E 错 气球内气体为理想气体 温度不变 故气体内气体内能 不变 D 对 2 设气体初态压强为 p1 体积为 V 末态压强为 p2 体积为 V 由玻意耳定律得 p1V p2V 解得 p2 8 3 104Pa p1V V 气体温度不变 说明气体的内能不变 气体体积增大 对外做功 要使气体的内能不 变 气体要从外界吸热 14 物理 选修 3 4 15 分 1 6 分 如图甲所示是一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t 0 时刻的波形图 P 是 离原点 x1 2m 的一个介质质点 Q 是 离原点 x2 4m 的一个介质质点 此 时离原点 x3 6m 的介质质点刚刚要 开始振动 图乙是该简谐波传播方向 上的某一质点的振动图象 计时起点 8 相同 由此可知 A 这列波的波长 4m B 这列波的周期 T 3s C 这列波的传播速度 v 2m s D 这列波的波源起振方向为向上 E 乙图可能是图甲中质点 Q 的振动图象 2 9 分 雨过天晴 人们常看到天空中出现彩虹 它是阳光照射到空中弥漫的水珠上时 出现的现象 在说明这个现象时 需要分析光线射入水珠后 的光路 一细束光线射入水珠 水珠可视为一个半径 R 10mm 的球 球心 O 到入射光线的垂直距离 d 8mm 水的 折射率 n 4 3 在图上画出该束光线射入水珠后 第一次从水珠中射出的 光路图 求这束光线从射入水珠到第一次射出水珠 光线偏转的角 度 答案 1 ACE 2 光路如图所示 32 解析 1 由图象可知波长 4m 周期 T 2s 传播速度 v 2m s 由振动图象 T 可知质点起振方向向下 结合波动图象与振动图象的关系可知 Q 质点振动方向向上 形 式与振动图象完全一致 2 如图所示 由几何关系得 sin 1 0 8 即 1 53 d R 由折射定律得 sin 1 nsin 2 解得 sin 2 0 6 即 2 37 则 2 1 2 32 15 物理 选修 3 5 15 分 1 6 分 2011 年 3 月 11 日 日本东海岸发生 9 0 级地震 地震引发的海啸推毁了日本 福岛第一核电站的冷却系统 最终导