2014届同心圆梦模拟卷（江苏）模拟01一审第二次意见99

一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分。每小题只有一个选项符合题意。1、（原创）“蛟龙”号载人潜水器下潜的时候，压载铁（增加重量的铁块）就挂在潜水器下腹部两侧的凹槽内。当下潜至海洋深处时，潜航员会适时抛掉一定数量的压载铁，实现潜水器的悬停或者上浮.设总质量为M的“蛟龙”号载人潜水器在上升、下潜运动过程中所受浮力始终保持不变，而“蛟龙”号载人潜水器所受阻力仅与速率有关，重力加速度为，现潜航员只通过抛掉压载铁使“蛟龙”号载人潜水器以匀速下潜时的速率匀速上升，则潜航员抛掉的压载铁的质量为（）A．B．C．D．0答案：A解析：由于“蛟龙”号载人潜水器以匀速下潜时的速率匀速上升，则所受的阻力相等．设潜航员抛掉的压载铁的质量为，运动过程中受到的阻力为．在匀速下降过程中：；在上升过程中：．联立两式解得，故A选项正确．2、在图中电容器的连接点不统一已经修改在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，且负极接地，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，C为电容器，eq\o\ac(○,A)、eq\o\ac(○,V)为理想电流表和电压表．现闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向下移动，下列说法中正确的是()图中电容器的连接点不统一已经修改A．电压表eq\o\ac(○,V)的示数变小B．电容器C所带电荷量增多C．定值电阻R1中有b→a的电流D.电源的总功率变大答案：答案及解析错误本题答案是AB，建议将A项电压表的示数变大，改为变小答案及解析错误本题答案是AB，建议将A项电压表的示数变大，改为变小答案：B解析：将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，电路中的总电阻将增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流将减小，又根据闭合电路欧姆定律可知，电压表的示数将变大，故A选项错误；由于电容器两端的电压在减小，根据可知，电容器C所带电荷量将增加，故B选项正确；由于电容器的上极板带正电，且电容器在充电，则定值电阻R1中有a→b的电流，故C选项错误；根据功率关系可知，电源的总功率将减小，故D选项错误。3、（原创）2013年5月2日零时6分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，将“中星十一号”通信卫星发射升空，卫星顺利进入预定转移轨道。“中星十一号”卫星采用我国自主研发的东方红四号卫星平台，由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院研制，是这个集团所属中国卫星通信集团有限公司运营管理的第14颗商业通信卫星。下列关于这颗地球同步卫星的说法正确的是（）A．它的运行速度一定大于“天宫一号”飞行器的运行速度B．因为它是地球同步轨道卫星，所以周期等于地球的自转周期C．根据卫星的周期和轨道半径可以计算出“中星十一号”卫星的质量D．它的发射速度可能需要大于第二宇宙速度答案：B解析：这种轨道卫星的地面高度约为3.6万千米，比“天宫一号”高得多，其运行速度小于“天宫一号”飞行器的运行速度，则A选项错误；地球同步轨道又称24小时轨道，卫星的轨道周期等于地球的自转周期，且方向亦与之一致，卫星在每天同一时间的星下点轨迹相同，则B选项正确；根据卫星的周期和轨道半径可以计算出地球的质量，不能算出卫星的质量，则C选项错误；发射地球卫星的发射速度应大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，则D选项错误。4、（原创）一辆质量为m汽车在平直公路上由静止开始启动，汽车速度的二次方v2与汽车前进位移x的图像如图所示，则不能确定的是（）xv2xv2Ox1v12A．汽车从开始运动到前进x1过程中汽车的加速度B．汽车从开始运动到前进x1过程中汽车的平均速度C．汽车从开始运动到前进x1过程中汽车的所受牵引力D．汽车从开始运动到前进x1过程中汽车所受合外力所做的功答案：C解析：根据v2=2ax可知，汽车做匀加速直线运动的加速度；由于汽车做匀加速直线运动，则汽车从开始运动到前进x1过程中汽车的平均速度；根据牛顿第二定律只能求出汽车所受的合外力，但不知汽车所受阻力，则不能求出汽车从开始运动到前进x1过程中汽车的所受牵引力；根据动能定理可得，汽车从开始运动到前进x1过程中合外力所做的功，综上所述，本题选C选项。5、（原创）如图所示，粗细均匀的绝缘棒组成一边长为L的正方形线框，线框上均匀地分布着正电荷，O是线框的中心，现在线框右侧中点A处取下足够短的带电量为q的一小段，将其沿OA连线向右移动的距离到B点处，若线框的其它部分的带电量与电荷分布保持不变，则此时O点的电场强度大小为（）A.B.C.D.答案：C解析：没有截取一小段时，根据对称性可知，O点的合场强为零，则截取的部分和剩下的其余部分在O点产生的场强等大反向，剩下的其余部分在O点产生的场强大小为，方向向右，当截取部分移到B点时，其在O点产生的场强大小为，方向向左，则O点的合场强大小为，则C选项正确。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。6、（原创）如图所示为一带正电粒子（重力不计）绕负电荷旋转示意图，假设该粒子运动轨道为椭圆，A点为离负电荷最近的点，B点为离负电荷最远的点.则在正电粒子由A点运动至B点的过程中，下列说法中正确的是（）A．正电粒子的加速度逐渐减小B．正电粒子的速度逐渐增大C．正电粒子所受的电场力对其做负功D．电势逐渐减小答案：AC解析：粒子由A点运动至B点的过程中绕负电荷的距离越来越大，库仑力减小，根据牛顿第二定律可知，A选项正确；正电粒子由A点运动至B点的过程中，由于速度与电场力间的夹角为钝角，则电场力对其做负功，故选项C正确；又根据动能定理可知，正电粒子速度将减小，则B选项错误；根据电势能的变化量与电场力做功的关系可知，电势能将增加，则选项D错误.7、（原创）以某一初速度水平抛出一物体，若以抛出点为坐标原点O，初速度方向为x轴的正方向，物体所受重力方向为y轴的正方向，它的运动轨迹恰好满足方程，经过一段时间速度大小变为初速度的倍，不计空气阻力，重力加速度为g，以下说法正确的是（）A．物体水平抛出的初速度为B．该过程的运动时间为C．该过程平均速度大小为D．该过程的位移的方向与水平方向的夹角为答案：AC解析：根据平抛运动规律可得轨迹方程为，则，则A选项正确，又，解得，则B选项错误；根据平抛运动规律可得，该过程的位移为，又该过程平均速度大小为，解得，则C选项正确；由于位移的方向与水平方向的夹角与速度的方向与水平方向的夹角满足，又，解得，则D选项错误。8、（原创）如图甲所示，一理想降压变压器的原、副线圈匝数为，原线圈输入如图乙所示的交变电压，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，则下列叙述中正确的是（）A．流经定值电阻R1的交变电流的频率是10HzB．s时，电压表的eq\o\ac(○,V)示数为VC．当滑动变阻器R2的滑片稍微向上或稍微向下滑动时，电压表表eq\o\ac(○,V)的示数将不变D．当滑动变阻器R2的滑片稍微向上滑动时，变压器的输入电功率将增大答案：CD解析：根据图像和可知，交变电流的频率为50Hz，又变压器不改变交变电流的频率，则流经定值电阻R1的交变电流的频率还是50Hz，故A选项错误；电压表的示数为有效值，根据解得，电压表的示数为V，且不会随R2的变化而变化，则B选项错误、C选项正确；当滑动变阻器R2的滑片向上滑动时，与副线圈串联的回路中的总电阻将减小，又由于副线圈两端的电压不变，则变压器的输出功率将增大，即电压器的输入功率也将增大，故D选项正确。9、（原创）如图所示，一质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根原长的轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到弹簧水平位置A由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置B时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h，若全过程中弹簧始终处于弹性限度范围内，下列说法正确的是（）OOBAA．小球从A点运动到B点的过程中机械能守恒B．小球从A点运动到B点的过程中弹簧对小球的弹力先做正功后做负功 C．当弹簧与杆垂直时，小球速度最大 D．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mgh答案：BD解析：根据机械能守恒定律的条件可知A选项错误；由于弹簧对小球的拉力与小球速度之间的夹角先是锐角后是钝角，则小球从A点运动到B点的过程中弹簧对小球的弹力先做正功后做负功，故B选项错误；当弹簧与杆垂直时，小球的加速度不为零，且加速度方向与速度方向相同，小球的速度还会增大，故C选项错误；根据机械能守恒定律可知，小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于重力势能的减少量mgh，故D选项正确。三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分。请将解答填写在答题卡相应的位置。【必做题】10．（原创）（8分）某同学用自由落体法进行“验证机械能守恒定律”的实验，实验中所用重锤的质量m=1kg，图示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C、D为以合适位置开始选取的四个连续点。（1）根据纸带上各个点到O点的距离，求出记录B点时，重锤的速度vB=，重锤的动能Ek=hO，从开始下落起至B点重锤的重力势能的减少量是，实验得到的结论是______________________。（g取9.8m/s2hO（2）选用另一条纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如图的图线。图线未过原点O的原因是_________________________________________。答案：（1）0.59m/s（2分）0.174J（1分）0.172J（2分）在实验误差范围内，减少的重力势能等于增加的动能，机械能守恒。（1分）（2）先释放重物，再接通计时器电源（2分）解析：（1）vB=AC/0.04=(31.4-7.8)×10-3/0.04=0.59(m/s)，Ek=0.174J，mgh=1.00×9.80×17.6×10-3=0.172，在实验误差范围内，减少的重力势能等于增加的动能，机械能守恒。（2）先释放重物，再接通计时器电源（“打下第一个点时重物已经有速度”也对）11．本题考查了电表的选择，滑动变阻器的接法，难度虽然不是很大，但也不是很容易的题（9分）某校的一物理兴趣小组利用实验室提供的器材测量一待测电阻Rx的阻值。可选用器材的代号和规格如下：本题考查了电表的选择，滑动变阻器的接法，难度虽然不是很大，但也不是很容易的题A．电流表，量程0～500μA，内阻约150ΩB．电流表，量程0～10mA，内阻约10Ω C．电压表，量程0～3V，内阻约5KΩ D．电压表，量程0～15V，内阻约10KΩ E．干电池两节，每节电动势为1.5V F．直流稳压电源，输出电压12V，额定电流1AG．待测电阻Rx（额定功率为0.1W，阻值约为1000Ω）； H．滑动变阻器，0～50Ω，0.5 I．电键一只，导线若干请选择合适的器材、设计适当的电路，较精确地测定该待测电阻Rx的阻值（1）电流表应该选择，电压表应该选择，电源应该选择（填字母代号）；答案：（1）BDF（5分）（2）（4分）解析：（1）根据额定功率为0.1W，由P=I2R可得最大电流为0.01A，电流表应该选择量程0～10mA的电流表B；电压表应该选择量程0～15V的电压表D；电源应该选择输出电压12V的直流稳压电源F；（2）由于待测电阻较大，选择电流表内接；由于滑动变阻器阻值范围0～50Ω，需要设计成分压电路，电路图如图所示。【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答。若多做，则按A、B两小题评分。A．[选修3-3]（12分）如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气（可视为理想气体），通过压力传感器可感知管中的空气压力，从而控制进水量。（1）当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变，则被封闭的空气（）洗洗衣缸细管空气压力传感器A．分子间表现为斥力B．分子的平均动能增大C．体积变小，压强变大D．向外界吸收热量答案：C解析：气体分子间距离较大，表现为引力，则A选项错误；因细管内空气温度不变，则分子的平均动能无变化，故B选项错误；温度不变，体积变小，压强必变大，则C选项正确；外界对气体做功，而气体内能不变，所以气体向外界释放热量，则D选项错误。（2）一定质量的某种理想气体从状态A开始，按如图所示的箭头方向达到状态B，则该过程中气体对外做（选填“正”或“负”）功J；气体的温度将（选填“升高”或“降低”）答案：正升高解析：从状态A变化到状态B过程中，体积增大，对外做正功；根据可知，气体的温度将升高。（3）若进水前细管内空气的体积为V0，压强为P0，当洗衣缸内水位缓慢升高（假设细管内空气温度不变），被封闭空气的压强变为aP0时（a>1）。求细管内进水的体积。答案：解析：设细管的进水量为V，则根据玻意耳定律可得解得B．[选修3-4]（12分）（1）一列简谐横波以8m/s的速度沿x轴正方向传播。某时刻的波形如图中的实线所示，经过一段时间后的波形如图中虚线所示，如果（为这列波的周期）。那么，由此可知不可能是（）A．1.125sB．1.375sC．1.875sD．2.875s答案：A解析：由于该列简谐横波沿x轴正方向传播，又根据图可知，在内传播的位移与速度和时间的关系满足：，即（其中n=1、2、3…）；又根据波速和波长、周期的关系可得，；又，即，解得，可能是1.375s、1.875s、2.375s、2.875s，故选A选项。（2）（4分）（原创）如图所示，李华乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前上方的张强乘坐的同样大小的飞船乙，飞船乙的飞行速度为0.5c.快要追上时，李华向张强发出一束光进行联络，则李华观测到该光束的传播速度为________．当李华从张强旁边飞过时，李华看到张强乘坐的飞船比自己的飞船(填“长”或“短”)答案：c、短（每空2分）解析：根据光速不变原理，李华观测到的光速为c；根据尺缩效应可知，李华看到张强乘坐的飞船比他自己的飞船短。（3）如图所示为一块横截面呈扇形的玻璃砖ABCD，∠AOB=1200，现有一细束由甲乙两种色光组成的光束垂直射到AO面上，进入玻璃砖后至C点经圆面反射，反射光线与OB面的夹角也为1200，如果已知圆的半径为r，玻璃对甲单色光的折射率为，对乙单色光的折射率为，求：两种色光从OB面射出后的折射光线的夹角。答案：150解析：光路图如图所示，由图中几何关系可知，光线射到D点时入射角为300，由折射率可得：对甲单色光：，，i甲=600对乙单色光：，，i乙=450所以两种色光从OB面射出后的折射光线的夹角为150。C．[选修3-5]（12分）（1）下列说法中不正确的是（）A．核电站反应堆中用石墨、重水或普通水作为中子慢化剂，用镉棒控制反应速度B．比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定放出核能C．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，它的半衰期不发生改变D．在黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向频率较低的方向移动答案：D解析：核电站反应堆中用石墨、重水或普通水作为中子慢化剂，用镉棒控制反应速度，则A选项正确；比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定要放出核能，故B选项正确；放射性元素的半衰期由核内部自身的因素决定，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，则C选项正确；在黑体辐射中，向外辐射的辐射强度的极大值随着温度的升高而增大，向外辐射的辐射强度的极大值向频率较大的方向移动，则D选项错误。（2）氢原子处于基态时能量为，由于吸收某种单色光后氢原子产生能级跃迁到某一激发态，最多能产生6种不同波长的光，则单色光的能量为_____________；当大量氢原子处于该激发态向基态跃迁时，其中由n=3能级向n=2能级跃迁时辐射的光子恰好能使金属发生光电效应，则跃迁产生的光子中，共有种能使该金属发生光电效应。答案：5解析：根据解得，，根据，解得单色光的能量为；大量氢原子处于n=4的激发态向基态跃迁，最多能产生6种不同波长的光，只有n=4能级向n=3能级跃迁时辐射的光子不能使金属发生光电效应，则共有5种光子能使该金属发生光电效应。（3）在列车编组站里，一质量为的机车在平直轨道上以的速度做匀速直线运动，当它挂上静止在同一轨道上质量为的一节车厢后一起继续运动，求该机车在挂上该车厢的过程中机车与车厢组成的系统的机械能的损失。答案：解析：在机车挂上车厢的过程中，机车与车厢间的相互作用力远大于作用在系统上的外力（主要是摩擦力），此时外力可忽略不计，系统动量守恒。根据动量守恒定律可得，根据能量关系可得，机车与车厢组成的系统的机械能的损失量解得四、计算题：本题共3小题，共计47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13．（15分）（电磁感应）（原创）将由均匀导线制成的总质量为m=200g单匝正方形闭合线框abcd置于磁场方向垂直纸面向里、宽度为d=50cm（大于线框的边长）的有界匀强磁场上方某一高度处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行，其cd边刚进入磁场和刚穿出磁场时，线框的速度相等。不计空气阻力，取g=10m/s2。则（1）线框在进入磁场过程中，线框中感应电流的方向；（2）线框全部进入磁场区域后，线框的加速度大小；（3）在线框进入磁场过程中，线框中产生的焦耳热。ddabdc答案：（1）a→b→c→d→a（2）g（3）1J解析：（1）根据右手定则可判断：线框在进入磁场过程中，线框中感应电流的方向均为a→b→c→d→a；（3分）（2）当线框全部进入磁场区域后，线框只受重力作用，根据牛顿第二定律可得，（3分）解得；（2分）（3）由于cd边刚进入磁场和刚穿出磁场时，线框的速度相等。根据能量守恒定律可得，在线框进入磁场过程中，线框中产生的焦耳热热为，解得。（7分）14．（16分）如图所示，一足够长水平传送带以v1=4m/s的速度匀速运动。现将一块正方形木炭无初速度地放在传送带的最左端，当木炭与传送带间达到相对静止时，传送带上留下的划痕长L1=8m。求：v1v1（2）若让该木炭以初速度v1=6m/s水平向左滑上传送带的最右端，求传送带上留下的划痕长L2；（3）若让传送带以a1=0.5m/s2的加速度减速运动，同时将该木炭无初速度放在传送带上，求传送带上留下的划痕长L3。（取g=10m/s2）答案：（1）（2）（3）解析：（1）木炭在传送带上做匀加速直线运动，根据匀（变）速直线运动规律可得，（1）（2分）解得（1分）（2）木炭在传送带上先做匀减速直线运动，然后做匀加速直线运动，最后与传送带一起做匀速直线运动直至到达传送带的最右端。则传送带上留下的划痕长