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1、2013高考物理考前模擬考場七
一、單項題:本題共5小題,每小題3分,共計15分。每小題只有一個選項符合題意。
1.如圖所示,在μ=0.1的水平桌面上向右運動的物體,質(zhì)量為20 kg,在運動過程中,還受到一個方向向左的大小為10 N的拉力作用,則物體受到的滑動摩擦力為(g=10 N/kg)( )
A.10 N,向右 B.10 N,向左
C.20 N,向右 D.20 N,向左
答案:D
2.土星周圍有美麗壯觀的“光環(huán)”,組成環(huán)的顆粒是大小不等,線度從1 μm到10 m的巖石、塵埃,類似于衛(wèi)星,它們與土星中心的距離從7.3×104 km延伸到1.4×105 km.已知環(huán)的外緣
2、顆粒繞土星做圓周運動的周期約為14 h,引力常量為6.67×10-11 N·m2/kg2,則土星的質(zhì)量約為(估算時不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用)( )
A.9.0×1016 kg B.6.4×1017 kg
C.9.0×1025 kg D.6.4×1026 kg
解析:G=m()2r,M== kg=6.4×1026 kg. 所以D選項正確.
答案:D
3.如圖所示,水平放置的兩個平行的金屬板A、B帶等量的異種電荷,A板帶負電荷,B板接地.若將A板向上平移到虛線位置,在A、B兩板中間的一點P的電場強度E和電勢φ的變化情況是( )
A.E不變,φ改變 B.E改變,
3、φ不變
C.E不變,φ不變 D.E改變,φ改變
解析:當將A板向上平移到虛線位置時,意味著平行板之間的距離拉大,由C=知,電容C減小,由題意知電容上的帶電量不變,由Q=CU可知,U必變大;由U=Ed,所以Q=CU=U=Ed=知,E不變,由于P點到B板的距離不變,故PB之間的電壓不變,故應選C.
答案:C
4.(2011·臨沂檢測)圖甲為雜技表演的安全網(wǎng)示意圖,網(wǎng)繩的結(jié)構(gòu)為正方格形,O、a、b、c、d……為網(wǎng)繩的結(jié)點,安全網(wǎng)水平張緊后,若質(zhì)量為m的運動員從高處落下,并恰好落在O點上,該處下凹至最低點時,網(wǎng)繩dOe,bOg均成120°向上的張角,如圖乙所示,此時O點受到的向下的
4、沖擊力大小為F,則這時O點周圍每根網(wǎng)繩承受的力的大小為( )
A.F B. C. F+mg D.
解析:對O點進行受力分析,O點受到豎直向下的沖力F和斜向上的網(wǎng)繩的拉力,設(shè)每根網(wǎng)繩的拉力大小為F1,由力的合成與分解的知識可知,dOe和bOg豎直向上的拉力都為F1,由2F1=F得F1=,故B對.
答案:B
5.空間有一勻強電場,在電場中建立如圖所示的直角坐標系O—xyz,M、N、P為電場中的三個點,M點的坐標(0,a,0),N點的坐標為(a,0,0),P點的坐標為(a,,).已知電場方向平行于直線MN,M點電勢為0,N點電勢為1 V,則P點的電勢為( )
A.
5、 V B. V C. V D. V
解析:本題考查勻強電場、電勢和電勢差的計算,意在考查考生的空間想象能力.MN間的距離為a,P點在MN連線上的投影點離M點的距離為,所以P點的電勢為:×1 V=V,D正確.
答案:D
二、多項選擇:本題共4小題,每小題4分,共計16分。每小題有多個選項符合題意。全部選對得4分,選對不全得2分,錯選或不答的得0分。
6.如圖所示,質(zhì)量為M、長度為L的小車靜止在光滑的水平面上.質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點)放在小車的最左端.現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上,使物塊從靜止開始做勻加速直線運動.物塊和小車之間的摩擦力為Ff
6、.物塊滑到小車的最右端時,小車運動的距離為l.在這個過程中,以下結(jié)論正確的是( )
A.物塊到達小車最右端時具有的動能為(F-Ff)(L+l)
B.物塊到達小車最右端時,小車具有的動能為Ffl
C.物塊克服摩擦力所做的功為Ff(L+l)
D.物塊和小車增加的機械能為Fl
解析:根據(jù)動能定理,物塊到達最右端時具有的動能為Ek1=△Ek1=F·(L+l)-Ff·(L+l)=(F-Ff)·(L+l),A正確.物塊到達最右端時,小車具有的動能可根據(jù)動能定理列式:Ek2=△Ek2=Ffl,B正確.由功的公式,物塊克服摩擦力所做的功為Wf=Ff(L+l),C正確.物塊增加的機械能Ekm=(F-
7、Ff)(L+l),小車增加的機械能EkM=Ffl,物塊和小車增加的機械能為Ekm+EkM=F·(L+l)-FfL.或直接由功能關(guān)系得結(jié)論,D錯誤.
答案:ABC
7.如圖所示,矩形線框置于豎直向下的磁場中,通過導線與靈敏電流表相連,線框在磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,圖中線框平面處于豎直面內(nèi),下述說法正確的是( )
A.因為線框中產(chǎn)生的是交變電流,所以電流表示數(shù)始終為零
B.線框通過圖中位置瞬間,穿過線框的磁通量最大
C.線框通過圖中位置瞬間,通過電流表的電流瞬時值最大
D.若使線框轉(zhuǎn)動的角速度增大一倍,那么通過電流表電流的有效值也增大一倍
解析:本題考查電磁感應現(xiàn)象,
8、基礎(chǔ)題.線框在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時,在中性面即線框與磁感線垂直時,磁通量最大感應電動勢最小,而在題中圖示位置線框與磁感應線平行時,磁通量最小感應電動勢最大,A、B錯C對;電流的有效值I=,現(xiàn)在其余的量都不變,角速度增大一倍后,電流也增大一倍,D正確.
答案:CD
8.如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場.在邊長為2R的正方形區(qū)域里也有勻強磁場,兩個磁場的磁感應強度大小相同.兩個相同的帶電粒子以相同的速率分別從M、N兩點射入勻強磁場.在M點射入的帶電粒子,其速度方向指向圓心;在N點射入的帶電粒子,速度方向與邊界垂直,且N點為正方形邊長的中點,則下列說法正確的是( )
A.帶電粒子在
9、磁場中飛行的時間可能相同
B.從M點射入的帶電粒子可能先飛出磁場
C.從N點射入的帶電粒子可能先飛出磁場
D.從N點射入的帶電粒子不可能比M點射入的帶電粒子先飛出磁場
解析:畫軌跡草圖如圖所示,容易得出粒子在圓形磁場中的軌跡長度(或軌跡對應的圓心角)不會大于在正方形磁場中的,故A、B、D正確.
答案:ABD
9.(2011·江蘇蘇州中學摸底)歷史上有些科學家曾把在相等位移內(nèi)速度變化相等的單向直線運動稱為“勻變速直線運動”(現(xiàn)稱“另類勻變速直線運動”),“另類加速度”定義為A=,其中v0和vt分別表示某段位移s內(nèi)的初速和末速,A>0表示物體做加速運動,A<0表示物體做減速運動.而現(xiàn)在
10、物理學中加速度的定義式為a=,下列說法正確的是( )
A.若A不變,則a也不變 B.若A>0且保持不變,則a逐漸變大
C.若A不變,則物體在中間位置處的速度為 D.若A不變,則物體在中間位置處的速度為
解析:題干中兩式聯(lián)立得,As=at,若相等位移內(nèi)A不變,則at的乘積不變,故選項A錯誤;若A>0且保持不變,則vt>v0,故后面完成相等的位移所用時間t越小,由at乘積不變可知,a逐漸變大,選項B正確;若A不變,設(shè)物體在中間位置處的速度為v,則A==,解得=,故選項C正確而D錯誤.
答案:BC
三、簡答題:本題分必做題(第1
11、0、11題)和選做題(第12題)兩部分,共計42分。請將解答填寫在答題卡相應的位置。
10.(無錫市10).(8分)某同學利用電磁打點計時器打出的紙帶來驗證機械能守恒定律,該同學在實驗中得到一條紙帶,如圖所示,在紙帶上取6個計數(shù)點,兩個相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=0.02s。其中1、2、3點相鄰,4、5、6點相鄰,在3點和4點之間還有若干個點。s1是1、3兩點的距離,s2是2、5兩點的距離,s3是4、6兩點的距離。
(1)實驗過程中,下列操作正確的是 。
A.電磁打點計時器應接在220V交流電源上
B.實驗時應先松開紙帶,然后迅速打開打點計時器
C.實驗時應先打開打點計時器
12、,然后松開紙帶
D.紙帶應理順,穿過限位孔并保持豎直
(2)點2速度的表達式v2=
(3)該同學測得的數(shù)據(jù)是s1=4.00cm,s2=16.00cm,s3=8.00cm,重物(質(zhì)量為m)從點2運動到點5過程中,動能增加量為 m,勢能減少量為 m。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,重力加速度g =10m/s2)
答案:(1)CD(2分) (2)S1/2T (3)1.5 1.6 (每空2分)(必須用小數(shù)表示)
11.(無錫市11).(10分)兩位同學在實驗室利用如圖(a)所示的電路測定定值電阻R。、電源的電動勢E和內(nèi)電 阻r,調(diào)節(jié)滑動變阻器的
13、滑動觸頭P向某一方向移動時,一個同學記錄了電流表A和電壓表V1 的測量數(shù)據(jù),另一同學記錄的是電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù),并根據(jù)數(shù)據(jù)分別描繪了如圖(b)所示的兩條U-/直線,回答下列問題:
(1)根據(jù)甲乙兩同學描繪的直線,可知甲同學是根據(jù)電壓表 (填“V1”或“V2”)和電流表A的數(shù)據(jù)描繪的圖線,并可以測得 (填寫物理量符號及計算結(jié)果);乙同學是根據(jù)電壓表 (填“V1”或“V2”)和電流表A的數(shù)據(jù)描繪的圖線,并可以測得 (填寫物理量符號及計算結(jié)果)
(2)該電路中電流表的讀數(shù) (
14、填:“可能”或“不可能”)達到0.6A,理由是
。
答案:(1)V1(1分)電源電動勢E=1.5V和內(nèi)電阻r=1.0Ω(2分);V2(1分)定值電阻R0=2.0Ω(2分)
(2)不可能(2分),當電流表讀數(shù)達到0.6A時,從圖(b)中可以看出路端電壓的電壓表V1的讀數(shù)會小于V2的讀數(shù),在電路里是不可能實現(xiàn)的。(或者電路中的最大電流應該是0.5A)(2分)
12(南通10).某研究性學習小組采用如圖甲所示的裝置,探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系.提供的器材有:氣墊導軌、滑塊(總質(zhì)量為m,左端裝有遮光板)、光電門(配接數(shù)字計
15、時器)、米尺、鐵架臺.實驗中,測出導軌頂端A與光電門所在位置B的距離為L,導軌頂端距水平面的高度為h.
(1)用游標卡尺測量遮光板的寬度d,如圖所示,則d= mm
(2)接通氣源,讓滑塊從A端由靜止開始向下運動,讀出遮光板通過光電門的時間為t1,若遮光板的寬度用d表示,則滑塊運動到B點時的速度v1= ,下滑過程的加速度a1= .
(3)實驗中,為使滑塊受到的合外力保持不變,在改變滑塊質(zhì)量m時,應調(diào)節(jié) ,使 .測出多組m、t數(shù)據(jù)后,描點做出(選填“t2–m”,“t2–”)的線性圖象,可得出加速度與質(zhì)
16、量的關(guān)系.
答案:(1)3.25(2分) (2) (1分) (2分) (3)導軌頂端距水平面的高度h(1分) 使m?h不變 (1分) t 2?m (2分)
12(C)(1)如圖中畫出了氫原子的4個能級,并注明了相應的能量En,處在n=4的能級的一群氫原子向低能級躍遷時,能夠發(fā)出若干種不同頻率的光波.已知金屬鉀的逸出功為2.22 eV.在這些光波中,能夠從金屬鉀的表面打出光電子的總共有( )
A.二種 B.三種
C.四種 D.五種
解析:由題意和能級圖知,能夠發(fā)出6種不同頻率的光波.而逸出功W=hν0
17、3=0.66 eV E3-E2=1.89 eV E4-E2=2.55 eV
E3-E1=12.09 eV E4-E1=12.75 eV E2-E1=10.20 eV
顯然總共有4種.
答案:C
(2)(2009·重慶高考)某科學家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論,其中的兩個核反應方程為
11H+612C→713N+Q1,11H+715N→612C+X+Q2
方程中Q1、Q2表示釋放的能量,相關(guān)的原子核質(zhì)量見下表:
原子核
11H
23He
24He
612C
713N
715N
質(zhì)量/u
1.0078
3.0160
4.0026
12
18、.0000
13.0057
15.0001
以下推斷正確的是( )
A.X是23He,Q2>Q1 B.X是24He,Q2>Q1
C.X是23He,Q2Q1.
答案:B
(3)用同一頻率的光照射到甲、乙兩種不同的金屬上,它們釋放的光電子在磁感應強度為B的勻強磁場中做勻速圓周運動,它們的軌道半徑之比
19、為R甲∶R乙=3∶1,則下述說法中正確的是( )
A.兩種金屬的逸出功之比為3∶1 B.兩種光電子的速度大小之比為3∶1
C.兩種金屬的逸出功之比為1∶3 D.兩種光電子的動量大小之比為3∶1
解析:電子在磁場中做勻速圓周運動,由evB=m得R=,動量大小和速度大小均和環(huán)繞半徑成正比,B、D對;光電子的最大初動能之比為9∶1,由愛因斯坦的光電效應方程可得:金屬的逸出功W=hν-mv2,所以兩種金屬的逸出功的比值不確定,故選B、D.
答案:BD
四、計算題:本題共3小題,共計47分。解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只與出最后答案的不能得分。有數(shù)
20、值的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
13.一單擺在地面上振動N次,將此單擺移至離地面高度為h的地方,在相同時間內(nèi)振動次,已知地球半徑R=6.4×106 m,則可估算出高度h為多少?
解析:據(jù)題意T1=,T2= 在地面上:T1=2π,G=mg1 在距地面h高處:T2=2π,=mg2
=2=2=
h=R=6.4×106 m.
答案:6.4×106 m
14.如圖所示為一彈簧振子的振動圖象.求:
(1)從計時開始經(jīng)過多長時間第一次達到彈性勢能最大?
(2)在第2 s末到第3 s末這段時間內(nèi)彈簧振子的加速度、速度、動能和彈性勢能各是怎樣變化的?
(3)該振子在前100 s
21、的總位移是多少?路程是多少?
解析:(1)由圖知,在計時開始的時刻振子恰好以沿x軸正方向的速度通過平衡位置O,此時彈簧振子具有最大動能,隨著時間的延續(xù),速度不斷減小,而位移逐漸加大,經(jīng)t=T=1 s,其位移達到最大,此時彈性勢能最大.
(2)由圖知,在t=2 s時,振子恰好通過平衡位置,此時加速度為零,隨著
時間的延續(xù),位移值不斷加大,加速度的值也變大,速度值不斷變小,動能不斷減小,彈性勢能逐漸增大.當t=3 s時,加速度的值達到最大,速度等于零,動能等于零,彈性勢能達到最大值.
(3)振子經(jīng)一周期位移為零,路程為5×4 cm=20 cm,前100 s剛好經(jīng)過了25個周期,所以前100
22、 s振子位移s=0,振子路程s′=20×25 cm=500 cm=5 m.
答案:(1)1 s (2)見解析 (3)0 5 m
15.如圖所示.AB是傾角為θ的粗糙直軌道,BCD是光滑的圓弧軌道,AB恰好在B點與圓弧相切,圓弧的半徑為R.一個質(zhì)量為m的物體(可以看做質(zhì)點)從直軌道上的P點由靜止釋放,結(jié)果它能在兩軌道間做往返運動.已知P點與圓弧的圓心O等高,物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ.求:
(1)物體做往返運動的整個過程中在AB軌道上通過的總路程;
(2)最終當物體通過圓弧軌道最低點E時,對圓弧軌道的壓力;
(3)為使物體能順利到達圓弧軌道的最高點D,釋放點距B點的距離L′應滿足
23、什么條件.
解析:(1)因為摩擦始終對物體做負功,所以物體最終在圓心角為2θ的圓弧上往復運動.
對整體過程由動能定理得 mgR·cosθ-μmgcosθ·x=0
所以總路程為x=.
(2)對B→E過程 mgR(1-cosθ)=mvE2 ①
FN-mg= ②
由①②得對軌道壓力:FN=(3-2cosθ)mg.
(3)設(shè)物體剛好到D點,則mg= ③
對全過程由動能定理得 mgL′sinθ-μmgcosθ·L′-mgR(1+cosθ)=mvD2 ④
由③④得應滿足條件:L′=·R.
答案:(1) (2)(3-2cosθ)mg (3)L′至少為·R