2013届高三年级第三次模拟考试
物理试卷
【考试时间: 100分钟 分值:120分】 命题人:冯峰 徐燕 审题人:顾曰猛
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. 许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献,也创造了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等.以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是 ( )
A.卡文迪许巧妙地运用扭秤实验,用了放大法成功测出静电力常量的数值 B.牛顿为了说明力不是维持物体运动的原因用了理想实验法
C.在不需要考虑物体本身的形状和大小时,用质点来代替物体的方法叫假设法
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多很多小段,每一小 段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移,这里采用 了微元法
2. 如图所示为一个小型电风扇的电路简图,其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为n,原线圈接电压为U的交流电源,输出端接有一只电阻为R的灯泡上和风扇电动机D,电动机线圈电阻为r.接通电源后,电风扇正常运转,测出通过风扇电动机的电流为I.则 ( ) A.风扇电动机D两端的电压为Ir
UIU22nR B.理想变压器的输入功率为nUIC.风扇电动机D的机械功率为n nUD.灯泡L中的电流为R
3. 一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替.如图(a)所示,曲线上的A点的曲率圆定义为:通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A点的曲率圆,其半径ρ叫做A点的曲率半径.现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度υ0抛出,如图(b)所示.则在其轨迹最高点P处的曲率半径是 ( )
v02v02cos2v02cos2v02sin2ggA.g B. C. D.gsin
4. 如图所示,一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内,有垂直纸面向里的匀强磁场,
其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd,线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域,设电流逆时针方向为正.则在线框通过磁场的过程中,线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是 ( )
5. 如图所示,在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧,上端O点与管口A的距离为2x0,一质量为m的小球从管口由静止下落,将弹簧压缩至最低点B,压缩量为x0,不计空气阻力,则在上述过程中,下列说法错误的是 ( ) A.小球从接触弹簧开始,其速度先增大后减小
B.小球运动的最大速度大于
2gx0
C.弹簧的劲度系数等于
mgx0
D.弹簧的最大弹性势能为
3mgx0
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. 据报道,美国和俄罗斯的两颗卫星2009年2月10日在太空相撞,相撞地点位于西伯利亚上空约805km处.相撞卫星的碎片形成太空垃圾,并在卫星轨道附近绕地球运转,国际空间站的轨道在相撞事故地点下方434km处.若把两颗卫星和国际空间站的轨道均看作圆形轨道,上述报道的事故中以下说法正确的是 ( )
A.这两颗相撞卫星相撞前是一前一后运行在同一轨道上 B.两颗卫星相撞时加速度相同
C.两相撞卫星的运行速度均大于国际空间站的速度 D.两相撞卫星的运行周期均大于国际空间站的运行周期 7. 汽车在平直公路上以速度
v0匀速行驶,发动机功率为P,牵引力为F0,t1时刻司机减小
油耗,使汽车的功率减小一半,并保持该功率继续行驶,最终汽车又恢复了匀速直线 运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变),下面几个关于汽车牵引力F、汽车速度v 在这个过程中随时间t变化的图像中正确的是 ( )
8. 空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示,x轴上B、C 两点电场强度在x方向上的分量分别是EB、EC,下列说法中正确的有 ( ) A.EB的大小大于EC的大小 B.EB的方向沿x轴正方向
C.电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大 D.负电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力先做正功后
做负功
9. 如图所示,在半径为R的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平
q面(未画出).一群比荷为m的负离子体以相同速率v0(较大),由
P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后,又飞出磁场,则下列说法正确的是(不计重力) ( ) A.离子飞出磁场时的动能一定相等 B.离子在磁场中运动半径一定相等
C.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长 D.沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大
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. 【必做题】
10.(8分) (1)图甲为20分度游标卡尺的部分示意图,其读数为___________mm;图乙为螺旋测微器的示意图,其读数为_____________mm.
(2)某同学用电火花计时器(其打点周期T=0.02s)来测定自由落体的加速度.试回答: ①下列器材中,不需要的是___________(只需填选项字母).
A.直尺 B.纸带 C.重锤 D.低压交流电源
②实验中在纸带上连续打出点1、2、3、……、9,如图所示,由此测得加速度的大小为________ m/s2.
③当地的重力加速度大小为9.8m/s2,测量值与实际值有差异的主要原因是 ____________________________________________________.
11.(10分)为了测量某电流表A的内阻(量程为50mA,内阻约10Ω),提供的实验器材有: A.直流电压表V(0~3V,内阻约6kΩ) B.定值电阻R1(5.0Ω 1A) C.定值电阻R2(50.0Ω 0.1A) D.滑动变阻器R(0~5Ω 2A) E.直流电源E(3V,内阻很小) F.导线、电键若干
(1)实验中定值电阻R0应选用 (选填“R1”或“R2”); (2)在如图虚线框内将实验电路原理图画完整; (3)某同学在实验中测出7组对应的数据(见下表):
请在图示坐标中描点作出U--I图线.由图象可知,表中第 次实验数据有错误,此电流表的电阻为 Ω.(计算结果保留两位有效数字)
12. 【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.(选修模块3-3)(12分)
⑴(4分)下列说法中正确的是___________ A.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
B.若分子间的距离r增大,则分子间的作用力做负功,分子势能增大 C.水的体积很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现
D.悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显
⑵(4分)如图气缸放置在水平地面上,缸内封闭一定质量的理想气体,活塞横截面积为S,外界大气压强为p0,气缸内电热丝热功率为P,测得通电时间t内活塞缓慢向左移动距离为h,气缸向外界放出热量为Q,不计活塞与气缸之间的摩擦,则在时间t内缸内气体内能的变化量为______________.
⑶(4分)如图所示,一定质量的理想气体被活塞密封在一绝热容器中,活塞与容器壁无摩擦。当温度为T1时,气体压强为P1,体积为V1;若温度升高到T2,气体压强变为P2,气体的体积变为V2,则P2____P1,V2 ____V1(填“>”、“=”或“<”);若在活塞上放置一定质量的重物,稳定后气体的压强变为P3,温度变为T3,则P3_____P1 ,T3______T1(填“>”、 “=”或“<”)。
B.(选修模块3-4)(12分)
⑴(4分)下列说法中正确的是______________ A.X射线穿透物质的本领比γ射线更强
B.在电磁波发射技术中,使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调谐
C.同一列声波在不同介质中传播速度不同,光波在不同介质中传播速度相同 D.爱因斯坦狭义相对论指出:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
⑵(4分)如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图,已知波的传播速度v = 2m/s.试回答下列问题:
写出x = 0.5 m处的质点做简谐运动的表达式:
______________cm;
x = 0.5m处质点在0~5.5s内通过的路程为: ______________cm.
⑶(4分)直角玻璃三棱镜的截面如图所示,一条光线从AB面入射,ab为其折射光线,ab与AB面的夹角= 60°.已知这种玻璃的折射率n =2,则:
①这条光线在AB面上的的入射角为____________; ②图中光线ab________(填“能”或“不能”)从AC面折射出去.
C.(选修模块3-5)(12分)
⑴(4分)下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是_________
A.图甲:普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一 B.图乙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的 C.图丙:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子
D.图丁:根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有粒子性 ⑵(4分)如图所示的实验电路,当用黄光照射光电管中的碱金属涂 层时,毫安表的指针发生了偏转.若将电路中的滑动变阻器的滑 片P向右移动到某一位置时,毫安表的读数恰好减小到零,此时 电压表读数为U.若此时增加黄光照射的强度,则毫安表______ (选填“有”或“无”)示数.若改用蓝光照射光电管中的金属涂 层,则毫安表_____(选填“有”或“无”)示数. ⑶(4分)如图所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个质量均为m=1kg
的相同小球A、B、C,现让A球以v0=2m/s的速度向着B球运动,A、B两球碰撞后粘合在一起,两球继续向右运动并跟C球碰撞,C球的最终速度vC=1m/s.求A、B两球跟C球相碰前的速度和相碰后的速度.
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)运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目.如图所示,AB是水平路面,BC是半径为20m的圆弧,CDE是一段曲面.运动员驾驶功率始终是P=1.8 kW的摩托车在AB段加速,到B点时速度达到最大
m=20m/s,再经t=13s的时间通
过坡面到达E点时,关闭发动机后水平飞出.已知人和车的总质量m=180 kg,坡顶高度h=5m,落地点与E点的水平距离s=16m,重力加速度g=10m/s2.如果在AB段摩托车所受的阻力恒定,求:
(1)AB段摩托车所受阻力的大小;
(2)摩托车过B点时受到地面支持力的大小; (3)摩托车在冲上坡顶的过程中克服阻力做的功.
14. (16分)如图所示,在平面直角坐标系xoy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、 方向垂直于坐标平面向里的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出);在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场.一粒子源固定在x轴上坐标为(-L,0)的A点.粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v的电子,电子恰好能通过y轴上坐标为(0,2L)的C点,电子经过磁场偏转后恰好垂直通过第一象限内与x轴正方向成15°角的射线ON(已知电子的质量为m,电荷量为e,不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用).求: (1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)电子离开电场时的速度方向与y轴正方向的夹角θ; (3)圆形磁场的最小半径Rm.
15.(16分)2010 年上海世博会某国家馆内,有一“自发电”地板,利用游人走过此处,踩踏地板发电.其原因是地板下有一发电装置,如图(1)所示,装置的主要结构是一个截面半
径为 r 、匝数为 n 的线圈,无摩擦的套在磁场方向呈辐射状的永久磁铁槽中.磁场的磁感线沿半径方向均匀分布,图(2)为横截面俯视图.轻质地板四角各连接有一个劲度系数为 k 的复位弹簧(图中只画出其中的两个),轻质硬杆P将地板与线圈连接,从而带动线圈上下往返运动(线圈不发生形变),便能发电.若线圈所在位置磁感应强度大小为 B ,线圈的总电阻为 R0,现用它向一个电阻为 R 的小灯泡供电.为便于研究,将某人走过时对板的压力使线圈发生的位移 x 随时间 t 变化的规律简化为图(3)所示.(弹簧始终处在弹性限度内,取线圈初始位置 x = 0 ,竖直向下为位移的正方向)求:
(1)0~t0时间内线圈中感应电流的大小及方向;
t0(2)t=2时地板受到的压力;
(3)人踩踏一次地板所做的功.
高三年级物理学科第三次模拟练习参考答案 一、二、选择题 题号 答案 1 D 2 B 3 C 4 A 5 C 6 BD 7 AD 8 AD 9 BC 三、简答题
10. ⑴ 8.15(2分) 2.970 (2.969、2.971也给分)(2分);
⑵ ① D(1分) ②9.4(2分) ③受摩擦阻力、空气阻力的影响(1分) 11. (1) R2 (2分) (2)如图甲所示 (2分)
(3)如图乙所示 (2分) 3 (2分) 8.4Ω~9.4Ω(2分)
12A.(选修3-3)
(1)AC (4分)
(2)
Ptp0ShQ (4分)
(3)P2 = P1,V2 > V1 P3 > P1 ,T3 > T1 (4分)
12B.(选修3-4)
(1)D (4分)
(2)① y=5cos2πt (2分) 110cm (2分) (3)① 45°(2分) ②不能 (2分)
12C.(选修3-5)
(1)AB (4分)
(2)无;有(每空2分)
(3)A、B相碰满足动量守恒mv02mv1
解得两球跟C球相碰前的速度v1=1m/s (2分) 两球与C碰撞满足动量守恒2mv1mvC2mv2
解得两球碰后的速度v2=0.5m/s (2分) 13.(15分)(1)摩托车在水平面上已经达到了最大速度,牵引力与阻力相等。则
PFf (2分) fP90N (2分)(2)
摩托车在B点,由牛顿第二定律得:
Nmgm2R (2分)
Nm2Rmg=5400N (2分)
由牛顿第三定律得地面支持力的大小为5400N (1分) (3)对摩托车的平抛运动过程,有
t2h1gs
平抛的初速度
0s16tm/s (2分)
摩托车在斜坡上运动时,由动能定理得
112PtWfmghm0m222 (2分)
求得
Wf27360J (2分)
14.(16分)(1)从A到C的过程中,电子做类平抛运动,
L有:
eE2t2m (2分)
2L=vt (2分)
mv2E2eL (2分) 联立解得:
(2)设电子到达C点的速度大小为vc,方向与y轴正方向的夹角为。
112mvCmv2eEL2由动能定理,有2 (2分)
解得
vC=2v (2分)
cosv2vC2
得45 (2分) (3)画轨迹如右图所示。
电子在磁场中做匀速圆周运动的半径
rmvCeB2mveB
(2分)
电子在磁场中偏转120°后垂直于ON射出。
磁场最小半径为:15.(16分)(1)0~
Rm6mvPQRmrsin602eB (2分) 2 得:
t0 时间内电流方向为逆时针方向 (2分)
0~
t0v时间内线圈向下运动,速率为
x0t0
EnB2rv (2分)
全程产生的感应电动势大小均为
I又
ERR0
I=联立以上方程得
2nBrx0RR0t0 (2分)
(2)0~t0 时间内线圈安培力方向向上,且
2nBrx0F安=nBI2rRR0t0 (2分)
2t0xFN4k0F安2时刻地板受到的压力:2 (2分)
得
2nBrx0FN2k0xRR0t0 (2分)
2(3)全过程中弹力做功为零,则由功能关系可得 WE电=I2RR02t0
2分)
(2分)
(
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