浙江省台州中学高三高考模拟物理试题 含答案
D
A
B C
台州中学2012学年第二学期第四次统练试题
高三 物理
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Al-27
14.如图3,在粗糙的水平面上,静置一矩形木块,木块由A 、B 两部分组成,A 的质量是B
的3倍,两部分接触面竖直且光滑,夹角030=θ,现用一与侧面垂直的水平力F 推着B 木块贴着A 匀速运动,A 木块依然保持静止,则A 受到的摩擦力大小与B 受到的摩擦力大小之比为 A .
23 B .3
3 C . 3 D . 3
15.两列简谐波A 、B 在某时刻的波形如图所
示,经过t =T B 时间(T B 为波B 的周期),两
波再次出现如图波形,由此信息得知 (A )A 波的周期等于B 波的周期 (B )两波是在同一种介质中传播的
(C )A 、B 波的波速之比可能为2:1
(D )A 、B 两波的波速之比可能为5:1 16.如图所示,质点在竖直面内绕O 点沿顺时针方向做匀速圆周运 动.S 1、S 2、S 3、S 4是圆周上的四个点,S 1S 3是过圆心的水平线, S 2S 4 是过圆心的竖直线.现质点分别在S 1、S 2、S 3、S 4各点离开轨道后在空中运动一段时间落在水平地面上.若质点在空中运动时只受重力作用,则下列说法正确的是
A .质点在S 1离开轨道后在空中运动的时间一定最短
B .质点在S 2离开轨道后在空中运动的时间一定最短
C .质点在S 3离开轨道后落到地面上的速度一定最大
D .质点在S 4离开轨道后落到地面上的速度一定最大
17某透明物体的横截面如图所示,其中ABC 为直角三角形,AB 为直角边,长度为2L ,∠ABC =45°,ADC 为一圆弧,其圆心在AC 边的中点。此透明物体的折射率为n =2.0。若一束宽度与AB 边长度相等的平行光从AB 边垂直射入透明物体,则 光线从ADC 圆弧射出区域的圆弧长度s 为(不考虑经ADC 圆弧反射后的光线)
A .πL
B .
2
L π C .
3
L π D .
6
L π
二、选择题(本题共3小题。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要
求的。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 18.如图所示,用电流传感器研究自感现象.电源内阻不可忽
略,线圈的自感系数较大,其直流电阻小于电阻R 的阻值.t =0时刻闭合开关S ,电路稳定后,t 1时刻断开S ,电流
L
R
S
E r
电流传感器
电流传感器 a
v B
v A a
传感器连接计算机分别描绘了整个过程线圈中的电流I L 和电阻中的电流I R 随时间t 变化的图象.下列图象中可能正确的是
19.天宫一号目标飞行器相继与神舟八号和神舟九号飞船成功交会对接,标志着我国太空飞行进入了新的时代.天宫一号在运行过程中,由于大气阻力影响,轨道高度会不断衰减.如果开始时轨道高度是382km ,在大气阻力的影响下,其轨道高度缓慢降低,以满足约一年后能与神舟九号在343km 的轨道交会对接.假定在轨道高度缓慢降低的过程中不对天宫一号进行轨道维持,则在大气阻力的影响下,轨道高度缓慢降低的过程中( )
A .天宫一号的运行速率会缓慢减小
B .天宫一号的运行速度始终大于第一宇宙速度
C .天宫一号的机械能不断减小
D .天宫一号的运行周期会缓慢增大ks5u
20.如图所示,在地面上方等间距分布着足够多的、水平方向的
条形匀强磁场,每一条形磁场区域的宽度及相邻区域的间距均为
d 。现有一边长为l (l <d )的正方形线框在离地高h 处以水平初速度v 0从左侧磁场边缘进入磁场,运动中线框平面始终竖直,
最终落在地面上,不计空气阻力,则( ) (A )线框在空中运动的时间一定为
2h
g
(B )h 越大线框运动的水平位移一定越大
(C )v 0越大线框运动过程中产生的焦耳热一定越多
(D )若v 0的大小连续变化,则线框落地点也一定相应的连续变化
第Ⅱ卷 非选择题部分(共180分)
21.(8分)一同学在半径为2m 的光滑圆弧面内做测定重力加速度的实验(如图所示).他用一个直径为2cm 质量分布均匀的光滑实心球.操作步骤如下:①将小球从槽中接近最低处(虚线)静止释放;②测量多次全振动的时间并准确求出周期;③将圆弧面半径和周期代入单摆周期公式求出重力加速度.
(1)他在以上操作中应该改正的操作步骤是 (填写步骤序号);若不改正,测量所得的重力加速度的值与真实值相比会 (选填“偏大”或“偏小”).
(2)如图是一组同学选择几个半径r 不同的均匀光滑实心球进行了正确实验,他们将测出的周期与小球的半径r 关系画出了如图所示的图线.请你根据该图写出确定重力加速度的表达式_______.
(3)若释放时给了小球一个平行于虚线、很小的初速度,
图a
A . t
O I L t 1
t I L t 1 t I R
t 1 t I R
t 1 B . C . D . d h d d d d
d d
v 0
按照上述操作,会使重力加速度计算结果____________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
22. (12分)某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E 和内电阻r 。
(1)先直接用多用表测定该电池电动势,在操作无误的情况下,多用表表盘示数如图a 所示,其示数为__________V 。
(2)然后,用电压表V 、电阻箱R 、定值电阻R 0、开关S 、若干导线和该电池组成电路,测定该电池电动势。
I .在图b 中,根据电路图,用笔画线代替导线,将左侧实物图连接成完整电路。
II .闭合开关S ,调整电阻箱阻值
R ,读出电压表V 相应示数U 。该学习小组测出大量数据,分析筛选出下表所示的R 、U 数据,并计算出相应的1/R 与1/U 的值。请用表中数据在图c 坐标纸上描点,并作出1/R -1/U 图线。
III .从图线中可求得待测电池电动势E =_______V 。
23、(16分)如图所示,一长为l 的长方形木块在水平面上以加速度a 做匀加速直线运动。
先后经过l 、2两点,l 、2之间有一定的距离,木块
通过l 、2两点所用时间分别为t 1和t 2。求:
(1)木块经过位置1、位置2的平均速度大小;
(2)木块前端P 在l 、2之间运动所需时间
24.(20分)如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O 点处有一正点电荷,D 点为O 点在斜面上的垂足,OM =ON ,带负电的小物体以初速度从M 点沿斜面上滑, 到达
N 点时速度恰好为零,然后又滑回到M 点,速度大小变为。若小物体电荷量保
持不变,可视为点电荷,g 取10m/s 2.
R () 166 71.4 50.0 33.3 25.0 20.0 U (V) 8.3 5.9 4.8 4.2 3.2 2.9
1/R(10-2
-1)
0.60 1.40 2.00 3.00 4.00 5.00 1/U(V -1)
0.12 0.17 0.21
0.24 0.31 0.35
1/U (V -1) 0.4
0.3
0.2 0.1
0 1.0 2.0 3.0 4.0 1/R (?10-2Ω-1)
图c
+ -
图b a 2
(1)带负电的小物体从M 向N 运动的过程中电势能如何变化,电场力共做多少功? (2)N 点的高度h 为多少? (3)若物体第一次到达D 点时速度为
,求物体第二次到达D 点时的速度
。
25.(20分)如图所示,K 是粒子发生器,D 1、D 2、D 3是三块挡板,通过传感器可控制它们定时开启和关闭,D 1、D 2的间距为L ,D 2、D 3的间距为
2
L
。在以O 为原点的直角坐标系Oxy 中有一磁感应强度大小为B ,方向垂直纸面向里的匀强磁场,y 轴和直线MN 是它的左、右边界,且MN 平行于y 轴。现开启挡板D 1、D 3,粒子发生器仅在t =0时刻沿x 轴正方向发射各种速率的粒子,D 2仅在t =nT (n =0,1,2…T 为已知量)时刻开启,在t =5T 时刻,再关闭挡板D 3,使粒子无法进入磁场区域。
已知挡板的厚度不计,粒子带正电,不计粒子的重力,不计粒子间的相互作用,整个装置都放在真空中。
(1)求能够进入磁场区域的粒子的速度大小;
(2)已知从原点O 进入磁场中速度最小的粒子经过坐标为(0,2cm )的P 点,应将磁场边界MN 在O xy 平面内如何平移,才能使从原点O 进入磁场中速度最大的粒子经过坐标为(33cm ,6cm )的Q 点?
(3) 磁场边界MN 平移后,进入磁场中速度最大的粒子经过Q 点.如果L=6cm ,求速度最大的粒子从D1运动到Q 点的时间.
物理参考答案
14.B 15C 16.D 17.C 18AD 19. C 20.AC
21、(8分)(1) ③(2分) “偏大”(2分)(2)b/a 或tan θ (2分)(3)“不变”(2分)
22.(12分)(1)8.9或9.0,(3分)(2)(I )图略(3分)(II )图像略(要有描点痕迹,点在
所画直线上、下均有分布) (3分)(III )10(9.5—11.0均得分)(3分) 23、(16分) (1)由平均速度公式t s v =
得,木块经过位置1时的平均速度大小1
1t l
v = 3分 木块经过位置2时的平均速度大小2
2t l
v =
3分 (2)解法1:由平均速度等于中间时刻的速度知P 端通过1点后2
1t 时刻速度1v 则P 点通1点速度2
1
11t a v v -= 2分 同理P 端通过2点后
22t 时刻速度2
2t l
v = P 点通过2点速度2
2
22t a v v -= 2分 则木块前端P 在1、2之间运动所需时间为a
v v t 1
2-=? 2分
代入解得t ?=
12
2111()2
t t L a t t --+
4分 解法2:设木块P 端距1点的位移为s 1 ,距2点的位移为s 2 ,P 端到1、2两点的时间分别为t 和t ',由s=
得
s 1=
221at 211)(2
1
t t a l s +=+ 解得
21
1t at l t -
=
3分
同理木块两端经过2点有:s 2=221t a ' 2221
()2
s l a t t '+=+ 解得2
22t
at l t -=
' 3分 所以木块前端P 在1、2之间运动所需时间t t t -'=?=12
2111()2
t t L a t t --+
4分
24. (20分)(1)电势能先减少后增加(2分)电场力做功为零(2分) (2)
v W m mgh f 2
12
10-=-- (2分)
W v f mgh m -=-02
12
2 (2分) 解得:m g
h v v 85.042
2
21=+=
(3分)
(3)M到D
电W W h mg mv mv f +--=-2
22121212(2分) N 到D :2
1'0222
f W h mv m
g W -=-
+电(2分) 解得:(2分)
(3分)
25、(20分)(1)设能够进入磁场区域的粒子的速度大小为m v ,由题意,粒子由D 1到D 2经历的时间为
1m
L
t mT v ?==
(m =1、2……) 2分 粒子由D 2到D 3经历的时间为 222
m L mT t v ?=
= 1分 t =5T 时刻,挡板D 3关闭,粒子无法进入磁场,故有 125t t t T ?=?+?≤ 1分 联立以上三式解得 m =1、2、3
所以,能够进入磁场区域的粒子的速度为 m L
v mT
= (m =1、2、3) 2分
(2)进入磁场中速度最小的粒子经过坐标为(0 cm ,2 cm )的P 点,所以R =1 cm 。粒
子在磁场中匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力 2
v qvB m R
= 2分
所以,粒子圆周运动的半径 mv
R Bq
=
由前可知,进入磁场中粒子的最大速度是最小速度的3倍,故 R′= 3R=3 cm 2分
由图知:33cos 3=+FH θ 1分
FH=(6-3+3sin θ)tan θ 1分
解得θ=300 cm FH 2
3
3= 2分
因此,只要将磁场区域的边界MN 平行左移
cm 2
3
3到F 点,速度最大的粒子在F 点穿出磁场,将沿圆轨迹的切线方向到达Q 点。 1分
(3)T
L
v =
1分 T t 2
3
1= 1分 6
32T
v
R
t ππ=
= 1分
T v FH t 2
3
sin 3=?=
θ 1分
解得T t t t t ???
?
??++=++=23623321π 1分