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【物理】山东省莱芜二中2013届高三4月模拟考试试题16

2013届 高 三 物 理 试 题

本试卷分第I 卷和第1I 卷两部分,满分240分。考试用时150分钟。答题前,考生务必用0.5毫米的黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号、科目、县市区和科类填涂在答题纸和答题卡规定的位置上。考试结束后,将答题纸和答题卡交回。

第I 卷(必做,共87分)

注意事项:

1.第1卷共20小题。

2.每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动, 用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。不涂在答题卡,只答在试卷上不得分。

二、选择题(本题包括7小题,每小题给出四个选项中,有的只有一个选项正确,有 的有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 14. 许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列表述正确的是

A. 伽俐略首先将物理实验事实和逻辑推理(包括数学推理)和谐地结合起来 B.牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础

C.奥斯特对电磁感应现象的研究,将人类带入了电气化时代

D.安培发现了点电荷的相互作用规律;密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值

15.将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v-t 图像如图所示。以下判断正确的是( )

A .前3s 内货物处于超重状态

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B .最后2s 内货物只受重力作用

C .前3s 内与最后2s 内货物的平均速度相同

D .第3s 末至第5s 末的过程中,货物的机械能守恒

16.2012年10月25日,我国将第十六颗北斗卫星“G 6”送入太空,并定点于地球静止轨道东经110.5°。建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星,

30颗一般轨道卫星中有27颗是中轨道卫星,中轨道卫星轨道高度约为2.15×104

km 。下列说法中正确的是 A .“北斗—G6”卫星的周期一定等于地球自转周期,可定点于北京正上方 B .“北斗—G6”卫星的线速度比中轨道卫星的线速度要小 C .中轨道卫星的线速度一定小于7.9km /s

D .地球对5颗同步卫星的吸引力一定相同

17.如图所示,光滑的球用一细线系于竖直墙壁上,在墙壁和球之间夹有一矩形物块,球和物块均处于静止。物块的ab 边比bc 边短,各表面的粗糙程度均相同。若翻转物块,让墙壁和球夹住物块ab 、cd 边所在的平面,下列分析不正确...的是

A.物块和球一定仍处于静止状态

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B.物块受到墙壁的摩擦力将比原来大

C.细线的拉力将比原来大

D.球对物块的压力将比原来大

18.如图,在点电荷Q 产生的电场中,将两个带正电的检验电荷q 1、q 2分别置于A 、B 两点,虚线为等势线。取无穷远处为零电势点,若将q 1、q 2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是

A .

B 点电势高于A 点电势

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B . q 1在A 点的电势能大于q 2在B 点的电势能

C .点电荷Q 带负电

D . q 1的电荷量大于q 2的电荷量

19.如图所示,边长为L 、匝数为N ,电阻不计的正方形线圈ahcd 在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕转轴OO'转动,轴OO'垂直于磁感线,在线圈外接一含有理想变压器的电路,变压器原、副线圈的匝数分别为n 1和n 2。保持线圈以恒定角速度ω转动,下列判断正确的是

A .两电压表的示数之比U 1:U 2=n 1:n 2

B .电压表V 1示数等于NB ωL 2

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C .当可变电阻R 的滑片P 向上滑动时,电压表V 2的示数变大

D .当可变电阻R 的滑片P 向上滑动时,变压器的输入功率减小 20.如图所示,平行金属导轨与水平面间的夹角为θ,导轨间距为

l ,电阻不计,它与阻值为R 的定值电阻相连,匀强磁场垂直穿

过导轨平面,磁感应强度为B 。有一质量为m 的导体棒从ab 位置由静止平行于斜面向下运动,到达a ′b ′位置时的速度大小为v ,滑行的距离为s ,导体棒的电阻也为R ,与导轨之间的动摩擦因数为μ,则

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A .上述滑动过程中导体棒受到的最大安培力为R

v

l B 222

B .上述滑动过程中导体棒做匀加速直线运动

C .上述滑动过程中由于电流做功产生的热量为2

1sin cos 2

mgs mv mgs θμθ-

- D .上述滑动过程中导体棒损失的机械能为mgs θsin -cos mgs μθ

第II 卷

注意事项:

1.第II 卷共18道题。其中21—30题为必做部分,31~38为选做部分。

2.第II 卷所有题目的答案,考生须用0.5毫米黑色签字笔答在答题纸规定的区域内,

在试卷上答题无效。

3.选做部分考生须从中选择l 道物理题、l 道化学题和1道生物题作答。答题前, 请考生务必将所选题号用2B 铅笔涂黑,答完题后,再次确认所选题号。

【必做部分】

21. 13分(1)(6分)某小组利用如图所示装置探究平抛运动中机械能是否守恒.在斜槽轨道的末端安装一个光电门B ,调节激光束与球心等高,斜槽末端水平.地面上依次铺有白纸、复写纸,让小球从斜槽上固定位置A 点无初速释放,通过光电门后落在地面的复写纸上,在白纸上留下打击印.重复实验多次,测得小球通过光电门的平均时间为 2.50 ms .当地重力加速度为9.8 m /s 2

,计算结果保留三位有效数字.

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①用游标卡尺测得小球直径如图所示,则小球直径为d =________cm ,由此可知小球通过光电门的速度v B =________m /s ;

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②实验测得轨道离地面的高度h =0.441 m ,小球的平均落点P 到轨道末端正下方O 点的距离x =0.591 m ,则由平抛运动规律解得小球平抛的初速度v 0=________m /s ;

③在误差允许范围内,实验结果满足小球通过光电门的速度v B 与由平抛运动规律求解的平抛初速度v 0满足__________关系,就可以认为平抛运动过程中机械能是守恒的. (2)7分 研究性学习小组围绕一个量程为30mA 的电流计展开探究。

①为测量该电流计的内阻,同学甲设计了如图(a )所示电路。图中电源电动势未知,内阻不计。闭合开关,将电阻箱阻值调到20Ω时,电流计恰好满偏;将电阻箱阻值调到95Ω时,电流计指针指在如图(b )所示位置,则电流计的读数为 mA 。由以上数据可得电流计的内阻R g = Ω。

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② 同学乙将甲设计的电路稍作改变,在电流计两端接上两个表笔,如图(c )所示,设计出一个简易的欧姆表,并将表盘的电流刻度转换为电阻刻度:闭合开关,将两表笔断开,调节

(b )

(a )

(c )

电阻箱,使指针指在“30mA”处,此处刻度应标阻值为 Ω(填“0”或“∞”);再保持电阻箱阻值不变,在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电流刻度。则“10mA”处对应表笔间电阻阻值为 Ω。

22. (15分)如图所示,AOB 是游乐场中的滑道模型,它位于竖直平面内,由两个半径都是R 的1/4圆周连接而成,它们的圆心O 1,O 2与两圆弧的连接点O 在同一竖直线上.O 2B 沿水池的水面,O 2和B 两点位于同一水平面上.一个质量为m 的小滑块可由弧AO 的任意位置从静止开始滑下,不计一切摩擦。

(1)假设小滑块由A 点静止下滑,求小滑块滑到O 点时对O 点的压力; (2)凡能在O 点脱离滑道的小滑块,其落水点到O 2的距离如何;

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(3)若小滑块从开始下滑到脱离滑道过程中,在两个圆弧上滑过的弧长相等,则小滑块开始下滑时应在圆弧AO 上的何处(用该处到O 1点的连线与竖直线的夹角的三角函数值表示).

23.(共18分)如图所示,在x 轴上0到d 范围内存在电场(图中未画出),x 轴上各点的电场沿着x 轴正方向,并且电场强度大小E 随x 的分布如图2所示;在x 轴上d 到2d 范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B 。一质量为m ,电量为的粒子沿x 轴正方向以某一初速度从O 点进入电场,最终粒子恰从坐标为(2d ,

)的P 点离开磁

场。不计粒子重力。

(1)求在x =0.5d 处,粒子的加速度大小a ; (2)求粒子在磁场中运动时间t ;

(3)类比是一种常用的研究方法。对于直线运动,教科书中讲解了由v-t 图像求

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位移的方法。请你借鉴此方法,并结合其他物理知识,求带电粒子的初速度 v 。的大小。

图1

图2

【选做部分】

36【物理——选修3-3】(8分)

(1)下列说法正确的是()

A.布朗运动是悬浮在水中的花粉颗粒的运动,反映了水分子的永不停息的无规则运动

B.扩散现象证明了物质分子永不停息地做无规则的运动

C. 物体的温度为0℃时,其分子热运动的平均动能为零

D. 电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,这违背了热力学第二定律

(2)一房间长L1=7m,宽L2=5m,高危=3.2m.假设房间内的空气处于标准状况,已知阿伏伽德罗常数M=6.02×1023mol-1.

(1)求房间内空气分子数

(2)如果空气的压强不变,温度升高到27℃,求原房间内的空气其体积将变为多少37.(8分)【物理一物理3-4】

(1)一列正弦机械波在某一时刻的波形曲线如图所示,已知该波沿x轴正方向传播,其周期T=0.2s,则下列说法正确的是:

A.该机械波为纵波

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B.当观察者向波源靠近时,波源自身的频率不变

C.该机械波的波速为20m/s

D.图中P点此刻的振动方向平行于y轴向上

(2)如图所示,一个横截面为直角三角形的三棱镜,∠A=30°,

∠C=90°。三棱镜材料的折射率是n=3。一条与BC面成

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θ=30°角的光线斜射向BC面,经AC面第一次反射后从AB面射

出。求:

①光在三棱镜中的传播速度;

②光经AC面第一次反射后,反射光线与AC面的夹角。

38.(8分)【物理一物理3-5】

(1)下列说法中正确的是( )

A.康普顿效应进一步证实了光的波动特性

B.为了解释黑体辐射规律,普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的

C.经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征

D.天然放射性元素衰变的快慢与化学、物理状态有关

(2)1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子.科学研究表明其核反应过程是:α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核,复核发生衰变放出质子,变成氧核.设α粒子质量为m1,初速度为v0,氮核质量为m2,质子质量为m0, 氧核的质量为m3,不考虑相对论效应.

①α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间,复核的速度为多大? ②求此过程中释放的核能. 物理答案:

14 AB 15. AC 16 BC 17. B 18..CD 19..AD 20 AC

21. (1)0.50 2.00 各1分 (2)1.97 2分 (3)v 0=v B 2分 (1)12.0 , 30 (2)∞ , 6 22.解:(1)mgR=

2

1mv 2

F O —mg=mv 2

/R 联立解得:F O =3mg

由牛顿第三定律得:压力大小为3mg,方向竖直向下。 (2)从A 点下滑的滑块到o 点的速度为

设能脱离轨道的最小速度为v 2 则有 mg=mv 22

/R ,得v 2=

又因为竖直方向有:

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(3)

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23. 由图像,x =0.5d 处,电场强度为E =0.5E 0 【2分】 由牛顿第二定律得: ma qE = 【2分】

解得:m

qE a 20

=

【1分】

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R

(2)在磁场中运动轨迹如图,设半径为R ,由几何关系

2

22)3

3(d R d R -

+= 解得:R =

d 3

3

2 【2分】 设圆弧所对圆心为α,满足:2

3

sin =

=R d α 解得:3

π

α=

【2分】

粒子在磁场中做圆周运动,设在磁场中运动的周期为T ,粒子在磁场的 运动速率为v , 圆运动半径为 R ,有:

R

v m qvB 2

= 【1分】

粒子运动的周期qB

m

v R T ππ22=

= 【1分】 所以,粒子在磁场中运动时间qB m

T t 3π2=

?=

πα

【1分】 (3)粒子在磁场中做圆周运动,由牛顿第二定律得:

R v m qvB 2=,又粒子做圆周运动的半径R =d 3

3

2

解得粒子在磁场中的运动速度m

qBd

v 54= 【1分】

由图像可知,电场中电场力对粒子做功W =d qE 02

1

【2分】

设粒子进入电场时的初速度为v 0 根据动能定理:2

022

121mv mv W -=

【2分】 解得:m

d

qE m qBd m W v v 0220)332(2-

=-

= 【1分】 36(1) AB

(2)解:①房间的体积312112V L L h m == ① 室内的空气分子数273.0110A n

V

n N V =

=?个 ② ②温度由273T =K 升高到300T '=K ③

设原来的教室中的空气的体积将增大到V ',则有V V T T '='

④ 3112300123273

T V V

m T '?'=== ⑤ 37【物理——选修3-4】 (1)BC (2分)

(2)解:①v=

n

c =3×108

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m/s……………(2分) ②在BC 界面上由折射定律:

sin60°=3sin γ…………………………(2分) 解得:γ=30°………………………………(1分) 由几何关系得:

α=γ=30°………………………………….(1分) 38【物理——选修3-5】(8分) (1)BC (3分)

(2)解:①设复核的速度为v ,由动量守恒定律得

(2分)

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解得 (1分)

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②核反应过程中的质量亏损

(1分)

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反应过程中释放的核能

(1分)

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