1、2012届浙江省金华十校高三下学期 3月高考模拟考试物理试题（带解析） 选择题 用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验，如图（ a）所示，把两个力的传感器钩子钩在一起，向相反方向拉动，当两个力的传感器处于静止状态时，观察显示器屏幕上出现的结果如图（ b）所示。下列说法正确的是 A从图线可以得出处于平衡状态的物体所受合外力为零 B从图线可以得出一对平衡力大小时刻相等 C从图线可以得出作用力与反作用力大小时刻相等 答案： C 如图所示， MN、 PQ是两条在水平面内、平行放置的光滑金属导轨，导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与阻值为 R的电阻组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比
2、 n1 n2 =k，导轨宽度为 L。质量为 m的导体棒ab垂直 MN、 PQ放在导轨上，在水平外力作用下，从 t=0时刻开始往复运动，其速度随时间变化的规律是 v=vmsin( t)，已知垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度为 B，导轨、导体棒、导线和线圈的电阻均不计，电流表为理想交流电表，导体棒始终在磁场中运动。则下列说法中正确的是 A在 t= 时刻电流表的示数为 B导体棒 两端的最大电压为 BLv-m C电阻 R上消耗的功率为 D从 t=0至 t= 的时间内水平外力所做的功为 T 答案： ABC 2012年 2月 25日，中国将第十一颗北斗导航卫星成功送入太空预定转移轨道，这是一颗地球同步静
3、止轨道卫星。理论上认为：均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星，能够实现除地球南、北极等少数地区外的 “全球通信 ”。已知地球半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，地球自转周期为 T，关于这三颗同步卫星下列说法正确的是 A均处于完全失重状态，所在处的重力加速度为零 B若受到太阳风暴影响后速度变小，则卫星的轨道半径将变小 C任意两颗卫星间距离为 2 R D任意两颗卫星间距离为 答案： BD 下列说法中正确的是 A海市蜃楼、沙漠蜃景都是由于光的多次折射和全反射而产生的 B当光由空气斜射入水中时，折射角与入射角成正比 C光导纤维中传递信息是利用了光的色散原理 D频率不同的电磁波在同一种介质中
4、传播速度大小不相同 答案： AD 如图（ a）所示，在 x轴上的两点分别放有 Q 和 +4Q两个点电荷，位置坐标分别为 0和 l。图（ b）的四幅图中最能反应出沿 x轴电势分布情况的图线是答案： B 一列振幅为 5 cm的简谐横波沿 x轴传播，如图（ a）为 t=0.1s时刻的波形图，图（ b）为 t=0.2s时刻的波形图，下列说法正确的是 A t=0.1s时刻， x=0m处质点的加速度方向沿 y轴负方向 B波的传播速度大小为 10 m/s，方向沿 x轴正方向 C t=0.9s时刻， x=10m处质点的速度不为零 D t=0.9s时刻， x=2m处质点与 x=4m处质点的振动速度相同 答案：
5、B 如图所示，一直杆倾斜固定，并与水平方向成 30的夹角；直杆上套有一个质量为 0 5kg的圆环，圆环与轻弹簧相连，在轻弹簧上端施加一竖直向上，大小 F=10N 的力，圆环处于静止状态，已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为 0.7，g=l0m/s2。下列说法正确的是 A圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向上 B圆环受到直杆的弹力大小等于 2.5N C圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向上 D圆环受到直杆的摩擦力大小等于 2.5N 答案： D 实验题 （ 8分）在 “研究单摆周期和摆长的关系 ”实验中： （ 1）已有器材如下：铁架台（带铁夹）、中心有孔的小金属球、约 1m 长的细线、米尺和游标卡尺，实验
6、还缺少的器材是 。 （ 2）某同学按如图所示的装置进行实验，甲乙两图是从不同角度对同一装置拍摄所得的效果图，甲图为摆球静止在平衡位置的情形，乙图为摆球振动过程中某一时刻的情形，请指出该同学的实验装置或实验操作中 2个不妥之处： 答案：（ 1）秒表 (2) 细线缠绕在铁架上而不是用夹子夹； 摆角过大。 （ 12分）在 “探究导体电阻与其影响因素的定量关系 ”实验中，器材有： a粗细均匀的金属丝（长度 x为 1.1m，总电阻约 5） b直流电源（ 1.5V，内阻不计） c电流表（量程 0.6A，内阻约为 1） d电流表（量程 300mA，内阻约为 2） e电压表（ 1.5V，内阻约 3k） f滑动
7、变阻器（ 10， 1.0A） g定值电阻（ 5.0， 1.0A） h刻度尺、开关、导线若干 为了探究金属丝的电阻与长度的关系，甲、乙两位同学选择以上部分器材设计如图（ a）所示电路： 甲同学逐渐减小金属丝接入电路的长度 x，调整滑动变阻器的触头位置，同时保持电压表示数不变，读出对应的电流表示数，通过计算得到金属丝电阻 R甲 。得到具体数据如表格一所示。 表格一 金属丝长度 /cm 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 金属丝电阻 / 2.2 2.6 3.2 4.0 5.0 乙同学逐渐减小金属丝接入电路的长度 x，调整滑动变阻器的触头位置，同时保持电流表示数不变，读出对应的电压表示
8、数，通过计算得到金属丝电阻 R乙 。得到具体数据如表格二所示，乙同学根据实验数据在坐标纸内画出 R-x图钱，如图（ b）所示。 表格二 金属丝长度 /cm 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 金属丝电阻 / 1.0 2.1 3.0 3.9 5.0 （ 1）在乙同学所描图线的 R-x图（答题卷的 R x图）中，根据甲同学的实验数据描出 R-x图线 （ 2）乙同学应选电流表 （填器材序号，如 a、 b、 C等） （ 3）结合 R-x图分析甲、乙两位同学的测量方案谁更合理，并简要说明原因。 （ 4）若甲同学在保持电压不变的测量方案下，为了尽量减少温度变化对实验造成的影响，从题中给出的
9、器材中选择所需器材，并设计改进电路？将改进后的电路图画在答题纸的虚线框中，并在各元件旁标上它的器材序号。 答案：（ 1）如图。（ 2） d （ 3）乙同学更合理。甲同学在电压不变的情况下，阻值减小，电流增大，温度有明显升高，金属丝电阻率发生变化。而乙同学方案保持电流不变，较好维持金属丝温度不变。 （ 4）电路如图。 计算题 （ 16 分）如图所示，一根内壁光滑的直角三角形玻璃管子处于竖直平面内，倾斜角为 = 37，让两个小球分别从顶点 A由静止开始出发，一个球沿 AC滑下，到达 C所用的时间为 t1，另一个球竖直自由下落经过 B到达 C，所用的时间为 t2，在转弯处有个极小的光滑圆弧，可确保小
10、球转弯时无机械能损失，且转弯时间可以忽略不计。问： （ 1）计算 t1 t2的值； （ 2）若用同样的玻璃管把 ABC轨道改为如图所示的 ADEFC（在转弯处均有个极小的光滑圆弧），仍让小球从 A静止开始运动，依次通过 D、 E、 F后到达 C点所用时间为 t3，试定性说明 t3和 t1、 t2的大小关系。 答案：解： (1)设内壁光滑的直角三角形玻璃管三边 AB、 BC、 AC分别为 3l、4l、 5l，由 AC边滑下，根据牛顿第二定律可得加速度 a=gsin=6m/s2。 由 5l= at12，解得 t1=5 。 沿 ABC滑下，在 AB段由 3l= gt212，解得 t21= 。 沿水平
11、段 BC运动速度， v= gt21= ， 由 4l=vt22，解得 t22= 。 t2= t21 +t22=5 。 t1 t2=1 1。 即两球同时释放同时到达。 （ 2）若用同样的玻璃管把 ABC轨道改为如图所示的 ADEFC，若球沿 ADEF到C，则可判断小球在水中管中运动时间是相等的。沿 DE运动时速度比在 BC中运动时要小，故在水平管中运动时间长，所以沿 ABC管运动时间比沿 ADEFC的时间要短一些，所以 t3 t2= t1. （ 20分）在水平方向的匀强电场中有一段表面光滑的圆形绝缘杆 ABC、圆心为 O点，半径为 R= m， A、 O两点等高， C、 O两点的连线与竖直方向成=4
12、5角 C点到斜面的距离 L= m，斜面倾角为 =45，如图所示。有一质量m= 500 g的带负电小环套在直杆上，所受电场力的大小等于其重力大小，小环由 A点静止开始沿杆下滑，飞出 C点后撞上斜面某点。（已知 1.4， g取10 m s2）求： （ 1）小环到 C点的速度大小； （ 2）小环由 C点抛出到撞击斜面所经历的时间和撞击点与 C点的距离。（保留两位有效数字） 答案：解：（ 1）对小环进行受力分析，并根据动能定理， mv2=mgR+mg(1+ )R， 解得：小环到 C点的速度大小 v=4m/s。 （ 2）小环通过 C点后做类平抛运动，平行斜面方向做匀速直线运动，垂直斜面方向做初速度为零的
13、匀加速直线运动，加速度 a= g， 由 L= at2，解得飞行时间 t=0.20s。 x=vt=0.8m。 撞击点与 C点的距离 s= =0.84m。 （ 22分）如图甲所示，在 xOy坐标平面的第一象限（包括 x、 y轴）内存在磁感应强度大小为 B0、方向垂直于 xOy平面且随时间做周期性变化的匀强磁场，如图乙所示，规定垂直 xOy平面向里的磁场方向为正。在 y轴左侧有一对竖直放置的平行金属板 M、 N，两板间的电势差为 U0。一质量为 m、电量为 q的带正电粒子（重力和空气阻力均忽略不计），从贴近 M板的中点无初速释放，通过 N板小孔后从坐标原点 O以某一速度沿 x轴正方向垂直射入磁场中，
14、经过一个磁场变化周期 T0（ T0未知）后到达第一象限内的某点 P，此时粒子的速度方向恰好沿 x轴正方向。 （ 1）求粒子进入磁场作匀速圆周运动时的运动半径； （ 2）若粒子在 t=0时刻从 O点射入磁场中，求粒子在 P点纵坐标的最大值 ym及相应的磁场变化周期 T0的值； （ 3）若在上述（ 2）中，第一象限内 y=ym处平行 x轴放置有一屏幕，如图甲，磁场变化周期为上述（ 2） 中 T0，但 M、 N两板间的电势差 U可以在 U0U9U0范围内变化，粒子仍在 t=0时刻从 O点射入磁场中，求粒子可能击中的屏幕范围。 答案：解：（ 1）设粒子被电场加速获得速度大小为 v0，根据动能定理 qU
15、0=mv02 解得： v0= . 带电粒子垂直进入匀强磁场后做半径为 r的匀速圆周运动， q v0B0=m ， 解得 r= 。 （ 2）设带电粒子在磁场中运动周期为 T，则有 T= = 。 如图所示，粒子在 P点 y坐标值最大，据几何知识有， OO1=PO2=r， O1O2=2r，则 AO1= r。 P点纵坐标最大值 ym= OO1 +AO1+PO2=(2+ ) . 由几何关系知 =60，粒子运动时转过 +90=150，磁场开始改变方向，即磁场变化半个周期内粒子运动转过 150角，则 = T= . （ 3）由 U0U9 U0可得粒子速度 v0v3 v0。 粒子在磁场中运动半径： rR3r。 由几何关系可得，在屏幕上击中的屏幕范围最左端轨迹如图 2所示，该点横坐标 x1=0； 由几何关系可得，在屏幕上击中的屏幕范围最右端轨迹如图 3所示， 由 (ym- Rm)2+x22=Rm2 解得该点横坐标 x2= r= ； 粒子可能击中的屏幕范围 为： 0x 。
