1、2013-2014四川省攀枝花七中高三下学期模拟考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图甲所示，在竖直向上的磁场中，水平放置一个单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为 0.1 m2，线圈电阻为 1 ，磁场的磁感应强度大小 B随时间 t的变化规律如图乙所示，规定从上往下看顺时针方向为线圈中感应电流 i 的正方向。则 A 0 5 s内 i的最大值为 0.1 A B第 4 s末 i的方向为正方向 C第 3 s内线圈的发热功率最大 D 3 5 s内线圈有扩张的趋势 答案： .D 试题分析：在 t=0时磁通量的变化率最大，此时的感应电动势最大，感应电流最大； ，故此时的感应电动势 ，感应电流为 ，选项 A
2、错误；由图可知，第 4 s末， B为正方向逐渐减小，根据楞次定律可知， i的方向为负方向，选项 B 错误；由图可知，第 3 秒内，线圈中磁感应强度的变化率小于第一秒内的磁感应强度的变化率，即第 3 秒内，线圈中产生的感应电动势小于第一秒内的感应电动势，所以第 3 s内线圈的发热功率小于第 1秒，选项 C 错误； 3 5 s内穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律可知线圈有面积扩张的趋势，选项 D正确。 考点：法拉第电磁感应定律； 楞次定律。 如图所示， ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨，处在方向竖直向下，磁感应强度为 B的匀强磁场中， AB间距为 L，左右两端均接有阻值为 R的电阻，质量为 m
3、、长为 L且不计电阻的导体棒 MN 放在导轨上，与导轨接触良好，并与轻质弹簧组成弹簧振动系统开始时，弹簧处于自然长度，导体棒 MN 具有水平向左的初速度 v0，经过一段时间，导体棒 MN 第一次运动到最右端，这一过程中 AB间 R上产生的焦耳热为 Q，则（ ） A初始时刻棒所受的安培力大小为 B当棒再一次回到初始位置时， AB间电阻的热功率为 C当棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为 mv02-2Q D当棒第一次到达最左端时，弹簧具有的弹性势能大于 mv02- Q 答案： AC 试题分析： A、由 F=BIL、 ， R 并 = R，得初始时刻棒所受的安培力大小为 故 A正确； B、由于回
4、路中产生焦耳热，棒和弹簧的机械能有损失，所以当棒再次回到初始位置时，速度小于 v0，棒产生的感应电动势 E BLv0，由电功率公式知，则 AB间电阻 R的功率小于 ，故 B错误； C、由能量守恒得知，当棒第一次达到最右端时，物体的机械能全部转化为整个回路中的焦耳热和弹簧的弹性势能 电阻 R上产生的焦耳热为 Q，整个回路产生的焦耳热为 2Q弹簧的弹性势能为：Ep= mv02-2Q，故 C正确； D、由题， MN 棒第一次运动至最右端的过程中 AB间电阻 R上产生的焦耳热 Q，回路中产生的总焦耳热为 2Q由于安培力始终对 MN 做负功，产生焦耳热，棒第一次达到最左端的过程中，棒平均速度最大，平均安
5、培力最大，位移也最大，棒克服安培力做功最大，整个回路中产生的焦耳热应大于 ，弹簧的弹性势能将小于 mv02- Q，选项 D 错误。 故选： AC 考点：法拉第电磁感应的应用；能量守恒定律。 如图所示，一个带正电荷的物块 m，由静止开始从斜面上 A点下滑，滑到水平面 BC 上的 D点停下来。已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物块经过 B处时的机械能损失。现在 ABC 所在空间加竖直向下的匀强电场，第二次让物块 m从 A点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的 D点停下来。后又撤去电场，在 ABC 所在空间加水平向里的匀强磁场，再次让物块 m从 A点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并
6、在水平面上的 D点停下来则以下说法中正确的是（ ） A D点一定在 D点左侧 B D点一定与 D点重合 C D点一定在 D点右侧 D D点一定与 D点重合 答案： BC 试题分析：设物体的质量为 m，电量为 q，电场强度大小为 E，斜面的倾角为 ，动摩擦因数为 根据动能定理得： A、不加电场时： mgSABsin-mgSABcos-mgSBD=0 加电场时：（ mg+qE） SABsin-（ mg+qE） SABcos-（ mg+qE） SBD=0 将两式对比得到， SBD=SBD，则 D点一定与 D点重合故 A错误， B正确； C、加磁场时， mgSABsin-SAB（ mgcos-Bqv）
7、 -（ mg-Bqv） SBD=0 比较两式可得 SBD SBD，所以 D点一定在 D点右侧，故 C正确， D错误 故选 BC 考点：动能定理的应用。 如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法中正确的是 （ ） A各小行星绕太阳运动的周期小于一年 B与太阳距离相等的每一颗小行星，受到太阳的引力大小都相等 C小行星带内侧行星的加速度小于外侧行星的加速度 D小行星带内各行星绕太阳公转的线 速度均小于地球公转的线速度 答案： D 试题分析：小行星绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力知： A、由周期 知，由于小行星轨道
8、半径大于地球公转半径，故小行星的周期均大于地球公转周期，即大于一年，故 A错误； B、太阳对小行星的引力 ，由于各小行星轨道半径质量均未知，故不能得出太阳对小行星的引力相同的结论，故 B错误； C、小行星的加速度 知，小行星内侧轨道半径小于外侧轨道半径，故内侧向心加速度大于外侧的向心加速度，故 C错误； D、线速度 知，小行星的轨道半径大于地球半径，故小行星的公转速度小于地 球公转的线速度，故 D正确 考点：天体的运动；万有引力定律的应用。 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 n1:n2=10:1， b是原线圈的中心抽头， S为单刀双掷开关，定值电阻 R=10 。从某时刻开始在原线圈 c
9、、 d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是 A当 S与 a连接后，理想电流表的示数为 2.2 A B当 S与 a连接后， t=0.01 s时理想电流表示数为零 C当 S由 a拨到 b后，原线圈的输入功率变为原来的 4倍 D当 S由 a拨到 b后，副线圈输出电压的频率变为 25 Hz 答案： C 试题分析：当 S 与 a 连接后，变压器初级电压有效值： ，次级电压为： ，电流表示数为： ，选项 A 错误；因为电流表显示的读数是有效值，所以当 S与 a连接后， t=0.01 s时理想电流表示数为 2.2A，选项 B错误；当 S由 a拨到 b后，则原线圈电流有效值仍为 220V，次级电
10、压变为 ， 电阻 R上的功率变为，原线圈的输入功率变为原来的 4倍，选项 C 正确；当S由 a拨到 b后，副线圈输出电压的频率不变，仍为 ，选项 D 错误。 考点：电功率及变压器的原理的应用。 一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后 从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是 A红光以 30o的入射角入射 B红光以 45o的入射角入射 C紫光以 30o的入射角入射 D紫光以 45o的入射角入射 答案： D 试题分析：画出光路图，由题意知 AB为侧移距离 x根据几何关系有： 又有 联立可得： 若为同一色光，则 n相同，当 i
11、增加时， i比 r增加得快，得知 sin（ i-r） 0且增加， 且增加即红光（紫光）以 45o的入射角入射时的侧移量大于红光（紫光）以30o的入射角入射时的侧移量； 若入射角相同，由 可知：得知 n增加，因为紫光的折射率大于红光 x增加紫光以 45o的入射角入射时的侧移量大于红光以45o的入射角入射时的侧移量；知 D正确 考点：光的折射定律。 如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图。已知图中质点 b的起振时刻比质点 a超前了 0.4 s，则以下说法正确的是 A波的波速为 10 m/s B波的频率为 1.25 Hz C波沿 x轴正方向传播 D该时刻质点 P正沿 y轴正方向运动 答案： B 试题
12、分析：由图可看出， ab之间相差半个波长，而质点 b的起 振时刻比质点 a超前了 0.4 s，所以 T=0.8s， f=1/T=1.25HZ，选项 B 正确；波速；选项 A 错误；因为 b点起振超前与 a点，所以波向左传播，选项 A 错误；可判断时刻质点 P正沿 y轴负方向运动，选项 D错误； 考点：机械波的传播；波长、周期和波速的关系。 实验题 （ 6分）某同学设计了以下的实验来验证机械能守恒定律：在竖直放置的光滑的塑料米尺上套一个磁性滑块 m，滑块可沿米尺自由下落在米尺上还安装了一个连接了内阻很大数字电压表的多匝线框 A，线框平面在水平面内，滑块可穿过线框，如图所示把滑块从米尺的 0刻度线
13、处释放，记下线框所在的刻度 h和滑块穿过线框时的电压 U,改变 h，调整线框的位置，多做几次实验，记录各次的 h， U (l)如果采用图象法对得出的数据进行分析论证，用图线 _(选填 “U-h”或 “-h”更容易得出结论 (2)影响本实验精确程度的因素主要是 _（至少列举一点） 答案：（ 1） U2-h （ 2）空气阻力（或电磁感应损失机械能） 试题分析：（ 1）线框下落到 A点时的速度满足： ；根据法拉第电磁感应定律： ,而 ，所以可认为电压表读数 （ k为常数），则 ，所以如果采用图象法对得出的数据进行分析论证，用图线 -h”更容易得出结论（ 2）空气阻力（或电磁感应损失机械能）都会影响实
14、验的精确度。 考点：验证机械能守恒定律。 （ 11分）有一电压表 V1，其量程为 3V、内阻约为 3000.要准确测量该电压表的内阻，提供的器材有： 电源 E：电动势约为 15V，内阻不计 电流表 A1：量程 100mA，内阻 r1=20 电压表 V2：量程 2V，内阻 r2=2000 定值电阻 R1：阻值约为 20 定值电阻 R2：阻值约为 3 滑动变阻器 R0：最大阻值 10.额定电流 1A 电建一个，导线若干 （ 1）实验中电表应选用 _, 定值电阻应选用 _ （ 2）请你设计一个测量电压表 V1内阻的实验电路图并画在虚线框内 （ 3）说明实验所要测量的物理量 _ （ 4）写出电压表 V
15、1内阻的计算表达式 rv1=_ 答案：（ 1） V2； R1 （ 2）电路图见；（ 3）电压表 v1的示数 U1；电压表 v2的示数 U2 （ 4） 试题分析：因为允许待测电压表的最 大电流为 ,所以电流表 A1量程太大，而电压表 V2的最大电流也为 ，故选 V2；为保护电源，定值电阻应选阻值大的 R1；（ 2）电路如图所示： （ 3）实验要测量的物理量有：电压表 v1的示数 U1；电压表 v2的示数 U2 ； （ 4）根据串联电路的电流关系可得： ，解得 考点：测量电压表的内阻。 计算题 （ 15分） 2014年索契冬奥会冰壶比赛在北京时间 2月 10日 -21日进行。冰壶比赛是在水平冰面上
16、进行的体育项目，比赛场地示意如图比赛时运动员在投掷线 AB处让冰壶以 v0=2m/s的初速度向圆垒圆心 O 点滑出，已知圆垒圆心O 到 AB线的距离为 30m，冰壶与冰面间的动摩擦因数为 1=0.008(g取10m/s2)问： (1)如果在圆垒圆心 O 有对方的冰壶，则能否与对方冰壶相撞 请通过计算说明理由 (2)如果在圆垒圆心 O 有对方的冰壶，为了确保将对方冰壶撞开，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小，若用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至 , 2=0.004，则运动员用毛刷擦冰面的长度应大于多少米 答案：（ 1）不会与对方冰壶相撞；（ 2）大于 10m 试题分
17、析： .(1)设滑至速度为 0时，冰壶滑行的距离为 x 因为 ，所以不会与对方冰壶相撞。 （可用动能定理求解。） (2)设滑至 o点速度为 0，由动能定律得： - 动员用毛刷擦冰面的长度应大于 10m 考点：牛顿定律及动能定理 . （ 17分）如图所示，物体 A、 B用绕过光滑的定滑轮的细线连接，离滑轮足够远的物体 A置于光滑的平台上，物体 C中央有小孔， C放在物体 B上，细线穿过 C的小孔。 “U”形物 D固定在地板上，物体 B可以穿过 D的开口进入其内部而物体 C又恰好能被挡住。物体 A、 B、 C的质量分别为 mA=8 kg、mB=10kg、 mc=2 kg，物体 B、 C一 起从静止
18、开始下降 H1=3 m后， C与 D发生没有能量损失的碰撞， B继续下降 H2=1.17m后也与 D发生没有能量损失的碰撞。取 g =10 m s2，求： (1)物体 C与 D碰撞时的速度大小。 (2)物体 B与 D碰撞时的速度大小。 (3)B、 C两物体分开后第一次碰撞前 B、 C的速度。 答案： (1) 6 m/s。 (2) 7 m/s (3)-0.5m/s,； -0.3m/s。 试题分析：（ 1）由于平台是光滑的，物体 A、 B、 C 在滑动过程中机械能守恒，则有： 代入数据得 vC 6 m/s。 （ 2）物体 C与 D碰撞后，物体 A、 B继续运动，满足机械能守恒，则有： 代入数据得
19、vB 7 m/s。 （ 3）物体 C与 D碰撞后，物体 B在继续下落过程中的加速度为： 下落所用时间 B、 C与 D碰撞后无机械能损失，都以原速率反弹，做竖直上抛运动，取竖直向上为正方向 ,设 C反弹后经过时间 t两物体相碰，则有： 联立解得 t 0.93 s 所以 B、 C碰前的速度分别为 考点：牛顿定律及机械能守恒定律。 （ 19分）如图所示，在匀强电场中建立直角坐标系 xOy， y轴竖直向上，一质量为 m、电荷量为 +q的微粒从 x轴上的 M点射出，方向与 x轴夹角为 ，微粒恰能以速度 v做匀速直线运动，重力加速度为 g。 (1)求匀强电场场强 E； (2)若再叠加一圆形边界的匀强磁场，
20、使微粒能到达 x轴上的 N 点， M、 N 两点关于原点 O 对称，距离为 L，微粒运动轨迹也关于 y轴对称。已知磁场的磁感应强度大小为 B，方向垂直 xOy平面向外，求磁场区域的最小面积 S及微粒从M运动到 N 的时间 t。 答案： (1) ；方向 :竖直向上 (2) + 试题分析： (1)对微粒有 qE-mg = 0 (2分 ) 得 E = (1分 ) 方向 :竖直向上 (1分 ) (2)微粒在磁 场中有 qvB=m (2分 ) 得 R = (1分 ) 如图所示，当 PQ为圆形磁场的直径时，圆形磁场面积最小。 有 r=Rsin (3分 ) 其面积 S=r2 = (2分 ) 又 T = (或 T = ) (1分 ) 根据几何关系可知偏转角为 2 (1分 ) 则在磁场中运动的时间 t2 = T = (1分 ) 又 MP=QN= (1分 ) 且有 t1 = t3 = (1分 ) 故运动的时间 t = t1 t2 t3 = = = + (2分 ) 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 .
