1、2013-2014安徽省安庆市高三第二次模拟考试理综物理试卷与答案（带解析） 选择题 2013年 12月 2日 1时 30分我国发射 “嫦娥三号 ”探测卫星， “嫦娥三号 ”在绕月球做匀速圆周运动的过程中，其轨道半径为 r1，运行周期为 T1； “天宫一号 ”在绕地球做匀速圆周运动的过程中，其轨道半径为 r2，周期为 T2。根据以上条件可求出 （ ） A “嫦娥三号 ”与 “天宫一号 ”所受的引力之比 B “嫦娥三号 ”与 “天宫一号 ”环绕时的动能之比 C月球的质量与地球的质量之比 D月球表面与地球表面的重力加速度之比 答案： C 试题分析：地球和月球质量未知，不能求出 “嫦娥三号 ”与 “
2、天宫一号 ”所受的引力之比， A错误； “嫦娥三号 ”与 “天宫一号 ”的质量未知，不能求出它们的动能之比， B错误；由 GMm/r2=m（ 2/T） 2r，可求出中心天体月球和地球的质量之比， C正确；月球和地球半径未知，不能求出它们表面的重力加速度之比， D错误。 考点：本题考查万有引力定律应用。 如图所示， a、 b为竖直正对放置的平行金属板构成的偏转电场，其中 a板带正电，两板间的电压为 U，在金属板下方存在一有界的匀强磁场，磁场的上边界为与两金属板下端重合的水平面 PQ， PQ下方的磁场范围足够大，磁场的磁感应强度大小为 B，一比荷为带正电粒子以速度为 v0从两板中间位置与 a、 b
3、平等方向射入偏转电场，不计粒子重力，粒子通过偏转电场后从 PQ边界上的M点进入磁场，运动一段时间后又从 PQ边界上的 N点射出磁场，设 M、 N两点距离为 x（ M、 N点图中未画出）。则以下说法中正确的是 A只减小磁感应强度 B的大小，则 x减小 B只增大初速度 v0的大小，则 x减小 C只减小偏转电场的电压 U的大小，则 x不变 D只减小为带电粒子的比荷大小，则 x不变 答案： C 试题分析：粒子进入磁场时的速度为 v=v0/sin，粒子在磁场中半径 r=mv/qB，x=2rsin，解 x=2mv0/qB， C正确。 考点：本题考查带电粒子在电场磁场中运动。 如图所示，真空中同一平面内 M
4、N直线上固定电荷量分别为 -9Q和 +Q的两个点电荷，两者相距为 L，以 +Q电荷为圆心，半径为 L/2画圆， a、 b、 c、 d是圆周上四点，其中 a、 b在 MN直线上， c、 d两点连线垂直于 MN，一电荷量为+q的试探电荷在圆周上运动，则下列判断错误的是 A电荷 +q在 a处所受到的电场力最大 B电荷 +q在 a处的电势能最大 C电荷 +q在 b处的电势能最大 C电荷 +q在 c、 d两处的电势能相等 答案： B 一个匝数为 100匝，电阻为 0.5的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化。则线圈中产生交变电流的有效值为 A 5 B
5、B 6A D 5A 答案： B 试题分析： 0-1s时间内，感应电动势为 E1=n/t=1V,电流为 2A， 1-1.2s内，感应电动势 E2=n/t=5V，感应电流为 10A，一个周期内发热量为I12Rt1+I22Rt2=I2R（ t1+t2），得 I= ， B正确。 考点：本题考查电磁感应定律和交变电流有效值。 如图甲所示，静止在地面上的一个物体在竖直向止的拉力作用下开始运动在 ,向上运动的过程中，物体的动能 Ek与位移 x关系图象如图乙所示。其中在0h过程中的图线为平滑曲线， h2h过程中的图线为平行于横轴的直线， 2h3h过程中的图线为一倾斜的直线，不计空气阻力，下列说法正确的是 A物
6、体上升到 h高处时，拉力的功率为零 B在 0h过程中拉力大小恒为 2mg C在 h23h过程中物体机械能不变 D在 2h3h过程中物体的机械能不变 答案： D 试题分析： 0-h高度内，由动能定理得 Ek=（ F-mg） x，图线斜率表示合外力，0-h 过程中，斜率逐渐减小到零，则拉力逐渐减小到等于重力，合力减小为零，A、 B 错误， 2h-3h 过程中，物体受到拉力等于重力，匀速上升，拉力做正功，物体的机械能增加， C错误；在 2h3h过程中，图线斜率恒定，大小为 mg，则物体合力大小为 mg，物体只受到重力，机械能守恒， D正确。 考点：本题考查功能关系。 如图所示，一轻质弹簧的一端系一质
7、量为 m的小球，另一端固定在倾角为370的光滑斜面体顶端，弹簧与斜面平行。在斜面体以大小为 g的加速度水平向左做匀加速直线运动的过程中，小球始终相对于斜面静止。已知弹簧的劲度系数为 k，则该过程中弹簧的形变量为（已知： sin37=0.6,cos37=0.8） A 0.2mg/k B 0.4mg/k C mg/k D 0.6mg/k 答案： A 试题分析：设小球受到弹簧弹力沿斜面向下，形变为 x，对小球进行受受力分析，正交分解得， kxcos37+FNsin37=ma， FNcos37=mg+kxsin37， a=g，解得x=0.2mg/k， A正确。 考点：本题考查牛顿定律。 如图所示， P
8、是一束含有两种单色光的光线 ,沿图示方向射向半圆形玻璃砖的圆心 O，折射后分成图中的 a、 b两束光线，则下列说法中正确的是（ ） A玻璃对 a光的折射率小于对 b光的折射率 B a光频率小于 b光频率 C在玻璃砖中传播的时间 a光比 b光短 D若让玻璃砖在纸面内绕 O点逆时针转动， a光先消失 答案： D 试题分析：由图可知， a光的折射率大于 b光的折射率， A错误；频率大的光折射率大， B错误；由 n=c/v知， a光在玻璃中传播速度小于 b光， a光在玻璃砖中传播时间较长， C错误；由 sinC=1/n,a光的全反射临界角小于 b光，旋转玻璃砖， a光先消失， D正确。 考点：本题考查
9、光的折射定律和全反射定律。 实验题 （ 18分）（ I）（ 4分）在验证力的平行四边形定则的实验中，下列说法正确的是 A同一次实验过程，两次拉橡皮条时，其结点 O应达同一位置 B用两只弹簧秤拉橡皮条时，两细线的夹角应越大越好 C用一只弹簧秤拉橡皮条时，只需记录弹簧秤的读数 D本实验采用的科学方法是等效替代法 （ II）（ 6分）在验证机械能守恒定律的实验中，重物的质量为 m，所用交流电的频率为 50Hz，打 出了如图所示的一条纸带，其中 O为起点， A、 B、 C为三个连续的计时点。可得（ g=9.8m/s2，重物的质量 m取 0.4kg计算）： （ 1）打点计时器打 B点时，重物的重力势能减
10、小量为 重物动能为 （结果均保留三位有效数字） （ 2）通过计算结果你能得出的结论： （ III）（ 8分）现要测量某一电压表 V1电阻 RX，提供的实验器材有： A待测电压表 V1（量程 2V，内阻约为 2k） B电压表 V2（量程 6V，内电阻约 3k） C定值电阻 R1=3k D定值电阻 R1=300 E滑动变阻器 R3（最大阻值为 10，额定电流 2A） F电源 E（电动势 6V，内阻较小） G开关、导线若干 要求测量尽可能精确，试解答 为了便于实验操作，定值电阻应选 请在下边方框内画出实验原理图 电路接通后，若电压表 V1和 V2的读数分别为 U1和 U2，则电压表 V1的内阻RX=
11、 答案：（ ）（ 4分） A、 D（选对一个给 2分，有选错的不给分） （ ）（ 6分） 1.46 J ; 1.42 J 在实验误差允许的范围内 , 可认为物体在下落过程中机械能守恒 (其他合理的结论也可给分） (每空 2分） （ ）（ 8分） (2分） C (填 “ R1”也给分） (3分）原理图如右边方框中 (3分） 试题分析：（ ）实验中，为合力与分力效果相同，两次拉橡皮条时，其节点O应达到同一位置， A正确；两弹簧秤的拉力适当大些，但不能过长，否则会超过弹簧弹性限度，损坏弹簧秤， B错误；用一只弹簧秤拉橡皮条时，应记录节点到达的位置 O，细线的方向和弹簧秤的读数， C错误；本实验采用的
12、时等效替代法， D正确。 （ ）打下 B点时，重力势能的减少量为 mgh=1.46 J， vB=xAC/2T，重物动能增量为 mvB2/2=1.42J，比较数据在实验误差允许的范围内 , 可认为物体在下落过程中机械能守恒。 （ ）实验中将 V1和 R1串联， V2测量两者总电压，流过 V1的电流为 I=(U2-U1）/R1，则 V1的内阻为 U1/I=U1R1/(U2-U1）。 考点：本题考查验证力的平行四边形定则实验、验证机械能守恒定律实验、电压表内阻测量实验。 计算题 （ 14分）在 2014年索契冬奥会上，奥地利选手梅耶耳力战群雄，最终夺得男子高山滑雪冠军。假设滑雪赛道可简化为倾角为 =
13、30，高度为 h=945m的斜面，运动员的质量为 m=60kg，比赛中他由静止从斜面最高点开始滑下，滑到斜面底端时的速度 v=30m/s，该过程中运动员的运动可看作匀加速直线运动（ g取10m/s2）求： （ 1）整个过程运动时间； （ 2）运动过程中所受的平均阻力（结果保留三位有效数字）。 答案： s 286N 试题分析：（ 1）由题意梅耶耳在比赛中从静止开始做匀 加速直线运动。根据运动学公式 （ 2分） （ 2分） 由以上二式解得： （ 2分） （ 2分） （ 2）由牛顿第二定律知 （ 4分） 解得 （ 2分） 考点：本题考查牛顿定律。 （ 16分）如图所示，平行板电容器上板 M带正电，两
14、板间电压恒为 U，极板长为（ 1+ ） d，板间距离为 2d，在两板间有一圆形匀强磁场区域，磁场边界与两板及右侧边缘线相切， P点是磁场边界与下板 N的切点，磁场方向垂直于纸面向里，现有一带电微粒从板的左侧进入磁场，若微粒从两板的正中间以大小为 v0水平速度进入板间电场，恰做匀速直线运动，经圆形磁场偏转后打在P点。 （ 1）判断微粒的带电性质并求其电荷量与质量的比值； （ 2）求匀强磁场的磁感应强度 B的大小； （ 3）若带电微粒从 M板左侧边缘沿正对磁场圆心的方向射入板间电场，要使微粒不与两板相碰并从极板左侧射出，求微粒入射速度的大小范围。 答案：负电 试题分析：（ 1）由题意可知，微粒所受
15、电场力向上，上板带正电可得微粒带负电，（ 1分） 由于微粒做匀速直线运动可得 （ 1分） 又 可得 （ 2分） （ 2） 由题意可得，微粒从下板 P垂直射出，所以 （ 1分） 根据牛顿第二定律 （ 2分） 解得 （ 2分） （ 3）如图所示，要使粒子从左板射出，临界条件是恰从下板左边射出，此时根据几何关系可得 （ 2分） 微粒做圆周运动的半径 （ 1分） 又根据牛顿第二定律 （ 1分） 解得 （ 2分） 要使微粒从左板射出 （ 1分） 考点：本题考查带电粒子在电场磁场中运动。 （ 20 分）如图所示，在倾角为 30的光滑斜面上放置一质量为 m 的物块 B，B的下端连接一轻质弹簧，弹簧下端与挡板
16、相连接， B平衡时，弹簧的压缩量为 x0， O点为弹簧的原长位置。在斜面顶端另有一质量也为 m的物块 A，距物块 B为 3x0，现让 A从静止开始沿斜面下滑， A与 B相碰后立即一起沿斜面向下运动，并恰好回到 O点（ A、 B均视为质点）。试求： （ 1） A、 B相碰后瞬间的共同速度的大小； （ 2） A、 B相碰前弹簧的具有的弹性势能； （ 3）若在斜面顶端再连接一光滑的半径 R=x0的半圆轨 道 PQ，圆轨道与斜面相切于最高点 P，现让物块 A以初速度 v从 P点沿斜面下滑，与 B碰后返回到 P点还具有向上的速度，试问： v为多大时物块 A恰能通过圆弧轨道的最高点？ 答案： 试题分析：（
17、 1）设 与 相碰前 的速度为 ， 与 相碰后共同速度为 由机械能守恒定律得 （ 2分） 由动量守恒定律得 （ 2分） 解以上二式得 （ 2分） （ 2）设 、 相碰前弹簧所具有的弹性势能为 ，从 、 相碰后一起压缩弹簧到它们恰好到达 O点过程中，由机械能守恒定律知 （ 3分） 解得 （ 2分） （ 3）设物块 第二次与 相碰前的 速度为 ，碰后 、 的共同速度为 （ 1分） （ 1分） 、 一起压缩弹簧后再回到 O点时二者分离，设此时共同速度为 ，则 （ 2分） 此后 继续上滑到半圆轨道最高点时速度为 ，则 （ 2分） 在最高点有 （ 1分） 联立以上各式解得 （ 2分） 考点：本题考查动量能量综合问题。
