2013届辽宁省沈阳市第二十中学高三高考领航考试(三)物理试卷与答案 (带解析).doc

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1、2013届辽宁省沈阳市第二十中学高三高考领航考试(三)物理试卷与答案 (带解析) 选择题 做曲线运动的物体,在运动过程中,可能不变的物理量是 ( ) A合外力 B动能 C速度 D机械能 答案: ABD 试题分析:做曲线运动的物体其线速度方向一定发生变化,速度一定改变, C错;物体在做平抛运动时,其所受的合外力为重力,即合外力不变, A对;因只有重力做功,物体的机械能不变, D 对;物体在水平面上做匀速圆周运动时,动能不变, B对。 考点:曲线运动 点评:学生明确常见的两种曲线运动,平抛运动和匀速圆周运动它们的运动特点。 ( 4分)图示是用来监测在核电站工作的人员受到辐射情况的胸章,通过照相底片

2、被射线感光的区域,可以判断工作人员受到何种辐射当胸章上 1 mm铝片和 3 mm铝片下的照相底片被感光,而铅片下的照相底片未被感光时,则工作人员可能受到了辐射的射线是 ( ) A 和 B 和 C 和 D 、 和 答案: A 试题分析: 射线穿透能力最弱,只能穿透一张纸, 射线穿透能力较强,可穿透几毫米的铝板, 射线穿透能力最强,可以穿透铅板,由铅片下的照相底片未被感光时,说明射线中没有 射线, BCD错, A对。 考点: 射线的穿透作用 点评:学生清楚 射线的穿透能力的大小关系。 ( 4分)图示为一列沿 x轴负方向传播的简谐横波,实线为 t 0时刻的波形图,虚线为 t 0.6 s时的波形图,波

3、的周期 T 0.6 s,则 ( ) A波的周期为 2.4 s B在 t 0.9s时, P点沿 y轴负方向运动 C经过 0.4s, P点经过的路程为 4m D在 t 0.5s时, Q 点到达波峰位置 答案: BD 试题分析:由图知, , ,当 n=0时, T=0.8s,满足波的周期 T 0.6 s,所以波的周期为 0.8s, A错;因波沿 x轴负方向传播,在 0.8-1.0s内 P点沿 y轴负方向运动, B对;经过 0.4s, P点经过的路程为, C错;由图知在 t=0时刻, Q 点沿 y轴负方向运动,经 0.1s到达波谷,再经半个周期 0.4s到达波峰,所以在 t 0.5s时, Q 点到达波峰

4、位置, D对。 考点:波形图像的分析,周期的计算,质点的振动情况分析 点评:学生能根据波形图像分析物体的振动情况,明确振动质点不沿波的方向传播,只是在平衡位置附近振动。 在如图所示的倾角为 的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小为 B的匀强磁场,区域 I 的磁场方向垂直斜面向上,区域 的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度均为 L,一个质量为 m、电阻为 R、边长也为 L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑, t1时 ab边刚越过 GH进入磁场 区,此时线框恰好以速度 v1做匀速直线运动; t2时 ab边下滑到 JP与 MN 的中间位置,此时线框又恰好以速度 v2做匀速直线运动。重力加速度为 g,

5、下列说法中正确的有: ( ) A t1时,线框具有加速度 a=3gsin B线框两次匀速直线运动的速度 v1: v2=2:1 C从 t1到 t2过程中,线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量 D从 t1到 t2,有 机械能转化为电能 答案: D 试题分析: t1时,线框恰好以速度 v1做匀速直线运动,加速度等于零, A错; t1时因线框做匀速直线运动得到 , ,t2时 ,联立得 v1: v2=4:1, B错;从 t1到 t2过程中,线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量加动能的减小量, C错;从 t1到 t2,重力势能的减少量,动能的减小量 ,所以转化的电能为, D对。 考点:受力

6、分析,安培力公式,动能定理 点评:学生清楚安培力一定阻碍导体的运动,导体克服安培力做的功转化为电能,可用功能关系去分析。 在圆轨道运动的质量为 m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R,已知地球表面重力加速度为 g,下列说法中正确的是 ( ) A卫星运动的速度为 B卫星运动的周期为 C卫星运动的加速度为 g/2 D卫星的动能为 mRg/4 答案: BD 试题分析:由 , 联立得到 ,A错;由 , 联立得到, B 对;由 , 联立得到 ,C错;卫星的动能为 , D对。 考点:本题考查万有引力定律,向心力公式,黄金代换式 点评:本题学生清楚人造地球卫星绕地球运动时是万有引力提供向心力,然后用

7、相应物理量的向心力公式去求解问题。 下列所给的图像中能反映做直线运动物体不会回到初始位置的是 答案: B 试题分析:对 A物体先做变速直线运动远离参考点,物体后做变速直线运动回到参考点, A错;对 B物体始终沿正方向运动,离初始位置越来越远, B对;对 C物体前 1s内物体做正方向运动,后 1s内物体沿负方向运动, 2s末物体回到初始位置, C错;对 D物体前 1s内物体做正方向匀减速运动,后 1s内物体沿负方向匀加速运动, 2s末物体回到初始位置, D错。 考点 : s-t图像, v-t图像 点评:学生要清楚 v-t图像中图线在第一象限表示物体沿正方向运动,图线在第四象限表示物体沿负方向运动

8、。 如图所示,物体沿弧形轨道滑到足够长的粗糙水平传送带上,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功的情况可能是 A始终不做功 B先做正功,后做负功 C先做负功,后不做功 D先做正功,后不做功 答案: ACD 试题分析:由图知,若物体滑到传送带时与传送带速度相等,则物体随传送带做匀速直线运动,传送带对物体始终不做功, A对;若物体滑到传送带时其速度小于传送带的速度,则传送带的摩擦力对物体做正功,当物体速度与传送带速度相等,则物体随传送带做匀速直线运动,传送带对物体不做功, B错, D对;若物体滑到传送带时其速度大于传送带的速度,则传送带的摩擦力对物体做负功,当物体速度与传送带速度相等,则物体

9、随传送带做匀速直线运动,传送带对物体不做功, C对。 考点:物体间的相对运动,摩擦力做功 点评:学生清楚摩擦力可对物体做正功,也可对物体做负功,做功的正负取决于物体间的相对运动。 如图所示,为一种自动跳闸刀开关, O 是转动轴, A是绝缘手柄, C是 闸刀卡口, M、 N 接电源线。闸刀处于垂直纸面向里、磁感应强度 B=1 T的匀强磁场中, CO间距离为 10cm。当 CO段受磁场力为 0.2N 时,闸刀开关会自动跳开。则闸刀开关自动跳开时, CO中电流的大小和方向为 A电流大小为 1 A B电流大小为 2 A C电流方向 CO D电流方向 OC 答案: BD 试题分析:由 得到 ,A错, B

10、对;因开关跳开时,要求安培力向左,由左手定则得电流方向 OC , C错, D对。 考点:安培力公式,左手定则 点评:学生要熟练运用安培力公式,左手定则解相关问题。 如图所示,物体 A和 B的质量均为 m,它们通过一劲度系数为 k的轻弹簧相连,开始时 B放在地面上, A、 B都处于静止状态 .现用手通过细绳缓慢地将A向上提升到距离 L1时, B刚好要离开地面,此过程手做功为 W1;若将 A加速向上提起, A上升的距离为 L2时, B刚好要离开地面,此过程手做功 W2.假设弹簧一直处于弹性限度内,则 A. B. C. D. 答案: BD 试题分析:由题意知,开始时弹簧处于压缩状态,压缩量为 ,当

11、B刚好要离开地面弹簧处于伸长状态,伸长量为 ,得到 A向上提升到距离, A错, B对;第二次将 A加速向上提起时, B刚好要离开地面时, A获得一定的速度,具有动能,而第一次 A没有动能,得到 , C错, D对。 考点:胡克定律,动能定理 点评:学生明确物体在运动过程中,弹簧所处的状态,然后由胡克定律和动能定理去分析问题。 如图所示的电路中,开关闭合时,灯 L1、 L2 正常发光。由于电路出现故障,灯 L1突然变亮,灯 L2变暗,电流表的读数变小。则发生的故障可能是 A R1断路 B R2断路 C R3断路 D R4断路 答案: A 试题分析:由图知, R1与灯 L1并联,若 R1断路则电路的

12、总电阻增大,由闭合电路的欧姆定律 知电路的总电流减小,即并联电路 R3、 R4 的总电流减小,得到并联电路两端的总电压减小,由欧姆定律的电流表的读数变小,流过灯 L2电流变小,灯 L2变暗,由路端电压增大,得到灯 L1两端的电压增大,灯 L1的功率增大,灯 L1变亮, A对;若 R2断路,则电路断开,两灯不亮,电流表没有读数, B错;若 R3断路则灯 L2不亮, C 错;若 R4断路则电流表没有读数, D错。 考点:电路的连接方式,电路的动态分析 点评:学生能据电流的流向判断电路中的用电器的连接方式,明确动态分析的总体思路是先由局部阻值的变化得出总电阻的变化,再整体据闭合电 路的欧姆定律得出电

13、路中总电流的变化,再局部就是由串、并联电路的特点去分析。 如图所示,图线 a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象,当调整线圈转速后,所产生正弦交流电的图象如图线 b所示,以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是 A在图中 t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零 B线圈先后两次转速之比为 3:2 C交流电 a的瞬时值为 D交流电 b电压的最大值为 V 答案: BCD 试题分析:由图知,在图中 t=0时刻线圈处于中性面位置,此时穿过线圈的磁通量最大, A错;由 得到 , B对;由图知, ,,所以交流电 a的瞬时值为 , C对;由最大值公式得到 , ,联立解得, D对。 考点:中性面,转速与周

14、期的关系,线圈转动的最大值公式 点评:学生要熟练掌握转速与周期的关系,线圈转动的最大值公式,能用其关系和公式解相关问题。 如图, O 是一固定的点电荷,另一点电荷 P从很远处以初速度 射入点电荷 O 的电场,在电场力作用下的运动轨迹是曲线 MN。 a、 b、 c 是以 O 为中心,、 、 为半径画出的三个圆, 。 1、 2、 3、 4为轨迹 MN与三个圆的一些交点,以 表示点电荷 P由 1到 2的过程中电场力做的功的大小, 表示由 3到 4的过 程中电场力做的功的大小,则( ) A B C P、 O 两电荷可能同号,也可能异号 D P的初速度方向的延长线与 O 的距离可能为零 答案: B 试题

15、分析:由图知, ba间的场强都要大于 bc间的场强,电荷在 ba间做的功大于在 bc间做的功,所以得到 , A错, B对;由电场力要指向轨迹的内侧,得 P、 O 两电荷一定是异种电荷, C错; P的初速度方向的延长线与 O的距离若为零,则电荷要做直线运动, D错。 考点:非匀强电场,电场力做功的关系,电场力与轨迹的关系 点评:学生要清楚点电荷电场的分布特点,能用电场力做功的公 式去分析相关问题。 实验题 ( 5分)为了测量某材质木块与牛皮纸之间的动摩擦因数,一位同学设计了如下实验:如图所示,在斜面和水平面上贴上待测牛皮纸,保证木块放在斜面顶端时能加速下滑,斜面与水平面间平滑连接。让木块从斜面顶

16、端由静止开始下滑时,该同学只用一把刻度尺就完成了测量任务(重力加速度 g为已知)。 ( 1)该同学需要测量的物理量是 _。(用文字和字母符号来表示) ( 2)动摩擦因数的表达式 =_(用所测量物理量的符号表示)。 答案:( 1)释放点与水平面的高度差 h,木块静止点与释放点间的水平距离 s ( 2) h/s 试题分析:由题意知,木块在斜面上做匀加速直线运动,在水平面上做匀减速直线运动,最后静止在水平面上,设 BC 间的距离为 s1,由动能定理得到, , ,联立解得 ,所以该同学需要测得物理量为释放点与水平面的高度差 h,木块静止点与释放点间的水平距离 s 。 考点:动能定理,滑动摩擦力公式 点

17、评:学生明确木块在斜面上和水平面上的运动性质,能熟练运用动能定理,滑动摩擦力公式解题。 ( 10分)有一根长陶瓷管,其表面均匀地镀有一层很薄的电阻 膜,管的两端有导电箍 M和 N,如图 (甲 )所示。用多用表电阻档测得 MN 间的电阻膜的电阻约为 1k,陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。 某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度 d的实验。 A米尺 (最小分度为 mm); B游标卡尺 (游标为 20分度 ); C电流表 A1(量程 0 5mA,内阻约 10 W); D电流表 A2 (量程 0 100mA,内阻约 0.6W); E电压表 V1 (量程 5V,内阻约 5kW); F电压表 V2

18、(量程 15V,内阻约 15kW); G滑动变阻器 R1 (阻值范围 0 10 W,额定电流 1.5A); H滑动变阻器 R2 (阻值范围 0 100W,额定电流 1A); I电源 E (电动势 6V,内阻可不计 ); J开关一个,导线若干。 他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为 l=10.00cm,用 20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径,其示数如图(乙)所示,该陶瓷管的外径 D= cm 为了比较准确地测量电阻膜的电阻,且调节方便,实验中应选用电流表 ,电压表 ,滑动变阻器 。(填写器材前面的字母代号) 在方框内画出测量电阻膜的电阻 R的实验电路图。 若电压表的读数为 U,电流表的读数为 I,镀膜

19、材料的电阻率为 r,计算电阻膜厚度 d的数学表达式为: d=_(用已知量的符号表示)。 答案:( 1) 1.340cm, ( 2) C, E, G ( 3)如下图( 4) 试题分析: 由图知主尺读数为 1.3cm,游标尺读数为,所以陶瓷管的外径 D=1.3+0.040cm=1.340cm。 由电源电动势为 6V,为了测量准确电压表应选 E,由,电流表应选 C,为了调节方便滑动变阻器应选 G。 因待测电阻远大于滑动变阻器的阻值,滑动变阻器要用分压接法,待测电阻远大于电流表的内阻,所以电流表要用内接法, 具体电路图见答案:。 由欧姆定律 ,由电阻定律得 , ,联立解得。 考点:游标卡尺读数,仪器的

20、选取,滑动变阻器、电流表的接法,电阻定律 点评:学生要掌握游标卡尺的读数方法,能据题意和计算选择合适的仪器,会分析滑动变阻器和电流表所选用的接法。 计算题 ( 9分)如图所示,在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体 OPQ, OP=OQ=R,一束单色光垂直 OP面射入玻璃体,在 OP面上的入射点为 A, OA= ,此单色光通过玻璃体后沿 BD方向射出,且与 x轴交于D点, OD= ,求: 该玻璃的折射率是多 少? 将 OP面上的该单色光至少向上平移多少,它将不能从 PQ面直接折射出来。 答案: 见 试题分析: 在 PQ面上的入射角 , 由几何关系可得 折射率 临界角 从 OP

21、面射入玻璃体的光,在 PQ面的入射角等于临界角时,刚好发生全反射而不能从 PQ面直接射出。设光在 OP面的入射点为 M,在 PQ面的反射点为 N 至少向上平移的距离 考点:折射率公式,临界角 点评:学生要先据题意画出光路图,并能利用数学上的几何关系去分析问题,能熟练运用折射率公式,临界角的知识解题。 如图所示,第一象限的某个矩形区域内,有方向垂直于纸面向里的匀强磁场 ,磁场的左边界与 y轴重合,第二象限内有互相垂直正交的匀强电场与匀强磁场,其磁感应强度 =0.5T。一质量 m=l kg,电荷量 的带正电的粒子以速度 从 x轴上的 N 点沿与 x轴负方向成 角方向射入第一象限,经 P点进入第二象

22、限内沿直线运动,一段时间后,粒子经 x轴上的 M点并与 x轴负方向成 角的方向飞出, M点坐标为 (-0.1, 0),N 点坐标 (0.3, 0),不计粒子重力。求 : (1)匀强电场的电场强度 E的大小与方向 ; (2)匀强磁场的磁感应强度 的 大小 ; (3)匀强磁场 矩形区城的最小面积。 答案:( 1) 500V/m ,方向与 y轴正向夹角为 (2) T (3) 试题分析:( 1)在第二象限,由题意知,粒子做匀速直线运动。 ( 2分) 方向与 y轴正向夹角为 ( 2) 由题意,运动轨迹如图,由几何关系知 得到 由 得 T ( 3)由图可知,磁场 最小区域应该分布在图示的矩形 PACD内,

23、由几何关系知: =0.2m m 最小面积为: ( 2分) 考点:受力分析,运动轨迹的分析,半径公式 点评:学生应画出粒子在运动过程中的轨迹,并对粒子进行受力分析,粒子做匀速圆周运动时要会确定圆心,并能找出半径与已知量之间的关系。 ( 8分)如图所示,质量 M= kg的木块 A套在水平杆上,并用轻绳将木块 A与质量 m= kg的小球相连。今用跟水平方向成 =300角的力 F= N,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中 M、 m相对位置保持不变,取g=10m/s2。求: ( 1)运动过程中轻绳与水平方向夹角 ; ( 2)木块与水平杆间的动摩擦因数 。 答案:( 1) = ( 2) = /5 试题

24、分析:( 1)对小球受力分析,在 水平方向 ,在竖直方向,联立代入数据解得 , = ,T= 。 ( 2)对 M受力分析,在水平方向 ,在竖直方向,联立代入数据解得 = /5。 考点:受力分析,正交分解,三个共点力的平衡 点评:学生要画出小球和木块的受力示意图,据图由正交分解的知识去解决问题。 ( 9分)在可控核反应堆中需要给快中子减速,轻水、重水和石墨等常用作减速剂。中子在重水中可与 核碰撞减速,在石墨中与 核碰撞减速。上述碰撞可简化为弹性碰撞模型。某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰,通过计算说明,仅从一次碰撞考虑,用重水和石墨作减速剂 ,哪种减速效果更好? 答案:重水减速效果更好 试题分析:设中子质量为 mn靶核质量为 m, 由动量守恒定律 由能量守恒定律 解得: 在重水中靶核质量: 则碰后中子速度为 在石墨中靶核质量: 则碰后中子速度为 与重水靶核碰后中子速度较小,故重水减速效果更好。 考点:动量守恒定律,能量守恒定律 点评:学生知道在弹性碰撞中,两物体动量和能量都守恒,在非弹性碰撞中,只有动量守恒,能量不守恒。

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