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等值模拟三（限时：60分钟）第I卷二、选择题（本题共8小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，第1418题只有一项符合题目要求，第 1921题有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得 0分.）14 .在建立物理概念过程中，学会像科学家那样运用物理思想，使用科学方法，往往比记住物理概念的词句或公式更重要.在高中物理学习内容中，速度、加速度、电场强度这三者所体现的共同的物理思想方法是（）A.比值定义B.微小量放大C.等效替代D.理想模型答案 A解析速度、加速度、电场强度这三者所体现的共同的物理思想方法是比值定义，选项A正确.15 .如图1所示，B点位于斜面底端 M点的正上方，并与斜面顶端 A点等高，且高度为 h. 在A、B两点分别以速度 va和vb沿水平方向抛出两个小球 a、b（可视为质点）.若a球落 到M点的同时，b球恰好落到斜面的中点N,不计空气阻力，重力加速度为g,则（）14图1A. va= vbB. va= 2VbC. a、b两球同时抛出D. a球比b球提前抛出的时间为（、/2 1） yggh答案 B解析 做平抛运动的物体在空中运动的时间是由高度决定的，两球同时落地，而落地点不在同一水平面上， 说明两球不是同时抛出，选项C错误；设AM的水平距离为x,对a,12, X球，X= vat 1, h=2gt1,对 b 球，2=Vbt2,h- 22gt2,解得va=y2vb,选项A错误，B正确；a球比b球提前抛出的时间为 ti-t2 =2h雄=（。21）选项D错误.16 .如图2,平行板电容器的两个极板竖直放置，并接直流电源.若一带电粒子恰好能沿图中轨迹穿过电容器，a到c是直线，由于电极板边缘效应，粒子从 c到d是曲线，重力加速度为g,则该粒子（）图2A.在ac段受重力与电场力平衡并做匀速运动，cd段电场力大于重力B. a到c匀加速直线运动，加速度是 一g cos 0C. a至d重力势能减小，电势能增加D. a至d粒子所受合力一直沿轨迹的切线方向答案 B解析 由题意知在ac段粒子受重力和电场力的合力方向由a至c,做匀加速运动，加速度是Wr.a至d重力、电场力做正功,重力势能、电势能均减小,cd段由合力指向轨迹的弯曲方向可判断出电场力大于重力.cd段粒子的合力方向不沿轨迹的切线方向.只有选项B正确.17 .如图3,理想变压器原、副线圈的匝数比为 20 ： 1,当原线圈两端接入 u=4 400&sin 314t（V）的交变电压时，副线圈接入“ 220 V60 W的灯泡10只，不计输电线上的电阻,则下列说法正确的是A.理想电压表的示数为220 2 VB.理想电流表的示数为3-A 22C.原线圈输入功率为1 200 WD.变压器铁芯中磁通量变化率的最大值是4 400而V答案 B3解析 理想电压表的示数为 220 V,选项A错误.由4 400 V I=60 W 10解得I =五A,选项B正确.原线圈输入功率为60 W/X 10= 600 W,选项C错误.变压器铁芯中磁通量变化率的最大值乘以原线圈匝数等于4 400 y2 V,选项D错误.18 . （2013 新课标 17）空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R,磁场方向垂直横截面.一质量为mi电荷量为q（q0）的粒子以速率v。沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60 .不计重力，该磁场的磁感应强度大小为A./3mv3qRB.mvqRC.mv qRr 3mvD.qR答案 A解析 带电粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，由几何关系知r = 3R根据洛伦兹力提供向心力得:2V0 qvcE= ny解得B=3mv3qR19 .一物体自t =0时刻开始做直线运动，其速度图象如图4所示.下列选项正确的是（）图4A.在06 s内，物体离出发点最远为 30 mB.在04 s内，物体的平均速率为 7.5 m/sC.在06 s内，物体经过的路程为 35 mD.在5 s6 s内，物体所受的合外力做正功答案 BD解析 由v t图象可知，图线与时间轴围成的面积为物体运动的位移.在 06 s内, . x 总 30 m物体离出发点取迹为 35 my在04 s内，物体的位移为 x总=30 m, v平均t总 4 s1. 5 m/s；在06 s内，物体经过的路程为物体运动轨迹的长度，为 40日在5 s6 s 内，根据v t图象可知，物体的加速度为负值，F合=ma/负值，位移x为负值，故 W合=尸合x为正值，所以做正功.选项B、D正确.20. 如图5所示，长为L的轻质细绳悬挂一个质量为m的小球，其下方有一个倾角为0的光滑斜面体，放在光滑水平面上.开始时小球刚好与斜面接触无压力，现用水平力F缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面平行为止，对该过程中有关量的描述正确的是()图5A.绳的拉力和小球对斜面的压力都在逐渐减小B.绳的拉力在逐渐减小，小球对斜面的压力逐渐增大C.重力对小球做负功，斜面弹力对小球不做功D.推力F做的功是 mgL1 sin 0)答案 BD解析对小球受力分析可知，小球受重力、轻绳的拉力和斜面的支持力 3个力的作用而 处于一系列的动态平衡状态，做出受力分析的力三角形可知，轻绳的拉力一直减小，斜面的支持力方向不变，大小一直增大.由牛顿第三定律可知小球对斜面的压力一直增大， 故A错误，B正确.根据力做功的条件：1.作用在物体上的力；2.物体必须是在力的方 向上移动一段距离，可知重力对小球做负功，斜面弹力对小球做正功，C错误.若取小球和斜面体整体为研究对象，根据能量守恒得 F做的功等于系统机械能的增量，斜面体的动能和势能不变，小球的动能不变，所以系统机械能的增量等于小球的重力势能的增 加量，所以推力 F做的功应等于小球重力势能的增量mgL1 - sin 。)，故D正确.21. (2013 新课标I 20)2012年6月18日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地 面343 km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接.对接轨道所处的空 间存在极其稀薄的大气，下面说法正确的是()A.为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B.如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加C.如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D.航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用 答案 BC解析 地球所有卫星的运行速度都小于第一宇宙速度， 故A错误.轨道处的稀薄大气会 对天宫一号产生阻力，不加干预其轨道会缓慢降低， 同时由于降低轨道，天宫一号的重 力势能一部分转化为动能，故天宫一号的动能可能会增加， B、C正确；航天员受到地 球引力作用，此时引力充当向心力，产生向心加速度，航天员处于失重状态， D错误.第n卷三、非选择题（包括必考题和选考题两部分.第 22题第25题为必考题，每个试题考生都必须做答.第33题第35题为选考题，考生本!据要求做答.）（一）必考题（共47分）d,挡光窄片通过22. （7分）图6是“用光电门测量物体瞬时速度和加速度”的实验装置，滑块从静止开始释放，通过距离s到达光电门时挡光窄片开始遮光.挡光窄片的宽度为光电门的遮光时间为 At.定滑轮气垫导轨掷光窄片疗 滑块会光电门 细线图6Au-码（1）滑块通过光电门的瞬时速度v =,滑块的加速度a=.（用字母s、d和At表不）（2）用游标卡尺测量挡光窄片宽度的结果如图7所示，则d =mm.图7答案（1）三（2 分）d t 2（3 分）（2）5.20（2 分）八 t2S ZA t解析（1）根据极短时间的平均速度等于瞬时速度可知，滑块通过光电门的瞬时速度v,根据运动学公式v2= 2as可求出滑块的加速度a=-一d； （2）游标卡尺读At2st数时，先读主尺为5 mm再读游标尺，每个格代表 0.05 mm第4个格与主尺刻度对齐，故游标尺读数为0.20 mm,因此挡光窄片的宽度为5.20 mm.23. （8分）在研究电磁感应现象的过程中，某同学设计了一个如图8所示的实验装置.ABCD为一个右端开口的 U形水平导轨，它所在空间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场.导体棒AM口 BC段导轨是有电阻的，其他部分电阻不计.其中 BC段电阻R0= 5 .现先让导 体棒AD在外力作用下沿导轨由静止开始做匀加速直线运动，当导体棒速度达到某一值时，通过调整外力使导体棒立即做该速度下的匀速直线运动.若已知导体棒的长度L =1 m,磁场的磁感应强度 B0=0.6 T.图8（1）现要用电压表测量 AD两端的电压值，需要将一个量程为 3 V,内阻值为5 k Q的电 压表的量程扩大为6 V,需要在下面给出的电阻箱中选择一个与电压表串联，你认为应选择.（请填写选项字母）A.电阻箱（阻值范围099 Q）B.电阻箱（阻值范围0999 Q）C.电阻箱（阻值范围09 999 Q）（2）当导体棒的加速度 a= 1 m/s2时，实验者通过传感器采集到电压 U和时间t的多组 数据，利用计算机绘制出的 Ut关系图象如图9所示，则可以求出导体棒 AD的阻值为Q .图9（3）实验者改变磁感应强度 B的大小，重复上述实验操作.记录导体棒匀速运动时电压表示数U及磁感应强度 B的多组数据，并作出 U- R关系图象如图10所示.则在磁感应强度增大的过程中导体棒最终速度变化情况为 （填“变大” “变小”或“不图10答案 （1）C（2分）（2）1（3分）（3）变大（3分）解析（1）由电压表改装计算公式R=（那1）R可知需要串联 5X103 Q的电阻，C正U0确；（2）由闭合电路欧姆定律可知，AD两端电压U= BLRR，通过Ut关系图象可R）十RBLa以求得图线斜率为 k=0.5 V/s ,又由k=LR，解得R= 1 ； （3） B越大，U越大,H）+ R故最终速度变大.24. （13分）有一个冰上推木箱的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推木箱一段时 间后，放手让木箱向前滑动，若木箱最后停在桌上有效区域内，视为成功；若木箱最后未停在桌上有效区域内就视为失败.其简化模型如图11所示，AC是长度为L1 = 7 m的水平冰面，选手们可将木箱放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推箱，BC为有效区域.已知 BC长度L2=1 m,木箱的质量 F50 kg ,木箱与冰面间的动摩擦因 数=0.1.某选手作用在木箱上的水平推力F=200 N,木箱沿AC做直线运动，若木箱可视为质点，g取10 m/s2.那么该选手要想游戏获得成功，试求：AB C图11（1）推力作用在木箱上时的加速度大小；（2）推力作用在木箱上的时间满足的条件.答案 （1）3 m/s 2 （2）1 s wtw I s解析（1）设推力作用在木箱上时，木箱的加速度为 a,根据牛顿运动定律得F-mg= ma（1 分）解得 a=3 m/s 2（2 分）（2）设撤去推力后，木箱的加速度大小为a2,根据牛顿第二定律得mg= ma解得 a2= 1 m/s 2（2 分）设推力作用在木箱上的时间为t,此时间内木箱的位移为x=2a1t2（2 分）撤去力F后木箱继续滑行的距离为(2X2 =2a2a1t分）要使木箱停在有效区域内，须满足Li - L2 xi +X2 Li（2 分）解得 1 st J6 s（2 分）25. （19分）如图12,足够长平行金属导轨内有垂直纸面向里的匀强磁场，金属杆ab与导轨垂直且接触良好，导轨右端通过电阻与平行金属板AB连接.已知导轨相距为 L;磁场磁感应弓虽度为 B； R、R2和ab杆的电阻值均为r,其余电阻不计；板间距为 d,板长为 4d；重力加速度为 g,不计空气阻力.如果 ab杆以某一速度向左匀速运动时，沿两板 中心线水平射入质量为 m带电荷量为+ q的微粒恰能沿两板中心线射出；如果ab杆以同样大小的速度向右匀速运动时，该微粒将射到B板距左端为d的C处.L陀 f yiS左一皆图12（1）求ab杆匀速运动的速度大小v；（2）求微粒水平射入两板时的速度大小v。；（3）如果以v。沿中心线射入的上述微粒能够从两板间射出，试讨论ab杆向左匀速运动的速度范围.答案 3mgd (2)，赤21 mgd 27mgd8qBLv2a1t1分）4d11Vo分）由得曰3分）一qU2又有 mg- 丁= ma d联立？ ？得丫221艘 8qBL(1(1(1a1,时间为t1,应(1(1?(1?(1? (1 分)?(1?(1? (1 分)?(1分）所以ab杆向左匀速运动的速度范围为（1分）2imgd 27mgd 8qBLv8qBL（二）选考题（共15分）（请考生从给出的3道物理题中任选一题做答.如果多做，则按所做的 第一题计分）33.物理一一选修 33（15分）（1）（6分）以下说法正确的是 （填正确答案标号.选对 1个得3分，选对2个彳导4 分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）.A.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数及气体分 子的平均动能都有关B.布朗运动是液体分子的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动C.当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小D.如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也 必然增大E.当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小（2）（9分）如图13所示，内径均匀的直角细玻璃管ABC两端开口，AB段竖直，BC段水平，AB= 100 cm, BC= 40 cm,在水平段 BC内有一长10 cm的水银柱，其左端距 B点 10 cm,环境温度为330 K时，保持BC段水平，将玻璃管 A端缓慢竖直向下插入大水银 槽中，使A端在水银面下10 cm.已知大气压为75 cmHg且保持不变，若环境温度缓慢 升高，求温度升高到多少 K时，水银柱刚好全部溢出.答案（1）ACE （2）390 K解析（2） A端插入水银槽后，液柱向右移动 10 cm（2分）初状态：Ti = 330 K, Vi=110S（2 分）末状态：V2= 130S（2分）一、，一一VV130S八等压变化，由盖一吕萨克定律：=不得：T2=wT1 = Tx 330 K= 390 K （3分）11T2Vl110S34.物理一一选修 3 4（15分）（1）（6分）下列说法中正确的是（填正确答案标号.选对 1个得3分，选对2个得4分,选又3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）（）A.当一列声波从空气中传入水中时波长一定会变B.在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度C. a、b两束光照射同一双缝干涉装置在屏上得到的干涉图样中，a光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，则可以判断水对a光的折射率比b光大D.肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的E.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实（2）（9分）如图14所示，厚度为d、折射率为n的大玻璃板的下表面，紧贴着一个半径 为r的圆形发光面.为了从玻璃板的上方看不见圆形发光面，可在玻璃板的上表面贴一块纸片，所贴纸片的最小面积应是多大？图14- d 2答案 （1）ACE （2）兀（r + 而=彳）解析（1）机械波从空气中进入水中，传播速度增大，频率不变，由v= If得波长增大,A正确；质点的振动速度和波的传播速度是两个运动形式的速度，二者之间不存在联系，B错误；由双缝干涉的条纹间距公式J入知，a光的波长小，由人.得a光的频率大，频率大的光折射率也大，因此水对a光的折射率大，C正确；肥皂泡呈彩色是光的干涉现象，D错误.（2）作出截面上的光路图如图所示分）分）由题意知0刚好为临界角，则1 sin 0 =- ntan（2分）（2（1分）（1(2(1d则纸片半径 R= r + dtan 0 = r +2n 1分)2d 2则 S= % R=兀(r +2 1)分)35.物理一一选修 35（15分）（1）（6分）下列说法正确的是 .（填正确答案标号.选对 1个得3分，选对2个 得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）A.电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性B. 235U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短C.原子核内部某个质子转变为中子时，放出 3射线D.在“、3、丫这三种射线中，丫射线的穿透能力最强，“射线的电离能力最强E.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小（2）（9分）如图15所示，质量为 M的平板小车静止在光滑的水平地面上，小车左端放一 个质量为m的木块，小车的右端固定一个轻质弹簧.现给木块一个水平向右的瞬时冲量I,木块便沿小车向右滑行，在与弹簧作用后又沿原路返回，并且恰好能到达小车的左端.试求:图15木块返回到小车左端时小车的动能;弹簧获得的最大弹性势能.答案 (1)ADE (2)MI2MI222M+ m 4m 出 m解析（1）电子通过狭缝或小孔后，其分布类似光的衍射图样，说明实物粒子具有波动 性，A正确；原子核的半衰期不随温度、压强等物理环境或化学条件而改变，B错误；由核反应中电荷数守恒和质量数守恒知，原子核内的某质子转变成中子时，将释放出正电子，C错误；“、3、丫射线中，穿透能力最强的是丫射线，电离能力最强的是a射线，D正确；由跃迁方程可知，氢原子的核外电子由较高能级向较低能级跃迁时，将 释放光子，这种跃迁相当于核外电子由距原子核较远轨道迁移到较近轨道，原子核和电子之间的静电力对电子做正功，电子的动能增加而电势能减小，E正确.（2）选小车和木块整体为研究对象，由于m受到冲量I之后系统水平方向不受外力作用，系统动量守恒，设系统的末速度为v,则分)（2分）2,，一，1 2MI2小车的动能为Ek = -Mv=0 . m 222 IM- rm（2分）当弹簧具有最大弹性势能 日时，小车和木块具有共同速度，即为v.设木块从小车左端运动到弹簧弹性势能最大的过程中，摩擦生热W,在此过程中，由能量守恒得1 I 21I 22m（m） =s+W+ 2（底限时当木板返回到小车左端时，由能量守恒得1 I 21I 22m(m) =2W+ 2(出唠*皿、/口MI2联立得Ep4m M m（2分）（2分）（1
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