2014年高三物理模拟试题(三)

第Ⅰ卷(选择题共60分)

一、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l4～19题只有一个选项符合题目要求，第20～21题有两项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)

14. 下列关于物理事实、物理原理或物理方法的说法正确的是（C ）

A.开普勒发现了万有引力定律，人们尊称他为“天体的立法者”

B.卡文迪许在实验室中测出了静电力常量

C.超高压带电作业的工人穿戴的工作服中包含金属丝，是为了静电屏蔽

D.从电容器的电容表达式C=Q/U可以看出，C 与Q 成正比，与U成反比

15. 如图，AB为倾角为450的固定斜面，CO为一块可绕水平转动轴0无摩擦转动的轻板，用
一根细线系在轻板的C端，使轻板与水平面的夹角也为450，在斜面与轻板之间分别用三种不同的形式放置三个质量和半径均相同的圆柱形桶。则关于细绳中张力的大小，下列说法正确的是 （A ）

A. 图（a）中绳子张力最大 B. 图（b）中绳子张力最大

C. 图（c）中绳子张力最大 D. 三幅图中绳子张力一样大

16．如图，质量相等的两小球A和B，A球自由下落，B球从同一高度沿光滑斜面由静止开始下滑。当它们运动到同一水平面时，速度大小分别为vA和vB，重力的功率分别为PA和PB，则(B)

A．vA＝vB，PA＝PB B．vA＝vB，PA＞PB

C．vA＞vB，PA＞PB D．vA＞vB，PA＝PB

17．如图所示，竖直放置的平行板电容器，A板接电源正极，B板接电源负极，在电容器中加一与电场方向垂直的、水平向里的匀强磁场。一批带正电的微粒从A板中点小孔C射入，射入的速度大小方向各不相同，考虑微粒所受重力，微粒在平行板A、B间运动过程中(Ｄ)

A．所有微粒的动能都将增加 　　B．所有微粒的机械能都将不变

C．有的微粒可以做匀速圆周运动 D．有的微粒可能做匀速直线运动

18.如图所示，R1＝5Ω，R2阻值未知，灯EL标有“3V 3W”

字样，R3是最大电阻是6Ω的滑动变阻器．P为滑片，电流

表内阻不计，灯EL电阻不变．当P滑到A时，灯EL正常

发光；当P滑到B时，电源的输出功率为20W．则（B）

A. 可求电源电动势为3 V；

B. 当P滑到变阻器中点G时，电源内电路损耗功率为2.56 W

C. 当P由A滑到B时电流表示数减小

D. 当P由A滑到B时变亮

19．如图所示是质谱仪的一部分，离子a、b以相同的速度从孔S沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，最终打到照相底片上。已知离子a、b的质量和电量分别为ma、mb和qa、qb，它们在磁场中运动时间分别为ta、tb，则下列说法正确的是(D)

A．ma＞mb B．qa＜qb C．ta=tb D．ta＞tb

20．如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n:1，原线圈接电压为u=U0sinωt的正
弦交流电，输出端接有一个交流电流表和一个电动机，电动机的线圈电阻为R。当输入端接通电源后，电动机带动一质量为m的重物匀速上升，此时电流表的示数为I，重力加速度为g，
下列说法正确的是（CD ）

A．电动机两端电压为IR

B．原线圈中的电流为nI

C．电动
机消耗的电功率为

D．重物匀速上升的速度为

21．如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的小球，系在一根长为L的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径。已知重力加速度为g，电场强度
。下列说法正确的是(BD)

A．若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则它运动的最小速度为

B．若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时的机械能最大

C．若将小球在A点由静止开始释放，它将在ACBD圆弧上往复运动

D．若将小球在A点以大小为
的速度竖直向上抛出，它将能够到达B点

第Ⅱ卷(非选择题共50分)

二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第11～12题为必考题，每个考生都必须做答 第13～15题为选考题，考生根据要求做答。

(一)必考题(本题有2小题，共35分)．

22．（6分）在“探究加速度与物体受力的关系”活动中，某小组设计了如图所示的实验。图中上下两层水平轨道表面光滑，两完全相同的小车前端系上细线，细线跨过滑轮并分别挂上装有不同质量砝码的盘，两小车尾部细线水平连到控制装置上，实验时通过控制细线使两小车同时开始运动，然后同时停止。实验中：

（1）应使砝码和盘的总质量远小于小车的质量，这时可认为小车受到的合力的大小等于 _________。

（2）若测得小车1、2的位移分别为x1和x2，则小车1、2的加速度之比
_____ 。

（3）要达到实验目的，还需测量的物理量是 _______________________ 。

答案：(1)砝码和盘的总重 (2分) (2)
(2分)

(3) 两组砝码和盘的总重量（质量）（或盘的质量、两砝码和盘的总重量的比(2分)

23.某同学要测定一电源的电动势
和内电阻
，实验器材有：一只电阻箱(阻值用R表示)，一个电流表(读数用I表示)，一只开关和导线若干。

①用笔画线代替导线将图示器材连接成完整的实验电路。

②实验的原理表达式是
(用
、
、
表示)。

③该同学根据实验采集到的数据作出如图所示的—R图像，则由图像可求得，该电源的电动势
V，内阻
Ω (结果均保留两位有效数字) 。考虑电流表内阻的影响，则电池电动势及内阻真实值与测量值的大小比较，E真________E测, r真________r测。(填“大于”， “小于”， “等于”)

(2)①连线如图示；②
I(R+r)；

③6.3(6.1~6.4)， 2.5(2.4~2.6),等于，小于。

24.（14分）某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的．某次测试中，汽车以额定功率行驶700 m后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移x的关系图像如图，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线．已知汽车的质量为1000 kg，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计，求：

（1）汽车受到地面的阻力和汽车的额定功率P；

（2）汽车加速运动500m所用的时间t；

（3）汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能E=？

解：（1）关闭发动机且关闭储能装置后，

汽车在地面的阻力f的作用下减速至静止，由动能定理

(1分)

解得
(2分)

汽车匀速运动的动能
(1分) 解得 v=40m/s (1分)

汽车匀速运动时牵引力大小等于阻力，故汽车的额定功率
(2分)

（2）汽车加速运动过程中，由动能定理
(2分)

解得t=16.25s (1分)

（3）由功能关系，汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为
(2分)

解得?
?J (2分)

25.（10分）有一种质谱仪的工作原理图如图所示。静电分析器是四分之一圆弧的管腔，内有沿圆弧半径方向指向圆心O1的电场，且与圆心O1等距各点的电场强度大小相等。磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内，分布着方向垂直于纸面的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，从M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿半径为R的四分之一圆弧做匀速圆周运动，并从N点射出静电分
析器。而后离子由P点射入磁分析器中，最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出，并进入收集器。已知加速电场的电压为U，磁分析器中磁场的磁感应强度大小为B。

（1）请判断磁分析器中磁场的方向；

（2）求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小；

（3）求磁分析器中Q点与圆心O2的距离d。

解：（1）磁场方向垂直纸面向外。

（2）设离子进入静电分析器时的速度为v，离子在加速电场中加速，根据动能定理 有

①

离子在静电分
析器中做匀速圆周运动，指向圆心O1的电场力为向心力，有

② 由①②解得
③

（3）离子在磁分析器中做匀速圆周运动，圆心为O2，根据牛顿第二定律 有

④

由题意可知，圆周运动的轨道半径r = d ⑤ 由①④⑤式解得
⑥

(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，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做按所做的第一题计分。

33．【物理——选修3—3】(15分)

（1）如图所示，两根玻璃管a和b开口向下固定在水槽中，玻璃管内被水各封有一定质

量的气体。平衡时，a管内的水面低于水槽中的水面，b管内的水面高于水槽中的水面，

整个装置固定在升降机内。现
让升降机从静止开始加速下降，假设在此过程中管内气体

不与外界热交换（绝热过程），则 （BE）

A.a中气体内能将增加，b中气体内能将减少．

B.a中气体内能将减
少，b中气体内能将增加．

C.a、b中气体内能都将增加．

D.a、b中气体内能都将减少．

E.a中气体分子能将减
少，b中气体分子能能将增加．

（2）（10分）已知地面附近高度每升高
m，大气压降低1mmHg．为了利用大气压这一微小变化测量不同地点的高度差，某实验小组设计了如图所示的实验装置，在一个密闭的玻璃瓶的塞子上插入一根两端开口且足够长的细玻璃管，瓶内有一定量的水和空气．由于内外压强差，细玻璃管内水面与瓶内水面有一定的高度差h。现将此装置放在温度为27℃、大
气压为
mmHg的A处，测得
mm．（不计水面升降引起的瓶内空气体积的变化，水银的密度为13.6×103kg/m3）

求（1）将装置缓慢地从A处平移另一高度的B处，待稳定后发现水柱升高了
mm，若AB两地的温度相同，则B处和A处谁高，AB间高度差为多少？

（2）再先将此装置平移另一高度的C处，稳定后发现水柱同样升高了
mm，但C处比A处的温度高1℃，则AC间高度差为多少？

答案：（1）高于，36 m；（2）5.4 m

35.【物理一选修3—5】(15分)

(1)（5分）一个X核与一个氚核结合成一个氦核时放出一个粒子Y，由于质量亏损放出的能量为ΔE，核反应方程是X＋H―→He＋Y；Y可以通过释放一个电子而转化为质子．下列说法正确的是(　ABC　)

A．X是氢的同位素

B.U可以俘获Y发生裂变反应

C．核反应X＋H―→He＋Y中亏损的质量为

D．X＋H→He＋Y是原子核的人工转变方程

（2）（10分）如图所示，LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切。在虚线OP的左侧，有一竖直向下的匀强电场E1，在虚线OP的右侧，有一水平向右的匀强电场E2和垂直纸面向里的匀强磁场B。C、D是质量均为m的小
物块（可视为质点），其中C所带的电荷量为+q，D不带电。现将物块D静止放置在水平轨道的MO段，将物块C从LM上某一位置由静止释放，物块C沿轨道下滑进入水平轨道
，速度为v，然后与D相碰，粘合在一起继续向右运动。求：

（1）物块C从LM上释放时距水平轨道的高度h；

（2）物块C与D碰后瞬间的共同速度v共；

（3）物块C与D离开水平轨道时与OP的距离x。

解：（1）对物块C，根据动能定理有

可得
（3分）

（2）对物块C、D，碰撞前后动量守恒，则有
可得
（3分）

（
3）C与D刚要离开水平轨道时对轨道的压力为零，设此时它们的速度为v′，则有

①

根据动能定理
②

联立①②可得
（4分）