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2014年高三物理模拟试题(四) 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l4～18题只有一个选项符合题目要求，第19～21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.伽利略用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从固定斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至零，如图所示．伽利略设计这个实验的目的是为了说明(C) A．如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度 B．如果没有摩擦，物体运动时机械能守恒 C．维持物体做匀速直线运动并不需要力 D．如果物体不受到力，就不会运动 15．质量为0.8kg的物体在一水平面上运动,如图所示的两条直线分别表示物体受到水平拉力和不受水平拉力作用时的υ-t图线, g取10m/s2。现有以下四种判断，其中正确的是 ( C ) A.a是物体受到水平拉力作用时的υ-t图线 B.0-4s内两物体位移相同 C.物体与地面的动摩擦因数为0.15 D.物体受到的水平拉力为0.6N 16．如图，物块A、B质量分别为m1、m2，物块C在水平推力作用下，三者相对静止，一起向右以a=5m/s2的加速度匀加速运动，不计各处摩擦，取g=10 m/s2，则m1﹕m2为(C) A．1:2 B．1:3 C．2:1 D．3:1 17．“嫦娥”三号探测器发射到月球上要经过多次变轨，最终降落到月球表面上，其中轨道Ⅱ为圆形。下列说法正确的是(A) A．探测器在轨道Ⅱ上运动时不需要火箭提供动力 B．探测器在轨道Ⅲ经过P点时的加速度小于在轨道Ⅱ经过P时的加速度 C．探测器在P点由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ必须加速 D．轨道Ⅱ是月球卫星绕月球做匀速圆周运动的唯一轨道 18. 如图，用两根材料、粗细、长度完全相同的导线，绕成匝数分别为n1=50和n2=100的圆形闭合线圈A和B，两线圈平面与匀强磁场垂直。当磁感应强度随时间均匀变化时，两线圈中的感应电流之比IAIB为 （A ） A. 2：1 B. 1：2 C. 4：1 D. 1：4 19．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，不考虑微粒所受重力，微粒在平行板A、B间运动过程中(AＤ) A．有的微粒动能将不变 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 20.如图所示，在倾角的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长的轻杆相连，小球B距水平面的高度。两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取。则下列说法中正确的是(BD) A．下滑的整个过程中A球机械能守恒 B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒 C．两球在光滑地面上运动的速度大小为2m/s D．系统下滑的整个过程中B球机械能的增加最为 21.如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变 阻器的滑片P由a向b移动的过程中，下列各物理量变 化情况为（ BC ） A.电流表的读数一定减小? B.R0的功率一定先减小后增大 C.电源输出功率可能先减小后增大 D.电压表与电流表读数的比值一定先减小后增大 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.（5分）某探究学习小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它做功的关系”，在实验室设计了一套如图所示的装置，图中A为小车，B为打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶（内有沙子），M是一端带有定滑轮的足够长水平放置的木板. （1）要顺利完成该实验，除图中实验仪器和低压交流电源（含 导线）外，还需要的两个实验仪器是________、_________. （2）小组中一位成员在完成该实验时发现系统摩擦力对实验 结果影响较大，请你帮助该同学设计一种测出系统摩擦 力大小的方法. ______________________________________________ 23．（10分）根据闭合电路欧姆定律，用图甲所示的电路可以测定电池的电动势和内电阻。R为一变阻箱，改变R的阻值，可读出电压表相应的示数U。对测得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的。根据实验数据在坐标系中描出坐标点，如图乙所示。已知R0=100Ω，请完成以下数据分析和处理。 （1）图乙中电阻为________Ω的数据点应剔除； （2）在坐标纸上画出关系图线； （3）图线的斜率是_________（V-1(Ω-1），由此可得电池电动势E=_________V。（结果保留两位有效数字） 答案（1）100 （2分） （2）答案见下图 （2分） （3）4.8×10-3至5.2×10-3 （2分） 1.9~2.1 （2分） 23.（14分）如图所示，左侧为一个半径为R的半球形的碗固定在水平桌面上，碗口水平， O点为球心，碗的内表面及碗口光滑。右侧是一个固定光滑斜面，斜面足够长，倾角θ=30°。一根不可伸长的不计质量的细绳跨在碗口及光滑斜面顶端的光滑定滑轮两端上，线的两端分别系有可视为质点的小球m1和m2，且m1>m2。开始时m1恰在右端碗口水平直径A处， m2在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直。当m1由静止释放运动到圆心O的正下方B点时细绳突然断开，不计细绳断开瞬间的能量损失。 求小球m2沿斜面上升的最大距离s； 若已知细绳断开后小球m1沿碗的内侧上升的最大高度为R/2，求m1m2=？ 解： （１）设重力加速度为g，小球m1到达最低点B时m1、m2速度大小分别为v1、v2， 由运动合成与分解得?①?? (2分) 对m1、m2系统由动能定理得 ?②? (2分) ③ (1分) 设细绳断后m2沿斜面上升的距离为s′，对m2由机械能守恒定律得 ④? (1分) 小球m2沿斜面上升的最大距离?⑤ (1分) 联立得?⑥? (1分) （２）对 m1 由机械能守恒定律得： ⑦?………2分) 联立①②③⑦得 (4分) 24．(18分)如图(BE左边为侧视图，右边府视图)所示，电阻不计的光滑导轨ABC、DEF平行放置，间距为L，BC、EF水平，AB、DE与水平面成θ角。PQ、P′Q′是相同的两金属杆，它们与导轨垂直，质量均为m、电阻均为R。平行板电容器的两金属板M、N的板面沿竖直放置，相距为d，并通过导线与导轨ABC、DEF连接。整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。要使杆P′Q′静止不动，求： (1)杆PQ应沿什么方向运动？速度多大？ (2)从O点入射的离子恰好沿图中虚线通过平行板电容器，则入射粒子的速度v0多大？ 解： 设杠PQ运动速度为v，杆MN切割磁感线产生的感应电动势: E=BLv ①………………………………… (2分) 回路电流：I= ②………………… (2分) P′Q′杆静止，对杆P′Q′: mgtanθ=BIL ③…………………… (2分) 由①、②、③得：v= ④……………………(2分) 根据左手定则与右手定则，PQ应向右运动………………………(2分) 两平行板间的电压：U=IR ⑤………………………………(2分) 粒子在电场中运动，电场力：F=qE= ⑥……………(2分) 离子沿直线通过平行板电容器，这时离子所受的电场力和洛伦兹力相互平衡： =qBv0 ⑦………………………………………………(2分) 联立解得：v0= ⑧…………………………… (2分) (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）一定质量的理想气体经历了A→B→C的三个变化过程，其压强随摄氏温度变化的p-t 图如图所示，A、B、C三个状态时气体的体积分别为VA、VB、VC。A到B和B到C过程中外界对气体做的功为WAB和WBC则通过图像可以判断它们的大小关系是(DE) A．VA＝VB＞VC B．VA＝VB＜VC C．VA＜VB＜VC D．VA＞VB＞VC E. WAB ＞WBC （2）如图所示，一水平固定的柱形气缸，用活塞封闭一定质量的气体．活塞面积S=10cm2，与缸壁间的最大静摩擦力 f0 = 5N．气缸的长度为10cm，前端的卡口可防止活塞脱落．活塞与气缸壁的厚度可忽略，外界大气压强为105Pa．开始时气体体积为90cm3，压强为105Pa，温度为27°C．求： （1）温度缓慢升高到37°C时，气体的压强 （2）温度缓慢升高到127°C时，气体的压强． 解 （1）当活塞刚相对缸壁滑动时，Pa； 1分 由， 得，Tc1=315K …… （1分） T2=37+273=310K 由， 得 ， p2=1.03×105 Pa； …… （2分） 另解：设气体体积不变，由，得，p2=1.03×105Pa 此时活塞与缸壁间的静摩擦力N 小于最大静摩擦力，因此假设成立． （2）当活塞刚运动到卡口处时，Pa； Vc2 = 100cm3； 由， 1分 得，Tc2 = 350K （1分） T3=127+273=400K>Tc2， 因此活塞已运动到卡口处，V3 = 100cm3． 由， 1分 得，p3=1.2×105Pa；（2分） 另解：T3=127+273=400K>Tc1，因此活塞已向右运动．设活塞仍未到卡口处，则 Pa； 由，得，V3=114.3cm3 大于气缸的最大容积100cm3，因此活塞已运动至卡口处，V3=100cm3． 由，得，p3=1.2×105Pa； 35.【物理——选修3-5】（15分） （1）（5分）下列说法正确的有___ACD ______（填入正确选项前的字母。选对一个给2分，选对两个给4分，选对3个给6分；每选错一个扣3分，最低得分为0分） A．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的 B. β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流 C. 用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期 D 质子与中子的质量不等，但质量数相等 E 两个质子间，一定存在核力 （2）（10分）如图所示，有一质量为M=2kg的平板小车静止在光滑的水平地面上，现有质量均为m=1kg的小物块A和B（均可视为质点），由车上P处分别以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右运动，最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车。已知两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1，取g=10m/s2。求： （1）小车的长度L； （2）A在小车上滑动的过程中产生的热量； （3）从A、B开始运动计时，经5s小车离原位置的距离。 解（12分）（1）由于开始时物块A、B给小车的摩擦力大小相等，方向相反，小车不动，物块A、B做减速运动，加速度a大小一样，A的速度先减为零。 设A在小车上滑行的时间为t1，位移为s1，由牛顿定律μmg=ma A做匀减速运动，由运动学公式 v1=at1 由以上三式可得 a=1m/s2，t1=2s ，s1=2m A在小车上滑动过程中，B也做匀减速运动，B的位移为s2，由运动学公式 可得 s2=6m A在小车上停止滑动时，B的速度设为 v3，有 可得v3=2m/s B继续在小车上减速滑动，而小车与A一起向右方向加速。因地面光滑，两个物块A、B和小车组成的系统动量守恒，设三者共同的速度为v，达到共速时B相对小车滑动的距离为 s3 可得 v=0.5m/s 在此过程中系统损失的机械能为 可得s3=1.5m 故小车的车长 L=s1+s2+ s3=9.5m （2）由于A滑到相对小车静止以后，它随小车一起运动。故C点距小车左端的距离为 s1=2m 2J （3）小车和A在摩擦力作用下做加速运动，由牛顿运动定律 μmg=（m+M)a1 可得小车运动的加速度 小车加速运动的时间为 t3 ，小车匀速运动的时间为 t4 v=a1t3 可得 t3 = 1.5s 所以 t4=（5-2-1.5)s=1.5s 经5s小车离原位置有 可得 | ||||||||||||||||||||||||||||||
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