2014年高三物理模拟考试（七）

第I卷（选择题 126分）

二、选择题（本题包括8小题。每小题给出的四个选项中，14-18题只有一个选项正确，19-21题有多个选项正确，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．用三根轻杆做成一个边长为L的等边三角形框架，在其中两个顶点处各固定一个小

球A和B，质量分别为2m和m。现将三角形框架的第三个顶点悬挂

在天花板上O点，框架可绕O点自由转动。有一水平力F作用在小

球A上，使OB杆恰好静止于竖直方向，则撤去F后（不计一切摩擦）(D)

A．小球A和B线速度始终相同

B．小球A向下摆动的过程机械能守恒

C．小球A向下摆到最低点的过程中速度始终增大

D．OB杆向左摆动的最大角度大于60°

15. 未发射的卫星放在地球赤道上随地球自转时的线速度为v1、加速度为a1；发射升空后在近地轨道上做匀速圆周运动时的线速度为v2、加速度为a2；实施变轨后，使其在同步卫星轨道上做匀速圆周运动，运动的线速度为v3、加速度为a3.则v1、v2、v3和a1、a2、a3的大小关系是 (A )

A．v2＞v3＞v1　a2＞a3＞a1 B．v3＞v2＞v1　a2＞a3＞a1

C．v2＞v3＝v1　a2＝a1＞a3 D．v2＞v3＞v1　a3＞a2＞a1

16．某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的

大小分别为EP和EQ，电势分别为φP和φQ，则(A)

A．EP＜EQ，φP＞φQ B．EP＞EQ，φP＜φQ

C．EP＞EQ，φP＞φQ D．EP＜EQ，φP＜φQ

17．如图所示，界面MN与水平地面之间有足够大正交的匀强磁场B和匀强电场E，磁感线和电场线都处在水平方向且互相垂直。在MN上方有一个带正电的小球由静止开始下落，经电场和磁场到达水平地面。若不计空气阻力，小球在通过电场和磁场的过程中，下列说法中正确的是 (D)

A．小球做匀变速曲线运动

B．小球的电势能保持不变

C．洛伦兹力对小球做正功

D．小球的动能增量等于其电势能和重力势能减少量的总和

18. 如图甲所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a，磁感应强度的大小为B。一边长为a、电阻为4R的 正方形均匀导线框CDEF从图示位置开始沿x轴正以速度v匀速穿过磁场区域，在乙图中给出的线框E、F两端的电压UEF与线框移动距离
的关系的图象正确的是(D)

19．在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是（AD）

A．开普勒对天体的运行做了多年的研究，最终提出了开普勒三定律

B．奥斯特根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说

C．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流

D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

20.在风筝比赛现场，某段时间内某小赛手和风筝均保持静止状态，此时风筝平面与水平

面夹角为30°，风筝的质量为m＝1kg，轻质细线中的张力为FT＝10N，该同学的质量为

M＝29kg，则以下说法正确的是（风对风筝的作用力认为与风筝垂直，g取10m／s（AB ）

A．风对风筝的作用力为10
N

B．细线与水平面的夹角为30°

C．人对地面的摩擦力方向水平向左

D．人对地面的压力大小等于人和风筝整体的重力，即300 N

21．如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C，R为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。闭合开关S后，将照射光强度增强，电压表示数的变化量为△U，电流表示数的变化量为△I，，则在此过程中（AD）

A．△U和△I的比值不变

B．电压表示数U和电流表示数I比值不变

C．电阻R0两端电压增大，增加量为△U

D．电容器的带电量减小，减小量为c△U

第Ⅱ卷（非选择题 共174分）

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题～第40题为选考题，考生根据要求做答。

（一）必考题（11题，共129分）

22．（8分）某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高
电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运
动，遮光条
经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。

⑴实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的

Δt1 Δt2（选填“＞”、“=”或“＜”）时，说明气垫导轨已经水平。

⑵用游标卡尺测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d = mm。

⑶滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与钩码Q相连，钩码Q的质量为m。将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若Δt1、Δt2和d已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出 和 （写出物理量的名称及符号）。

⑷若上述物理量间满足关系式 ，则表明在上述过程中，滑块和砝码组成的系统机械能守恒。

答案(1) ?t1=?t2 (2分)（2）5.0mm (2分)

(3) 滑块质量M，两光电门间距为L （各2分）

（4） mgL= (2分)

23．（7分）某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时，发现里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的层叠电池。为了测定层叠电池的电动势和内电阻，实验室中提供如下器材：

A．电流表A1（满偏电流10mA，内阻10Ω）；

B．电流表A2（0～0.6～3A，内阻未知）；

C．滑动变阻器R0（0～100Ω，1.0A）；

D．定值电阻R（阻值990Ω）；

E．开关S与导线若干。

（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，请你按照电路图在图乙中完成实物连线。

（2）该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据，绘出如图丙所示的I1-I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E＝____________V，内阻r=_____________Ω。（保留两位有效数字）

答案：（1）（连线画在右边图上）（3分）

（2） 9.1（±0.1） ，（2分） 10 （2分）

24．（12分）如图所示，光滑的直角细杆AOB固定在竖直平面内，OA杆水平，OB杆竖直。有两个质量相等均为0.3 kg的小球a与b分别穿在OA、OB杆上，两球用一轻绳连接，轻绳长L＝25 cm。两球在水平拉力F作用下目前处于静止状态，绳与OB杆的夹角(＝53°（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6），求：

（1）此时细绳对小球b的拉力大小，水平拉力F的大小；

（2）现突然撤去拉力F，两球从静止开始运动，设OB杆足够长，运动过程中细绳始终绷紧，则当(＝37°时，小球b的速度大小。

解（1）以小球b为研究对象，设绳子拉力为T，由小球b受力平衡得

T＝mbg/cos53°＝5N （2分）

对小球a和小球b整体考虑，拉力F等于OB杆对b球的弹力 （1分）

所以 F＝mbg tan53°＝4N （2分）

（2）对小球a和b整体用机械能守恒定律，有

mbg（L cos37°－L cos53°）＝ mbvb2＋ mava2 （3分）

同时，小球a和b的速度满足vbcos37°＝va?sin37° （2分）

两式联立，解得?vb＝0.6m/s （2分）

25．（14分）如图，在xOy平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，第四象限内存在方向沿-y方向、电场强度为E的匀强电场。从y轴上坐标为a的一点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子，速度方向范围是与+y方向成30°～150°，且在xOy平面内。结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到x轴上，然后进入第四象限的匀强电场区。已知带电粒子电量为q，质量为m，重力不计。求： （1）垂直y轴方向射入磁场粒子运动的速度大小v1；

（2）粒子在第Ⅰ象限的磁场中运动
的最长时间以及对应的射入方向；

（3）从x轴上
点射人第四象限的粒子穿过电磁场后经过y轴
上
的点，求该粒子经过
点的速度大小。

解：（1）如图所示，粒子运动的圆心在O点，轨道半径r1=a ……①（1分）

由
…… ②（2分） 得
……③（1分）

（2）当粒子初速度与y轴正方向夹角30°时，粒子运动的时间最长（1分）

此时轨道对应的圆心角
=150° ……④

粒子在磁场中运动的周期
……⑤（1分）

∴
……⑥（1分）

（3）如图所示设粒子射入磁场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ，

则有
，……⑦（1分）

……⑧（1分）由⑦⑧ 得 θ =45° ⑨

……⑩（1分）

此粒子进入磁场的速度v0，则
……? (1分)

设粒子到达y轴上速度为v

根据动能定理，有
……?（2分）

由??得
…
…?（1分）

(二)选考题：共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，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，则每学科按所做的第一题计分。

33．[物理3－3]

(1)下列说法中正确的是________。

A．对于一定质量的密闭气体，体积不变、温度升高时，分子的热运动变剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大

B．达到热平衡的系统内部各处都具有相同的温度

C．当分子间的距离r＝r0时，斥力等于引力，表现出合力为零，故分子势能为零

D．浸润与不浸润均是分子力作用的表现

E．液体的表面层分子分布比液体内部密集，分子间的作用力体现为相互吸引

(2)导热性能良好的气缸和活塞将一定质量的理想气体密封在气缸内(活塞与气缸壁之间无摩擦)，活塞的质量为m＝1kg，气缸内部的横截面积为S＝5cm2。用滴管将水缓慢滴注在活塞上，最终水层的高度为h＝0.5m，若此时活塞离气缸底部距离为H＝0.8m，如图所示。ρ＝1.0×103kg/m3，重力加速度为g＝10m/s2，则：

①图示状态气缸内气体的压强为多少？

②假设之后环境温度由27℃上升到50℃，活塞将上升的距离是多少？

[答案]　(1)ABD　(2)①1.25×105Pa　②6.1×10－2m

[解析]　(2)对活塞进行受力分析，如图所示：pS＝mg＋(p0＋p水)S①

p水＝ρgh②

由①②可得

p＝p0＋ρgh＋＝1.0×105＋1.0×103×10×0.5＋＝1.25×105(Pa)

②由于之后水的高度不变，故气缸内气体发生等压变化，由盖－吕萨克定律有

＝，即＝ 解得：Δh＝H＝×0.8m＝6.1×10－2m

34．[物理3－4]

(1)下列说法正确的是________。

A．机械波和电
磁波都能在真空中传播

B．铁路、民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测

C．根据狭义相对论的原理知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的

D．两列波叠加时产生干涉现象，其振动加强区域与减弱区域是稳定不变的

(2)如图所示是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，已知波的传播速度v＝2m/s，则x＝1.5m处质点的振动函数表达式y＝______cm，x＝2.0m处质点在0～1.5s内通过的路程为______cm。

(3)如图所示，半圆玻璃砖的半径R＝10cm，折射率n＝，直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点。激光a以入射角i＝60°射向玻璃砖圆心O，结果在屏幕MN上出现两光斑，求两光斑之间的距离L。

[答案]　(1)CD　(2)－5cos2πt　30　(3)cm

[解析] (2)由题意可知T＝＝1s，x＝1.5m处的质点在t＝0时处在反向的最大位移，所以振动函数表达式为y＝Asin(t＋φ)＝－5sin(2πt＋)＝－5cos2πt(cm)，x＝2.0m处质点在0～1.5s内即1.5T内的路程为1.5×4A＝30cm。

(3)画出如图光路图，设折射角为r，根据折射定律

n＝ 解得r＝30°

根据光的反射定律，反射角β＝60°

由几何知识得，两个光斑PQ之间的距离

L＝PA＋AQ＝Rtan30°＋Rtan60°＝cm(或0.23m)

35．[物理3－5]

（1）．①卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是
粒子的散射实验

②氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV，氦离子能级的示意图如图1所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是（B）

A．40.8eV B．43.2eV C．51.0eV D．54.4eV

（2）．（9分）如图35所示，竖直平面内的光滑半圆形轨道MN的半径

为R，MP为粗糙水平面．两个小物块A、B可视为质点，在半圆形轨道圆心O的正下方M

处，处于静止状态．若A、B之间夹有少量炸药，炸药爆炸后，A恰能经过半圆形轨道的

最高点N，而B到达的最远位置恰好是A在水平面上的落点．已知粗糙水平面与B之间的

动摩擦因数为μ，求：

（1）A在轨道最高点的速度大小；

（2）B到达的最远位置离M点的距离；

（3）A与B的质量之比．

解（1）A恰能经过半圆形轨道的最高点

解得
（2分）

（2）A做平抛运动，由平抛运动规律

B到达的最远位置离M点的距离即为 x=2R （3分）

（3）炸药爆炸过程由动量守恒定律
（1分）

A上升到N的过程，由机械能守恒定律
（1分）

对B，由动能定理
（1分） 解得