吉林榆树市高考物理压轴卷六.docx

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吉林榆树市高考物理压轴卷六

吉林榆树市2013年高考物理压轴卷六

一、选择题

1．如图所示，倾斜天花板平面与竖直平面夹角为θ，推力F垂直天花板平面作用在质量为m的木块上，使其处于静止状态，则下列说法正确的是（　　）

A．木块可能受三个力作用

B．天花板对木块的弹力等于mgsinθ

C．木块受的静摩擦力可能等于0

D．木块受的静摩擦力等于mgcosθ

2．有一个小型发电机，机内的矩形线圈匝数为100匝，电阻为0.5Ω.线圈在匀强磁场中，以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动．穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间的变化规律如图所示．由此可知发电机电动势瞬时值表达式为（　　）

A．e＝3.14sinπtV　　　　　B．e＝3.14cosπtV

C．e＝314sin100πtVD．e＝314cos100πtV

3．某区域电场线如图所示，左右对称分布，A、B为区域上两点．下列说法正确的是（　　）

A．A点电势一定高于B点电势

B．A点场强一定小于B点场强

C．正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能

D．将电子从A点移动到B点，电场力做负功

4．某运动员（可看作质点）参加跳板跳水比赛，t＝0是其向上起跳瞬间，其速度与时间关系图象如图所示，则（　　）

A．t1时刻开始进入水面

B．t2时刻开始进入水面

C．t3时刻已浮出水面

D．0～t2时间内，运动员处于失重状态

5．假设我国发射的探月卫星“嫦娥一号”的绕月运行轨道和载人飞船“神舟七号”的绕地运行轨道都可以看成是圆轨道，且不计卫星到月球表面的距离和飞船到地球表面的距离．已知月球质量约为地球质量的1/81，月球半径约为地球半径的1/4，地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，卫星和飞船的轨道半径分别为r星、r船，周期分别为T星、T船，且k星＝

，k船＝

，则下列说法或结果正确的是（　　）

A．“神舟七号”绕地运行的速率大于7.9km/s

B．“嫦娥一号”绕月运行的速率为3.95km/s

C．k星∶k船＝1∶81

D．T星∶T船＝1∶4

6．某位溜冰爱好者先在岸上从O点由静止开始匀加速助跑，2s后到达岸边A处，接着进入冰面（冰面与岸边基本相平）开始滑行，又经3s停在了冰上的B点，如图所示．若该过程中，他的位移是x，速度是v，受的合外力是F，机械能是E，则对以上各量随时间变化规律的描述中正确的是（　　）

7．一个边长为L的正方形导线框在倾角为θ的光滑斜面上由静止开始沿斜面下滑，随后进入虚线下方方向垂直于斜面的匀强磁场中．如图所示，斜面以及下方的磁场往下方延伸到足够远．下列推理、判断正确的是（　　）

A．线框进入磁场过程b点的电势比a点高

B．线框进入磁场过程一定是减速运动

C．线框中产生的焦耳热一定等于线框减少的机械能

D．线框从不同高度下滑时，进入磁场过程中通过线框导线横截面的电量一样

第Ⅱ卷（非选择题　共65分）

二、实验题（共12分）

8．

（1）用图甲所示装置测木块与木板间的动摩擦因数μ，木块右侧与打点计时器的纸带相连．在重物牵引下，木块在木板上向左运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，图乙给出了重物落地后，打点计时器在纸带上打出的一些点．根据所给数据，可计算出纸带的加速度a＝________m/s2，木块与木板间的动摩擦因数μ＝________.（结果保留两位有效数字．打点计时器所用交流电频率为50Hz,不计纸带与木块间的拉力．g＝10m/s2）

（2）有一节干电池，电动势大约为1.5V，内电阻约为1.0Ω.某实验小组的同学们为了比较准确地测出该电池的电动势和内电阻，他们在老师的支持下得到了以下器材：

A．电压表V（15V,10kΩ）

B．电流表G（量程3.0mA，内阻Rg＝10Ω）

C．电流表A（量程0.6A，内阻约为0.5Ω）

D．滑动变阻器R1（0～20Ω，10A）

E．滑动变阻器R2（0～100Ω，1A）

F．定值电阻器R3＝990Ω

G．开关S和导线若干

①为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是________．（填写器材编号）

②请在虚线框内画出他们采用的实验原理图．（标注所选择的器材符号）

③该小组根据实验设计的原理图测得的数据如下表，为了采用图象法分析处理数据，请你在下图所示的坐标纸上选择合理的标度，作出相应的图线.

序号

1

2

3

4

5

6

电流表G（I1/mA）

1.37

1.35

1.26

1.24

1.18

1.11

电流表A（I2/A）

0.12

0.16

0.21

0.28

0.36

0.43

④根据图线求出电源的电动势E＝________V（保留三位有效数字），电源的内阻r＝________Ω（保留两位有效数字）．

三、计算题（共5小题，其中2题为必考题，3题为选考题.3题选考题中可选做2题，必做题中9题16分，10题19分，选考题每小题9分，共53分）

9．如图所示，用特定材料制作的细钢轨竖直放置，半圆形轨道光滑，半径分别为R、2R、3R和4R，R＝0.5m，水平部分长度L＝2m，轨道最低点离水平地面高h＝1m.中心有孔的钢球（孔径略大于细钢轨直径），套在钢轨端点P处，质量为m＝0.5kg，与钢轨水平部分的动摩擦因数为μ＝0.4.给钢球一初速度v0＝13m/s.取g＝10m/s2.求：

（1）钢球运动至第一个半圆形轨道最低点A时对轨道的压力．

（2）钢球落地点到抛出点的水平距离．

10．如图甲所示，在以O为坐标原点的xOy平面内，存在着范围足够大的电场和磁场．一个质量m＝2×10－2kg，带电量q＝＋5×10－3C的带电小球在0时刻以v0＝40m/s的速度从O点沿＋x方向（水平向右）射入该空间，在该空间同时加上如图乙所示的电场和磁场，其中电场沿－y方向（竖直向上），场强大小E0＝40V/m.磁场垂直于xOy平面向外，磁感应强度大小B0＝4πT.取当地的重力加速度g＝10m/s2，不计空气阻力，计算结果中可以保留根式或π.试求：

（1）12s末小球速度的大小；

（2）在给定的xOy坐标系中，大体画出小球在0～24s内运动轨迹的示意图；

（3）26s末小球的位置坐标．

11．[物理3－3]2011年4月8日，在某高速公路发生一起车祸，车祸系轮胎爆胎所致．已知汽车行驶前轮胎内气体压强为2.5atm，温度为27℃，爆胎时胎内气体的温度为87℃，轮胎中的空气可看作理想气体．

（1）求爆胎时轮胎内气体的压强；

（2）从微观上解释爆胎前胎内压强变化的原因；

（3）爆胎后气体迅速外泄，来不及与外界发生热交换，判断此过程胎内原有气体内能如何变化？

简要说明理由．

12．[物理3－4]

（1）沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，其波速为200m/s.则：

①图示时刻质点a的速度方向如何？

质点a在此后1s内通过的路程是多少？

②若此波遇到另一简谐波能发生稳定的干涉现象，求所遇到波的频率．

（2）如图所示，为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R＝10cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点．由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i＝45°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑．已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1＝

，n2＝

.则：

①判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色；

②求两个亮斑间的距离．

13．[物理3－5]

（1）氘核12H和氚核13H结合成氦核24He的核反应方程如下：

12H＋13H→24He＋01n＋17.6MeV

①这个核反应称为________．

②要发生这样的核反应，需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文．式中17.6MeV是核反应中________（选填“放出”或“吸收”）的能量，核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量________（选填“增加”或“减少”）了________kg.

（2）在光滑的水平面上，甲乙两物体的质量分别为m1、m2，它们分别沿东西方向的一直线相向运动，其中甲物体速度大小为6m/s，乙物体速度大小为2m/s.碰撞后两物体都沿各自原方向的反方向运动，速度的大小都是4m/s.求：

甲乙两物体的质量之比．

1[答案]　D

[解析]　　假设木块只受重力、弹力和外力F，无论如何三个力也不能平衡，使木块静止，一定受静摩擦力作用，故A、C错；在垂直倾斜天花板方向，FN＋mgsinθ＝F，在平行于倾斜天花板方向，mgcosθ＝f静，故B错，D对．

2[答案]　D

[解析]　　ω＝

＝100πrad/s，Em＝NBSω＝NΦmω＝314V.且可判断t＝0时刻，感应电动势取最大值．

3[答案]　AD

[解析]　　电场线是描述电场的一种直观手段，沿电场线的方向电势逐渐降低，A正确；电场强度由电场线的疏密来反映，电场线密的地方，电场强，反之电场弱，所以A点场强一定大于B点场强，B错误；正电荷从A点运动到B点的过程中，电场力做正功，电势能减少，所以C错误；将电子从A点移动到B点，电场力做负功，D正确．

4[答案]　BD

[解析]　　跳水运动员离开跳板向上跳起，做减速运动，到达最高点后，开始向下做匀加速运动，直到刚进入水面，速度达到最大，进入水面后，又受到水的阻力，开始做减速运动，直至速度减小到零，根据图象可知，t2时刻速度最大，所以t2时刻开始进入水面，故A项错误，B项正确；t3时刻速度为零，是在水中减速运动结束的时刻，故C项错误；跳水运动员离开跳板到刚开始进入水中时，都是只受重力，加速度等于重力加速度，方向向下，处于失重状态，故D项正确．

5[答案]　C

[解析]　　根据v＝

可知轨道越高，运行速度越小，第一宇宙速度是物体在地球表面附近做匀速圆周运动的临界速度，故飞船速度应小于第一宇宙速度，A错误；“嫦娥一号”绕月运行的速率v星＝

＝

＝

v地＝1.76km/s，B错误；飞船和卫星分别绕地球和月球运行，由万有引力提供向心力，有：

m

r＝

，故k＝

＝

，T＝

，代入数据得：

k星∶k船＝1∶81，T星∶T船＝9∶8，C正确，D错误．

6[答案]　BC

[解析]　　此爱好者先做匀加速直线运动再做匀减速直线运动直至静止，故B正确；先后做匀加速运动和匀减

速运动，两过程合外力大小均为定值，故C正确；位移图象是二次函数曲线，故A错；整个过程中的机械能即动能先增大后减小，故D错．

7[答案]　CD

[解析]　　本题考查电磁感应规律及其应用．线框进入磁场过程，ab段感应电流方向是b到a，a点电势高些，A错；线框进入磁场过程安培力可能大于，可能小于，还可能等于框的下滑力，线框不一定做减速运动，B错；线框在运动过程中产生的焦耳热等于线框减少的机械能，C正确；由q＝

知，D正确．

8[答案]　

（1）3.0　0.30

（2）①D　②如图a所示　③如图b所示

④1.48（1.46～1.49）　0.84（0.80～0.90）

[解析]　　

（1）重物落地后，木块的加速度大小为a＝

，其中T＝0.04s，代入数据解得a＝3.0m/s2.重物落地后木块只受摩擦力作用，根据牛顿第二定律有：

μmg＝ma，μ＝

，解得μ＝0.30.

（2）①为了便于调节，滑动变阻器的阻值不能太大，选择R1比较合适．

②由闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir可知，只要能测出两组路端电压和电流即可列方程求解．但题目中给出的电压表量程太大，无法准确读数，所以不能选用．因为电流表G的内阻已知，可以考虑把G和定值电阻R3串联作电压表使用．实验原理图如图a所示．

③取纵轴表示I1，横轴表示I2，作出的图线如图b所示．

④由于R3支路电阻远大于滑动变阻器R1所在支路电阻，所以干路电流近似等于I2，根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir可知：

E＝I1（R3＋Rg）＋I2r，即I1＝

－

I2，由图象知直线与纵轴的截距为

＝1.48mA，解得E＝1.48V，直线斜率的绝对值为

＝

，解得r＝0.84Ω.

9[答案]　

（1）178N　方向竖直向下　

（2）7m

[解析]　　

（1）球从P运动到A点过程

由动能定理得：

mg·2R－μmg·L＝

mv12－

mv02①

由牛顿第二定律：

FN－mg＝m

②

由牛顿第三定律：

FN＝－F′N③

解得：

F′N＝－178N　对轨道压力为178N方向竖直向下④

（2）设球到达轨道末端点速度为v2，对全程由动能定理得：

－μmg·5L－4mgR＝

mv22－

mv02⑤

解得v2＝7m/s⑥

由平抛运动h＋8R＝

gt2⑦

x＝v2t⑧

解得：

x＝7m⑨

10[答案]　

（1）20

m/s　

（2）见解析图　（3）[（120－

）m，（45＋

）m]

[解析]　　

（1）0～1s内，小球只受重力作用，作平抛运动．当同时加上电场和磁场时，电场力：

F1＝qE0＝0.2N，方向向上．

重力：

G＝mg＝0.2N，方向向下，重力和电场力恰好平衡．此时小球只受洛伦兹力而做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有：

qvB0＝m

运动周期T＝

，联立解得T＝2s

正好是电场、磁场同时存在时间的5倍，即在这10s内，小球恰好做了5个完整的匀速圆周运动．所以小球在t1＝12s时刻的速度相当小球做平抛运动t＝2s时的末速度．

vy＝gt＝20m/s，vx＝v0＝40m/s

v1＝

＝20

m/s

（2）小球在24s内的运动轨迹示意图如图所示

（3）分析可知，小球26s末与24s末的位置相同，在26s内小球做了t2＝3s的平抛运动，23s末小球平抛运动的位移大小为：

x1＝v0t2＝120m

y1＝

gt22＝45m

此时小球的速度大小为

v2＝

＝50m/s

速度与竖直方向的夹角为θ＝53°

此后小球做匀速圆周运动的半径r2＝

＝

m

26s末，小球恰好完成了半个圆周运动，此时小球的位置坐标

x2＝x1－2r2cosθ＝（120－

）m

y2＝y1＋2r2sinθ＝（45＋

）m

11[答案]　

（1）3atm　

（2）见解析　（3）见解析

[解析]　　

（1）气体作等容变化，由查理定律得：

＝

①

T1＝t1＋273②

T2＝t2＋273③

P1＝2.5atm　t1＝27℃　t2＝87℃

由①②③得：

P2＝3atm

（2）气体体积不变，分子密集程度不变，温度升高，分子平均动能增大，导致气体压强增大．

（3）气体膨胀对外做功，没有吸收或放出热量，据热力学第一定律

ΔU＝W＋Q，得ΔU<0内能减少．

12[答案]　

（1）①y轴负方向　40m　②50Hz　

（2）①红色与紫色的混合色　②（5

＋10）cm

[解析]　　

（1）①a点的速度方向沿y轴的负方向

由图象知该横波的周期：

T＝

＝

s＝0.02s

质点a在此后1s内完成全振动的次数n＝

＝50次

质点a在此后1s内通过的路程s＝n·4A＝50×4×0.2m＝40m

②根据波发生干涉的条件，要发生稳定的干涉现象，遇到波的频率必须与该波的频率相等；即f＝

＝50Hz

（2）①设红光和紫光的临界角分别为C1、C2，

＝

，C1＝60°，同理C2＝45°，i＝45°＝C2，i＝45°

②画出如图所示的光路图，设折射角为r,两个光斑分别为P1、P2，根据折射定律n1＝

求得sinr＝

由几何知识可得：

tanr＝

解得AP1＝5

cm

由几何知识可得ΔOAP2为等腰直角三角形，解得AP2＝10cm

所以P1P2＝（5

＋10）cm

13[答案]　

（1）聚变反应　放出　减少　3.1×10－28　

（2）

[解析]　　

（2）取甲运动的方向为正方向，由动量守恒定律得

m甲V甲－m乙V乙＝m乙V′乙－m甲V′甲

解得：

＝

.