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届高考物理模拟试题四
2010届高考物理模拟试题(四)
第I卷选择题(共48分)
一、本部分共12小题;每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,漏选的得2分,有选错或不答的得0分.
1.以下说法符合事实的是()
A、爱因斯坦用光子说很好地解释了光电效应
B、开普勒发现了万有引力定律和行星运动规律
C、普朗克在前人研究电磁感应的基础上建立了完整的电磁理论
D、玻尔把普朗克的量子理论运用于原子系统上,成功解释了氢原子光谱规律
2.关于力学单位制说法中正确的是()
A.kg、m/s、N是导出单位
B.kg、m、J是基本单位
C.在国际单位制中,质量的基本单位是kg,也可以是g
D.只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F=ma
3.北京奥运会场馆建设中,大量采用环保新技术,如场馆周围的路灯用太阳能电池供电、洗浴热水能过太阳能集热器产生等.太阳能产生于太阳内部的核聚变,其反应方程是()
A、411H→42He+201eB、147N+42He→178O+11H
C、23592U+10n→13654Xe+9038Sr+1010nD、23892U→23490Th+42He
4.如图所示,AC是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点,另一端B悬挂一重为G的重物,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A,用力F拉绳,开始时∠BCA>90°,现使∠BCA缓慢变小,直到杆BC接近竖直杆AC。
此过程中,杆BC所受的力()
A.大小不变B.逐渐增大
C.先减小后增大D.先增大后减小
1,3,5
5.如图所示,物体m与斜面体M一起静止在水平面上。
若将斜面的倾角θ稍微增大一些,且物体m仍静止在斜面上,则()
A.斜面体对物体的支持力变小
B.斜面体对物体的摩擦力变大
C.水平面与斜面体间的摩擦力变大
D.水平面与斜面体间的摩擦力变小
6.质量为2kg的物体在x—y平面上作曲线运动,在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示,下列说法正确的是:
()
A.质点初速度的方向与合外力方向垂直
B.2s末质点速度大小为6m/s
C.质点的初速度为5m/s
D.质点所受的合外力为3N
7.仅采取下列中的某一个措施,能使如图所示的理想变压器输出功率增加的是()
A、增加负载电阻R的阻值
B、减小负载电阻R的阻值
C、增加副线圈的匝数n2
D、减少原线圈的匝数n1
8.如图所示,平行板电容器在充电后不切断电源,此时板间有一电尘粒恰能在电场中静止.若正对的平行板左右错开一些()
A、带电尘粒将向上运动
B、带电尘粒将保持静止
C、错开过程中,通过电阻R的电流方向为A到B
D、错开过程中,通过电阻R的电流方向为B到A
9.如图为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点.在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J,电场力做的功为1.5J.则下列说法正确的是()
A.粒子带负电
B.粒子在A点的电势能比在B点少1.5J
C.粒子在A点的动能比在B点多0.5J
D.粒子在A点的机械能比在B点少1.5J
10.在地面上方某一高处,以初速v0水平抛出一石子,当它的速度由水平方向变化到与水平方向成θ角时,石子的水平位移的大小是()(不计空气的阻力)
A.v02sinθ/gB.v02cosθ/gC.v02tanθ/gD.v02cotθ/g
11.如图5所示,在两平行带电金属板间有垂直纸面向里的匀强磁场,质子、氘核、氚核沿平行于金属板方向,从两极板正中间以相同动能射入两极板间,最后都能从极板间射出,其中氘核沿直线运动未发生偏转,则下列说法正确的是(不计三种粒子的重力)()
A.质子和氚核也不会偏转
B.质子偏向上极板
C.氚核偏向上极板
D.射出时动能最大的是氚核
12.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P,牵引力为F0,t1时刻,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半,并保持该功率继续行驶,到t2时刻,汽车又恢复了匀速直线运动,如图9所示的几个关于汽车牵引力F汽车速度v在这个过程中随时间t变化的图象,其中正确的是(AD)
第II卷(共102分)
二、本部分第13、14题为选做题,考生在两组题目中选做其中一组,两组都做的只评第一 组题得分.15—20题为必做题,按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤,只写出答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
(一)选做题
选做题第一组(13题):
适合选修3—3(含2—2)模块的考生
13.(11分)
(1)空气压缩机在一次压缩过程中,活塞对气缸中空气做功为2×105J,空气的内能增加了1.5×105J,则空气(填“吸”或“放”)热为J.
(2)某压力锅结构如图所示,盖好密封锅盖,
将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热,当锅
内气体压强达到一定值时,气体就把压力阀顶
起.已知大气压强P随海拔高度H的变化满足
P=P0(1–aH),其中常数a>0,随海拔高度H
的增大,大气压强P(填“增大”、“减小”或“不变”),阀门被顶起时锅内气体压强(填“增大”、“减小”或“不变”),结合查理定律分析可知,在不同海拔高度使用压力锅,阀门被顶起时锅内气体的温度随着海拔高度的增加而.(填“升高”、“降低”或“不变”)
选做题第二组(14题):
适合选修3—4模块的考生
14.(11分)
(1)某单色光在真空中的光速为c,波长为
,则它在折射率为n的介质中传播时的速度为,波长为.
(2)如图所示,一简谐横波的波源在坐标原点,x轴正方向为波的传播方向,y轴为振动方向.当波源开始振动0.5s时形成了如图所示的波形(波刚好传到图中P点).可以判断该波的振幅为;从图示位置再经_____s波将传到Q点;Q点开始振动的方向是.
(二)必做题
15.(12分)某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验,如图,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W,当用2条、3条……,完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。
每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
⑴除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和
⑵木板倾斜的目的是为了
⑶若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是()
A.橡皮筋处于原长状态B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处D.小车已过两个铁钉的连线
⑷在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的部分进行测量(根据下面所示的纸带回答);
⑸下面是本实验的数据记录表,
橡皮筋
做功
10个间隔距离
x(m)
10个间隔时间
T(s)
小车获得速度
vn(m/s)
小车速度的平方vn2(m/s)2
1
W
0.2880
0.2
1.44
2.07
2
2W
0.4176
0.2
2.09
4.36
3
3W
0.4896
0.2
2.45
5.99
4
4W
0.5904
0.2
2.95
8.71
5
5W
0.6480
0.2
3.24
10.50
从理论上讲,橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn∝。
请运用表中测定的数据在上图所示的坐标系中作出相应的图象,并验证理论的正确性。
16.(12分)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压):
I/(A)
0.12
0.21
0.29
0.34
0.38
0.42
0.45
0.47
0.49
0.50
U(V)
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
(1)在左下框中画出实验电路图.可用的器材有:
电压表、电流表、滑线变阻器(变化范围0~10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干.
(2)在右下图中画出小灯泡的U—I曲线.
(3)若将该小灯泡接在电动势是1.5V,内阻是2.0Ω的电池两端,小灯泡的实际功率是多少?
(简要叙述你的方法,若需作图,可直接画在答题卷上的图中)
17.(15分)我国2007年10月底成功发射的“嫦娥一号”探月卫星简化的路线示意图如图所示,卫星由地面发射后,经过发射轨道进入停泊轨道,然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入工作轨道,卫星开始对月球进行探测。
11月7日卫星经过约180万公里的长途飞行后完成所有变轨操作,准确进入工作轨道,工作轨道为周期为T=127min,高度为h=200km的极月圆轨道,已知月球的平均直径为D=3476km,万有引力恒量G=6.67×10-11N·m2/kg2.
(1)卫星掠过月球时,为了使月球俘获卫星,即从“地月转移轨道”进入“工作轨道”,卫星上的发动机必须向_____________________(填“与运动相同的方向”或“与运动相反的方向”)喷气从而使卫星_____________·(填“加速”或“减速”)
(2)请估算月球质量.(结果保留一位有效数字)
18.(16分)如图11甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.2m,电阻R=0.4Ω,导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆,导轨电阻忽略不计,整个装置处在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表示数U随时间t变化关系如图乙所示。
求:
⑴金属杆在5s末的运动速率。
⑵第4s末时外力F的功率。
图11
19.(18分)如图14所示,正方形区域abcd边长L=8cm,内有平行于ab方向指向BC边的匀强电场,场强E=3750V/m,一带正电的粒子电量q=10-10C,质量m=10-20kg,沿电场中心线RO飞入电场,初速度v0=2×106m/s,粒子飞出电场后经过界面CD、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域,一进入该区域即开始做匀速圆周运动(设点电荷左侧的电场分布以界面PS为界限,且不受PS影响)。
已知cd、PS相距12cm,粒子穿过PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏MN上。
不计粒子重力(静电力常数k=9×109Nm2/C2),试求:
(1)粒子穿过界面PS时偏离中心线OR的距离y;
(2)粒子穿过界面PS时的速度大小与方向;
(3)O点与PS面的距离x;
(4)点电荷Q的电性及电量大小。
20、(18分)如图所示,光滑水平面上有一个质量M=4.0kg的平板车,车的上表面右侧是一段长L=1.0m的水平轨道,水平轨道左侧连一半径R=0.25m的1/4光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在O点相切。
车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧,一质量m=1.0kg的小物块紧靠弹簧,小物块与水平轨道间的动摩擦因数=0.5。
整个装置处于静止状态,现将弹簧解除锁定,小物块被弹出,恰能到达圆弧轨道的最高点A,g取10m/s2。
求:
(1)解除锁定前弹簧的弹性势能?
(2)小物块第二次经过O点时的速度大小?
(3)最终小物块与车相对静止时距O点的距离?
参考答案及评分标准
一、选择题(本题共12小题,在每小题给出的四个选项中,有一个或一个以上选项符合题目要求,全部选对得4分,选不全得2分,有选错或不答的得0分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
AD
D
A
A
AB
CD
BCD
BC
CD
C
BD
AD
13.(11分)
解答:
(1)放(2分);5×104(3分)
(2)减小(2分);减小(2分);降低.(2分)
14.(11分)
解答:
(1)
(2分);
(2分)
(2)10cm(2分);2.5s(3分);沿y轴的负方向(2分)
15.(共12分)
(1)交流电源(或电源)1分
(2)平衡摩擦力1分
(3)B2分
(4)GK(学生只要取匀速部分均为正确)2分
(5)
2分
作图:
要求明确标注坐标轴的物理量,合理设置标度,并用尺规作图2分
所作图线应通过原点,1分
在误差容许的范围内,图像是经过原点的直线,说明Wn与vn2成正比1分
16.(12分)
(1)由于小灯泡灯丝的电阻值远小于电压表的内阻(如:
电压为2.00V时,其阻值R灯=
),为减少由于电表接入电路引起的系统误差,应采用电流表外接法.为使小灯泡两端的电压的变化范围尽可能大,滑线变阻器应连接成分压电路,实验电路如图所示.4分
(2)根据实验得到的数据在U—I坐标系中描点,并将这些数据点连接成一条平滑的曲线,如图所示.(如果不是平滑的曲线,不得分)4分
(3)作出电源的U—I图线,它与小灯泡的伏安特性曲线的交点坐标就是小灯泡的工作点,小灯泡的实际功率P=IU=0.27~0.28W(在此范围内都给分).(没有画出电源的U—I图线,不得分;图像正确,但功率计算错误的得2分)4分
17.(15分)
⑴与运动相同的方向;减速每空3分共6分
⑵万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力,则
3分
即
2分
代入数据得
(数量级正确即给分)4分
18.(16分)
解:
(1)因为:
U=RBLv/(R+r)(3分)
所以:
即:
a=0.5m/s2(3分)
金属棒作0.5m/s2的匀加速直线运动
v5=at5=2.5m/s(2分)
(2)v4=at4=2m/s(1分)
此时:
(2分)
(2分)
对金属棒:
F=0.09N(2分)
故:
PF=FV4=0.18W(1分)
19、(18分)解:
(1)y1=at2/2(1分)=
(1分)=
cm
=0.03m=3cm(1分),y:
y1=(s+
):
,y=4y1=12cm(2分),
(2)vy=at=
=
=1.5×106m/s(2分)
vx=v0=2×106m/s
粒子的运动速度为v=2.5×106m/s(1分),
粒子的速度偏向角的正切为tan=v0/vy=0.75,=37(1分),
(3)所以x=ytan=9cm(2分),
(4)粒子带负电(1分)
粒子做圆周运动的半径为R=y/cos=15cm(1分),
由
=m
得Q=
(2分)
=
C=1.04×10-8C(2分)
20、(18分)解:
(1)平板车和小物块组成的系统水平方向动量守恒,故小物块恰能到达圆弧最高点A时,二者的共同速度v共=0①
设弹簧解除锁定前的弹性势能为EP=mgR+mgL②
代入数据解得EP=7.5J③
(2)设小物块第二次经过O时的速度大小为vm,此时平板车的速度大小为vm,研究小物块在圆弧面上下滑过程,由系统动量守恒和机械能守恒有
0=mvm-MvM④
mgR=
mvm2+
MvM2⑤
由④、⑤式代入数据解得vm=2.0m/s⑥
(3)最终平板车和小物块相对静止,二者的共同速度为0。
设小物块相对平板车滑动的总路程为s,对系统由能量守恒有EP=mgs⑦
代入数据解得s=1.5m⑧
则距O点的距离x=s-L=0.5m⑨
本题共18分,各式2分。
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