衡水中学2013高三三模物理试卷

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第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题（每小题3分，部分得分1.5分，共48分。下列每小题所给选项至少有一项符合题意，请将正确答案的序号填涂在答题卡上）1．下列说法不正确的是（）A．法拉第最先引入“场”的概念，并最早发现了电流的磁效应现象B．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置C.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加，这应用了“微元法”D.电场强度和磁感应强度都是用比值定义物理量的例子2．截面为直角三角形的木块A质量为M,放在倾角为θ的斜面上,当θ=37°时,木块恰能静止在斜面上.现将θ改为30°,在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B,如图乙,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则()A.A、B仍一定静止于斜面上B.若M=4m,则A受到斜面的摩擦力为mgC.若M=2m,则A受到的摩擦力为mgD.以上说法都不对3．一块足够长的白板，位于水平桌面上，处于静止状态．一石墨块（可视为质点）静止在白板上。石墨块与白板间有摩擦，滑动摩擦系数为突然，使白板以恒定的速度做匀速直线运动，石墨块将在板上划下黑色痕迹．经过某一时间，令白板突然停下，以后不再运动．在最后石墨块也不再运动时，白板上黑色痕迹的长度可能是（已知重力加速度为g，不计石墨与板摩擦划痕过程中损失的质量）（）A．B．C．D．高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ 4．如图甲所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面上，有一质量为m的物体，受到沿斜面方向的力F作用，力F按图乙所示规律变化（图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正）.则物体运动的速度V随时间t变化的规律是图丙中的（物体的初速度为零，重力加速度取10m/s2）5.我国于2010年10月1日成功发射了月球探测卫星“嫦娥二号”(CE—2)，CE—2在椭圆轨道近月点Q完成近月拍摄任务后，到达椭圆轨道的远月点P变轨成圆轨道，如图，忽略地球对CE—2的影响，则(　　)A．在由椭圆轨道变成圆形轨道过程中机械能不变B．在椭圆轨道上由Q点运动到P点，机械能减少C．在Q点的线速度比沿圆轨道运动的P点的线速度大D．在圆轨道上的P点的加速度比沿椭圆轨道上的P点的加速度大6．一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B.支架的两直角边长度分别为和，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则(　　)A.转动过程中A球的机械能守恒B.转动过程中两球组成的系统的机械能守恒C.A球速度最大时，两小球的总重力势能最小D.当A球运动到最低点时，支架继续绕着轴O向左转动高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ 7．如图所示，真空中等量同种正点电荷放置在M、N两点，在MN的连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是(　　)A．从MON的连线之间，中点O电势最低B．在MN连线的中垂线上，O点电势最高C．正电荷在c点电势能大于在a点电势能D．负电荷从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度先减小再增大8．如图所示，A、B为一对中间开有小孔的平行金属板，相距一定距离，A板接地，现有一电子在t=0时刻在A板小孔中由静止开始向B板运动，不计重力及阻力影响，使电子一定能从B板小孔射出，则B板电势φB与时间t的变化规律是()9．如图所示，虚线a、b、c代表点电荷电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa、φb和φc，φa>φb>φc。一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图中实线KLMN所示。由图可知下列说法中正确的是（）A．粒子在K点的速度比在L点的速度大B．粒子在K点的速度与在N点的速度相同C．粒子在L点的电势能比在M点的电势能大高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ D．粒子在L点的加速度比在M点的加速度大10．在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场，其电势φ随x坐标值的变化图线如图所示。一质量为m，带电量为q的带正电小球（可视为质点）从O点以初速度v0沿x轴正向移动。下列叙述正确的是A．若小球能运动到x1处，则该过程小球所受电场力逐渐增大B．带电小球从x1运动到x3的过程中，电势能先减小后增大C．若该小球能运动到x4处，则初速度v0至少为D．若v0为，带电粒子在运动过程中的最大速度为11．现有甲、乙、丙三个电源，电动势E相同，内阻不同，分别为r甲，r乙，r丙．用这三个电源分别给定值电阻R供电，已知R=r甲>r乙>r丙，则将R先后接在这三个电源上时的情况相比较，下列说法正确的是（）A．接在甲电源上时，电源内阻消耗的功率最大B．接在甲电源上时，定值电阻R两端的电压最小C．接在乙电源上时，电源的输出功率最大D．接在丙电源上时，电源的输出功率最大12．如图所示电路中，电源的内电阻为r，R2、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表，滑动变阻器R1的滑片P处于左端点a．闭合电键S，两表读数分别为I1与U1，当滑片P滑动至右端点b，两表读数分别为I2与U2，则下列关系式成立的是（）A．U2＜U1B．I2＞I1C．D．＞r13．如图所示的电路中，电源电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ 和灯泡L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uab=0V,Uad=0,Ucd=6V,由此可断定（）A．L1和L2的灯丝都烧断了B．L1的灯丝烧断了C．L2的灯丝烧断了D．变阻器R断路14、如右图所示，条形磁铁放在水平桌面上，它的上方有一与磁铁垂直的长直通电导线。正缓慢地水平自左向右移动，不考虑切割磁感线效应，直导线中通以垂直纸面向外的电流，则磁铁受桌面的摩擦力作用描述正确的是（　）A．先减小后增大B．先增大后减小C．先向左后向右D．先向右后向左15、如图所示，当S闭合时，在螺线管上方的一根小软铁棒被磁化，左端为N极．（此时正视看线圈，电流方向为顺时针方向）则下列说法正确的是（）A．软铁所在处的磁场方向向左B．电源的左端为正极C．电源的右端为正极D．用绝缘线悬挂的小通电圆环转动方向为顺时针方向（俯视看）16.如图所示，一根光滑的绝缘斜槽连接一个竖直放置的半径为R＝0．50m的圆形绝缘光滑槽轨。槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B＝0．50T。有一个质量m＝0．10g，带电量为q＝+1．6×10-3C的小球在斜轨道上某位置由静止自由下滑，若小球恰好能通过最高点，则下列说法中正确的是（重力加速度取10m/s2）（）A．小球在最高点只受到重力的作用高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ B．小球从初始静止到达最高点的过程中机械能守恒C．若小球到最高点的线速度为v，小球在最高点时的关系式成立D．从题中已知条件可以计算出小球滑下的初位置离轨道最低点的高度、卷Ⅱ（非选择题共62分）注意事项：1．答卷Ⅱ前考生务必将自己的姓名、班级、考号填在答卷纸密封线内规定的地方。2．答卷Ⅱ时用兰黑色钢笔或中性笔直接填写在答卷纸规定的地方。二、实验题（共14分）17．（6分）A、B两位同学看到了这样一个结论：“由理论分析可得，弹簧的弹性势能公式为（式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）”。为验证这一结论，A、B两位同学设计了如下的实验：①首先他们都进行了如图5甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧伸长量为d；②A同学完成步骤①后，接着进行了如图5乙所示的实验：将这根弹簧竖直的固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销压缩弹簧；拔掉插销时，弹簧对小铁球做功，使小铁球弹起，测得弹簧的压缩量为x时，小铁球上升的最大高度为H.③B同学完成步骤①后，接着进行了如图5丙所示的实验.将这根弹簧放在一光滑水平桌面上，一端固定在竖直墙上，另一端被小球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后，小球从高为h的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L.（1）A、B两位同学进行图5甲所示实验的目的是为了确定弹簧的劲度系数，用m、d、g高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ 表示劲度系数k=.（2）如果成立，那么A同学测出的物理量x与d、H的关系式是：x=；B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是：x=.18.（8分）一课外小组同学想要测量一个电源（电动势E约为6.2V，内阻r约为2.2Ω）的电动势及内阻。准备的器材有：电流表A1（0－200mA，内阻是12Ω），电阻箱R（最大阻值9.9Ω），定值电阻R0=6.0Ω，一个开关和若干导线。（1）请在方框中画出设计电路图。（2）若记录实验中电阻箱的阻值R和对应的A1示数的倒数，得到多组数据后描点作出R－图线如图所示，则该电源的电动势E=______V，内阻r=_______Ω。（结果保留两位有效数字）三、计算题：（写出与题目有关的方程及文字说明，只有结果不得分）19．（9分）下图是《驾驶员守则》中的安全距离图示和部分安全距离表格.高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ 车速(km/h)反应距离(m)刹车距离(m)停车距离(m)40101020601522.537.580A=()B=()C=()请根据该图表计算(1)如果驾驶员的反应时间相同,请计算表格中A=？;(2)如果刹车的加速度相同,请计算表格中B=？，C=？;(3)如果刹车的加速度相同,一名喝了酒的驾驶员发现前面50m处有一队学生正在横穿马路,此时他的车速为72km/h,而他的反应时间比正常时慢了0.1s,请问他能在50m内停下来吗?20．（12分）示波管是示波器的核心部分，它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成。在电子枪中，电子由阴极K发射出来，经加速电场加速，然后通过两对相互垂直的偏转电极形成的电场，发生偏转。其示意图如图（图中只给出了一对方向偏转的电极）所示。电子束打在荧光屏上形成光迹。这三部分均封装于真空玻璃壳中。已知电子的电荷量=1.6×10C，质量=9.0×10kg，电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计，不考虑相对论效应。（1）若从阴极逸出电子的初速度可忽略不计，要使电子被加速后的动能达到1.6×10J，求加速电压为多大；高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ （2）电子被加速后进入偏转系统，X方向的偏转电极不加电压，只在方向偏转电极加电压，即只考虑电子沿Y（竖直）方向的偏转情况，偏转电极的极板长=4cm，两板间距离=1cm，Y极板右端与荧光屏的距离=18cm，当在偏转电极上加的正弦交变电压时，如果电子进入偏转电场的初速度，每个电子通过偏转电场的过程中，电场可视为稳定的匀强电场。求电子打在荧光屏上产生亮线的最大长度；21．（12分）如图甲所示，在一水平放置的隔板MN的上方，存在一磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向如图所示。O为隔板上的一个小孔，通过O点可以从不同方向向磁场区域发射电量为+q，质量为m，速率为的粒子，且所有入射的粒子都在垂直于磁场的同一平面内运动。不计重力及粒子间的相互作用。（1）如图乙所示，与隔板成450角的粒子，经过多少时间后再次打到隔板上？此粒子打到隔板的位置与小孔的距离为多少？请画出轨迹图，并求解。（2）所有从O点射入的带电粒子在磁场中可能经过区域的面积为多少？请画出图示，并求解。22题和23题只需要选择其中一个作答。如果都作答，按22题给分22.[物理一选修3－4]（15分）（1）（6分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＋0.6s时刻，这列波刚好传到Q点，波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是（）高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ A.这列波的波速为16.7m/sB．质点a在这段时间内通过的路程一定等于30cmC．质点c在这段时间内通过的路程一定等于30cmD．从t时刻开始计时，质点a第一次到达平衡位置时，恰好是s这个时刻E．当t+0.5s时刻，质点b、P的位移相同（2）（9分）如图所示，半圆玻璃砖的半径R=10cm，折射率为n=，直径AB与屏幕垂直并接触于A点．激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两个光斑．请画出光路图，并求两个光斑之间的距离L．23．[物理一选修3－5]（15分）（1）（6分）下列说法正确的是。A．各种原子的发射光谱都是连续谱B．爱因斯坦的光子说解释了光电效应现象，光电子的最大初动能与入射光子的频率有关C．原子核的比结合能大小可反映原子核的稳定程度，该值随质量数的增加而增大D．根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式模型E．实物粒子也具有波动性，这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ （2）（9分）如图所示，一水平面上P点左侧光滑，右侧粗糙，质量为m的劈A在水平面上静止，上表面光滑，A轨道右端与水平面平滑连接，质量为M的物块B恰好放在水平面上P点，物块B与水平面的动摩擦因数为μ=0.2。一质量为m的小球C位于劈A的斜面上，距水平面的高度为h=0.9m。小球C从静止开始滑下，然后与B发生正碰（碰撞时间极短，且无机械能损失）。已知M=2m，g=10m/s2,求：(1)小球C与劈A分离时，C的速度大小(2)小球C与物块B碰后的速度和物块B的运动时间？2012—2013学年度上学期三模考试高三年级物理试卷参考答案19【解析】(1)反应时间为t=0.9s高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ A==20m.（2分）(2)根据，得代入数据得：B=40m（2分）(或者先求出加速度a，再求出B)C=A+B=60m.（2分）(3)司机的反应距离为s=vt=20×(0.9+0.1)m=20m（1分）司机的刹车距离为x==32.4m（1分）停车距离L=s+x=52.4m,52.4m>50m,故不能在50m内停下来.（1分）20【解析】（1）对于电子通过加速电场的过程，根据动能定理有（1分）解得（1分）（2）由，可知偏转电场变化的周期而，（1分）设偏转电场电压为U1时，电子刚好飞出偏转电场，此时电子沿电场方向的位移为，根据牛顿定律和运动学公式有，（2分）解得（2分）所以，为使电子能打在荧光屏上，所加偏转电压应小于320V。电子沿电场方向的最大位移恰为设电子射出偏转电场的速度与初速度方向的最大夹角为，则（2分）电子打在荧光屏上的最大偏移量（2分）或根据相似三角形求解由对称性可得电子打在荧光屏产生亮线的最大长度为（1分）高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ 21【解析】（1）与隔板成450角的粒子进入磁场后的轨迹如图所示，设粒子在磁场中的运动半径为R，则有:①粒子在磁场中运动的周期:②由于粒子在磁场中运动轨迹所对应的圆心角为2700，则粒子在磁场中运动的时间为:③由①②③得④到达隔板的位置与小孔0的距离为:L=⑤图1分，每个式子1分，共6分（2）所有通过O点射入的带电粒子可能经过的区域如图所示，由图知面积为：⑥代入得：⑦图2分，每个式子2分，共6分22（6分）BDE每个2分（9分）【解析】画出如图光路图，（3分）高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ 设折射角为r，根据折射定律解得(3分)由几何知识得，ΔOPQ为直角三角形，所以两个光斑PQ之间的距离解得(3分)23（6分）BDE每个2分（9分）(1)3m/s水平方向动量守恒1分，能量关系1分，结果1分,共3分(2)小球C与B发生正碰后速度分别为,规定向右为正方向，由动量守恒得（1分）机械能不损失（1分）代入得 =2m/s（1分）=-1m/s（负号说明小球C最后向左运动）（1分）物块B减速至停止运动时间设为t，由动量定理（1分）得=1s（1分）高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com|我们负责传递知识！ 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