2014东城区普通校联考高考物理模拟(3月份)

2014东城区普通校联考高考物理模拟（3月份）
一、选择题(每题6分，共48分)
1．（6分）对一定量的气体，下列说法正确的是（）
A．气体体积是指所有气体分子的体积之和
B．气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高
C．气体对器壁的压强是由于地球吸引而产生的
D．当气体膨胀时，气体对外做功，因而气体的内能一定减少
2．（6分）下列说法中正确的是（）
A．α粒子散射实验发现了质子
B．玻尔理论不仅能解释氢的原子光谱，也能解释氦的原子光谱
C．热核反应的燃料是氢的同位素，裂变反应的燃料是铀
D．中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量
3．（6分）在用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转．而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么（）
A．只增加a光的强度可使逸出的电子最大初动能变大
B．在同种介质中a的传播速度小于b的传播速度
C．a光的波长一定大于b光的波长
D．若光从同种介质射向空气时，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角
4．（6分）2013年6月20日，我国首次实现太空授课，航天员王亚平在飞船舱内与地面学生实时交流了51分钟．设飞船舱内王亚平的质量为m，用R表示地球的半径，用r表示飞船的轨道半径，g表示地球表面处的重力加速度，g′表示飞船所在处的重力加速度，用F表示飞船舱内王亚平受到地球的引力，则下列关系式中正确的是（）A．g′=0 B．g′=g C．F=mg D．F=mg
5．（6分）如图a所示，一根水平张紧弹性长绳上有等间距的O、P、Q质点，相邻两质点间距离为l.0m． t=0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴方向振动，并产生沿x轴正方向传播的波，O质点振动图象如图b所示，当O质点第一次达到正方向最大位移时刻，P质点刚开始振动，则下列说法正确的是（）
A．O、P两质点之间的距离为半个波长
B．绳中所有的质点都沿x轴匀速移动
C．这列波传播的速度为1.0m/s
D．在一个周期内，O质点通过的路程为4.0m
6．（6分）某电场的电场线分布如图所示，电场中有A、B两点，则以下判断正确的是（）
A．A点的场强大于B点的场强，B点的电势高于A点的电势
B．若将一个电荷由A点移到B点，电荷克服电场力做功，则该电荷一定为负电荷
C．一个负电荷处于B点的电势能大于它处于A点的电势能
D．若将一个正电荷由A点释放，该电荷将在电场中做加速度减小的加速运动
7．（6分）如图所示，矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿逆时针方向转动．已知匀强磁场的磁感强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l1，ad边的边长为l2，线圈电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时（）
A．线圈中感应电流的方向为abcda
B．线圈中的感应电动势为2nBl2ω
C．穿过线圈磁通量随时间的变化率最大
D．线圈ad边所受安培力的大小为
8．（6分）某游乐场开发了一个名为“翻天滚地”的游乐项目．原理图如图所示：一个圆弧形光滑圆管轨道ABC，放置在竖直平面内，轨道半径为R，在A 点与水平地面AD相接，地面与圆心O等高，MN是放在水平地面上长为3R、
厚度不计的减振垫，左端M正好位于A点．让游客进入一个中空的透明弹性球，人和球的总质量为m，球的直径略小于圆管直径．将球（内装有参与者）从A处管口正上方某处由静止释放后，游客将经历一个“翻天滚地”的刺激过程．不考虑空气阻力，弹性球可看作质点．那么以下说法中正确的是
（）
A．要使球能从C点射出后能打到垫子上，则球经过C点时的速度至少为
B．要使球能从C点射出后能打到垫子上，则球经过C点时的速度至少为
C．若球从C点射出后恰好能打到垫子的M端，则球经过C点时对管的作用力大小为
D．要使球能通过C点落到垫子上，球离A点的最大高度是5R
二、第二部分（非选择题共180分）
9．（9分）像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，每个光电门都是由激光发射和接收装置组成．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图1所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上间距为L的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．可以装载钩码的小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．（1）在某次测量中，用游标卡尺测量窄片K的宽度，游标卡尺如图3所示，则窄片K的宽度d= m（已知L＞＞d），光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=4.0×10﹣2s，t2=2.0×10﹣2s；
（2）用米尺测量两光电门的间距为L=0.40m，则小车的加速度大小a= m/s2；
（3）该实验中，为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力，就必须平衡小车受到的摩擦力，正确的做法是；（4）某位同学通过测量，把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F，作出a﹣F图线．如图2的实线所示．试分析：图线不通过坐标原点O的原因是．
10．（16分）如图，一滑块经水平轨道AB，进入竖直平面内的四分之一圆弧轨道BC．已知滑块的质量m=0.60kg，在A点的速度v A=8.0m/s，AB长x=5.0m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15，圆弧轨道的半径R=2.0m，滑块离开C点后竖直上升h=0.20m，取g=10m/s2．求：
（1）滑块经过B点时速度的大小；
（2）滑块经过B点时圆弧轨道对它的支持力的大小；
（3）滑块在圆弧轨道BC段克服摩擦力所做的功．
11．（18分）某学习小组为了研究影响带电粒子在磁场中偏转的因素，制作了一个自动控制装置，如图所示，滑片P可在R2上滑动，在以O为圆心，半径为R=10cm的圆形区域内，有一个方向垂直纸面向外的水平匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.10T．竖直平行放置的两金属板A、K相距为d，连接在电路中，电源电动势E=91V，内阻r=1.0Ω，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω，S1、S2为A、K板上的两个小孔，且S1、S2跟O在竖直极板的同一直线上，OS2=2R，另有一水平放置的足够长的荧光屏D，O点跟荧光屏D点之间的距离为H．比荷为2.0×105C/kg的离子流由S1进入电场后，通过S2向磁场中心射去，通过磁场后落到荧光屏D上．离子进入电场的初速度、重力、离子之间的作用力均可忽略不计．问：
（1）判断离子的电性，并分段描述离子自S1到荧光屏D的运动情况？
（2）如果离子恰好垂直打在荧光屏上的N点，电压表的示数多大？
（3）电压表的最小示数是多少？要使离子打在荧光屏N点的右侧，可以采取哪些方法？
12．（20分）如图所示，光滑水平面MN左端挡板处有一弹射装置P，右端N与处于同一高度的水平传送带之间的距离可忽略，传送带水平部分NQ的长度L=8m，皮带轮逆时针转动带动传送带以v=2m/s的速度匀速转动．MN上放置两个质量都为m=1kg的小物块A、B，它们与传送带间的动摩擦因数μ=0.4．开始时A、B静止，A、B间压缩一轻质弹簧，其弹性势能E p=16J．现解除锁定，弹开A、B，并迅速移走弹簧．取g=10m/s2．
（1）求物块B被弹开时速度的大小；
（2）求物块B在传送带上向右滑行的最远距离及返回水平面MN时的速度v B′；
（3）A与P相碰后静止．当物块B返回水平面MN后，A被P弹出，A、B相碰后粘接在一起向右滑动，要使A、B 连接体恰好能到达Q端，求P对A做的功．
13．（9分）用双缝干涉测光的波长．实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm．用测量头来测量亮纹中心的距离．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图乙所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数．
（1）分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图（丙）所示，则对准第1条时读数x1= mm、对准第4条时读数x2= mm；
（2）写出计算波长λ的表达式，λ= （用符号表示），λ= nm；
参考答案与试题解析
一、选择题(每题6分，共48分)
1．【解答】A、气体分子间空隙很大，气体的体积大于所有气体分子的体积之和．故A错误；
B、温度的微观含义是反映物体内分子的热运动剧烈程度，温度越高，分子热运动越剧烈．故B正确；
C、气体的压强产生的机理是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的，而不是地球引力产生的，故C错误；
D、当气体膨胀时，气体对外做功，而内能变化无法判断．故D错误．
故选：B．
2．【解答】A、α粒子散射实验得出了原子的核式结构模型；故A错误；
B、玻尔理论成功解释了氢原子光谱，但是有局限性，不能解释其它原子的光谱．故B错误；
C、热核反应的燃料是氢的同位素，裂变反应的燃料是铀．故C正确；
D、中子和质子结合成氘核有质量亏损，释放能量．故D错误．
故选：C．
3．【解答】用一定频率的a单色照射光电管时，电流表指针会发生偏转，知γa＞γ0，a光的波长小于b光的波长，而b光的强度不能使电流计G的指针发生偏转，发生光电效应的条件：γ＞γ0，可知，γb＜γ0，
A、由光电效应方程E km=hγ﹣W0知，入射光的频率决定电子的最大初动能的大小，与光的强度无关，故A错误；
B、由上分析可知，γa＞γb，因此可将a光看成紫光，而b光看成红光，由于紫光的折射率大，则传播速度小，所以同种介质中a的传播速度小于b的传播速度，故B正确；
C、由B选项分析可知，a光的波长一定小于b光的波长，故C错误；
D、若光从同种介质射向空气时，由a光的折射率大于b光的，根据sinC=，可知，a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角．故D错误．
故选：B．
4．【解答】根据G=ma=mg′知加速度与距离的平方成反比，故，即g′=，F=mg′=m；
故选：B．
5．【解答】A、由题，OP距离是波长，则波长λ=4m，故A错误；
B、绳中所有的质点都是上下振动，不随波迁移，故B错误；
C、由振动图象T=4s，则波速v==1m/s．故C正确；
D、在一个周期内，质点O通过的路程为S=4A=20cm=0.2m．故D错误．
故选：C．
6．【解答】A、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以A点的场强大于B点的场强，沿电场线的方向，电势降低，所以B点的电势高于A点的电势，所以A正确；
B、电荷由A点移到B点，电荷克服电场力做功，所以该电荷一定为正电荷，所以B错误；
C、从B到A的过程中，电场力对负电荷做负功，电势能增加，所以负电荷处于A点的电势能大于它处于B点的电势能，所以C错误；
D、将一个正电荷由A点释放，电荷受到的力的方向向左下，电荷向左下运动，左下的电场线密，所以正电荷受到的电场力增大，加速度增大，所以D错误．
故选：A．
7．【解答】A、图示时刻，ad速度方向向里，bc速度方向向外，根据右手定则判断出ad中感应电流方向为a→d，bc中电流方向为c→b，线圈中感应电流的方向为adcba．故A错误；
B、线圈中的感应电动势为E=nBSω=nBl1l2ω．故B错误；
C、图示时刻ad、bc两边垂直切割磁感线，线圈中产生的感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律分析得知，磁通量的变化率最大．故C正确；
D、线圈ad边所受安培力的大小为F=nBIl2=nB•l2=．故D正确．
故选：CD．
8．【解答】A、B、要使球能从C点射出后能打到垫子上，从C点开始做平抛运动，竖直分位移为R，故：
R=
x=v C t
其中：4R≥x≥R
解得：，故A错误，B正确；
D、要使球能通过C点落到垫子上N点，球离A点的高度最大，根据动能定理，有：
mgh=mgR+
其中：
解得：h=5R，故D正确；
C、若球从C点射出后恰好能打到垫子的M端，在C点的速度为；
重力和支持力的合力提供向心力，设支持力向下，根据牛顿第二定律，有：
解得：，负号表示方向与假设方向相反，是向上；
故选：BCD．
二、第二部分（非选择题共180分）
9．【解答】（1）根据图（3）可知，主尺的读数为8mm，游标尺上第0个刻度与主尺上某一刻度对齐，因此最后读数为：8mm+0×0.05mm=8.00mm=0.00800m
故答案为：0.00800．
（2）窄片K的宽度很小，可以利用平均速度来代替瞬时速度，因此有：
根据速度与位移关系可知小车的加速度大小为：
故答案为：0.15．
（3）根据物体平衡条件进行平衡摩擦力，具体操作为：在不挂砂和砂桶的情况下将木板一端抬高，当小车能够匀速下滑时说明已经平衡摩擦力．
故答案为：在不挂砂和砂桶的情况下将木板一端抬高，当小车能够匀速下滑时说明已经平衡摩擦力．
（4）由图2可知，开始物体所受拉力为零时，却产生了加速度，故操作过程中平衡摩擦力时木板倾角过大．
故答案为：平衡摩擦力时木板倾角过大（或平衡摩擦力过度）．
10．【解答】解：（1）滑块从A到B过程，只有摩擦力做功，由动能定理得
﹣fx=mv B2﹣mv A2①
其中摩擦力 f=μmg ②
联立上式，解得
v B=7.0m/s ③
即滑块经过B点时速度的大小为7.0m/s．
（2）在圆弧上B点，支持力和重力的合力提供向心力
N﹣mg=m④
解得
N=mg+=20.7N ⑤
即滑块经过B点时圆弧轨道对它的支持力的大小为20.7N
（3）滑块离开C点后做竖直上抛运动，由运动学公式
v C2=2gh ⑥
从B到C的过程中，设摩擦力做功W f，由动能定理
﹣mgR﹣W f=m﹣m⑦
联立③⑥⑦式，解得 W f=﹣1.0J
克服摩擦力做功W f′=1.0J
即滑块在圆弧轨道BC段克服摩擦力所做的功为1.0J．
11．【解答】（1）离子在AK间加速，受向右的电场力，板间电场方向也是向右，故离子带正电；
粒子在两金属板间做匀加速直线运动，
离开电场进入磁场前做匀速直线运动，
在磁场中做匀速圆周运动，
离开磁场后做匀速直线运动，直到打在荧光屏上；
（2）离子在磁场中偏转90°，所以轨迹半径为：r=R=10cm
由Bqv=m
Uq=mv2
联立得：U=30V
（3）电压表最小电压为：U min= E
代入数据得：U min=10V
要使离子打在荧光屏上N点的右侧，离子在磁场中偏转轨迹半径变大，由r=，可以提高离子速度或减小磁场的磁感应强度．
方法一、向右移动滑动变阻器滑片，增大平行板间电压，
方法二、提高电源电动势，增大平行板间电压，
方法三、减小磁场的磁感应强度．
答：（1）离子带正电，分段描述离子自S1到荧光屏D的运动情况为：粒子在两金属板间做匀加速直线运动，
离开电场进入磁场前做匀速直线运动，
在磁场中做匀速圆周运动，
离开磁场后做匀速直线运动，直到打在荧光屏上；
（2）如果离子恰好垂直打在荧光屏上的N点，电压表的示数为30V；
（3）电压表的最小示数是10V，要使离子打在荧光屏N点的右侧，可以采取方法一、向右移动滑动变阻器滑片，增大平行板间电压，
方法二、提高电源电动势，增大平行板间电压，
方法三、减小磁场的磁感应强度．
12．【解答】（1）对于A、B物块被弹簧分开的过程，由动量守恒定律得：
mv A=mv B
再由能量守恒知：
Ep=mv A2+mv B2
代入数据得：v A=v B=4m/s
（2）以B物体为研究对象，滑到最右端时速度为0，根据动能定理：﹣μmgs=0﹣mv B2
得：s=2m
因为v B＞v所以B物体返回到水平面MN后的速度为V B′=V=2m/s；
（3）设A与B碰前的速度为V A1 B被A碰撞一起向右运动的速度为V B2
要使A、B连接体刚好从Q端滑出则B物体的末速度V B3=0；
由匀变速直线运动规律知V B22=2as 且μmg=ma
得：V B2=8m/s，
对于A、B的碰撞过程由动量守恒得：mV A1﹣mV B1=2mV B2
得：V A1=18m/s
由动能定律得P对A做的功为：W=mV A12=162J
答：（1）物块B被弹开时速度4m/s；
（2）物块B在传送带上向右滑行的最远距离为2m，返回水平面MN时的速度v B′为2m/s．
（3）P对A做的功162J．
13．【解答】（1）测第一条时固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×19.0=0.190mm，所以最终读数为2.190mm．测第二条时固定刻度读数为7.5mm，可动刻度读数为0.01×36.8=0.368mm，所以最终读数为7.868mm．（2）根据双缝干涉条纹的间距公式，知．代入数据得：λ=676nm．
故本题答案为：（1）2.190，7.868 （2），676．
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