新课标2012物理模拟二

灯泡
新课标2012物理模拟二
二、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，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．以下涉及物理学史上的叙述中，说法正确的是
A ．伽利略探究物体下落规律的过程使用的科学方法是：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论.
B ．安培通过多年的研究，发现了电流周围存在磁场
C ．开普勒揭示了行星的运动规律，为牛顿万有引力定律的发现奠定了基础
D ．居里夫妇首先发现了天然放射现象，从而第一次揭示了原子核存在结构
15．如图所示，匝数为50匝的矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小B =10
2
T 的水平
匀强磁场中，线框面积S =0．5m 2，线框电阻不计。

线框绕垂直于磁场的轴OO ′以角速
度ω=100rad/s 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220V ，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流 为10A ，下列说法正确的是 A ．在图示位置线框中产生的感应电动势最大 B ．线框中产生交变电压的有效值为2250V C ．变压器原、副线圈匝数之比为25︰22
D ．允许变压器输出的最大功率为5000W
16．三颗卫星都在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动，它们的轨道半径分别为r 1、r 2、r 3，且
r 1>r 2>r 3，r 2为同步卫星的轨道半径，三颗卫星在运动过程受到的向心力大小相等，则 A ．经过相同的时间，卫星1通过的路程最大 B ．三颗卫星中，卫星1的质量最大 C ．三颗卫星中，卫星1的加速度最大
D ．卫星3的周期小于24小时
17．物体沿直线运动的v -t 关系如图示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W ，则
A ．从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W
B ．从第3秒末到第5秒末合外力做功为－2W
C ．从第5秒末到第7秒末合外力做功为W
D ．从第3秒末到第4秒末合外力做功为－0.5W
18．如图所示，质量分别为m A 、m B 的A 、B 两物块用轻线连接放在倾角为θ的斜面上，用
始终平行于斜面向上的恒力F 拉A ，使它们沿斜面匀加速上升，A 、B 与斜面的动摩擦因数均为μ，为了增加轻线上的张力，可行的办法是 A ．增大A 物的质量 B ．增大B 物的质量
C ．增大倾角θ
D ．增大动摩擦因数μ
19．四个等量异种点电荷分别放置于正方形的顶点上，a 、b 分别
为所在边的中点，如图所示一点电荷从图中a 点沿直线移到b 点的过程中，下列说法正确的是
A ．静电力对电荷做正功，电荷的电势能减小
B ．静电力对电荷做负功，电荷的电势能增加
C ．电荷所受的静电力先增加后减小
D ．电荷所受的静电力先减小后增加
20．如图（a）所示，在光滑水平面上用恒力F拉质量为1kg的单匝均匀正方形铜线框，在1位置以速度v0=3m/s进入匀强磁场时开始计时t=0，此时线框中感应电动势1V，在t=3s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场.此过程中v-t图象如图（b）所示，那么
A．t=0时，线框右侧的边两端MN间电压为0.25V
B．恒力F的大小为0.5N
C．线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为2m/s
D．线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为1m/s
21．如图所示，带正电的物块A放在足够长的不带电小车B上，两者均保持静止，处在垂直纸面向里的匀强磁场中，在t=0时用水平恒力F向右拉小车B，t=t1时A相对B开始滑动，已知地面光滑、AB间粗糙，A带电荷量保持不变，则关于A、B的v t 图象，下图大致正确的是
第Ⅱ卷（非选择题共174分）
三、非选择题：
（一）必考题
22．（6分）
如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的装置.
（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持不变.平衡摩擦力后，用钩码所受的重力作为小车所受的合外力F，用DIS测小车的加速度a.
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F
关系图线（如图所示）.此图线的AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是
A ．小车与轨道之间存在摩擦
B ．导轨保持了水平状态
C ．所挂钩码的总质量太大
D ．所用小车的质量太大 23．（9分）
某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G (量程为1mA 、内阻约为100Ω) 的内阻.实验室中可供选择的器材有：
电流表A 1：量程为3mA 内阻约为200Ω； 电流表A 2：量程为0.6A ，内阻约为0.1Ω； 定值电阻R 1：阻值为10Ω； 定值电阻R 2：阻值为60Ω；
滑动变阻器R 3：最大电阻20Ω，额定电流1.5A ； 直流电源：电动势1.5V ，内阻0.5Ω； 开关，导线若干.
（1）为了精确测量电流表G 的内阻，你认为该小组同学应选择的电流表为 ，定值电阻为 .（填写器材的符号）
（2）在方框中画出你设计的实验电路图.
（3）按照你设计的电路进行实验，测得电流表A 的示数为I 1，电流表G 的示数为I 2， 则电流表G 的内阻的表达式为r g = . 24．（14分）
一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以012/v m s =的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关。

某时刻，车厢脱落，并以大小为2
2/a m s =的加速度减速滑行。

在车厢脱落3t s =后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍。

假设刹车前牵引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。

25．（18分）
如图所示，直角坐标系xoy 位于竖直平面内，在
≤x ≤0的区域内有磁感应强度大小 B = 4．0×10-4T 、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场，其左边界与x 轴交于P 点；在x ＞0的区域内有电场强度大小E = 4N/C 、方向沿y 轴正方向的有界匀强电场，其宽度d = 2m 。

一质量m = 6．4×10-27kg 、电荷量q =-3．2×10-19C 的带电粒子从P 点以速度v = 4×104m/s ，沿与x 轴正方向成α=60°角射入磁场，经电场偏转最终通过x 轴上的Q 点（图中未标出），不计粒子重力。

求：
（1）带电粒子在磁场中运动的半径和时间； （2）当电场左边界与y 轴重合时Q 点的横坐标； （3）若只改变上述电场强度的大小，要求带电 粒子仍能通过Q 点，讨论此电场左边界的横坐标x′与 电场强度的大小E′的函数关系。

35．[物理——选修3－5]（15分）
（1）（5分）碘的放射性同位素碘131（半衰期为8.3天）可以让人体细胞癌化，尤其是针对甲状腺细胞，甲状吸收后造成损伤.下列有关说法中正确的是（ ）
A ．在日本大地震前，正常运行的福岛核电站中使用的主要核燃料是碘131
B ．若现在有100个碘131原子核，8.3天后一定只剩下50个碘1311原子核
C ．碘131发生β衰变时所释放出的电子是原子核外电子发生电离而发射出来的
D ．碘131也可以做示踪原子；给人注射微量碘131，然后定时用探测器测量甲状腺及邻近组织的放射强度，有助于诊断甲状腺的疾病
（2）（10分）如图所示，已知水平面上的P 点右侧光滑，左侧与滑块m 1间的动摩擦因数为μ.质量分别为m 1和m 2的两个滑块在水平面上P 点的右侧分别以速度v 1、v 2向右运动，由于v 1> v 2而发生碰撞（碰撞前后两滑块的速度均在一条直线上）.二者碰后m 1继续向右运动，m 2被右侧的墙以原速率弹回，再次与m 1相碰，碰后m 2恰好停止，而m 1最终停在Q 点.测得PQ 间的距离为l .求第一次碰后滑块m 1的速率.
高三物理参考答案
题 号
14 15 16 17 18 19 20 21 答 案
AC C BD C B
D
BC
C
22. (1)小车的总质量(3分)； (2)C （3分） 23. (1) A 1、 R 2 （每空2分）
(2) 如图所示 （3分，只要有错就不给分） (3)
2
2
21)(I R I I -（2分）
24（14分）
解：设卡车的质量为M ，车所受阻力与车重之比为μ；刹车前卡车牵引力的大小为F ， 卡车刹车前后加速度的大小分别为1a 和2a 。

重力加速度大小为g 。

由牛顿第二定律有
1220 3 f Mg F Mg Ma Mg Ma Mg Ma μμμμ-=-===①②
③④
设车厢脱落后，3t s =内卡车行驶的路程为1s ，末速度为1v ，根据运动学公式有
21011
2
s v t a t =+ ⑤
101v v a t =+ ⑥
21222v a s = ⑦
式中，2s 是卡车在刹车后减速行驶的路程。

设车厢脱落后滑行的路程为,s ，有
202v as = ⑧
卡车和车厢都停下来后相距
12s s s s ∆=+- ⑨
由①至⑨式得
2
00242
333
v s v t at a ∆=-++ ○
10 带入题给数据得
36s m ∆= ○
11 评分参考：本题14分。

①至⑧式各1分，⑨○10○11式2分 25．（18分）
⑴带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律 有
r
m v qvB 2
= （1分）
代入数据得：m r 2= （1分）
轨迹如图1交y 轴于C 点，过P 点作v 的垂线交y 轴于O 1点， 由几何关系得O 1为粒子运动轨迹的圆心，且圆心角为60°。

（1分） 在磁场中运动时间qB
m
T t π2616⨯==
代入数据得：t =5．23×10-5s （1分） ⑵带电粒子离开磁场垂直进入电场后做类平抛运动 方法一：粒子在电场中加速度28/100.2s m m
qE
a ⨯==
（1运动时间s v
d t 5
1100.5-⨯== （1分）
沿y 方向分速度s m at v y /100.14
1⨯== （1分） 沿y 方向位移m at y 25.02
12
1==
（1分） 粒子出电场后又经时间t 2达x 轴上Q 点
527.510OC y
L y
t s v --=
=⨯ 故Q 点的坐标为m vt d x 0.52=+= （1分）
方法二：设带电粒子离开电场时的速度偏向角为θ，如图1，则：
4
1
1016104.62102.34tan 8
27192=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===--mv Eqd v v y
θ（2分） 设Q 点的横坐标为x
则：41
11tan =-=x θ （2分） 故x =5m 。

（1分） ⑶电场左边界的横坐标为x ′。

当0＜x ′＜3m 时，如图2，设粒子离开电场 时的速度偏向角为θ′，
则：2tan mv qd
E '='θ （2分）
又：x '
-='41
tan θ （2分）
由上两式得：x E '
-=
'416
（1分） 当3m≤'x ≤5m 时，如图3，有
222
1(5)22E q x y at mv ''-==
（2分） 将y =1m 及各数据代入上式得：
2
)5(64
x E '-=
' （2分）
35．（1）D
（2）设第一次碰后m 1滑块的速度大小为1v '，m 2滑块的速度大小为'
2v ，设向右为正方向，
根据动量守恒定律有： '
22'112211v m v m v m v m +=+ (3分)
第二次碰撞 31221
1v m v m v m -='-' (3分)
m 1过P 点向左运动过程中，由动能定理得：－μm 1gl =0－23
12
1v m
(2分) 解得： v 1'
1
(2分)。