2013级高考物理模拟题

高2013级高考物理模拟题（1）
1．近年来，智能手机的普及使“低头族”应运而生。

近日研究发现，玩手机时，就有可能让颈椎承受多达60磅(约270N)的重量。

不当的姿势与一系列健康问题存在关联，如背痛、体重增加、胃痛、偏头痛和呼吸道疾病等，当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量；但当低头时，颈椎受到的压力会随之变化。

现将人低头时头颈部简化为如图所示的模型：重心在头部的P 点，颈椎OP(轻杆)可绕O 转动，人的头部在颈椎的支持力和沿PA 方向肌肉拉力的作用下处于静止。

假设低头时颈椎OP 与竖直方向的夹角为450
, PA 与竖直方向的夹角为600
，此时颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的(732.13414.12≈≈，)（ ）
A. 4. 2倍
B. 3.3倍
C. 2.8倍
D. 2.0倍
2．北京时间2016年2月11日23：40左右，激光干涉引力波天文台（LIGO ）负责人宣布：人类首次发现了引力波。

他来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞（质量分别为26个和39个太阳质量）互相绕转最后合并的过程。

合并前两个黑洞互相绕转形成一个双星系统，关于此双星系统，下列说法正确的是（ ）
A ．两个黑洞绕行的角速度相等
B ．两个黑洞绕行的线速度相等
C ．两个黑洞绕行的向心加速度相等
D ．质量大的黑洞旋转半径大
3.（5分）两列简谐横波在同一介质中传播，传播速度大小相同，振幅均为20cm 。

实线波沿x 轴正方向传播，频率为2Hz ，虚线波沿x 轴负方向传播。

t=0时刻，两列波的部分波形如图所示。

下列说法正确的是（ ）
A ．两列波在相遇区域会形成干涉图样
B ．虚线波的周期为0.75s
C ．t=0时刻，平衡位置在x=0处的质点速度不为零
D ．t =0时刻，平衡位置在x=8.5m 处的质点位移为20cm
4. 如图，O 、A 、B 为一直线上的三点，OA =AB=r ，在O 处固定一个点电荷+Q ，若一点电荷-q 放在
A 、
B 两点所受库仑力分别为F A 、F B ，电场强度分别为E A 、E B ，电势能分别为εA 、εB ，OA 、AB 之间
电势差分别为U OA 、U OB ，则（ ）
A ．E A = 2E
B B ．F A = 4F B
C ．U OA = U OB
D ．ε
A
＞ εB
5.潜水员在折射率为2的海水下h 深处，向上观察水面，能看到的天穹和周围的景物都出现在水面上的一个圆形面积为S 的区域内.关于圆面积S 和深度h 的关系，正确的说法是 （ ） A.S 与水深h 成正比 B.S 与水深h 成反比 C.S 与水深h 的平方成正比 D.S 与水深h 的平方成反比
6.如图所示，导体棒ab 两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c 、d 相接。

c 、d 两个端点接在匝数比n 1∶n 2＝10∶1的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R 0，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向竖直向下，导体棒ab 长为L(电
O A B
A O
阻不计)，绕与ab 平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动。

如果滑动变阻器的阻值为R 时，通过电流表的电流为I ，则 ( ) A ．变压器原线圈两端的电压U 1＝10IR B ．滑动变阻器上消耗的功率为P ＝100I 2
R
C ．取ab 在环的最低端时t ＝0，则导体棒ab 中感应电流的表 达式是i ＝2Isin ωt
D ．ab 沿环转动过程中受到的最大安培力F ＝2BIL
7．如图所示，带有挡板的光滑斜面固定在水平地面上，斜面的倾角为
30=θ。

质量均为1kg 的A 、B 两物体用轻弹簧拴在一起，弹簧的劲度系数为5N/cm ，质量为2kg 的物体C 用细线通过光滑的轻质定滑轮与物体B 连接。

开始时A 、B 均静止在斜面上，A 紧靠在挡板处，用手托住C ，使细线刚好被拉直。

现把手拿开，让C 由静止开始运动，从C 开始运动到A 刚要离开挡板的过程中，下列说法正确的是（取g=10m/s 2
）( ) A ．初状态弹簧的压缩量为1cm B ．末状态弹簧的伸长量不为1cm C ．物体C 克服绳的拉力所做的功为0.2J D ．物体B 、C 与地球组成的系统机械能守恒
8．（6分）某学习小组用图甲所示的实验装置探究“动能定理”。

他们在气垫导轨上安装了一个光电门B ，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A 处由静止释放。

图甲 图乙
（1）某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d ，如图乙所示，则d = mm 。

（2）下列实验要求中不必要的一项是 （请填写选项前对应的字母）。

A ．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B ．应使A 位置与光电门间的距离适当大些
C ．应将气垫导轨调至水平
D ．应使细线与气垫导轨平行
（3）实验时保持滑块的质量M 和A 、B 间的距离L 不变，改变钩码质量m ，测出对应的力传感器的示数F 和遮光条通过光电门的时间t ，通过描点作出线性图象，研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系，处理数据时应作出的图象是 （请填写选项前对应的字母）。

A. 作出“F t -图象” B ．作出“F t -2图象” C. 作出“F t 12-图象”
D. 作出“21F t
-图象”
9.（9分）实验桌上有下列实验仪器：
1 0
2 0
5
10
15
20
cm
A．待测电源（电动势约3V，内阻约7Ω）；
B．直流电流表（量程0～0.6～3A，0.6A档的内阻约0.5Ω，3A档的内阻约0.1Ω；）
C．直流电压表（量程0～3～15V，3V档内阻约5kΩ，15V档内阻约25kΩ）；
D．滑动变阻器（阻值范围为0～15Ω，允许最大电流为1A）；
E．滑动变阻器（阻值范围为0～1000Ω，允许最大电流为0.2A）；F．开关、导线若干；
请你解答下列问题：
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻，要求测量有尽可能高的精度且便于调节，应选择的滑
动变阻器是（填代号）。

②某同学根据测得的数据，作出U—I图象如图乙中图线a所示，由此可知电源的电动势 E = V，内阻r = Ω；
③若乙图中的图线b是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果将此小灯泡与上述电源组成闭合回路，此
时小灯泡的实际功率为 W。

④请将图甲中实物连接成实验电路图；
10.（15分）汽车尾气是形成雾霾的重要污染源，为减少污染，目前国家提倡使用电动汽车。

在平
直的公路上一辆电动汽车由甲处从静止开始启动，先做20s的匀加速直线运动速度达到
15 m/s时，再匀速运动240s电动汽车通过乙处。

现有一辆质量为m=l000kg的燃油轿车，其发动
机的额定输出功率P= 90kw，它也从甲处由静止开始以恒定的输出功率P启动做直线运动，轿车通
过乙处时速度达到最高速度30m/s。

设轿车运动时所受的阻力不变，轿车每做l焦耳的功排放的气
态污染物的质量为k=3 xl0-6g，求：
(1)甲乙两地相距多远？
(2)燃油轿车从甲地运动到乙地的过程中排放的气态污染物质量为多少？
11．（17分）如图，ab和cd为质量m=0.1kg、长度L=0.5m、电阻R=0.3Ω的两相同金属棒，ab放
在半径分别为r 1=0.5m 和r 2=1m 的水平同心圆环导轨上，导轨处在磁感应强度为B=0.2T 竖直向上的匀强磁场中；cd 跨放在间距也为L=0.5m 、倾角为030＝θ的光滑平行导轨上，导轨处于磁感应强度也为B=0.2T 方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。

四条导轨由导线连接并与两导体棒组成闭合电路，除导体棒电阻外其余电阻均不计。

ab 在外力作用下沿圆环导轨匀速转动，使cd 在倾斜导轨上保持静止。

ab 与两圆环导轨间的动摩擦因数均为0.5，重力加速度为g=10m/s 2。

求： （1）从上向下看ab 应沿顺时针还是逆时针方向转动？ （2）ab 转动的角速度大小； （3）作用在ab 上的外力的功率。

12．(19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 =4.0×102-T 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其左边界与x 轴交于P 点；在x ＞0的某区域内有电场强度大小E = 3.2×104
N/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 =4.0×1025-kg 、电荷量q =-2.0×1017-C 的带电粒子从P 点以速度v=4.0×106m/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，试讨论电场强度的大小E ′与电场左边界的横坐标x ′的函数关系。

m
高2013级高考物理模拟题（1）
1 B 2A 3 B 4B 5C 6BD 7AC 8【知识点】实验：探究动能定理
【试题解析】（1）游标卡尺不需要估读，主尺刻度为2mm ，因为分度值为0．05mm ，所以游标尺刻度为0．05×6mm ＝0．30mm ，因此直径为d ＝2．30mm ；
（2）拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关；应使A 位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差；应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力；要保持拉线方向与气垫导轨平行，拉力才等于合力。

故选A 。

（3）根据牛顿第二定律可知：F=Ma ，而a ＝，所以F ＝故应作出图象，C 正确。

【答案】（1）2．30（2）A （3）C
9. (2分)① D (2分)② 3.0 6.0 (2分)③ 0.375 (3分)④
10．设甲、乙两地相距x
(1)电动汽车在开始t 1=20s 的时间内：x 1=1502
1=⨯+t v v t o m …（2分）
电动汽车在t 2=240s 的时间内：x 2=v t t 2=3600m ……（2分）
x =x 1+x 2=3750m ……（2分） 甲、乙两地相距3750m
(2)设轿车从甲处运动到乙处所需的时间为t ，运动时所受阻力为f
f =m v P
=3×103N ……(2分)
W -fx =2
1mv m 2 W =fx +2
1mv m 2=117×105J ………（3分）
污染物的质量为 Δm =kW =35.1g …… (1分) 11．（17分）
（1）从上往下看，ab 应沿顺时针方向转动…3分 （2）对cd 进行受力分析可知：mgsin θ=BIL
代入数据可得：
流过ab 和cd 的电流I=BL
mg θsin =5.02.030sin 101.0⨯⨯⨯
A=5A……2分
根据闭合电路欧姆定律，ab 产生的感应电动势E=I*（2R ）=5×2×0.3V=3V Ab 切割磁感线产生感应电动势
E=BLV
所以E=BL*
()2121
r r ωω+代入数据可得: E=()35.02
1
5.02.0=+⨯⨯⨯ωω………………4分
所以：ω= 40 rad/s…………2分
（3）从能量转化和守恒的角度看，作用在ab 棒上的外力对ab 棒做功的功率，在数值上应等于ab
棒克服摩擦力做功的功率与回路产生的电功率之和：所以：P=f a v a +f b v b +IE. ………2分 其中：fa=fb=N mg 25.0101.02
1
5.021=⨯⨯⨯=*
μ v a =ωr 1=40×0.5m/s=20m/s………1分 v b =ωr 2=40×1.0m/s=40m/s………1分 所以P=0.25×20w+0.25×40w+5×3w=30w……1分
12.【试题解析】（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛
顿第二定律有
代入数据解得：r=2m
如图1所示轨迹交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O1为粒子运动轨迹的圆心，且圆心角为60°。

在磁场中运动时间
代入数据得：
（2）带电粒子离开磁场垂直进入电场后做类平抛运动，设带电粒子离开电场时的速度偏向角为θ，如图1,则：
设Q 点的横坐标为x 则：
由上两式解得：x=6m 。

（3）电场左边界的横坐标为x ′。

①当0＜x ′＜4m 时，如图2，
设粒子离开电场时的速度偏向角为θ′，
则：
又：
由上两式解得：
②当4m ≤
≤6m 时，如图3，有
将y=1m 及各数据代入上式解得：
【答案】（1）2m ；
（2）6m （3）①当0＜x ′＜4m 时，②当4m ≤
≤6m 时，。