甘肃省天水一中2014届高三下学期第五次模拟考试物理试题含答案

天水市一中2011级2013—2014学年第二学期第五次模拟考试卷
物理试题
14．下列描述中符合物理学史的是
A．开普勒发现了行星运动三定律，从而提出了日心说
B．牛顿发现了万有引力定律但并未测定出引力常量G
C．奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说
D．法拉第发现了电磁感应现象并总结出了判断感应电流方向的规律
15．a、b两物体的质量分别为m1、m2，由轻质弹簧相连.当用恒力F 竖直向上拉着a，使a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x1；当用大小仍为F 的恒力沿水平方向拉着a，使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x2，如图所示。

则
A．x1一定等于x2
B．x1一定大于x2
C．若m1>m2，则x1>x2
D．若m1<m2，则x1＜x2
16．某控制电路如图所示，主要由电源(电动势为E、内阻为r）与定值电阻R1、R2及电位器（滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是红绿两个指示灯，当电位器的触片滑向a端时,下列说法正确的是A．L1、L2两个指示灯都变亮
B ．L 1、L 2两个指示灯都变暗
C ．L 1变亮,L 2变暗
D ．L 1变暗，L 2变亮
17．如图甲所示，MN 为很大的薄金属板（可理解为无限大），金属板原来不带电．在金属板的右侧，距金属板距离为d 的位置上放入一个带正电、电荷量为q 的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布．P 是点电荷右侧，与点电荷之间的距离也为d 的一个点，几
位同学想求出
P 点的电场强度大小,但发现问题很难．他们经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道:图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的．图乙中两异号点电荷量的大小均为q,它们之间的距离为2d ，虚线是两点电荷连线的中垂线．由此他们分别求出了P 点的电场强度大小，一共有以下四个不同的答案（k 为静电力常量），其中正确的是
A ．2
98d kq B ．2
d kq C ．2
43d kq D ．2
910d kq
18．如图所示,从地面上A 点发射一枚远程导弹，假设导弹仅在地球
引力作用下，沿ACB 椭圆轨道飞行击中地面目标B ，C 为轨道的远地点,距地面高度为h ．已知地球半径为R ，地球质量为M ，引力常量为G ．则下列结论正确的是
A ．导弹在C 点的速度大于
h R GM
+ B ．导弹在C 点的速度等于
h
R GM
+ C ．导弹在C 点的加速度等于2
)(h R GM
+
D ．导弹在C 点的加速度大于
2
)
(h R GM
+ 19．如图所示，边长为L 的正方形单匝线圈abcd ，电阻r,外电路的电阻为R ，a 、b 的中点和cd 的中点的连线O O '恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度为B,若线圈从图示位置开始，以
角速度ω绕轴
O O '匀速转动，则以下判断正确的是
A ．图示位置线圈中的感应电动势最大，其值为E m =BL 2ω
B ．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=BL 2ωsin ωt
C ．线圈从图示位置转过180o 的过程中,流过电阻R 的电荷量为
q=r
R BL +2
2
D ．线圈转动一周的过程中，电阻R 上产生的热量为Q=2
42)
(4r R R L B +ωπ
20．如图所示，两根等长的细线拴着两个小球在竖直平面内各自做圆周运动.某一时刻小球1运动到自身轨道的最低点,小球2恰好运动到自身轨道的最高点，这两点高度相同，此时两小球速度大小相
同.若两小球质量均为m ，忽略 空气阻力的影响，则下列说法正
确的是
A．此刻两根线拉力大小相同
B．运动过程中,两根线上拉力的差值最大为2mg
C．运动过程中,两根线上拉力的差值最大为10mg
D．若相对同一零势能面，小球1在最高点的机械能等于小球2在最低点的机械能
21．如图所示，离水平地面h处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度。

现将一小球从地面上某一点P处，以某一初速度斜向上抛出,小球恰好能水平进入圆筒中，不计空气阻力.则下列说法中正确的是
A．小球抛出点P离圆筒的水平距离越远，抛出的初速度越大B．小球从抛出点P运动到圆筒口的时间与小球抛出时的初速度方向有关
C．弹簧获得的最大弹性势能
E与小球抛出点位置p无关
P
D．小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的机械能不守恒
22．(6分）实际电压表内阻并不是无限大，可等效为理想电流表与较大的电阻的串联．现要测量一只量程已知的电压表的内阻，器材如下：
A．待测电压表（量程6V,内阻约2kΩ待测)一只；
B．电流表（量程3A，内阻0.01Ω）一只；
C．电池组（电动势约为4V，内阻不计）;
D．滑动变阻器一个；
E．变阻箱（可以读出电阻值,0-——9999Ω）一个；
F．开关和导线若干．
某同学利用上面所给器材,进行如下实验操作：
（1）该同学设计了如图a、图b两个实验电路．为了更准确地测出该电压表内阻的大小,你认为其中相对比较合理的
是；(填“图a"或“图b"）电路．
（2)用你选择的电路进行实验时,闭合电键S，多次改变变阻器阻值，读出多组读数R和电压表的读数,由测得的数据作出1R
-图像，如
U
图c所示，则电源的电动势E= V；电压表的内阻R V= Ω.
23、（9分）某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A 为小车，B打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶(内有沙子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，把长木板不带滑轮的一端垫起适当的高度，以平衡摩擦力,先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．
（1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点,顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2－v02,弹簧秤的读数为F，小车的质量为m，然后建立△v2—x坐标系，通过描点法得到的图像是一条过原点的直线,如图乙所示，则这条直线的斜率的意义为___________．（填写表达式）
（2)若测出小车质量为0.4 kg，结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N．
（3) 本实验中是否必须满足小桶(含内部沙子)的质量远小于小车的质量（填“是”或“否"）
24．(14 分)有一质量为m=2kg的小球穿在长为L=1m的轻杆顶部，轻杆与水平方向成θ=37°角。

(1）若由静止释放小球，t=1s后小球到达轻杆底端，则小球到达杆底时它所受重力的功率为多少？
（2)小球与轻杆之间的动摩擦因数为多少？
（3)若在竖直平面内给小球施加一个垂直于轻杆方向的恒力F，由静止释放小球后保持它的加速度大
小a=1m/s2，且沿杆向下运动,则这样的恒力F的大小为多少?（g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
25．(18分) 如图所示，在第一、二象限存在场强均为E的匀强电场,其中第一象限的匀强电场的方向沿x轴正方向，第二象限的电场方向沿x轴负方向。

在第三、四象限矩形区域ABCD内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,矩形区域的AB边与x轴重合。

M点是第一象限中无限靠近y轴的一点，在M点有一质量为m、电荷量为e的质子，以初速度v0沿y轴负方向开始运动，恰好从N点进入磁场，若OM＝2ON，不计质子的重力，试求：
（1）N点横坐标d；
（2）若质子经过磁场最后能无限靠近M点，则矩形区域的最小面积是多少；
（3）在(2）的前提下,该质子由M点出发返回到无限靠近M点所需的时间。

33．【物理-—选修3—3】（15分）
（1）(6分）下列说法正确的是( ) （选对1个给3分，选对2个给4分,选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．物体吸收热量,其温度一定升高
B．橡胶无固定熔点，是非晶体
C．做功和热传递是改变物体内能的两种方式
D．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映E．第二类永动机是不能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定
律，但它违反热力学第二定律
（2）（9分)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示。

已知该气体在状态A 时的温度为27℃.求:
①该气体在状态B、C时的温度分别为多少摄氏度?
②该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少？
34．【物理——选修3—4】（15分)
（1）（6分）关于振动和波动,下列说法正确的是( ）（选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．单摆做简谐运动的周期与摆球的质量有关
B．部队过桥不能齐步走而要便步走,是为了避免桥梁发生共振现象C．在波的干涉中,振动加强的点位移不一定始终最大
D．各种波均会发生偏振现象
E．我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在离我们远去
（2）（9分) 如图所示,用折射率n=3的玻璃制成的三棱镜截面。

平行光线由AB面入射，从BC面射出时光线与BC面垂直.则斜
射到AB面上光线的入射角是多少？斜射到AB面上的光束，并能从BC面上射出的那部分光束宽度是AB边长的多少倍?
35．【物理——选修3—5】（15分）
（1）（6分)下列关于近代物理知识的说法正确的是( ) （选对1个给3分，选对2个给4分,选对3个给6分,每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．汤姆生发现了电子,表明原子具有核式结构
B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
C．光照到某金属上不能发生光电效应，是因为该光波长太长D．按照玻尔理论，氢原子辐射光子时,核外电子的动能增加E．β衰变的实质是原子核内的中子转化成了质子和电子
(2）（9分）如图所示，两个木块的质量分别为m1=0.2kg、m2 =0。

6 kg中间用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上，且m1左侧靠一固定竖直挡板。

某一瞬间敲击木块m2使其获得0。

2m/s的水平向左速度，木块m2向左压缩弹簧然后被弹簧弹回，弹回时带动木块m1运动。

求:
①当弹簧拉伸到最长时，木块m1的速度多大？
②在以后的运动过程中，木块m1速度的最大值为多少？
物理参考答案
题号 14 15 16 17 18 19 20 21 答案
B
A
B
A
C
D
CD
AD
22。

（6分) ⑴图b ， ⑵ 4； 1785.7 23．(9分）
2F
m
（1） （2） 1 （3） 否
24．（14分）解:（1)由1
2L vt 得 v=2m/s （1分） P=mgvsin37 º=24W
(2
分） （2)
（1分)
，
，
(2分）
（1分）
（1分）
（3），， （1分)
（1分）
若F垂直杆向上，则有：（2分）
若F垂直杆向下，则有
(2分）
25．（18分）
解：（1）粒子从M点到N点做类平抛运动,设运动时间为t1，则有（1分）（1分）（2分）
解得，(2分)
(2)根据题意作出质子的运动轨迹如图所示
设粒子到达N点时沿x轴正方向分速度为v x，则(1分）
质子进入磁场时的速度大小为(2分）
质子进入磁场时速度方向与x轴正方向夹角为45o （1分）根据几何关系，质子在磁场中做圆周运动的半径为R＝，
AB边的最小长度为2R＝2，BC边的最小长度为R+d＝+d,矩形区域的最小面积为S＝（2分）（3）质子在磁场中运动的圆心角为，
运动时间t2＝（1分）
又（2分）
根据对称性，质子在第二象限运动时间与在第一象限运动时间相等,
质子在第一象限运动时间
(1分)
质子由M 点出发返回M 点所需的时间为：T ＝2t 1+t 2＝+
（2分）
33．[物理--选修3—3］（1 5分） (1）BCE
(2）解:①气体从状态A 到状态B ：
A B
A B
P P T T =得200B
T
=K 即73B
t
=-℃ （3分）
气体从状态B 到状态C ：
C B
C B
V V T T = 得 300C T =K 即27C
t
=℃ （3分）
②气体从状态A 到状态C 过程中是吸热 （1分） 吸收的热量200Q P V =∆=J （2分） 34．［物理——选修3—4］(1 5分） (1）BCE
（2）解：要使光线从BC 面射出时光线与BC 面垂直，那么在三棱镜中的入射光线也必与BC 面垂直，这样的入射光线只有经AC 面全反射才能获得,如图所示。

此时：θ＝90°－30°＝60° （2分) r ＝180°―90° ― 30° ―30° ＝30° （2分）
根据光的折射定律得: sin i ＝n sin r ＝
2
3
i ＝60° （2分)
A
B
300
i
r
θ
斜射到AB 面上的光束，并能从BC 面上射出的那部分光束的边界右图，其中射向AO 段的能从BC 面垂直射出,OB
段则不能． ∵AB＝3BC OB ＝3
3
∴AB
＝ 3 OB
(2分） AO ＝3
2 AB (1分） 35．［物理—-选修3—5］(1 5分） （1）CDE
（2）解：①木块2
m 弹回后，在弹簧第一次恢复原长时带动1
m 运动,
设此时木块2
m 的速度为0
v ，由机械能守恒可知
v =0.2m/s
(1分）
当弹簧拉伸最长时，木块1
m 、2
m 速度相同，设为v ，由动量守恒定律
得
()2012m v m m v =+
(2
分） 解得
0.15
v =m/s
（1分)
②当弹簧再次恢复到原长时，1
m 获得最大速度为1
v ，此时2
m 的速度为
2v
由动量守恒定律得 201122m v m v m v =+ (2
分）
由机械能守恒定律得 （2
分）
A B
300
i
r
θ
O
解得m/s。