河南省宜阳实验中学高三物理第二次适应性训练试题新人

2013年普通高等学校招生全国统一考试宜阳实验中学第二次适应性
训练物理能力测试
二、选择题：本题共 8小题，每小题6分，在每小题给出的 4个选项中，有的只有一项是 符合题目要求的，有的有多个选项正确，全部选对得
6分，选对但不全的得 3分，有选错
的得0分。

14. 如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体 A A 的左端紧靠竖直墙，A 与竖直墙之间放一光滑圆球 B,整个装置处于静止状 态，若把A 向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则
（ ）
A. B 对墙的压力增大
B. A 与B 之间的作用力增大
C.地面对A 的摩擦力减小 D . A 对地面的压力减小
15. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为
R,线速度为v ,周期为
T ,要使卫星的周期变为 2T ,可以采取的办法是（
）
A. R 不变，使线速度变为 v /2
B. v 不变，使轨道半径变为 2R
C. 使卫星的高度增加 R
D.使轨道半径变为 站R 16.
如图所示，两个质量分别为 m = 2 kg 、m = 3 kg 的物体置于光滑的水平面上，中
间用轻质弹簧秤连接.两个大小分别为
R= 30N 、F 2= 20N 的水平拉力分别作用在 m 、m 上,
17. 如图所示，小球以 w 正对倾角为e 的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小,
A. 弹簧秤的示数是 26 N
B. 弹簧秤的示数是 50 N
C. 在突然撤去F 2的瞬间,
D. 在突然撤去F 1的瞬间, m 的加速度大小为 m 的加速度大小为 5 m/s 13 m/s
则飞行时间t 为（重力加速度为g ）（ ）
A. t = V 0tan e
B . t = 2v 0tan e
g
V 0cot e
C. t =
D
g
2v 0cot e
g
18.如图甲所示, 物体受到水平推力 器和速度传感器监测到推力 F 、物体速度 F 的作用在粗糙水平面上做直线运动. v 随时间t 变化的规律如图乙所示. 通过力传感
2
取 g = 10 m/s .
2
A. 物体的质量m= 1.0 kg
B. 物体与水平面
间的动摩擦因数口= 0.20
C. 第2 s内物
体克服摩擦力做的功W= 2.0 J
19. 如图所示，带箭头的直线表示某电场的电场线，虚线表示等势线,
A. a A >a B
B. a A = a B
C. E pA >E pB
D
. E pA <E pB
20. 如图所示，有一台交流发电机 E ,通过理想升压 变压器T i 和理想降压变压器 T a 向远处为用户供电，输电线 的总电阻为RT i 的输入电压和输入功率分别为 U 和P ，它
的输出电压和输出功率分别为
U 和P 2； T 2的输入电压和输
入功率分别为 U 和P 3,它的输出电压和输出功率分别为 U 4 和P 4.设T 的输入电压 U —定，当用户消耗的电功率变大 时，有
（ ）
A. Ua 减小，U 4变大B . Ua 不变，U3变小 C. P i 变小，P 2变小 D . P 2变大，P 3变大
21. 图甲是回旋加速器的原理示意图.其核心部分是两 个D 形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场 中（磁感应强度大小恒定），并分别与高频电源相连.加速时 某带电粒子的动能 &随时间t 的变化规律如图乙所示，若忽 略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是 （ ）
A. 在丘一t 图象中 t 4— t 3= t 3— t 2 = t 2— t 1
B. 高频电流的变化周期应该等于 t n — t n — 1
C. 粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大
D. D 形盒的半径越大，粒子获得的最大动能越大
第n 卷
三、非选择题。

包括必考题和选考题两部分。

第
22题~第32题为必考题，每个试题考生都
必须做答。

第33题~第40题为选考题，考生根据要求做答。

（一）必考题（11题，共129分）
22. （6分）某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度.该螺旋测微器校零时的示数 如图10— 1（a ）所示，测量金属板厚度时的示数如图
（b ）所示.图（a ）所示读数为 _____ mm
图（b ）所示读数为 _______ m m 所测金属板的厚度为 _________ mm.
图 10— 1
23. （9分）某学习小组用伏安法测量一未知电阻 R 的阻值，给定器材及规格为: 电流表A （量程0〜5 mA ,内阻约为10Q ）; 电压表V （量程为0〜3 V ，内阻约为3 k Q ）; 最大阻值约为100 Q 的滑动变阻器；
电源E （电动势约3 V ）;开关S 、导线若干.
（1）由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图甲电路试测，读得电压表示数大约为 2.5 V ，电流表示数大约为 5 mA ,则未知电阻阻值 R 大约为 ____________________ Q;
一个带电粒子以一定的初速度进入电场，由 子经过A 、B 两点时的加速度和电势能分别用
A 运动到
B （轨迹如图中AB 实曲线所示）•设粒 必、3B > E A 、E PB 表示，则（不计粒子重力）（
图⑷
f r/V
图甲图乙
(2) 经分析，该电路测量误差较大，需改进•请直接在原图甲上改画：①在不需要的连线上画“X”表示，②补画上需要添加的连线；
(3) 对改进的电路进行测量，并根据测量数据画出了如图乙所示的U—I图象，得R X =
_______ Q .(保留三位有效数字)
24 • (14分)从地面发射质量为m的导弹，导弹上的喷气发动机可产生恒定的推力，且可通过改变喷气发动机尾喷管的喷气质量和方向改变发动机推力的大小和方向，导弹起飞时发动机推力大小为F={3mg导弹沿和水平方向成0 = 30°角的直线斜向右上方匀加速飞行•经过时间t后，遥控导弹上的发动机，使推力的方向逆时针旋转60°,导弹依然可以
沿原方向匀减速直线飞行.(不计空气阻力和喷气过程中导弹质量的变化)•求：
(1) t时刻导弹的速率及位移是多少；
(2) 旋转方向后导弹还要经过多长时间到达最高点；
(3) 导弹上升的最大高度是多少？
25.( 18分)如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN PQ竖直放置，其宽度L= 1 m 一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R= 0.40 Q的电阻，质
量为m= 0.01 kg、电阻为r = 0.30 Q的金属棒ab紧贴在导轨上.现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系
如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g= 10 m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响)，试求：
(1) 当t = 1.5 s时，重力对金属棒ab做功的功率；
(2) 金属棒ab从开始运动的1.5 s内，电阻R上产生的热量; ⑶磁感应强度B的大小.
(二)选考题:
34. (1)半圆形玻璃砖横截面如图，AB为直径，O点为圆心.在该截面内有a、b两束
单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖，两入射点到O的距离相等•两束光在半圆边界上
反射和折射的情况如图所示，则a、b两束光()
A. 在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大
B. 以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角大
C. 若a光照射某金属表面能发生光电效应，b 光也一定能
D. 分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大
当t = 15 s时质点Q刚好第4次到达波峰.
(2) 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t = 0时刻的波形如图13-9所示，介质中质点P、Q分别位于x= 2 m x = 4 m处.从t = 0时刻开始计时，
① 求波速.
② 写出质点P 做简谐运动的表达式（不要求推导过程）.
图13 -9
35. （1）已知金属钙的逸出功为 2.7 eV ,氢原子的能级图如图所示•一群氢原子处于量 子数n = 4能级状态，则（
）
A. 氢原子可能辐射 6种频率的光子
B. 氢原子可能辐射 5种频率的光子
C. 有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
D. 有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
（2）质量为M 的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为 m 的小物块.初始
时小物块停在箱子正中间，如图
14-9所示.现给小物块一水平向右的初速度
v ，小物块与
箱壁多次碰撞后停在箱子中.求系统损失的机械能.
2013年普通高等学校招生全国统一考试宜阳实验中学第二次适 应性训
练 能力测试答案
物理答案
14解析：A 对B 的支持力F 1指向圆弧的圆心，当 A 向右移动时，R 与竖直方向的夹角 e 将减小，设F 2为竖直墙对B 的压力，根据力的平衡条件得： F 1C0S 0 = mg , Rsin e = F 2, 9减小，则R 减小，B 错误；F>= mg tan 0 , 0减小，F 2减小，A 错误，对A 、B 利用整体 法分析，地面对 A 的摩擦力F f 的大小等于F 2，冃减小，F f 减小，C 正确；A 对地面的压力大 小等于A B 重力之和，是定值，D 错误.
答案：C
15解析：由万有引力提供向心力 GRR t 吋三占）/ 可知T = 2 n 由此可知D 正确. 答案：D
16解析：首先以整体为研究对象， 根据牛顿第二定律， 求出整体的加速度 a =已二旦=2
m + m m/s 2,再以m 为研究对象，F 1 - T = ma ，解得T = 26 N,故选项A 正确、B 错误.在突然撤去 F 2的瞬间，弹簧的弹力不发生变化，选项 C 错误.在突然撤去 F 1的瞬间，m 的加速度大小为 13 m/s 2，选项D 正确.
答案：AD
17解析：如图所示，要使小球到达斜面的位移最小，则要求落点与抛出点的连线与斜
答案：D
18解析：本题考查了受力分析、牛顿第二定律、功、图象等相关方面的知识.第
面垂直，所以有 x tan 0 = y ，而 x = v o t ，
1c 2v 0cot 0
2
内，根据速度一时间图象可知，物体的加速度为 2 m/s，第3 s内，物体做匀速直线运动，
F= f = 2 N，所以根据牛顿第二定律有 3 —口mg= 2m,2 = 口mg 解得m= 0.5 kg , 口= 0.40 , A B选项错误；第2 s内物体运动的位移为 1 m,摩擦力为2 N,克服摩擦力做的功W= 2.0 J, C选项正确；前2 s内推力F做功为3 J，平均功率"P = 1.5W, D选项正确.
答案：CD
19解析：电场线越密的地方场强E越强，根据牛顿第二定律a= Eq得: a A<a B, A B均错误；由题图可知带电粒子所受电场力逆着电场线方向，粒子带负电，粒子从A T B,电场
力做负功，根据功能关系得，粒子的电势能增大，所以D正确，C错误.
答案：D
20解析：本题考查远距离输电及理想变压器的基本知识.由理想变压器输出决定输入可得，当用户功率增大时，升压变压器的输入功率必增大，即P增大，输入电压U为定值
不变，升压变压器的匝数不变，输入电压不变，故输出电压U不变，由于R增大，由P =
UI 1= P2= U2I2可得，I1增加，P2、I 2增加，由闭合电路欧姆定律：U= U2—I2R故U3减小，
降压变压器原、副线圈匝数不变，所以随U减小，U减小，A错误，B正确；由于用户功率
增加，即P4增加，理想变压器无功率损耗可得：P3= P4,功率R也增加，故C错误，D正确.
答案：BD
21解析：粒子在磁场中运动的周期T= 帶，与粒子的速度无关，粒子每次在D形盒内运动半个周期的时间都相等，故A正确；由于粒子每次在D形盒中偏转半个圆周后就要加速一次，高频电流就要反向一次，所以高频电流的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等，即T电=T= 2(t n—t n—1)，故B错误；粒子获得的最大动能可由最后半个圆周的偏转求得，设
2
m\m 1 2qBR
D形盒的最大半径为R贝U R= 5,所以最大动能E<m=-mV= , R越大，E m越大，
qB 2 2m
故D正确.
答案：AD
22解析题图(a)的读数为1.0 X 0.01 mm= 0.010 mm.题图(b)的读数为6.5 mm +
37.0 X 0.01 mm= 6.870 mm，故金属板的厚度d = 6.870 mm—0.010 mm = 6.860 mm.
答案0.010 6.870 6.860
23解析：本题考查伏安法测电阻和电流表外接法和内接法. (1)根据用图甲测量数据及
欧姆定律可得：= 2.5 -3Q = 500Q；
I 5 X 10
(2) 待测电阻R约为500 Q，而电压表的内阻约为 3 k Q,是待测电阻的6倍左右，电
流表的内阻约为10 Q,待测电阻是电流表内阻的50倍左右，所以显然电流表外接法电压
表的分流比较大，应该改为电流表内接法
(3) 待测电阻R的大小就等于图乙中图线的斜率，即= 24二18— Q = 600
△I 4 —3 X 10
Q.
答案：(1)500 (2)如图所示(3)600
24解析：(1)刚开始时，导弹受推力和重力作用，两力的合力与水平方向成30°角斜向上，设推力F与合力F h夹角为B,如图甲所示.
e = 30°
所以合力：F h = mg
由牛顿第二定律得导弹的加速度为:
F h
a i =
= g
m 匕
t 时刻的速率：v = a i t = gt
1 2
t 时刻的位移大小为：s i = 2gt
(2)推力方向逆时针旋转 60°,合力的方向与水平成 垂直，如图乙所示.
此时合力大小为：F ' h = m@in30
m®n30
m
导弹到最高点的时间为: t i = v / a 2 = gt /0.5 g = 2t . (3)导弹的总位移为
3
2
导弹上升的最大高度为： h m = s • sin30 °= ;gt .
4 25解析：(1)金属棒先做加速度减小的加速运动，最后以 v t = 7 m/s 的速度(由图象乙中
数据可知)匀速下落
由功率定义得重力对金属棒 ab 做功的功率P G = mgv F G = 0.01 X 10X 7 W = 0.7 W
1 2
(2)在0〜1.5 s ，以金属棒ab 为研究对象，根据动能定理得
mgh- W fe =?mv — 0
W fe = 0.455 J
对闭合回路由闭合电路欧姆定律得 E 电=1( R + r )
则电阻R 两端的电压U R 为
R+ r
30°斜向下，推力F '跟合力F ' h
\严
r
乙
Eg
导弹的加速度大小为：a 2= 1 2 1 2 s = ^at + 刊1 =
1 2 2
2gt + gt
3
R
电阻R上产生的热量Q R= W k= 0.26 J
R+ r
(3)当金属棒匀速下落时，由共点力平衡条件得mg= BIL
金属棒产生的感应电动势E= BLv t
则电路中的电流I为I =
R+ r
代入数据解得B= 0.1 T
答案：(1)0.7 W (2)0.26 J (3)0.1 T
34(1)解析：b光发生了全反射，说明b光临界角较小，折射率较大，所以在同种均匀
介质中传播，a光的传播速度较大，选项A正确；以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小，选项B错误；由于b光折射率较大，频率较高，若a光照射某金属表面能发
生光电效应，b光也一定能，选项C正确；a、b两束光分别通过同一双缝干涉装置，由于a 光的波长较长，a光的相邻亮条纹间距大，选项D正确.
答案：ACD
(2)①设简谐横波的波速为v，波长为入，周期为T,由图象知，入=4 m.由题意知
3〜
t = 3T+ ：T①
4
联立①②式，代入数据得v = 1 m/s③
②质点P做简谐运动的表达式为y= 0.2 sin(0.5 n t )m④
35(1)解析：因为一群氢原子能产生的光谱线种类为6种，而在这6种中，从4、3、2
跃迁到1的发光能量都大于已知金属钙的逸出功 2.7 eV，都能使钙发生光电效应，而辐射
的其他光子的能量都小于金属钙的逸出功 2.7 eV，都不能使钙发生光电效应，因此只有3种.A C正确.
答案：AC
(2)设小物块停在箱子中时两者的共同速度为V',对两者从小物块开始运动到相对静
止过程由动量守恒定律有
mv= (M^ m v'
1 2 1 2
系统损失的机械能为△ E= g mv —彳W n) v'
解得△ E= Mmv M+ m。