江西省上高二中届高三全真模拟理综物理.doc

A · B
O
R
2014届上高二中高三年级全真模拟理综卷
二、选择题：本题共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，第14 -18题只有一项符合题目要求，第19 - 21题有多项符合题目要求。

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．在很多情况下，我们对物理规律的理解和认识是通过观察和比较物理现象来进行的。

在下列的观察及根据观察所得出的相应结论中正确的是（ ）
A ．相同的弹簧受到不同的拉力，拉力越大，弹簧的形变量越大，说明弹簧的劲度系数和拉力的大小有关
B ．从同一高度同时做自由落体运动和做平抛运动的相同小球能同时落地，说明这两个小球的运动都满足机械能守恒
C ．把弹簧秤A 和B 的挂钩钩在一起，用两手同时拉A 和B, 发现两弹簧秤的示数相等，说明作用力与反作用力大小相等方向相反
D ．把一根条形磁铁插入闭合线圈，磁铁插入的速度越大，感应电流越大，说明感应电动势的大小和磁通量变化的大小有关
15．如图，一理想变压器原线圈接正弦交变电源，副线圈接有三盏相同的灯（不计灯丝电阻的变化），灯上均标有(36V , 6W)字样，此时L 1恰正常发光，图中两个电表均为理想电表，其中电流表显示读数为0.5A ，
下列说法正确的是（ ）
A ．原、副线圈匝数之比为3︰1
B ．变压器的输入功率为12W
C ．电压表的读数为9V
D ．若L 3突然断路，则通过L 1的电流减小，通过L 2 的电流增大，输入功率减小 16．如图，杯中的弹簧一端固定在杯底，另一端固定一个小球，杯中注满水后，由于小球受浮力而将弹簧拉长x ，当整个装置自由下落时，则下列说法正确的是( )
A. 小球受到的浮力不变，弹簧的伸长量仍为x B ．小球受到的浮力为零，弹簧的伸长量也为零 C ．小球受到的浮力变大，弹簧的伸长量大于x D ．小球受到的浮力变小，杯中液面下降
17.如图A 、B 为地球赤道圆上的一条直径的两端，利用同步卫星将一电磁波信号由A 点传到B 点，至少需要用2颗同步卫星,已知地球半径为R ，地球表面处的重力加速度为g ，地球自转的周期为T ，不考虑大气对电磁波的折射，设电磁波在空气中的传播速度为c.则下列说法中正确的是( )
A. 同步卫星到地的高度是
3
2
2
24
π
T gR B. 这2颗卫星在同步轨道上距离最近是2R C. 这2颗同步卫星的周期一定相同，质量一定相等 D. 把电磁波信号由A 点传到B
点需要经历时间是2R ／C 18.
两个固定的相同金属环相距某一距离，同轴放置，如图，两环带异号等量电荷。

远离环处有一个
带正电粒子，沿着通过两环中心并且垂直于环面的直线飞向环。

为了飞过两环粒子应该具有最小初速度为v 0。

如果粒子在无穷远处的速度改为nv 0（n ＞1）。

则粒子在飞过两环过程中最大速度和最小速度之比（取无限远处电势为零）（ ）
A B ．n ︰1 C ．n+1︰n-1
D ．n 2+1︰n 2-1
19.如图甲所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一个重物，运用传感器（未在图中画出）
测得此过程中不同时刻被提升重物的速度v 与对轻绳的拉力F ，并描绘出v-
F
1
图象．假设某次实验所得的图象如图乙所示，其中线段AB 与纵轴平行，它反映了被提升重物在第一个时间段内v 和
F
1 的关系；线段BC 的延长线过原点，它反映了被提升重物在第二个时间段内v 和
F
1
的关系；第三个时间段内拉力F 和速度v 均为C 点所对应的大小保持不变，因此图象上没有反映．取重力加速度g=10m/s 2
，绳重及一切摩擦力和阻力均忽略不计．下列说法中正确的是( )
A. 第一个时间段内重物所受拉力F 保持不变，且F=6.0N
B. 第二个时间段内, 重物的加速度保持不变
C. 第二个时间段内, 拉力F 的功率保持不变，且P=12W
D. 第三个时间段内拉力F 最大，速度也最大
20.图a 是用电流传感器（相当于电流表，其电阻可以忽略
不计）研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为R ，L 是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为R ．图b 是某同学画出的在t 0时刻开关S 切换前后，通过传感器的电流随时间变化的图象．关于这些图象，下列说法中正确的是（ ）
A ．图b 中甲是开关S 由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况
B ．图b 中乙是开关S 由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况
C ．图b 中丙是开关S 由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况
D ．图b 中丁是开关S 由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况
21．如图所示，扇形区域AOC 内有垂直纸面向里的匀强磁场，
边界OA 上有一粒子源S 。

某一时刻，从S 平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有部分粒子从边界OC 射出磁场。

已知60AOC ∠=，从边界OC 射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于
2
T
（T 为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OC
射出的粒子在磁场中运动的时间不可能为( )
A ．
12T
B ．
8
T C ．
4
T D ．
3
T 第Ⅱ卷（非选择题 174分）
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(共129分)
22.（6分）电动自行车因为绿色环保大行其道，在最近召开的人大会议上，代表们针对电动自行车的诸多问题再次提出了立法议案，其中一个问题就是
车速问题。

某学校物理探究小组设计了一个实验来探究电动自行
车的最大速度及受到地面的平均阻力大小。

实验的主要步骤是：
①找一段平直的路面，并在路面上画一道起点线；②骑上电动车用最大的速度驶过起点线时，从车把手处自由释放一团很容易辨别的橡皮泥；③车驶过起点线后就不再通电，让车依靠惯性沿直线继续前进；④待车停下，记录电动车停下时的终点位置；⑤用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点间的距离s 、起点线到终点的距离L 及车把手处离地高度h 。

（空气阻力忽略不计）
（1）电动车经过起点线时的速度v = ；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）
（2）为了测出电动车受到的平均阻力大小，还需测量的物理量是 ，电动车受到的平均阻力大小f = ；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）
23．（9分）2013年12月14日 晚上9点14分左右嫦娥三号月球探测器平稳降落在月球虹湾，并在4分钟后展开太阳能电池帆板。

这是中国航天
器第一次在地外天体成功软着陆，中国成为继美国、前苏联之后第三个实现月面软着陆的国家。

太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。

某实验小组用测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的I-U 特性。

所用的器材包括：太阳能电池，电源E ，电流表A ，电压表V ，滑动变阻器R ，开关S 及导线若干。

（1） 为了达到上述目的，应选用图1中的哪个电路图 （填“甲”或“乙”）；（1分）
/I A μ （2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的I-U 图像。

由图可知，当电压小于2.00V 时，太阳能电池的电阻_____________ （填“很大”或“很小”）；当电压为2.80V 时，太阳能电池的电阻约为____________Ω。

（保留一位有效数字）
（3）该实验小组在另一实验中先用一强光照射太阳能电池，并用如图3电路调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I 曲线a 。

再减小实验中光的强度，用一弱光重复实验，测得U-I 曲线b ，见图4.当滑动变阻器的电阻为某值时，若曲线a 的路端电压为1.5V 。

则滑动变阻器的测量电阻为 Ω，曲线b 外电路消耗的电功率为 W （计算结果保留两位有效数字）。

24.（14分）甲,乙两车在同一轨道上同向匀速行驶，甲车的速度为v 1=16m/s, 乙车的速度为v 2=12m/s,乙车在甲车的前面，两车相距L=6m 。

某时刻两车同时开始刹车，甲车的加速度为a 1=2m/s 2
,6秒后立即改做匀速运动，乙车刹车的加速度为a 2=1m/s 2
,求： (1)从两车刹车到甲车第一次追上乙车的时间；(2)两车相遇的次数； (3)从两车刹车到两车速度相等经过的时间。

25.（18分）磁悬浮列车是一种高速运载工具，它具有两个重要系统。

一是悬浮系统，利用磁力（可由超导电磁铁提供）使车体在导轨上悬浮起来与轨道脱离接触从而减小阻力。

另一是驱动系统，即利用磁
场与固定在车体下部的感应金属框相互作用，使车体获得牵引力，右图是实验
列车驱动系统的原理示意图。

在水平面
上有两根很长的平行轨道PQ 和MN ，轨
道间有垂直轨道平面的匀强磁场B 1和B 2，且B 1和B 2的方向相反，大小相等，即B 1=B 2=B 。

在列车的底部固定着绕有N 匝相同的闭合矩形金属线圈，并且与之绝缘。

整个线圈的总电阻为R ，每个矩形金属线圈abcd 垂直轨道的边长L ab =L ，且两磁场的宽度均与金属线圈ad 的边长相同（列车的车厢在图中未画出）。

当两磁场B l 和B 2同时沿导轨方向向右运动时，金属框也会受到向右的磁场力，带动列车沿导轨运动。

已知列车车厢及线圈的总质量为M ，整个线圈的电阻为R 。

（1）假设用两磁场同时水平向右以速度v 0作匀速运动来起动列车，为使列车能随磁场运动，列车所受总的阻力大小应满足的条件；
（2）设列车所受阻力大小恒为f ，假如使列车水平向右以速度v 做匀速运动，求维持列车运动外界在单位时间内需提供的总能量；
（3）设列车所受阻力大小恒为f ，假如用两磁场由静止沿水平向右做匀加速运动来起动列车，当两磁场运动的时间为t 1时，列车也正在以速度v 1向右做匀加速直线运动，求两磁场开始运动后到列车开始起动所需要的时间t 0。

33、略
34. 【物理 选修3-4】（15分）
（1）（6分）如图所示，ABCD 是一个用折射率n=2.4的透明媒质做成的四棱柱镜（图为其横截面），∠A=∠C=90°，∠B=60°，AB ＞
M E
S 1 A S 2
· · ·
甲 BC ．CE ⊥AB, 现有平行光线垂直入射到棱镜的AB 面上，下列说法正确的是( ) （选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分）
A ．一定有光线从BC 面 射出
B ．一定没光线从
C
D 面 射出 C ．一定有光线从AD 面 射出
D ．从A
E 间射入的光线全部从BC 射出 E ．从BE 间射入的光线全部从AE 射出
（2）（9分）如图甲，在某一介质中，A 是波源S 1和S 2连线上的一点，AS 1=1.5m ，AS 2=3.5m ，已知波源S 1、S 2的振动频率相同且振动后就不停地振动，若只有波源S 1振动，在某时刻形成沿S 1A 直线传播的波形图如图乙，质点P 在该时刻的速度为V ，经过0.125s 质点P 的速度第一次仍为V ，再经0.125s 质点P 的速度大小仍为V ，但方向与V 相反。

求：
①该波的波速是多少？
②若以波源S 1、S 2同时向上起振的时刻为0时刻，振幅均为5cm ，则5s 内A 运动的路为多少？
35.【物理 选修3-5】（15分）
（1）（6分） 氢原子的能级公式可简化表示为En ＝－A/n 2
， 式中n ＝1，2，3……表示不同能级，A 是正的已知常数，已知氢原子从n ＝2的能级向n ＝1的能级跃迁时所发出的光照射某金属时，恰能打出光电子，则氢原子从n ＝3的能级向n ＝1的能级跃迁时所发出的光照射该金属时，打出的光电子的最大初动能为____________.如果处在基态的氢原子吸收一频率为 的光子而发生电离，则该电子在远离原子核以后速度大小是_______ (电子质量为m,普朗克常量为h) （2）
(9分)两个小球A 和B 用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态。

在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P ，右边有一小球C 沿轨道以速度V
射向B 球，如图所示。

C 与B 发
生碰撞并立即结成一个整体D 。

在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变。

然后，A 球与挡板P 发生碰撞，碰后A 、D 都静止不动，A 与P 接触而不粘连。

过一段时间，突然解除锁定（锁定及解除定均无机械能损失）。

已知A 、B 、C 三球的质量均为m 。

①求解除锁定前固定挡板P 对A 的冲量。

②求在A 球离开挡板P 之后的运动过程中， 弹簧的最大弹性势能。

14—21：CDBBA AC BC AB 22、（1）h
g s
2， （2）车和骑车人的总质量M ，hL
mgs 22
，
23、（1）甲；（2）很大；1.0×103
（3）310)2.7~0.7(⨯ , W 5
10)9.6~7.6(-⨯
24、（1）（4分）在甲减速时，设经时间t 相遇，甲和乙的加速度分别为a 1和a 2，位移分别为x
1和x 2，则有：2
11112
x v t a t =-
(1分)
2
22212
x v t a t =-
(1分) 而12x x L =+ (1分)
解之：122,6t s t s == 则第一次甲追上乙用时2s （1分）
（2）（5分）当26t s =时，甲车速'
11124/v v a t m s =-=
（1分）
乙车速'
22226/v v a t m s =-=
（1分）
则2t 后乙车在前面，设再经过t ∆甲追上乙, 有'
'
21221
2
v t v t a t ∆=∆-∆ （1分） 解之：4t s ∆=
(1分) 此时乙仍在做减速运动，此解成立。

综合以上分析知，甲、乙两车共相遇3次 (1分) （3）（4分）设第一次等速经过的时间为3t 则113223v a t v a t -=- (1分) 解之：3t =4s
(1分) 设第二次等速经过的时间为4t
则'
1224v v a t =-
(1分)
解之：4t =8s 故两车等速经过的时间为4s 和8s (1分)
25.解：（1）（4分）列车静止时，电流最大，列车受到的电磁驱动力最大设为F m ，此时，线框中产生的感应电动势 E 1=2NBLv 0 线框中的电流 I 1=
R
E 1
整个线框受到的安培力 F m =2NBI 1L
列车所受阻力大小为
R
v L B N F f 0
222m m 4=<
（2）（6分）当列车以速度v 匀速运动时，两磁场水平向右运动的速度为v ′，金属框中感应电动势)(2v v NBL E -'=
金属框中感应电流R v v NBL I )
(2-'=
又因为f NBIL F ==2 求得 2
224L B N fR
v v +
='
当列车匀速运动时，金属框中的热功率为 P 1 = I 2R 克服阻力的功率为 P 2 = fv
所以可求得外界在单位时间内需提供的总能量为E = I 2
R +fv =2
2224L B N R
f fv +
（3）（8分）根据题意分析可得，为实现列车最终沿水平方向做匀加速直线运动，其加速度必须与两磁场由静止开始做匀加速直线运动的加速度相同，设加速度为a ，则t 1时刻金属线圈中的电动势 )(211v at NBL E -=
金属框中感应电流 R
v at L NB I )
(211-=
又因为安培力 R
v at L B N NBIL F )
(4211222-==
所以对列车，由牛顿第二定律得
Ma f R
v at L B N =--)
(411222 解得 MR
t L B N v L B N fR a -+=12
221
22244 设从磁场运动到列车起动需要时间为t 0，则t 0时刻金属线圈中的电动势002NBLat E = 金属框中感应电流 R
NB L a t I 002=
又因为安培力 R
at L B N NBIL F 0
222042==
所以对列车，由牛顿第二定律得
f R
at L B N =0
2224 解得 ()
)
4(444122222212222
220v L B N fR L B N MR
t L B N fR a L B N fR t +-==
34、（1）ABE
（2）①1
0.1252,0.512/2
T T s
m m s T
λ
λμ=⨯==∴=
=（3分）
②（6分）S 1发出的波传到A 的时间110.75S A
t s V
== S 2发出的波传到A 的时间22 1.75S A
t s V
=
= 在121 1.0,t t t s ∆=-=内只有S 1的波引起A 振动
路程为1
1,440t x A cm T
∆=
= 在25 1.75 3.25,t s s s ∆=-=内两列波引起A 的振动，且A 是振动加强点。

振幅为'210A A cm ==
路程为22 3.25
4',402600.5
t x A cm T ∆=⋅=⨯=
∴总路程为12300x x x cm =+=
35.（1） 5A /36 m A h )(2-γ
2)（1）（4分）设C 球与B 球粘结成D 时，D 的速度为1v ，由动量守恒，有
①
当弹簧压至最短时，D 与A 的速度相等，设此速度为2v ，由动量守恒，有
②
由①、②两式得A 的速度 201
3
v v =
③ I=3mV 2=mv 0 （2）（5分）设弹簧长度被锁定后，贮存在弹簧中的势能为，由能量守恒，有
221211222
P mv mv E ⋅=⋅+④ 撞击P 后，A 与D 的动能都为零，解除锁定后，当弹簧刚恢复到自然长度时，势能全部转变成D 的动能，设D 的速度为3v ，则有 2
31(2)2
P E m v
=
⋅⑤ 当弹簧伸长，A 球离开挡板P ，并获得速度。

当A 、D 的速度相等时，弹簧伸至最长。

设此时的速度为
，由动量守恒，有 3423mv mv =⑥
当弹簧伸到最长时，其势能最大，设此势能为，由能量守恒，有
22'3411222P mv mv E ⋅=⋅+⑦ 解以上各式得 '2
136
P E mv =⑧。