天津市红桥区高三物理第二次模拟考试试题(含解析).doc

天津市红桥区2013届高三第二次模拟考试
物 理 试 题
答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上无效，考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利！
第I卷
注意事项：
1．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
2．本卷共8题，每题6分，共48分。
一、单项选择题（每小题6分，共30分。每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的）
1．下列说法中正确的是
A．托马斯·杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波
B．自然光斜射到玻璃、水面、木质桌面时，反射光和折射光都是偏振光
C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄
D．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波存在，后来由他又用实验证实电磁波的存在
【答案】B
【解析】
托马斯·杨通过光的双缝干涉实验，证明了光是一种波，A错误；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，由于红光的波长大，由可知干涉条纹间距变宽，C错误；麦克斯韦首先提出电磁场理论并预言电磁波存在，赫兹首先用实验证实了电磁波的存在，D错误；选项B说法正确，本题选B。
2．如图甲所示为一台小型发电机构造的示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示。发电机线圈内电阻为l．0，外接灯泡的电阻为9．0。则

A．在t=O．Ols的时刻，穿过线圈磁通量为零
B．瞬时电动势的表达式为
C．电压表的示数为6V
D．通过灯泡的电流为0．6A
【答案】D
【解析】
在t=0.01s的时刻，电动势为0，则线圈位置为中性面，穿过线圈磁通量最大，故A错误；电动势的最大值为Em=6V，周期为0.02S，则瞬时电动势的表达式为e=Emsin()（V），即e=6sin100πt(V)，故B错误；电压表的示数为外电阻的电压：E=6×=5.4V，故C错误；通过灯泡的电流为I==0.6A，故D正确。
3．如图所示，有两个固定的、电量相等、电性相反的点电荷，a、b是它们连线的中垂线上两个位置，c是它们产生的电场中另一位置，以无穷远处为电势的零点，则以下认识中正确的有
A．b点的电势比a点电势高
B．c点电势为负值
C．a、b两点场强相同
D．将一正电荷从b点移到c点电场力做负功
【答案】B
【解析】
等量异种点电荷连线的垂直平分线是一条等势线，所以a点电势与b点电势相等，故A错误．根据点电荷场强公式E=，运用矢量合成的平行四边形定则得a、b两点的电场强度大小不等，方向相同，故C错误．正电荷从b点移到c点，沿着电场线的方向运动，电场力做正功，D错误。沿着电场线的方向，电势越来越低，取无穷远处电势为零，则负电荷周围的电势均为负值，故B正确．
4．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出、、射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是
A．氡的半衰期为3．8天，若取4个氡原子核，经7．6天后就一定剩下一个原子核了
B．原子核发生一次衰变，该原子外层就失去一个电子
C．天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的看不见的射线
D．发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4
【答案】C
【解析】
半衰期是对于大量原子核的衰变的统计规律，对于单个或少数原子核是不成立的，故A错误．发生β衰变的过程是一个中子变为质子同时放出一个电子，并非原子外层失去一个电子，故B错误。根据质量数和电荷数守恒可知：发生α衰变放出42He，导致质子数减少2，质量数减少4，故中子数减少2，故D错误。根据α、β、γ三种射线的特点和产生机理可知三种射线均是从原子核内放出的不可见的射线，故C正确。
5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，传播速度为10m/s。当波传到x=5m处的质点P时，波形如图所示。则以下判断正确的是
A．这列波的周期为0．5s
B．再经过0．4s，质点P第一次回到平衡位置
C．再经过0．7s，x=9m处的质点Q到达波峰处
D．质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波谷处
【答案】C
【解析】
已知该横波的传播速度为10m/s，由题图可知波长为4m，则这列波的周期为=0.4s，所以再经过0.4s即一个周期，质点P第二次回到平衡位置，故A、B错误．P和Q相差一个波长，再经过0.7s，即1个周期，Q点运动了个周期，由于质点Q起振方向向下，因此此时Q达到波峰处，故C正确．P和Q相差一个波长，振动情况始终相同，质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波峰处，故D错误．故选C．
二、多项选择题（每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，有多个正确。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6．如图所示，在平行于水平地面的有理想边界的匀强磁场上方， 有三个大小相同的，且用相同的金属材料制成的正方形线框，线框平面与磁场方向垂直。A线框有一个缺口，B、C线框都闭合，但B线框导线的横截面积比C线框大。现将三个线框从同一高度由静止开始同时释放，下列关于它们落地时间的说法正确的是
A．三个线框同时落地
B．三个线框中，A线框最早落地
C．B线框在C线框之后落地
D．B线框和C线框在A线框之后同时落地
【答案】BD
【解析】
A线圈进入磁场后，不产生感应电流，线圈不受安培力作用，只受重力，加速度等于g；而B、C线圈是闭合的，进入磁场后，产生感应电流，线圈受到竖直向上的安培力作用，加速度小于g，则A线圈最先落地．
设B、C线圈的边长为L，横截面积为S，电阻率为，密度为，质量为m，进入磁场后速度为v时加速度为a，根据牛顿第二定律得mg-=ma，a=g-=，可知加速度a与横截面积S无关，所以B、C线圈同时落地．故选BD。
7．一质量为0．2 kg的物体在水平面上运动，它的两个正交分速度图像分别如图所示，由图可知
A．开始4s内物体的位移为
B．开始4s内物体的位移为16m
C．从开始至6s末物体一直做曲线运动
D．开始4s内物体做曲线运动，接着2s内物体做直线运动
【答案】AD
【解析】
速度时间图像中图线与时间轴围成的面积为物体运动的位移，开始4s内物体x方向位移为8m，y方向位移为8m，所以开始4s内物体的位移为8m，故A正确B错误。开始时物体初速度方向为x方向，加速度方向为y方向，两者不在一条直线上，所以物体做曲线运动，4s末物体的速度方向与x方向夹角的正切值为=2，加速度方向与x方向夹角的正切值为=2，所以速度方向与加速度方向在同一条直线上，所以物体要做直线运动，故C错误，D正确．故选AD．
8．如图所示，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙。用水平力F将B向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E。这时突然撤去F，关于A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是
A．撤去F后，系统动量守恒，机械能守恒
B．撤去F后，A离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒
C．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E/3
D．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E
【答案】BC
【解析】
撤去F后，A离开竖直墙前，竖直方向两物体的重力与水平面的支持力平衡，合力为零，而墙对A有向右的弹力，使系统的动量不守恒，这个过程中，只有弹簧的弹力对B做功，系统的机械能守恒；A离开竖直墙后，系统水平方向不受外力，竖直方向外力平衡，则系统的动量守恒，只有弹簧的弹力做功，机械能也守恒，故A错误，B正确．撤去F后，A离开竖直墙后，当两物体速度相同时，弹簧伸长最长或压缩最短，弹性势能最大．设两物体的相同速度为v，A离开墙时，B的速度为v0，根据动量守恒和机械能守恒得2mv0=3mv，E=•3mv2+EP，又E=，联立得到，弹簧的弹性势能最大值为EP=，故C正确D错误，故选BC。
第II卷
9．（18分）
（l）地球绕太阳公转的周期为T1，轨道半径为R1，月球绕地球公转的周期为T2，轨道半径为R2，则太阳的质量是地球质量的____倍。
（2）将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h（未知）且开口向下的小筒中（单摆的下部分露于筒外），如图（甲）所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心间的距离，，并通过改变而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、为横轴做出函数关系图象，就可以通过此图象得出小简的深度h和当地的重力加速度g。
①现有如下测量工具： A．时钟；B．秒表； C．天平；D．毫米刻度尺。
本实验所需的测量工具有 ；
②如果实验中所得到的T2—，关系图象如图（乙）所示，那么真正的图象应该是a，b， c中的 ；
③由图象可知，小筒的深度h= m;当地g= m/s2
（3）影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少。某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。
①他们应选用下图所示的哪个电路进行实验？答：

②实验测得元件z的电压与电流的关系如下表所示。根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答： 。
U（V）
0
0．40
0．60
0．80
1．00
1．20
1．50
1．60
I（A）
0
0．20
0．45
0．80
1．25
1．80
2．81
3．20
③把元件Z接入如右图所示的电路中，当电阻R的阻值为R1= 2时，电流表的读数为1．25A；当电阻R的阻值为R2= 3．6时，电流表的读数为0．80A。结合上表数据，求出电源的电动势为____V，内阻为____．（不计电流表的内阻，结果保留两位有效数字）
④用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如图所示，则元件Z的直径是____ mm。

【答案】

【解析】
（1）由万有引力提供向心力可知，，联立以上两式可得。
（2）①本实验需要测量时间求出周期，并要测量筒的下端口到摆球球心的距离L，则所需的测量工具是秒表和毫米刻度尺．
②由单摆周期公式得T=2π，得到T2=，当L=0时，T2=＞0，则真正的图象是a．
③当T2=0时，L=-h，即图象与L轴交点坐标，h=-L=30cm=0.3m；图线的斜率大小k=， 由题图根据数学知识得到k=4，解得g=9.86m/s2。
（3）①本题要测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律，即电压应该从零开始连续变化，故滑动变阻器采用分压式接法；而由待测元件的电阻较小，故应该采用安培表外接法，选电路图A。
②根据已知数据可知随电压的增加，电阻减小，故是半导体。
③根据闭合电路欧姆定律，电源电动势等于各部分电势降低之和，有E=Ir+Uz+UR，当电阻R的阻值为R1=2Ω时，电流表的读数为1.25A，故半导体两端电压为1.00V，即
E=1.25×r+1.00+1.25×2
当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A，故半导体两端电压为0.8V，即
E=0.8r+0.8+0.8×3.6
解得E≈4.0V，r=0.4Ω 。
④固定刻度：1mm，半刻度：0.5mm，可动刻度：49.0×0.01mm，读数=固定刻度+半刻度+可动刻度=1.990mm，故答案为：1.990．
三、计算题（本题共3小题，共48分，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）
10．（16分）如图所示，abc是光滑的轨道，其中ab是水平的，bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆，半径R=O．30m。质量m=0．20kg的小球A静止在轨道上，另一质量M=O．60kg、速度V0=5．5m/s的小球B与小球A正碰。已知相碰后小球A经过半圆的最高点c落到轨道上距b点为，处，重力加速度，求：
（1）碰撞结束后，小球A和B的速度 的大小。
（2）试论证小球B是否能沿着半圆轨道到达c点。
【答案】见解析
【解析】

11．（18分）如图所示，在空间存在水平方向的匀强磁场和竖直方向的匀强电场，电场强度为E，磁感应强度为B，在场区某点由静止释放一个带电液滴a，它运动到最低点处恰与一个原来处于静止的液滴b相碰，碰后两液滴合为一体，沿水平方向做直线运动，已知液滴a质量是液滴b质量的2倍，液滴a所带的电量是液滴b所带电量的4倍。求两液滴初始位置之间的高度差h（设a、b之间的静电力不计）。
【答案】见解析
【解析】

12．（20分）如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图。一边长为L、截面为正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面积为A的小喷口，喷口离地的高度为h。管道中有一绝缘活塞．在活塞的中部和上部分别嵌有两根金属棒a，b，其中棒b的两端与一电压表相连，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中。当棒a中通有垂直纸面向里的恒定电流I时，活塞向右匀速推动液体从喷口水平射出，液体落地点离喷口的水平距离为S。若液体的密度为，不计所有阻力，求：
（1）活塞移动的速度；
（2）该装置的功率；
（3）磁感应强度B的大小；
（4）若在实际使用中发现电压表的读数变小，试分析其可能的原因。

【答案】见解析
【解析】

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