2014届浙江省高三高考模拟冲刺卷(提优卷)(三)物理试题及答案.doc

2014年浙江省高考模拟冲刺卷（提优卷）
物理能力测试卷（三）
本试题卷分第I卷和第II卷两部分。满分300分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷（共120分）
一、选择题（本题共17小题。在每小题 给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）

14．如图所示，一根长度L的直导体棒中通以大小为I的电流，静止放在导轨上，垂直于导体棒的匀强磁场的磁感应强度为B，B的方向与竖直方向成θ角。下列说法中正确的是（ ）
A．导体棒受到磁场力大小为BLIsinθ
B．导体棒对轨道压力大小为
C．导体棒受到导轨摩擦力为
D．导体棒受到导轨摩擦力BLIcosθ

15. 如图所示，电动机以恒定的功率P和恒定的速度v0卷动绳子,通过光滑的滑轮拉着质量为m的物体在粗糙水平地面上向右运动，物体与水平间动摩擦因数为。当物体运动至绳子与水平成角时,下述说法正确的是（ ）
A．绳子对物体拉力为恒力，大小为
B．木箱将减速运动，此时速度大小为
C．此时木箱对地的压力
D．此时木箱加速度大小为
16．如图所示，空气中放有一玻离球，球心为O。一束由两种色光混合而成的很细的复色光由PQ方向（PQ连线不过圆心）射入玻璃球中，入射角为i，玻璃的折射系为n。经折射后分别从界面上的a、b两点射出（图中a、b两点未标出，已知a点比b点离直线PQ更远），则下列说法正确的（ ）
A．a、b点均位于图中虚线的上方
B．从a点射出的光的偏折角大
C．用a、b两光分别做双缝干涉实验时，在相同条件下，a光干涉条纹间距较大
D．从a点射出玻璃的光在球中传播时间短
17.如图所示是激光闪光灯的电源线路图，首先把S打到“a”位置，对大电容充电。稳定后再把S打到“b”位置，通过放电使闪光灯闪光。已知电源电动势为E，电容器电容为C。下列说法中正确的是 （ ）
A. 当S打到a对电容充电时，通过电流表的电流由零开始先变大后变小
B．对电容器充电过程中，电源消耗的电能为
C．电容器贮存电场能为
D．整个过程中通过电流表的电流强度方向不变

二、选择题（本题共3小题. 在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的. 全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分. ）
18．如图所示为一列简谐横波在t1=0.7s时刻的波形，波自右向左传播。已知在t2=1.4s时，P点出现第二次波峰（0.7 s内P点出现两次波峰），则以下判断中正确的是( )
A．该波的传播速度为0.1m/s
B．在t0=0时刻，质点C向上运动
C．在t3=1.6 s末，Q点第一次出现波峰
D．在t1到t4=1.9s过程中，Q点通过的路程为0.2 m
19 如图所示，在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳子飞越对面的高台上。 一质量m的选手脚穿轮滑鞋以v0的水平速度在水平地面M上抓住竖直的绳开始摆动，选手可看作质点，绳子的悬挂点到选手的距离L，当绳摆到与竖直方向夹角θ时，选手放开绳子，选手放开绳子后继续运动到最高点时，刚好可以水平运动到水平传送带A点，.不考虑空气阻力和绳的质量.取重力加速度g。下列说法中正确的是（ ）
A.选手摆动过程中机械能不守恒，放手后机械能守恒
B. 选手放手时速度大小为
C.可以求出水平传送带A点相对水平面M的高度
D．可以求出选手到达水平传送带A点时速度大小
20.某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星，春分那天（太阳光直射赤道）在日落12小时内有t1时间该观察者看不见此卫星。已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g,地球自转周期为T，卫星的绕得方向与地球转动方向相同，不考虑大气对光的折射。下列说法中正确的是（ ）
A．同步卫星离地高度为 B．同步卫星加速度小于赤道上物体向心加速度
C．t1= D．同步卫星的加速度大于近地卫星的加速度
第Ⅱ卷（共180分）
三、非选择题（本题共12小题，共180分。）

x/mm
x2/mm2
d/mm
1
21
441
141
2
28
784
245
3
34
1156
356
4
39
1521
444
（b）
（a）
21．为了改进教材中“做功与速度变化”实验的不足，某物理研究性学习小组设计了如图（a）所示的实验装置，如图（b）为相对应的原理示意图。在带有刻度的圆弧形槽内放一很薄的比较光滑的塑料管A，弹簧的一端固定在塑料管A上，另一端与研究对象金属圆柱体接触，组成一弹射装置。金属圆柱体经弹簧做功后从塑料管的左端B弹出，在圆弧形槽内做匀减速直线运动，最后静止不动，通过位移d可以由圆弧形槽上刻度读出。该研究小组根据弹性势能公式，通过改变弹簧压缩量x来改变弹簧所做功，通过匀变速直线运动位移d求出金属圆柱体从B端射出时速度平方。
（1）为了运用图象的直线探究做功与速度变化关系，若以弹簧压缩量平方x2为纵坐标，则应以_________为横坐标。
（2）该研究小组通过改变x，多次测量d，得出如表所示的多组实验数据。试根据表中实验数据，在如图(c)所示的坐标上作出图线。根据图线得出_______________________________。
（3）若金属圆柱体的质量为m，弹簧的劲度系数为k，则根据所作图线可以求出____________物理量。
（4）试指出影响该实验精度的因素_________________________（至少一个）。

22．利用如下实验仪器测量某电源的电动势E和内电阻r。
（c）
A．电源（电动势E约为4.5V，内电阻r约为1.5Ω）
B．量程0-3V内阻很大的电压表（可看成理想电压表）
C．量程0-0.5A内阻约为1Ω电流表（不能看成理想电流表）
D．滑动变阻器R(阻值调节范围0-20Ω)
E．定值电阻R0(阻值为4Ω)
F．电键S、导线若干
（1）请根据上面给出的实验器材，设计测量电源电动和内阻的实验电路图。在虚线框中画出实验电路图。
（2）根据实验电路图，把右图中实物用钢笔进行连接（连线不能交叉）。
（3）通过改变滑动变阻器的阻值，得到两组电压和电流的读数分别为U1、I1和U2、I2，试根据这两组电压和电流的读数表示出被测电源的电动势的表达式E= ，r=______________。

23（16分）如图所示，在光滑斜面上O点固定长度为l的轻细绳的一端，轻绳的另一端连接一质量为m的小球A，斜面r的倾角为。现把轻绳拉成水平线HH’上，然后给小球一沿斜面向下且与轻绳垂直的初速度。若小球能保持在斜面内作圆周运动。取重力加速度g=10 m／s。试求：
（1）倾角的值应在什么范围？
（2）若把细线换成一轻质细杆，倾角的范围又如何？

24. （20分）如图所示，匝数为N1的原线圈和匝数为N2的副线圈绕在同一闭合的铁芯上，两线圈的电阻不计，组成一理想变压器，副线圈两端与一阻值为R电阻相联，原线圈两端与平行金属导轨相联，道轨之间距离为l，其电阻可不计。在虚线的左侧存在方向与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度为B。pq是一质量为m电阻为r且和导轨垂直放置的金属杆，它可在导轨上沿与导轨平行的方向无摩擦地滑动。假设在任何同一时刻通过每一匝线圈的磁通量都相同。现于t=0时开始对导体棒施加一外力，使导体棒从静止出发以恒定的加速度a向左做匀加速运动，不考虑连接导线的自感，若已知在某时刻t时原线圈中电流强度为I1。试求：
（1） t时刻外力的功率P1。
（2） t时刻电阻R上消耗的功率。
（3）变压器中磁场能增量随时间变化率。
（4）金属杆动能增量随时间变化率。

25.（22分）如图所示，磁匀强磁场的感应强度为B=0.15T，方向垂直纸面，处于半径为R=0.1m的圆形内，匀强磁场的最左端与y轴相切于坐标原点O。在圆形磁场的最右端有一光屏与圆形磁场相切于A点。现在坐标原点O有一粒子源以v0=3×106m/s的速率发射正粒子，速度方向在第象限内，已知粒子的比荷，不计粒子的重力。试求：
（1）沿着x轴正方向射出的粒子通过磁场后击中光屏的点与A点距离。
（2）粒子通过磁场后击中光屏的点距离A的最大距离。

2014年浙江省高考模拟冲刺卷（提优卷）
理科综合（物理）三参考答案

14．答案D。解答：根据左手定则可得导体棒受力分析如图所示。导体棒受到磁场力大小为，选项A错误；根据共点力平衡规律得：，得导体棒对轨道的压力大小为，选项B错误；由于导体棒受到的是静摩擦力，因而受到静摩擦力大小要运用力的平衡规律求解，即为,选项C错误，选项D正确。本题的答案为D。
15.答案C。解答：根据得绳子作用于物体上拉力大小为，但方向发生变化，因而不是恒力，选项A错误；把物体速度沿着绳子和垂直绳子方向分解，得物体的速度大小满足，从而得，物体做加速运动，选项B错误；根据竖直方向合力为零得此时木箱对地的压力，选项C正确；根据牛顿第二定律得物体加速度满足，从而得物体加速度为，选项D错误。本题的正确选项为C。
16.答案B。解答：根据光的折射定律，画出如图所示光在玻璃球中传播的光路图，由图可知，a、b点均位于图中虚线的下方，选项A错误；由图结合题意可知，a光的折射角r较小，偏转角，因而从a点射出的光的偏折角大，选项B正确。根据可知，从a射出光的折射率较大，频率较高，小组长较短，用a、b两光分别做双缝干涉实验时，在相同条件下，b光干涉条纹间距较大，选项C错误；光在球中传播时间满足，因而从a点射出玻璃的光在球中传播时间长，选项D错误。本题的正确选项为B。
17．答案B。解答：电容器充电开始通过电流表电流最大，然后变小，选项A错误；充电过程中通过电源的电量为，则电源消耗的电能为，选项B正确；由于电路中存在电阻，电容器贮存电场能比小，选项C错误；充电过程中，通过电流表电流方向向右，放电过程中通过电流表电流方向向左，选项D错误。

18.答案ACD。解答：令振动周期为T，由图可知，质元P经过时间第二次到达波峰位置，因而得，T=0.4s，得波速为，选项A正确；在t0=0时刻，质点C处于波峰位置，选项B错误；波峰A传播到Q需要时间为，选项C正确；经Q点开始振动，t4=1.9s时Q已振动0.4s，通过路程为。选项D正确。本题答案为ACD。

19.答案BCD。解答：由于摆动过程中绳子拉力不做功，只重力做功，机械守恒，选项A错误；根据机械守恒定律列出，解答，选项B正确；选手放手后到A过程运动的逆过程是平抛运动，根据平抛运动相关知识可以求出水平传送带A点相对水平面M的高度和到达A点时速度大小，选项CD也正确。本题的正确答案为BCD。
20.答案C。解答：根据，得同步卫星轨道半径为，离地高度为，选项A错误；根据，由于同步卫星与赤道上物体转动角速度相同，同步卫星离地心距离较大，同步卫星加速度大于赤道上物体向心加速度，选项B错误；根据光的直线传播规律，日落12小时内有t1时间该观察者看不见此卫星图示如图所示，同步卫星相对地心转过角度为，结合，解得t1=，选项C正确；根据，同步卫星的轨道半径比近地卫星轨道半径大，同步卫星的加速度小于近地卫星的加速度，选项D错误。本题的正确答案为C。
21.（1）金属圆柱体通过位移d（2分）；
（2）d-x2图线如图所示（2分），在误差范围内，弹簧对物体做功与物体速度平方成正比（2分）；
（3）金属圆柱体与圆弧形槽间动摩擦因数（2分）；
（4）金属圆柱体与塑料管A间有摩擦，测量x和d时存在误差等（2分）。

22.（1）实验电路图如图所示（3分）；（2）实物图如图所示（3分）；（3）（4分）。

23.解答：令小球在圆周运动最高点时速度大小为v，根据机械能守恒定律列出：
① （3分）
令最高点时细线对小球的拉力为F，满足：
② （3分）
小球能保持在斜面内作圆周运动则必须满足：
③ （2分）
由①-③解得：。（2分）
（2）若把细线换成轻质杆，则小球在最高点速度满足：
④ （2分）
由于最高点时，细杆对小球作用力可以等于，因而，最高点速度v满足：
⑤ （2分）
解得：。（2分）
24.解答：（1）令t时刻作用在金属棒上作用力为F，根据牛顿第二定律得：
① （2分）
外力的功率P1满足：
② （1分）
③ （1分）
由①-③解得：。（1分）
（2）原线圈两端电压U1满足：
④ （2分）
副线圈两端电压U2满足：
⑤ （2分）
电阻R上消耗功率PR满足：
⑥ （2分）
由④-⑥解得⑦ （1分）
(3)变压器原线圈上输入功率为P1为：
⑧ （2分）
变压器中磁场能增量随时间变化率为：
⑨ （2分）
由⑧⑨解得：。（1分）
（4）金属杆动能增量随时间变化率为：
-I12r⑩ （2分）
由⑩解得：。（1分）

图a
25.（1）带电粒子在磁场中运动半径r满足：
① (2分)
由①解得。（1分）
带电粒子运动轨迹如图（a）所示。根据图中几何三角关系列出： ② （1分）
③ （1分）
④ （1分）
由①-④解答。 （1分）
（2）由图（a）可知，粒子在磁场中运动的圆心角，根据带电粒子在磁场中运动时间与圆心角关系：
⑤ （2分）
由⑤和可知，当弦长d=2R时，圆心角为最大，粒子运动时间最大，满足：
⑥ （2分）
由⑤解得圆心角，由此得粒子速度方向在第Ⅳ象限，与x轴成角时，在磁场中运动时间最大。（1分）
图b
（3）先画出圆形磁场转动角情形下带电粒子在磁场中运动情形，如图（b）所示，由图中几何和三角关系列出：
⑦（1分）
⑧ （1分）
⑨ （2分）
由⑦-⑨解答：
⑩（3分）
由⑩可知，当角最大时，y也最大。当带电粒子入射点和射出点刚好在一条直径上时，角最大。
（11）（2分）
由⑧⑨解得。（1分）