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2013年河南省十所名校高三第三次联考试题


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2013 年河南省十所名校高三第三次联考试题 物理试题
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O16 S 32 Fe 56 Cu 64 二、选择题:本题共 8 小题。每小题 6 分。其中第 16、18、2l 题只有一项符合题目要求;第 14、15、17、19、20 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.如图所示,一只理想变压器原线圈与频率为 50 Hz 的正弦交 流电源相连。两个阻值均为 20 Ω 的电阻串联后接在副线圈 的两端。图中的电流表、电压表均为理想交流电表,原、副 线圈的匝数分别为 200 匝和 100 匝,电压表的示数为 5 V。则 A.电流表的读数为 0.5 A B.流过电阻的交流电的频率为 100 Hz C.原线圈电压的最大值为 20 2 V D.原线圈的输入功率为 2.5 W 15.如图所示,两个物体以相同大小的初速度从 O 点同时分 别向 x 轴正、 负方向水平抛出, 它们的轨迹恰好满足抛物 线方程 y=

1 k

x 2 ,那么以下说法正确的是(曲率半径简

单地理解为在曲线上一点附近与之重合的圆弧的最大半 径)

A.物体被抛出时的初速度为

kg 2

B.物体被抛出时的初速度为 2kg C.O 点的曲率半径为

1 2

k

D.O 点的曲率半径为 2k 16.轻绳一端系在质量为 m 的物体 A 上,另一端系在一个套在倾斜粗糙杆 MN 的圆环上。现 用平行于杆的力 F 拉住绳子上一点 O,使物体 A 从图中实线位置缓慢上升到虚线位置, 并且圆环仍保持在原来位置不动。则在这一过程中。环对杆的摩擦力 F f 和环对杆的压力 FN 的变化情况是
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2

A.F f 保持不变,FN 逐渐增大 C.F f 逐渐减小,FN 保持不变

B.F f 逐渐增大,FN 保持不变 D.F f 保持不变,FN 逐渐减小

17.2012 年 8 月 25 日 23 时 27 分,经过 77 天的飞行, “嫦娥 二号”在世界上首次实现从月球轨道出发,受控准确进 入距离地球约 150 万公里远的太阳与地球引力平衡点— —拉格朗日 L2 点的环绕轨道。拉格朗日 L2 点位于太阳 与地球连线的延长线上, “嫦娥二号”位于该点,在几乎 不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动,下 列说法正确的是 A. “嫦娥二号”在该点处于平衡状态 B. “嫦娥二号”需要的向心力仅由太阳提供 C. “嫦娥二号”运动的周期等于地球的周期 D. “嫦娥二号”如果想到离太阳更远的深空进行探测必须继续加速 18.如图所示,在边长为 l 的等边三角形区域内有磁感应强度为 B、 方向垂直纸面向外的匀强磁场。一个边长也为 l 的等边三角形 导线框 abc,在 t=0 时恰与上述磁场区域的边界重合。此后三 角形线框以周期 T 绕其中心在纸面内沿顺时针方向匀速转动。 则在其转动的 0~

T 3

时间内

A.感应电流的方向先逆时针后顺时针,平均感应电动势为 0

B.感应电流的方向先顺时针后逆时针,平均感应电动势为 C.感应电流的方向先顺时针后逆时针,平均感应电动势为 0

3 Bl 2 4T

D.感应电流的方向先逆时针后顺时针,平均感应电动势为

3 Bl 2 4T

19.光滑水平面上放置两个等量同种电荷,其连线中垂线上有 A、B、C 三点,如图甲所示, 一个质量 m=1kg 的小物块自 C 点由静止释放,小物块带电荷量 q=2C,其运动的 v-t 图线如图乙所示,其中 B 点为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线) ,则以 下分析正确的是

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3

A.B 点为中垂线上电场强度最大的点,场强 E=1V/m B.由 C 点到 A 点物块的电势能先减小后变大 C.由 C 点到 A 点,电势逐渐降低 D.B、A 两点间的电势差为 UBA=8.25V 20.如图甲所示,斜面体固定在水平面上,倾角为θ =30°,质量 为 m 的物块从斜面体上由静止释放, 以加速度 a=

g 2

开始下滑,

取出发点为参考点,则图乙中能正确描述物块的速率 v、动能 Ek、势能 E P、机械能 E、时间 t、位移 x 关系的是

21.如图所示,空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场,各处 的磁感应强度大小均为 B,圆台母线与竖直方向的夹角为 θ 。一个质量为 m、半径为 r 的匀质金属圆环位于圆台底部。 圆环中维持恒定的电流 I,圆环由静止向上运动,经过时间 t 后撤去该恒定电流并保持圆环闭合,圆环上升的最大高度 为 H。已知重力加速度为 g,磁场的范围足够大。在圆环向 上运动的过程中,下列说法正确的是 A.安培力对圆环做的功为 mgH C.圆环运动的最大速度为 三、非选择题: B.圆环先做匀加速运动后做匀减速运动 -gt D.圆环先有扩张后有收缩的趋势

2? BIrt cos ? m

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4

22. 分)某同学用图示实验装置来测 (5 量物块与木板间的动摩擦因数μ ,一带 有窄片的物块被一弹簧弹射装置弹射出 去,沿水平木板滑行,途中安装一光电 门,标记为 O 点。设重力加速度为 g。 (1)测得窄片的宽度为 L,记下窄片通过光电门的时间△t,还需要测量的物理量有 __________________。 (标明相关物理量的符号) (2)物块和木板间的动摩擦因数μ =__________________________。 23. (10 分)某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也要发生变化,这种由于外力 的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应” 。现用如图所示的电路研究某长薄板 电阻 Rx 的压阻效应,已知 Rx 的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室 中有下列器材: A.电源 E(3 V,内阻约为 1 Ω ) B.电流表 Al (0.6 A,内阻 r1=5 Ω ) C.电流表 A2(0.6 A,内阻 r2 约为 1 Ω ) D.开关 S,定值电阻 R0 (1)为了比较准确地测量电阻 Rx 的阻值,请完成虚线框内电路图的设计。 (2)在电阻 Rx 上加一个竖直向下的力 F(设竖直向下为正方向) ,闭合开关 S,记下电表 读数,A1 的读数为 I1,A2 的读数为 I2,得 Rx=______________(用字母表示) 。 (3) 改变力的大小, 得到不同的 Rx 值, 然后让力反向从下向上挤压电阻, 并改变力的大小, 得到不同的 Rx 值。最后绘成的图像如图所示,除观察到电阻 Rx 的阻值随压力 F 的增大而 均匀减小外,还可以得到的结论是_______________________。当 F 竖直向下时,可得 Rx 与所受压力 F 的数值关系是 Rx=_____________________。

(4)定值电阻 R0 的阻值应该选用 ________________。 A.1 Ω C.10 Ω B.5 Ω D.20 Ω

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5

24. (14 分)我国某城市某交通路口绿灯即将结束时会持续闪烁 3 s,而后才会变成黄灯,再 在 3 秒黄灯提示后再转为红灯。2013 年 1 月 1 日实施新的交通规定:黄灯亮时车头已经越过 停车线的车辆可以继续前行, 车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯, 属于交通违章行 为。 (本题中的刹车过程均视为匀减速直线运动) (1) 若某车在黄灯开始闪烁时刹车, 要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大 于 18 m,该车刹车前的行驶速度不能超过多少? (2)若某车正以 v0=15 m/s 的速度驶向路口,此时车距停车线的距离为 L=48.75 m, 当驾驶员看到绿灯开始闪烁时, 经短暂考虑后开始刹车, 该车在红灯刚亮时恰停在停车线 以内。求该车驾驶员的允许的考虑时间。

25. (18 分)如图甲所示,水平直线 MN 下方有竖直向上的匀强电场,场强 E= C。现将一重力不计、比荷
-5

?
10

×10 4 N/

q m

=106 C/kg 的正电荷从电场中的 O 点由静止释放,经过 t0=1

×10 s 后,通过 MN 上的 P 点进入其上方的匀强磁场。磁场方向垂直于纸面向外,以电荷第 一次通过 MN 时开始计时,磁感应强度按图乙所示规律周期性变化。 (1)求电荷进入磁场时的速度 v0; (2)求图乙中 t=2×10 5s 时刻电荷与 P 点的距离; (3)如果在 P 点右方 d=105 cm 处有一垂直于 MN 的足够大的挡板,求电荷从 O 点出发 运动到挡板所需的时间。


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6

35. 【物理——选修 3-5】 (15 分) (1) 分)氢原子处于基态时能量为 E1,由于吸收某种单色光后氢原子产生能级跃迁, (6 最多能产生 3 种不同波长的光,则单色光的能量为_____________,产生的 3 种不同波长 的光中,最大波长为___________(普朗克常量为 h,光速为 c,激发态与基态之间的能量 关系为 En=

E1 n2

) 。

(2) 分)如图所示,光滑的水平面上有一个质量为 M=2m 的凸型滑块,它的左侧面与 (9 水平面相切,并且光滑,滑块的高度为 h。质量为 m 的小球,以某一初速度在水平面上 迎着光滑曲面冲向滑块。试分析计算小球的初速度满足什么条件,小球才能越过滑块。

物理·答案
14.CD 15.AC 16.B 17.CD 18.A 19.ACD 20.ACD 21.C 22.【答案】 (1)物块最后停止时的位置与 O 点间的距离 s (2 分)
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7

(2)

L2 2 gs ( ? t ) 2

(3分)

23. 【答案】 (1)如图所示(2 分) (2)

I 1r1 I 2 ? I1

(2 分)

(3)压力反向,阻值不变(2 分) 16 ? 2F (2 分) (4)B(2 分) 24.【解析】 (1)设在满足题设条件的情况下该车的最大行驶速度为 v 根据平均速度公式 x1 ?

v 2

t1 (2 分)解得 v ? 12 m/s (2 分)

(2)该车驾驶员的允许的反应时间最大值为 t ,反应时间内车行驶的距离为 L0

L0 ? v0t (2 分)
从绿灯闪烁到红灯亮起的过程中,汽车做减速运动的时间

t 2 ? 6 ? t (2 分)
设汽车在刹车过程中通过的位移为 x2 ?

v0 2

t 2 (2 分)

绿灯开始闪烁时,该车距停车线距离为 L

L ? L0 ? x2 (2 分)
解得 t ? 0.5 s (1 分)即该车驾驶员的考虑时间不能大于 0.5 s。 分) (1 25.【解析】 (1)电荷在电场中做匀加速直线运动,则?

Eq ? ma (1 分)
(2)当 B1 ?

v0 ? at0 (1 分)

代入数据解得 v0 ? π ? 10 m/s (1 分)
4

π 20

T 时,电荷运动的半径 r1 ?

mv0 B1q

? 0.2 m=20 cm (1 分)

周期 T1 ?

2πm B1q

? 4 ? 10 ?5 s (1 分)

当 B2 ?

π 10

T 时,电荷运动的半径 r2 ?

mv0 B2 q

? 10 cm (1 分)

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8

周期 T2 ?

2πm B2 q

? 2 ? 10 ?5 s (1 分)

(1 故电荷从 t ? 0 时刻开始做周期性运动,其运动轨迹如图所示。 分)

t ? 2 ? 10 ?5 s 时刻电荷先沿大圆轨迹运动四分之一个周期再沿小圆轨迹运动半个周期, P 点 与
的水平距离为 r1 ? 20 cm (2 分) (3)电荷从 P 点开始,其运动的周期为 T ? 6 ? 10
?5

s ,根据电荷的运动情况可知,电荷每一

个周期向右沿 PN 运动的距离为 40 cm,故电荷到达挡板前运动的完整周期数为 2 个,沿 PN 运动的距离 s =80 cm,最后 25 cm 的距离如图所示,设正电荷以 ? 角撞击到挡板上,有(2 分)

r1 ? r2 cos ? ? 25 cm (2 分)
解得 cos ? ? 0.5, 即 ? ? 60? (1 分) 故电荷从 O 点出发运动到挡板所需的总时间?

1 30? t总 ? t0 ? 2T ? T1 ? T2 (2 分) 4 360?
解得 t总 =1.42 ? 10 s (1 分)
-4

35.(1) 【答案】

36 hc 8 (3 分) ? E1 (3 分) ? 5 E1 9

(2) 【解析】 设小球的初速度为 v0 ,当小球滑到滑块最高点时,小球的速度为 v1 ,滑块的 速度为 v2 ,由动量守恒定律和机械能守恒定律可得

mv0 ? mv1 ? Mv2 (2 分)

1 2

2 mv0 ?

1 2

mv12 ?

1 2

2 Mv2 ? mgh (2 分)

小球要越过滑块,应有 v1 ? v 2 ,至少也要有 v1 ? v 2 ,设 v1 ? v2 ? v ,上述两式变为

mv0 ? ( m ? M )v (2 分)

1 2

2 mv0 ?

1 2

( m ? M )v 2 ? mgh (2 分)

解得 v 0 = 3gh ,故小球的初速度必须大于 3gh (1 分)

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