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安徽省合肥市2013届高三第一次教学质量检测物理试题 Word版含答案


2013 年合肥高考一模物理试题
一、选择题(单选) 1.重为 G 的两个完全相同的小球,与水平面的动摩擦均为 。竖直向上的较小的力 F 作用在 连接两球轻绳的中点,绳间的夹角 ,如图所示。缓 慢增 大

F,到两球刚要运动的过程中,下列说法正确的是 A.地面对球的支持力变大,摩擦力变大 B.地面对球的支持力变小,摩擦力变小 C.球刚开始运动时,地面

对球没有支持力 D.球刚开始运动是,球受到的摩擦力最大 2.用火箭发射人造卫星,假设火箭由静止竖直升空的过程中,火箭里燃料燃烧喷出气体产生 的推力大小不变,空气的阻力也认为不变,则下列图中能反映火箭的速度 V 或加速度 a,随 时间 t 变化的该过程为 V V a a

O

A

t

O

B

t 第 2 题图

O

C

t

O

D

t

3.如图所示, 在光滑水平面上的物体, 受四个沿水平面的恒力 、 、 和 作用, 以速率 沿水平面做匀速运动, 若撤去其中某个力 (其 F4

F3

F2 V0 F1

他力不变)一段时间后又恢复该作用力,结果物体又能以原来的速 率 匀速运动,这个力是 A、 B、 C、 D、

第 3 题图

L F θ
-1-

θ 第 4 题图

4.长为 L 的轻绳悬挂一个质量为 m 的小球,开始时绳竖直,小球与一个倾角

的静止

三角形物块刚好接触,如图所示。现在用水平恒力 F 向左推动三角形物块,直至轻绳与斜 面平行,此时小球的速度速度大小为 V,重力加速度为 g,不计所有的摩擦。则下列说法中 正确的是 A.上述过程中,斜面对小球做的功等于小球增加的动能 B.上述过程中,推力 F 做的功为 FL C.上述过程中,推力 F 做的功等于小球增加的机械能 D.轻绳与斜面平行时,绳对小球的拉力大小为 5.等量异种点电荷+Q 和 Q 固定,在它们的连线和其中垂 +Q c b 第 5 题图 -Q

线上有 c、b、a 三点,如图所示,现将一个带负电的检验 电荷先从图中 a 点沿直线移到 b 点, 再从 b 点沿直线移到 c 点,则检验电荷在此全过程中 A.所受电场力一直增大 C.电势能一直减小 B.所受电场力先增大后减小 D.电势能先增大后减小 a

6,.如图所示的电路中,电压表都看做理想电表,电源内阻为 r。闭合电键 S,当把滑动变阻 器 的滑片 P 向 b 端移动时 S A.电压表 的示数变大,电压表 的示数变小 B.电压表 的示数变小,电压表 的示数变大 C.电压表 的示数变化量大于 示数变化量
V1

a E r R3 b

P

R2

V2

R1 第 6 题图

D.电压表 示数变化量小于 示数变化量 7.理论上可以证明,质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零。假定地球的密度均匀,半 径为 R。若矿底部和地面处的重力加速度大小之比为 ,则矿井的深度为 A. B.KR

-2-

C.

D. 10

y/cm
a b 2 图甲 4 c 10

y/cm

8.一列简谐波在 t=0.2s, 时刻波的图像 如图(甲)所示,x=0 的质点的振动 图像如图(乙)所示,由此可知: A.波沿 x 轴负方向传播,波速 V=10m/s B.波沿 x 轴正方向传播,波速 V=10m/s C.t=0.2s 时刻,质点 c 向 y 轴负方向运动 D.t=0.3s 时刻,质点 b 的位移 y=10cm

0

x/m

O

0.2 0.4 图乙

t/s

第 8 题图

θ

A

0

B

9.一束由红、 蓝两单光组成的光以入射角 由空气射到 半圆形玻璃砖表面的 A 处,AB 是半圆的直径。进入

C

D 第 9 题图

玻璃后分为两束,分别为 AC、AD,它们从 A 到 C 和从 A 到 D 的时间分别为 和 ,则 A.AC 是蓝光, 小于 B.AC 是红光, 小于 C.AC 是蓝光, 等于 D.AC 是红光, 大于 10.如图所示,质量分别为 m 和 2m 的 A、B 两物块用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,A 靠紧竖直墙。现用力 F 向左缓慢退物块 B 压缩弹簧,当力 F 做功为 W 时,突然撤去 F,在 A 物体开始运动以后,弹簧弹性势能的最大值是 A. B. A 第 10 题图 C. D.W B F

二、实验题与填空题(11 题 6 分,12 题 4 分,13 题 6 分,共 16 分)

-3-

11.用游标为 10 分度的卡尺测量 某圆柱的直径,由于长期使用, 测量爪磨损严重,当左、右外测 量爪合在一起时, 游标尺的零线

0

主尺

1cm

2

主尺

3cm

0

游标尺 10 图a

0 第 11 题图

游标尺 10 图b

与主尺的零线不重合,出现如图(a)所示的情况,测量圆柱的直径时的示数如 图(b)所示。图(b)所示读数为_____mm,所测圆柱的直径为_____mm

12.某同学用如图所示装置做“研究平抛运动的规律”的实验, (1)有下列实验步骤: ①用图钉把白纸订在竖直木板上; ②把斜槽固定在紧靠木板的左上角,且使其末端切线水平; ③记下小球飞出时初始位置 O,并凭眼观测过 O 画水平线作为 x 轴; ④把水平木条靠在竖直木板上, 让小球从斜槽适当的位置由静止滚下,观察小球 在木条上的落点,并在白纸上标出相应的点,得到小球运动过程中的一个位置; ⑤把水平木条向下移动,重复④的操作,让小球从斜槽上相同位置由静止滚下, 得到小球运动过程中的多个位置; ⑥从木板上取下白纸: ............

上述①到⑥的步骤中,有错误的是步骤_______________, 应 改 为

________________________________________________。

(2)根据画出的轨迹测出小球多个位置的坐标(x,y) , 画出 y ? x 2 图像如图 (2) 所示, 图线是一条过原点的直线, 说明小球运动的轨迹形状是_______;设该直线的斜率为
O 第 12 题图(2)
-4-

y

X2

k ,重力加速度为 g ,则小铁块从轨道末端飞出的速度 v0 ? _______。

13. 测绘小灯泡 L 的伏安特性曲线,可供选用的器材如下: 小灯泡 L:规格“4.0V,2.2W”; 电流表 A1 :量程 3A,内阻约为 0.1? ; 电流表 A2 :量程 0.6A,内阻 r2 ? 0.2? ; 电压表 V:量程 3V,内阻 RV ? 9k? ; 定值电阻 R0 :阻值为 3k? ; 滑动变阻器 R:阻值范围 0~10 ? ; 学生电源 E:电动势 6V,内阻不计; 开关 S 及导线若干。 (1)电流表应选______ (2)在方框中画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号。

第 13 题(2)图

三、计算题
14、如图所示,斜面倾角为 ? ? 370 ,一质量为 m ? 7kg 的木块恰能沿斜面匀速下滑,若用一 水平恒力 F 作用于木块上,使之沿斜面向上做匀速运动,求此恒力 F 的大小。
0 ( sin37 ? 0.6,g ? 10m / s 2 )

F

θ 第 14 题图

15、如图(a)所示,一端封闭的两条足够长平行光滑导轨固定在水平面上,相距 L,其中 宽为 L 的 abdc 区域无磁场,cd 右段区域存在匀强磁场,磁感应强度为 B0,磁场方向垂直于 水平面向上;ab 左段区域存在宽为 L 的均匀分布但随时间线性变化的磁场 B,如图(b)所

-5-

示,磁场方向垂直水平面向下。一质量为 m 的金属棒 ab,在 t=0 的时刻从边界 ab 开始以某 速度向右匀速运动,经时间 t 0 / 3 运动到 cd 处。设金属棒在回路中的电阻为 R,导轨电阻不 计。 (1)求金属棒从边界 ab 运动到 cd 的过程中回路中感应电流产生的焦耳热量 Q; (2)经分析可知金属棒刚进入 cd 右段的磁场时做减速运动, 求金属棒在该区域克服安培力 做的功 W。 V0 a L B L b L (a) d 第 15 题图 B0 c 2B0 B0 t t0 (b) B

16、如图所示, 光滑半圆形轨道处于竖直平面内, 半圆轨道与光滑的水平地面相切于半圆的 端点 A。一质量为 m 的小球在水平地面上的 C 点受水平向左的恒力 F 由静止开始运动,当 运动到 A 点时撤去恒力 F,小球沿竖直半圆轨道运动到轨道最高点 B 点,最后又落在水平 地面上的 D 点(图中未画出) 。已知 A、C 间的距离 为 L,重力加速度为 g。 (1)若轨道半径为 R,求小球到达圆轨道 B 点时对 轨道的压力 FN; (2)为使小球能运动到轨道最高点 B, 求轨道半径的 最大值 Rm; (3) 轨道半径 R 多大时, 小球在水平地面上的落点 D 到 A 点的距离最大?最大距离 xm 是多少? A L 第 16 题图 R F C B

-6-

17、在如图 a 所示的空间里, 存在方向水平垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向上的周期性 变化的电场 (如图 b 所示) 周期 T=12t0, , 电场强度的大小为 E0,E>0 表示电场方向竖直向上。 一倾角为 300 足够长的光滑绝缘斜面放置在此空间。t=0 时,一带负电、质量为 m 的微粒从 斜面上的 A 点由静止开始沿斜面运动,到 C 点后,做一次完整的圆周运动,在 t=T 时刻回 到 C 点, 再继续沿斜面运动到 t=13t0 时刻。 在运动过程中微粒电荷量不变, 重力加速度为 g, 上述 E0、m、t0、g 为已知量。 (1) 求微粒所带电荷量 q 和磁感应强度大小 B; (2) 求微粒在 A、C 间运动的加速度和运动到 C 点时的速度大小 ? 1 ; (3) 求 0~2T 时间内微粒经过的路程。

E A E0 t 0 30° -E0 b 第 17 题图 t0 T 13t
0

2T

2013 年合肥高考一模物理试题答案及解析
1、 答案:先用整体法,将两小球看做一整体,F 增大,则地面对小球的支持力减少,但不 会减为零,A、C 错;再用隔离法,取左边的小球为研究对象,因为 F 增大,绳子的拉 B 力 T 增大,那么 T 在水平面上的分量增大,所以地面对小球的摩擦力增大, 错,选 D。

2、 答案:用牛顿第二定律,有

,得

,由于燃料燃烧,

火箭质量减少,所以加速度增大,火箭做加速度增大的加速运动,选 B。

-7-

3、答案:撤去

后,其他三力的合力方向与速度垂直,物体先做匀加速曲线运动,恢复后, 大,A 不行;撤去 后,其他三力的合力方向与与速度成锐 大,C 不行;撤去 后物块的运动与

再做匀速直线运动,速度比

角,速度增大,恢复后,做匀速直线运动,速度比 撤去 相同,D 不行;撤去

后,其他三个力的合力方向与

方向相反,则物体水平方 ,

向的速度先减速到零,再反向加速,而竖直方向上也在加速,所以有可能在某时刻达到 所以选 B。

4、答案:B 解析:可根据排除法做 由动能定理可知合外力做功等于动能的变化量, 对小球来说除了斜面的的支持力还有重力对 小球做功,故 A 选项错误;由功能关系可知,除重力和弹簧弹力以外的力对系统做的功等 于系统机械能的变化量,F 做的功应等于斜面和小球这一系统增加的机械能;故 C 选项错误 小球做圆周运动,则沿绳方向有 F - mg sin450 ? m 选 C。 5、答案:A 解析:根据等量异种点电荷周围的电场分布可知,等量异种电荷连线中垂线为电势为零 的等势面,中点场强最大;连线上中点场强最小,故从 a 到 b 再到 c 场强逐渐变大,故电场 力一直增大,故 A 正确,B 错误;从 a 到 b 电势不变故电势能不变,C、D 错误。 6、答案:D 解析:当滑动变阻器 R3 的滑动触头 P 向 b 端移动时,接入电路中的 R3 增大,电压表 V1 和 V2 和 R3 均是并联,根据“串反并同”结论,可知电压表 V1 和 V2 示数均变大,故 A、B 错 误。 设 V1 示数为 U1,V2 示数为 U2,干路电流为 I, 则有 U1 ? U 2 ? IR1 ,则 ?U1 ? ?U 2 ? ?IR1 , 根据“串反并同”结论可知 I 减小,即 ?I ? 0 ,则 ?U1 ? ?U 2 ,故答案为 D 7. 答案:A 解析:设矿井深度为 h,矿井底部重力加速度为 ,地球质量为 M,以矿井底到地球中心距离 为半径的球体质量为 ,地球表面重力加速度为 g,地球密度为 ,

?2
R

,? ? 0 ,故 F ? mg sin 45 ,D 选项错。故
0

-8-







可得

,又

,代入可得

解得 选A 8.答案:A 解析:由振动图可知,在 t=0.2s 以后,x=0 的质点从平衡位置向 y 正方向运动。在波的图 像中根据同侧性可判断出波向 x 轴负方向传播,排除 B,再由波速公式 选 A。 9. 答案:C 解析:因为蓝光折射率大于红光,所以折射光线靠近法线,则 AC 为蓝光,排除 B、D 选项, 设折射角为 ,折射光线长度为 L,玻璃砖直径为 d,折射率为 n,光在真空中速度为 c,光 在玻璃中的速度为 v, 则 时间 ,又 ,代入得 。所以时间相等,选择 C。 ,

10.答案:A 撤去 F 后系统机械能守恒, 则有 (1) ,当弹簧被压缩最短时刻的弹性势能最大,设为 ,

又此时 A 与 B 共速,设速度为 V,则有 (2)

A 刚离开墙面时

(3)

此时 B 动量为

(4)

-9-

再根据动量守恒得

(5)

由(1)(2)(3)(4)(5)得 、 、 、 、

,选 A。

11.答案:21.7mm;22.1mm。 解析: ;

12.答案: (1)③ 过 O 点做重锤线的垂线为 x 轴 (2)抛物线 水平方向: x ? v0t 竖直方向: y ?
1 2 gt 2

① ②

由①②可得: y ?

g 2 g x 又知 k ? 2 2 2v0 2v0

所以 v0 ?

g 2k
(2)提示:滑动变阻器分压式接法,电

13.答案: (1) A2

压表量程较小, 所以要和定值电阻串联后接入电路, 电流表 A2 用 外接法。

FN 14.解析:设物体与斜面间的动摩擦因数为 ? ,第一次匀速下滑,受 力分析如图所示,则 mg θ

f

mg sin ? ? ? mg cos ? ? ? ? tan ? ? 0.75
f

FN F mg θ
- 10 -

第二次在水平恒力 F 的作用下匀速向上运动,受力分析如图,则

F cos? ? mg sin ? ? ? FN ? mg sin ? ? ? ( F sin ? ? mg cos? )
解得 F ? 240 N

15.解析:(1)金属棒从 ab 运动到 cd 的过程中,感应电动势 E ? N

?? B0 L2 ? ?t t0

感应电流大小 I ?

E B0 L2 ? R Rt0
2 B0 L4 3Rt0

根据焦耳定律产生的热量 Q ? I 2 Rt ? (2)金属板进入 cd 段的初速度为 v0 ?

L 3L ? t0 t0 3

金属杆一旦进入 cd 段,一方面整个电路中左部分会产生感生电动势,还是和原来一样

E?N

?? B0 L2 ? ?t t0

感应电流方向根据楞次定律判断得金属棒中是由下向上

同时金属棒切割磁感应线,也要产生动生电动势 E? ? B0 Lv 感应电流方向金属棒中由上向下,与动生电动势相反 题中说,一开始减速,说明开始时 E ? 较大,总体感应电流金属棒中还是由上向下,才能与 减速相符合 随着速度的减小,会达到 E ? ? E ,此时电路中感应感应电流为零,金属棒不再减速,并将 维持这个状态一直做匀速直线运动,于是我们可以求出做匀速直线运动的速度 v

B0 L2 L ? B0 Lv ? v ? t0 t0
根据动能定理有 ?W ?

1 2 1 2 4mL2 mv ? mv0 ? W ? 2 2 2 t0

16.解析: (1)设小球到达 B 点时速度为 vB ,根据动能定理有

FL ? mg 2 R ?

1 2 mvB ? 0 2

设 B 点时轨道对小球的压力为 FN ? ,对小球在 B 点时进行受力分析如图,则有

mg FN’
- 11 -

FN ? ? mg ? m

2 vB 2 FL ? FN ? ? ? 5mg R R

根据牛顿第三定律可知小球对轨道的压力 FN ? FN ? ? (2)小球能够到达最高点的条件是 FN ? ? 0 ? R ?

2 FL ? 5mg ,方向竖直向上 R

2 FL 5mg

故轨道半径的最大值 Rm ?

2 FL 5mg

(3)从 B 点飞出后做平抛运动,落地时间

1 2 4R gt ? 2R ? t ? 2 g

D 到 A 的距离 x ? vBt ?

2 FL ? 4mgR 4 R 8FLR ? 16mgR 2 ? ? m g mg
FL 时取到 4mg

相当于二次函数求最大值的问题,最大值在 R ?

(因为

FL 2 FL ? ,所以最大值可以取得到) 4mg 5mg FL FL ,得到此时最大距离 xm ? 4mg mg

代入 R ?

17.解析: (1)能够做匀速圆周运动,说明此时重力和电场力合力为零

mg ? qE0 ? q ?

mg E0

设粒子达到 C 点时的速度为 v ,洛伦兹力提供向心力,有

qvB ? m

v2 mv ?r ? r qB
2? r 2? m ? v qB
FN qvB

运动的周期 T ?

在本题中圆周运动的周期为 11t0 ,则

mg
- 12 -

qE0

2? m 2? m 2? E0 ? 11t0 ? B ? ? qB 11qt0 11gt0
(2)微粒在 AC 间运动时受力分析如图所示,则

? E0q ? mg ? sin300 ? ma ? a ? g ,方向沿斜面向下
到达 C 点时速度大小为 v1 ? at0 ? gt0 (3) 0 ~ t0 时间内路程 s1 ?

1 2 1 2 at0 ? gt0 2 2

2 t0 ~ 12t0 时间内的路程 s2 ? 2? r ? 11gt0

12t0 ~ 13t0 时间内的路程 s3 ? gt0 ? t0 ?

1 2 3 2 gt0 ? gt0 2 2

第二次做圆周运动的速度 v ? 2 gt0 ,半径是第一次的两倍
2 13t0 ~ 14t0 时间内的路程 s4 ? 2s2 ? 22gt0 2 所以 0 ~ 2T 时间内的总路程为 s ? s1 ? s2 ? s3 ? s4 ? 35gt0 你

- 13 -


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