南京师大附中2014届高三模拟考试试卷

物 理 2014.5

一．单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分，每小题只有一个选项符合题意。

1．如图，A、B两物体叠放在水平地面上，A物体质量m=20kg，B物体质量M=30 kg。处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连，弹簧处于自然状态，其劲度系数为250 N／m，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为=0.5。现有一水平推力F作用于物体B上，使B缓慢地向墙壁移动，当B移动0 .2m时，水平推力的大小为(g取10 m／s2)（ ）

A． 200 N B．250 N

C． 300 N D．350 N

2．2013年6月13日神舟十号与天官一号完成自动交会对接。可认为天宫一号绕地球做匀速圆周运动，对接轨道所处的空间存在极其稀薄的空气，则下面说法正确的是 ( )

A．如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢升高

B．如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加

C．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间

D．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用

3．电磁炉热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，电磁“火力”强劲，安全可靠．如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是( )

A.当恒定电流通过线圈时，会产生恒定磁场，恒定磁场越强，电磁炉加热效果越好

B.电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作

C.电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因这些材料的导热性能较差

D.在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用

4．如图甲所示，一长木板在水平地面上运动，初速度为v0，在某时刻（t=0）将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，己知物块与木板的质量相等，设物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，木板运动的速度-时间图象可能是图乙中的（ ）

5．如图所示，两个固定的相同细环相距一定的距离，同轴放置，O1、O2分别为两环的圆心，两环分别带有均匀分布的等量异种电荷．一带正电的粒子从很远处沿轴线飞来并穿过两环．则在带电粒子运动过程中（ ）

A．在O1 和O2点粒子加速度大小相等，方向向反

B．从O1到O2过程，粒子电势能一直增加

C．在O1 和O2连线中点，粒子在该点动能最小

D．轴线上O1点右侧、O2点左侧都存在场强为零的点，它们关于O1、O2连线中点对称

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分，每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．

6．一质点沿轴运动，其位置随时间变化的规律为：
，的单位为s。下列关于该质点运动的说法正确的是（ ）

A．该质点的加速度大小为5m/s2 B．物体回到=0处时其速度大小为10m/s

C．t= 2s时刻该质点速度为零 D．0~3s内该质点的平均速度大小为5m/s

7．如图所示，单匝矩形闭合导线框
全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为
，电阻为。线框绕与
边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，线框转过
时的感应电流为，下列说法正确的是( )

A．线框中感应电流的有效值为

B．线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为

C．从中性面开始转过
的过程中，通过导线横截面的电荷量为

D．线框转一周的过程中，产生的热量为

8．为减机动车尾气排放，某市推出新型节能环保电动车。在检测该款电动车性能的实验中，质量为8×102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出如图所示的
图像（图中AB、BO均为直线），假设电动车行驶中所受阻力恒定，最终匀速运动，重力加速度g取10m／s2。则 ( )

A．电动车运动过程中的最大速度为15m/s

B．该车起动后，先做匀加速运动，然后匀速运动

C．该车做匀加速运动的时间是6 s

D．该车加速度大小为0.25m/s2时，动能是4×l04 J

9．如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初动能均为Ek0。已知t=0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场。则（ ）

A．所有粒子最终都垂直电场方向射出电场

B．t=0之后射入电场的粒子有可能会打到极板上

C．所有粒子在经过电场过程中最大动能都不可能超过2Ek0

D．若入射速度加倍成2v0，则粒子从电场出射时的侧向位移与v0相比必定减半

三、简答题．本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置．

10.某实验小组采用如图所示的装置研究“小车运动变化规律”。打点计时器工作频率为50Hz。

实验的部分步骤如下：

a．将木板的左端垫起，以平衡小车的摩擦力；

b．在小车中放入砝码，纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；

c．将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点，断开电源；

d．改变钩码或小车中砝码的质量，更换纸带，重复b、c的操作。

（1） 设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2，重力加速度为g，则小车的加速度为：a= ▲ （用题中所给字母表示）；

（2）下图是某次实验中得到的一条纸带，在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E，用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量，读出各计数点对应的刻度x，通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v。请将C点对应的测量xC值和计算速度vC值填在下表中的相应位置。

计数点

x/cm

s/cm

v/(m·s-1)



O

1.00



0.30



A

2.34

1.34

0.38



B

4.04

3.04

0.46



C

 ▲

5.00

 ▲



D

8.33

7.33

0.61



E

10.90

9.90

0.70





（3）实验小组通过绘制Δv2-s图线来分析运动规律（其中Δv2=v2-v02，v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度，v0是O点对应时刻小车的瞬时速度）。他们根据实验数据在图中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点，请你在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出Δv2-s图线。

（4）实验小组绘制的Δv2-s图线的斜率k = ▲ （用题中所给字母表示），若发现该斜率大于理论值，其原因可能是 ▲ 。

11.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5 V，2.5 W”的小灯泡，导线和开关外，还有：

A．直流电源：电动势约为6 V，内阻可不计

B．直流电流表：量程0～3 A，内阻为0.1 Ω

C．直流电流表：量程0～600 mA，内阻为5 Ω

D．直流电压表：量程0～15 V，内阻为15 kΩ

E．直流电压表：量程0～3V，内阻为6 kΩ

F．滑动变阻器： 10 Ω，2 A

G．滑动变阻器：1 kΩ 0.5 A

H．电阻箱一个（符号为
）：0~9999.9Ω，最小调节量0.1Ω；

实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化至额定电压5V，且电表读数相对误差较小。

（1）以上器材中应电流表选用 ▲ (填代号)，电压表选用 ▲ (填代号)，滑动变阻器选用 ▲ (填代号)；

（2）在方框中画出实验原理电路图；

（3）某同学通过实验作出小灯泡的伏安特性曲线，如图甲所示．现把两个完全相同的这种小灯泡并联接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势E = 3V，内阻r = 3Ω，则此时灯泡的实际功率为 ▲ W．（结果保留两位有效数字）



甲 乙

12．【选做题】(请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡相应的答题区域内作答，如都作答则按A、B两小题评分。)

A．【选修3—3】(12分)

（1）下列说法中正确的是（ ▲ ）

A． 当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大

B． 气体压强的大小跟气体分子的平均动能有关，与分子的密集程度无关

C． 有规则外形的物体是晶体，没有确定的几何外形的物体是非晶体

D． 由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势

（2）一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C再回到状态A，变化过程如图所示，其中A到B曲线为双曲线．图中V0和P0为已知量．

①从状态A到B，气体经历的是 ▲ (选填“等温”“等容”或“等压”)过程；

②从B到C的过程中，气体做功大小为 ▲ ；

③从A经状态B、C再回到状态A的过程中，气体吸放热情况为__▲__(选填“吸热”、“放热”或“无吸放热”)。

（3） 在“油膜法估测分子直径”的实验中:

①下列关于油膜法实验的说法中正确的是（ ▲ ）

A.可以直接将油酸滴到浅水盆中进行实验

B.实验中撒痱子粉应该越多越好

C.该实验中的理想化假设是将油膜看成单分子层油膜

D.实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓

②某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0. 25m2的蒸发皿，滴管，量筒（60滴溶液滴入量筒体积约为1毫升），纯油酸和无水酒精若干等。已知分子直径数量级为10－10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为多少？

B．【选修3—4】(12分)

（1）以下说法中正确的是（ ▲ ）

A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是光的干涉现象

B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，并通过实验加以证实

C．某种介质中振源振动的越快，机械波传播得就越快

D．运动物体速度可以大于真空中的光速

（2）“利用单摆测重力加速度”的实验如图甲，实验时使摆球在竖直平面内摆动，在摆球运动最低点的左右两侧分别放置一激光光源、光敏电阻（光照时电阻比较小）与某一自动记录仪相连，用刻度尺测量细绳的悬点到球的顶端距离当作摆长，分别测出L1和L2时，该仪器显示的光敏电阻的阻值R随时间t变化的图线分别如图乙、丙所示。

①根据图线可知，当摆长为L1时，单摆的周期T1为 ▲ ，当摆长为L2时，单摆的周期T2为 ▲ 。

②请用测得的物理量（L1、 L2 、T1 和T2），写出当地的重力加速度g= ▲ 。

（3）如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，AB边竖直，一纸面内的单色光束从玻璃砖的某一定点射入，入射角θ可以任意变化，现要求只考虑能从AB边折射的情况（不考虑从AB上反射后的情况），已知：α=45°，玻璃砖对该单色光的折射率n =
，光在真空中的速度为c。则求；

①光在玻璃砖中传播的最短时间t；

②能从AB边出射的光线与AB交点的范围宽度d

C．【选修3?5】(12分)

（1） 关于下列四幅图说法正确的是（ ▲ ）



A．玻尔原子理论的基本假设认为，电子绕核运行轨道的半径是任意的

B．光电效应产生的条件为：光强大于临界值

C．电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性

D．发现少数α粒子发生了较大偏转，说明金原子质量大而且很坚硬

（2） 某次光电效应实验中，测得某金属的入射光的频率(和反向遏制电压Uc 的值如下表所示。（已知电子的电量为e =1.6×10-19C）

Uc/V

0.541

0.637

0.741

0.809

0.878



(/1014Hz

5.664

5.888

6.098

6.303

6.501



 根据表格中的数据，作出了Uc-(图像，如图所示，则根据图像求出：

①这种金属的截止频率为 ▲ Hz；（保留三位有效数字）

②普朗克常量 ▲ Js。（保留两位有效数字）

（3）室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡。氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中。氡看不到，嗅不到，但它进入人的呼吸系统能诱发肺癌，是除吸烟外导致肺癌的重大因素。静止的氡核
放出一个粒子x后变成钋核
，钋核的动能为0.33MeV，若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x的动能。则：

①写出上述衰变的核反应方程；

②求粒子x的动能。（保留两位有效数字）

四．计算题：本题共3小题，满分47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13.（15分）有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示。该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和电阻R。循环绝缘橡胶带上镀有n根间距为d的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，金属条电阻为r。若橡胶带匀速运动时，电压表读数为U，设人与跑步机间无相对滑动，求：

(1)橡胶带匀速运动的速率；

(2)橡胶带克服安培力做功的功率；

(3)若人经过较长时间跑步距离为s（s ? nd），则流过每根金属条的电量q为多少 ；

14．（16分）如图所示，在距水平地面高h1＝1.2m的光滑水平台面上，一个质量m＝1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存的弹性势能Ep＝2J。现打开锁扣K，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。已知B点距水平地面的高h2＝0.6m，圆弧轨道BC的圆心O，C点的切线水平，并与水平地面上长为L＝2.8m的粗糙直轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度g＝10m/s2，空气阻力忽略不计。试求：

（1）小物块运动到B的瞬时速度vB大小及与水平方向夹角

（2）小物块在圆弧轨道BC上滑到C时对轨道压力Nc大小

（3）若小物块与墙壁碰撞后速度反向、大小变为碰前的一半，且只会发生一次碰撞，那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件.

15．（16分）如图所示竖直平面内，存在范围足够大的匀强磁场和匀强电场中，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，电场强度大小为E，电场方向竖直向下，另有一个质量为m带电量为q（q>0）的小球，设B、E、q、m、θ和g（考虑重力）为已知量。

（1）若小球射入此复合场恰做匀速直线运动，求速度v1大小和方向。

（2）若直角坐标系第一象限固定放置一个光滑的绝缘斜面，其倾角为θ，设斜面足够长，从斜面的最高点A由静止释放小球，求小球滑离斜面时的速度v大小以及在斜面上运动的时间

（3）在（2）基础上，重新调整小球释放位置，使小球到达斜面底端O恰好对斜面的压力为零，小球离开斜面后的运动是比较复杂的摆线运动，可以看作一个匀速直线运动和一个匀速圆周运动的叠加，求小球离开斜面后运动过程中速度的最大值
及所在位置的坐标。

2014年南京师范大学附属中学物理高考模拟试卷参考答案

1

2

3

4

5

6

7

8

9



C

B

B

A

D

BD

BC

AD

AC



10. (1)
（2）6.00,0.54

（3）（说明：该点坐标为（5，0.20））

（4）
，木板的左侧垫的过高

11.（1）C，E，F（2）

（3）

12A.（1）D （3分）

（2）①等温;（1分）②3P0V0/2;（2分）③放热;（2分）

（3）①C;（2分）②1.5×10-3或0.15%（2分）

12B（1）A（3分）

（2）①2t1 2t2 （2分） ②
（2分）

（3）（2分）①光在玻璃砖中传播的速度为
（1分）

光在玻璃砖中传播的最短距离为
（1分）所以最短时间为：
（1分）

②能从AB边出射的光线与AB交点的范围宽度
（2分）

12C（1）C（3分）

（2）①由图像读得：4.27±0.01×1014Hz；（2分）

②由图线斜率
，解得：h=6.3±0.1×10-34Js（2分）

（3）①
（2分）

② 设钋核的质量为m1、速度为v1，粒子x的质量为m2、速度为v2

根据动量守恒定律 有
（1分）

粒子x的动能
=18MeV（2分）

13.（1）由闭合电路欧姆定律得
（2分）

由法拉第电磁感应定律：
（2分）

解得：橡胶带匀速运动的速率为
（1分）

（2）
（5分）

（3）总电荷量为
（3分）

流过每根金属条的电量为
（2分）

14．⑴解法一:

小物块由A运动到B的过程中做平抛运动，机械能守恒

（1分）

（2分）

根据平抛运动规律有：
（2分）

解法二:

小物块由A运动到B的过程中做平抛运动，机械能守恒

（1分）

小物块由A运动到B的过程中做平抛运动，在竖直方向上根据自由落体运动规律可知，

小物块由A运动到B的时间为：

t＝
＝s≈0.346s （1分）

根据平抛运动规律有：

tan
＝
， 解得：
=60° （1分）

（2分）

⑵根据图中几何关系可知，

h2＝R（1－cos∠BOC），解得：R＝1.2m （1分）

根据能的转化与守恒可知，

（2分）

对小球在圆弧轨道C点应用牛顿运动定律

（2分）

⑶依据题意知，

①μ的最大值对应的是物块撞墙前瞬间的速度趋于零，根据能量关系有：

mgh1＋Ep＞μmgL 代入数据解得：μ＜ （2分）

②对于μ的最小值求解，首先应判断物块第一次碰墙后反弹，能否沿圆轨道滑离B点，设物块碰前在D处的速度为v2，由能量关系有：mgh1＋Ep＝μmgL＋mv22

第一次碰墙后返回至C处的动能为：EkC＝mv22－μmgL 可知即使μ＝0，有：

mv22＝14J mv22＝3.5J＜mgh2＝6J，小物块不可能返滑至B点 （2分）

故μ的最小值对应着物块撞后回到圆轨道最高某处，又下滑经C恰好至D点停止，因此有：

mv22≤2μmgL， 联立解得：μ≥ （1分）

综上可知满足题目条件的动摩擦因数μ值：≤μ＜ （1分）

15.（1）
方向水平向左 （4分）

（2）
（4分）

（3）
（3分）

（2分）

， (n=0、1、2······) （3分）