东北育才学校高中部2014—2015学年度高三年级第五次模拟考试物理试卷

总分：100分 时间：90分钟 命题人：高三物理备课组

一、选择：（1-6单选，7-12多选 ，每题4分，共48分）

1下列说法正确的是(??????? )

A．伽利略设计实验证实了力是使物体运动的原因

B．法拉第发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系

C．开普勒将第谷的几千个观察数据归纳成简洁的三定律，揭示了行星运动的规律

D．牛顿在寻找万有引力的过程中，他没有利用牛顿第二定律，但他用了牛顿第三定律

2．光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示。一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，以下关于小球运动的说法中正确的是（ ）

A．轨道对小球做正功，小球的线速度不断增大；

B．轨道对小球做正功，小球的角速度不断增大；

C．轨道对小球不做功，小球的角速度不断增大；

D．轨道对小球不做功，小球的线速度不断增大。

3如图所示，质量为m的小物块A放在质量为M的木板B的左端，B在水平拉力的作用下沿水平地面匀速向右滑动，且A、B相对静止．某时刻撤去水平拉力，经过一段时间，B在地面上滑行了一段距离x，A在B上相对于B向右滑行了一段距离L(设木板B足够长)后A和B都停了下来．已知A、B间的动摩擦因数为μ1，B与地面间的动摩擦因数为μ2，且μ2＞μ1，则x的表达式应为(　　)

A．x＝L B．x＝

C．x＝ D．x＝

4如图所示，在竖直平面内有一半圆形轨道，圆心为O。一小球（可视为质点）从与圆心等高的圆形轨道上的A点以速度v0水平向右抛出，落于圆轨道上的C点。已知OC的连线与OA的夹角为θ，重力加速度为g，则小球从A运动到C的时间为(??????? )

A．
??? B．

? C．
????? D．

5质量为 m 的小球带+q 电荷，由长为 L 的绝缘绳系住，在水平向右，场强为E的匀强电场中最初静止于A点，如图所示，已知
，为了让小球在竖直平面内能做完整的圆周运动，问在A点至少给小球的初速度为多少（??? ）

A．
????? B．
C．
???? D．

6如图所示，两个垂直于纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度均为a．一正三角形(高为a)导线框ACD从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域．以逆时针方向为电流的正方向，则图中能正确表示感应电流i与线框移动的距离x之间的关系的图象是(　　)

7如图所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦。现将质量分别为M、m(M>m)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有

A．两物块所受摩擦力的大小总是相等

B．两物块不可能同时相对绸带静止

C．M不可能相对绸带发生滑动

D．m不可能相对斜面向上滑动

8设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，宇航员测出飞船绕行n圈所用的时间为t。登月后，宇航员利用身边的弹簧秤测出质量为m的物体重力G1。已知引力常量为G，根据以上信息可得到

A．月球的密度???????????? ????B．飞船的质量

C．月球的第一宇宙速度???? ????D．月球的自转周期

9如图电路中，电源电动势为E，电源内阻为r，串联的固定电阻为R2，滑动变阻器的总电阻是R1，电阻大小关系为R1＝R2＝r，则在滑动触头从a端移到b端的过程中，下列描述正确的是

A．电路的总电流先增大后减小

B．电路的路端电压先增大后减小

C．电源的总功率先减小后增大

D．电源的输出功率先减小后增大

10如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中， O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称。导线均通有大小相等、方向向上的电流。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度
，式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离。一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程，下列说法正确的是

A．小球先做加速运动后做减速运动

B．小球一直做匀速直线运动

C．小球对桌面的压力先减小后增大

D．小球对桌面的压力一直在增大

?

11如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点。不计粒子重力。下列说法正确的是

A．极板M比极板N电势高

B．加速电场的电压U=ER

C．直径PQ

D．若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷

?

12如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R＝10 Ω，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法正确的是

A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 V

B．当单刀双掷开关与a连接且t＝0.01 s时，电流表示数为零

C．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大

D．当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25 Hz.

二、实验（每空2分，共14分）

13．用如图所示的装置来探究物体的加速度与力、质量的关系。实验时，小盘和砝码牵引小车，使小车做初速为零的匀加速运动。这个实验中需要测量的物理量有三个：物体的加速度、物体所受的力、物体的质量，其中质量可以用天平测量。

（1）此实验中可以不测量加速度的具体值，原因是： .

（2）通过改变 ，就可以改变小车所受到的合力。

（3）在探究加速度与质量关系时，分别以 为纵坐标、 为横坐标作图像，这样就能直观地看出其关系。

14. 某同学利用如图所示的电路测量一定值电阻Rx的阻值．所用的器材有：

待测电阻Rx，阻值约为50 Ω

电流表A1，内阻r1约为20 Ω，量程50 mA

电流表A2，内阻r2约为4 Ω，量程300 mA

电阻箱R,0～999.9 Ω

滑动变阻器R′，0～20 Ω

电源E，电动势3 V，内阻很小

单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2、导线若干

请回答下列问题：

(a)在图4所示的实物图上画出连线．

(b)闭合S1，将S2掷于1，调节R′、R至适当位置，记下两表的读数I1、I2和电阻箱的阻值R1.为使两表的示数均超过量程的一半，R1可取________．(填序号)

A．0.5 Ω B．5.0 Ω C．50.0 ΩD．500.0 Ω

(c)闭合S1，将S2掷于2，调节R′、R至适当位置，记下两表的读数I1′、I2′和电阻箱的阻值R2.用测得的物理量表示待测电阻的测量值Rx＝________

三、计算（每题12分）

15、如图所示，在xoy第一象限内分布有垂直xoy向外的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.5×10-2T。在第二象限紧贴y轴和x轴放置一对平行金属板MN（中心轴线过y轴），极板间距d=0.4m；极板与左侧电路相连接，通过移动滑动头P可以改变极板MN间的电压。a、b为滑动变阻器的最下端和最上端（滑动变阻器的阻值分布均匀），a、b两端所加电压
。在MN中心轴线上距y轴距离为L=0.4m处，有一粒子源S沿x轴正方向连续射出比荷为
，速度为v0=2.0×104m/s带正电的粒子，粒子经过y轴进入磁场，经过磁场偏转后从x轴射出磁场（忽略粒子的重力和粒子之间的相互作用）。（1）、当滑动头P在a端时，求粒子在磁场中做圆周运动的半径R0；（2）、当滑动头P在ab正中间时，求粒子射入磁场时速度的大小；（3）、滑动头P的位置不同则粒子在磁场中运动的时间也不同，求粒子在磁场中运动的最长时间。

16如图所示，固定的光滑金属导轨间距为L，导轨电阻不计，上端a、b间接有阻值为R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为θ，且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度v0。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导轨平行。

⑴求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向；

⑵当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，求此时导体棒的加速度大小a；

⑶导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q。

?

四、选考部分14分

[物理——选修3-3]（14分）

17有关分子间相互作用力的理解，下面几种观点正确的是

?????? A．0℃的冰变成0℃的水，体积要减小，表明该过程分子间的作用力为引力

??? B．0℃的冰变成0℃的水，体积虽减小，但是该过程分子间的作用力为斥力

??? C．高压气体的体积很难进一步被压缩，表明高压气体分子间的作用力为斥力

??? D．液体能够流动而固体不能，说明液体分子间作用力小于固体分子间作用为

??? E．固体发生形变时产生的弹力，本质上是固体大量分子间作用力的宏观表现

??????

18、一根长L=100cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置，管内用h=25cm长的水银柱封闭了一段长L1=30cm的空气柱。已知大气压强为75cmHg，玻璃管周围环境温度为27℃求：

?? （1）若将玻璃管缓慢倒转至开口向下，玻璃管中气柱将变成多大？

?? （2）若保持玻璃管开口向下直立，缓慢升高管内气体温度，当温度升高到多少摄氏度时，管内水银开始溢出。

[物理——选修3-4](14分)

17两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同。实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，则_________。

A．在相遇区域会发生干涉现象

B．实线波和虚线波的频率之比为3：2

C．平衡位置为x=6m处的质点此刻速度为零

D．平衡位置为x=8.5m处的质点此刻位移y＞20cm

E．从图示时刻起再经过0.25s，平衡位置为x=5m处的质点的位移y＜0

18如图所示,上下表面平行的玻璃砖折射率为n=
,下表面镶有银反射面,一束单色光与界面的夹角θ= 450 射到玻璃表面上,结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距h=2.0cm的光点A和B.(图中未画出A、B ).

(1)请在图中画出光路示意图;

(2)求玻璃砖的厚度d .

［物理——选修3-5］（14分）

17月球土壤里大量存在着一种叫做“氦3( He)”的化学元素。科学家初步估计月球上至少有100万吨“氦3”，如果相关技术开发成功，将能为地球带来取之不尽的能源。关于“氦3(He)”核与氘核的反应，下列说法中正确的是

A．核反应方程式为He＋H→He＋H

B．核反应生成物的质量将大于参加反应物的质量

C．“氦3(He)”一个核子的结合能大于“氦4(He)”一个核子的结合能

D．“氦3(He)”的原子核与一个氘核发生裂变将放出能量

18如图所示，质量M ＝4 kg的滑板B静止放在光滑水平面上，其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到滑板左端的距离L＝0.5m，这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ＝0.2，而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑．小木块A 以速度v0＝10 m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动．已知木块A的质量m＝1kg，g取10 m/s2.

求：①弹簧被压缩到最短时木块A的速度；

②木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能．

1C2C3C4B5D6C7AC8AC9BCD10BD11AD12AC

13(1）探究的是加速度与其他量之间的比例关系（其他答法只要正确就给分，如：初速度为零的匀加速运动，在相同的时间内，位移与加速度成正比）?（2）砝码的数量?（3）a(或
，
或a)

14 B?????????????????????????????????????????????????（c）
?????????????????????????

15（1）当滑动头P在a端时，粒子在磁场中运动的速度大小为
，根据圆周运动：
???解得：
（2）当滑动头P在ab正中间时，极板间电压
，粒子在电场中做类平抛运动，设粒子射入磁场时沿y轴方向的分速度为
：??
??????
?????

粒子射入磁场时速度的大小设为，
-?解得：
（或
）（注：可以证明当极板间电压最大时，粒子也能从极板间射出）（3）设粒子射出极板时速度的大小为，偏向角为α，在 磁场中圆周运动半径为。根据速度平行四边形可得：
?????又：
可得：
粒子在磁场中做圆周运动的轨迹如图，圆心为，与x轴交点为D，设?
，
根据几何关系：
?又：
可解得：
粒子在磁场中运动的周期为T：
则粒子在磁场中运动的时间：
由此可知当粒子射入磁场时速度偏转角越大则粒子在磁场中运动的时间就越大，假设极板间电压为最大值U时粒子能射出电场，则此粒子在磁场中运动的时间最长。由（2）问规律可知当滑动头P在b端时，粒子射入磁场时沿y方向的分速度：
=
y方向偏距：
，说明粒子可以射出极板。此时粒子速度偏转角最大，设为
：