宿迁市2009届高三物理模拟试题四

注意:本试卷?分120分,考试时间100分钟.请将答案填写在答题卡上,直接写在试卷上不得分.

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.下面关于物理学史的说法正确的是(    )

A.卡文迪许利用扭称实验得出万有引力与距离平方成反比的规律

B.奥斯特通过实验发现变化的磁场能在其周围产生电场

C.伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证

D.法拉第首先引入“场”的概念用来研究电和磁现象

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2.水平面上有一边长为L的正方形,其a、b、c三个顶点上分别放置了三个等量的正点电荷+Q,将一个电量为+q的点电荷q分别放在正方形中心点O点和正方形的另一个顶点d点处,两点相比,以下正确的叙述有:(     )

A.q在d点所受的电场力较大

B.q在d点所具有的电势能较大

C.q在两点所受的电场力方向相同

D.d点的电势高于O点的电势

 

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3.A、B是竖直墙壁,现从A墙某处以垂直于墙面的初速度v抛出一质量为m的小球,小球下落过程中与A、B进行了多次碰撞,不计碰撞过程中的能量损失。下面四个选项中能正确反映下落过程中小球的水平速度vx和竖直速度vy随时间变化关系的是(    )

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4.太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动,其运动速度约为地球公转速度的7倍,轨道半径约为地球公转轨道半径的2×109倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目,可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心,且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量,则银河系中恒星数目约为:(     )

A.1015                    B.1013                 C.1011                  D.109 

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5.一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端电压U的关系图象如图(a)所示,将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端,三个用电器消耗的电功率相同,现将它们连接成如图(b)所示的电路,仍接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2,它们之间的大小关系是(     )

 

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A.P1=4P2      

B.P1>4P2  

C.PD>P2       

D.PD<P2 

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二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.每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.电磁炉采用感应电流(涡流)的加热原理,是通过电子线路产生交变磁场,把铁锅放在炉面上时,在铁锅底部产生交变的电流。它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点。下列关于电磁炉的说法中正确的是:(     )

A.电磁炉面板可采用陶瓷材料,发热部分为铁锅底部

B.电磁炉面板可采用金属材料,通过面板发热加热锅

 内食品

C.电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热

D.可以通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率

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7.如图斜面体b的质量为M,放在粗糙的水平地面上.质量为m的滑块a以一定的初速度沿有摩擦的斜面向上滑,然后又返回,此过程中b没有相对地面移动.由此可知(     )

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A.地面对b一直有向右的摩擦力

B.地面对b一直有向左的摩擦力

第4页(共10页)

D.地面对b的支持力一直小于(Mm)g

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8.如图示,物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体A、B的质量分别为m、2m,开始时细绳伸直,用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h,物体B静止在地面上。放手后物体A下落,与地面即将接触时速度为v,此时物体B对地面恰好无压力,则下列说法中正确的是:(     )

A.此时物体A的加速度大小为g,方向竖直向上

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B.此时弹簧的弹性势能等于

C.此时物体B处于平衡状态

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D.此过程中物体A的机械能变化量为

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9.如图所示,一矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一 条水平边界的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场,运动中线框只受重力和磁场力,线框在向上、向下经过图中1、2位置时的速率按时间顺序依次为v1、v2、v3和v4,则可以确定:(     )

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A.v1>v2    B.v2<v3   

 C.v3<v4    D.v4<v1

n

t(103s)

v=d/t(m/s)

v2(m2/s2

1

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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.请将解答填在答题卡相应的位置.

2.778

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1.80

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3.24

2

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2.826

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3.13

3

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2.877

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3.02

4

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2.931

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2.91

5

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2.988

 

6

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3.049

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2.69

7

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3.113

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2.58

8

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3.181

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2.47

9

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3.255

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2.36

10

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3.333

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2.25

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10.如图所示的实验装置中的横杆能够绕竖直轴旋转,横杆在转动过程中,由于摩擦阻力的作用,横杆会越转越慢.在横杆的一端装有宽度为d=0.005m的竖直“挡光圆柱”,当“挡光圆柱”通过光电门时,光电门就记录挡光的时间间隔,“挡光圆柱”宽度与挡光时间之比,可以近似认为是“挡光圆柱”在该时刻的速度.横杆每转一圈,光电门就记录一次“挡光圆柱”挡光时间.

 

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在一次实验中记录下横杆转动圈数n和每次挡光的时间t,并计算出“挡光圆柱”在该时刻的速度以及速度的平方(部分数据如表中所示).请计算表中当n=5时,v2=_____m2/s2;如果继续测量“挡光圆柱”的速度,那么当n=15时,“挡光圆柱”的速度为________m/s;根据表格中的数据可推理出“挡光圆柱”速度大小v与横杆转动圈数n的关系为___________.

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11.听说水果也能做电池,某兴趣小组的同学用一个柠檬做成电池.他们猜想水果电池内阻可能较大,从而设计了一个如图所示电路来测定该柠檬电池的电动势和内电阻.实验中他们多次改变电阻箱的电阻值,记录下电阻箱的阻值及相应的电流计示数,并算出电流的倒数,将数据填在如下的表格中.

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(1)利用图像法处理数据可以减小实验误差.在讨论作图方案时,甲同学认为应作R-I图,而乙同学认为应该作图,你认为哪个同学的想法更科学?____(填“甲”或“乙”),其简单理由是:                                        .

(2)按照(1)中你选择的方案,在给出的坐标纸上作出图象.

(3)利用你作出的图象,可求出该柠檬电池的电动势为      V,内阻为      Ω.

(4)完成实验后,该兴趣小组的同学初步得出了水果作为电池不实用的物理原因是:

                             .

 

外电阻R(Ω)

电流 I(mA)

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电流倒数(mA-1)

9000

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0.0502

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19.92

8000

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0.0528

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18.93

6000

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0.0594

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16.84

5000

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0.0633

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15.80

4000

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0.0680

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14.71

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12选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑.如都作答则按A、B两小题评分.)

A. (选修模块3-3) (12分)

⑴镀铜的工艺应用很广泛。如果镀膜内铜原子的个数要求是8×1022个/米2,取1g铜,均匀镀在物体表面时,则能镀膜的面积为__________米2。(已知铜的摩尔质量为64g/mol,结果保留两位有效数字)

⑵固定在水平面上的气缸内封闭着一定质量的理想气体,气缸壁是导热的,缸外环境保持恒温,大气压强恒定不变,活塞与气缸壁光滑接触且不漏气。现用水平外力拉活塞缓慢地向右移动一段距离,在此过程中,下列说法正确的是

A.该气体温度不变,压强减小

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B.该气体压强不变,温度降低

C.水平外力大小不变

D.因为有水平外力作用,此过程违反热力学第二定律

⑶题⑵所研究的过程中,如果环境温度发生变化,气缸中的气体推动活塞做功3×105J,同时吸收热量为2×105J,则此过程中理想气体的内能是增加还是减少?增加或减少了多少?

 

 

B.(选修模块3-4) (12分)

⑴一列沿x正方向传播的横波,在t = 0时刻的波形如图所示,则A点的振幅为       cm,波长为        m,此时质点B的速度方向为            (填“沿y轴正方向”或“沿y轴负方向”)。若波速为10m/s,则从0至5s内质点C经过的路程为        m。

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⑵据报导,欧洲大型强子对撞机(LHC)定于2008年9月10日开启,并加速第一批质子,该对撞机“开足马力”后能把数以百万计的粒子加速至每秒钟30万公里,相当于光速的99.9%,粒子流每秒可在隧道内狂飙11245圈,单束粒子能量可达7万亿电子伏特。下列说法正确的是        。

A.如果继续对粒子进行加速,粒子的速度将能够达到光速

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B.如果继续对粒子进行加速,粒子的速度将能够超过光速

C.粒子高速运动时的质量将大于静止时的质量

D.粒子高速运动时的质量将小于静止时的质量

⑶如图,顶角为30°的直角三棱镜,有一束红蓝复色光垂直侧边射入,射出棱镜时分为a、b两束单色光,其中a光的折射角为45°,则棱镜对a光的折射率为        ,它是         (填“红”或“蓝”)色光。

 

C.(选修模块3-5)(12分)

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⑴一个质量为m1的铍(Be)原子核,从核外俘获一个质量为m2的电子后发生衰变,生成一个质量为m3的锂(Li)原子核,并放出一个质量可以忽略不计的中微子。这就是铍核的EC衰变,这种核反应方程为:                                       。真空中光速为c,一个铍原子的EC衰变过程中释放的核能为                      

⑵研究光电效应时,用不同频率的紫外线照射金属锌,得到光电子最大初动能Ek随入射光频率变化的Ek――υ图像,应是下列四个图中的_____________

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⑶如图,质量为500g的铜块静止于光滑水平面上,一颗质量为50g的子弹以300m/s的水平速度撞到铜块后,又以100m/s的水平速度弹回,则铜块被撞后的速度为多大?

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四、计算题:本题共3小题,共47分.解答时请写出必要文字说明、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,答案中须明确写出数值和单位.

13.如图(a),平行金属板A和B间的距离为d,现在A、B板上加上如图(b)所示的方波形电压,t=0时A板比B板的电势高,电压的正向值为U0,反向值也为U0.现有由质量为m的带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束,从AB的中点O以平行于金属板方向OO/的速度v0=射入,所有粒子在AB间的飞行时间均为T,不计重力影响.求:

(1)粒子飞出电场时的速度;

(2)粒子飞出电场时位置离O/点的距离范围

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14.如图甲,一边长为L=lm、电阻为R=3Ω的正方形金属线框MNPQ水平平放在光滑绝缘水平地面上,在地面上建立如图所示坐标系,空间存在垂直地面的磁场,在m的区域I中磁场方向向上,在m 的区域Ⅱ中磁场方向向下,磁感应强度的大小随x的变化规律如图乙,开始时刻线框MN边与y轴重合.

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⑴若给线框以水平向右的初速度,同时在PQ边施加一水平拉力,之后线框做 的匀速直线运动,求第2秒内水平拉力做的功;

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⑵若I、Ⅱ区域中的磁场均为磁感应强度为B=0.8T的匀强磁场,方向仍如图甲,现在图示位置给线框一初速度,线框MN边运动到磁场区域Ⅱ的右边界时速度恰为零,设线框从MN边在区域I中运动时线框中产生的热量,线框MN边在区域Ⅱ中运动时线框中产生的热量为,求

 

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15.完全相同的十三个扁长木块紧挨着放在水平地面上,如图所示,每个木块的质量m=0.40kg,长度L=0.5m。它们与地面间的动摩擦因数为μ1=0.10,原来所有木块处于静止状态。左方第一个木块的左端上方放一质量为M=1.0kg的小铅块,它与木块间的动摩擦因数为μ2=0.20。物体所受最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,现突然给铅块一向右的初速度v0=5m/s,使其开始在木块上滑行。(重力加速度g=10m/s2,设铅块的长度与木块长度L相比可以忽略。)

⑴ 铅块在第几块木块上运动时,能带动它右面的木块一起运动?

⑵ 小铅块最终是滑出所有木块,还是停在那块木块上?若停在木块上,求出铅块停在木块上的位置。

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一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分

题   号

1

2

3

4

5

答   案

D

C

B

C

D

二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.每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.

题   号

6

7

8

9

答   案

AD

BD

AC

AD

 

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.请将解答填在答题卡相应的位置.

10、10.2.80 m2/s2;     1.30 m/s( m/s);   

11、(1)乙同学;画出的图线是一条直线,容易求出电池的电动势和内电阻

   (2)如下图所示

(3)0.75~1.2 (2分);9000~11000

(4)电源内阻过大

12选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑.如都作答则按A、B两小题评分.)

A. (选修模块3-3) (12分)

⑴0.12   ⑵A  ⑶减少,1×105J

B. (选修模块3-4) (12分)

⑴  10,4,沿y轴正方向,5   ⑵  C   ⑶  ,红

C. (选修模块3-5) (12分)

,(m1+m2―m3)c2    ⑵ C  ⑶ 40m/s

四、计算题:本题共3小题,共47分.解答时请写出必要文字说明、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,答案中须明确写出数值和单位.

13、(1)打出粒子的速度都是相同的,在沿电场线方向速度大小为

                                   

所以打出速度大小为          

设速度方向与v0的夹角为θ,则 

(2)当粒子由时刻进入电场,向下侧移最大,则

        

当粒子由时刻进入电场,向上侧移最大,则

                                      

在距离O/中点下方至上方范围内有粒子打出.

14、⑴PQ在区域Ⅱ中距中间边界,而MN在区域I 距中间边界时,PQ边产生的感应电动势 

 MN边产生的感应电动势

故回路中的电动势V  

由于线框匀速运动,故水平拉力做的功等于线框中产生的焦耳热,即

 

⑵设初速度为,匀速运动一段时间后减速,MN边到达中间界线时速度为,接着又匀速运动一段时间后,再减速,最后速度为0,则对跨越中间边界的过程据动量定理有

 

对跨越最右边界的过程据动量定理有     

线圈运动时产生的平均感应电动势,电量

联立化简得   

由上式可得:        则    

            则     

15、⑴ 木块受到铅块提供的滑动摩擦力

有铅块的那个木块与地面间的最大静摩擦力为

其余每个木块与地面间的最大静摩擦力为

设铅块到第n个木块时,第n个木块及后面的木块开始在地面上滑动,则

    得 n>11.5

即当铅块滑到第12个木块左端时,12、13两木块开始在地面上滑动。

⑵ 铅块刚滑上第12个木块左端时的速度满足

解得

铅块滑动的加速度

此时第12、13的加速度

以第12、13两木块为参考系,铅块滑到第12个木块右端时相对木块的速度满足

  

故铅块可以滑上第13个木块,在第13个木块上滑动时,木块的加速度为

以第13个木块为参照,铅块相对木块13静止时滑行的距离为

所以,铅块最终停在第13块木块上,距离其左端0.107m。