1、等值模拟五(限时：60分钟)第卷二、选择题(本题共8小题，每小题6分在每小题给出的四个选项中，第1418题只有一项符合题目要求，第1921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杭新景高速公路限速120 km/h，一般也要求速度不小于80 km/h.冬天大雾天气的时候高速公路需经常封道，否则会造成非常严重的车祸如果某人大雾天开车在高速上行驶，设能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为30 m，该人的反应时间为0.5 s，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5 m/s2，为安全行驶，汽车行驶的最大速度是()A10 m/s B15 m/s C10 m/s
2、D20 m/s答案B解析由匀变速直线运动规律有vtx.代入数据解得：v15 m/s，选项B正确15倾角为30的固定斜面上有一个质量为m3.0 kg的小物体小物体与轻绳相连，绳的另一端跨过光滑的定滑轮悬挂着一个质量为M2.0 kg的物体，如图1所示，两物体均处于静止状态关于物体m的受力判断(取g10 m/s2)，下列说法正确的是()图1A斜面对物体的摩擦力大小为零B斜面对物体的摩擦力大小为5 N，方向沿斜面向上C斜面对物体的摩擦力大小为5 N，方向沿斜面向下D斜面对物体的作用力为30 N，方向竖直向上答案C解析对m受力分析，由平衡条件可知斜面对物体的摩擦力大小为5 N，方向沿斜面向下，选项A、B
3、错误，C正确斜面对物体的作用力为支持力和摩擦力的合力，大小为30 N，方向偏向左上，选项D错误16如图2所示，轻弹簧的上端悬挂在天花板上，下端挂一质量为m的小球，小球处于静止状态现在小球上加一竖直向上的恒力F使小球向上运动，小球运动的最高点与最低点之间的距离为H，则此过程中(g为重力加速度，弹簧始终在弹性限度内)()图2A小球的重力势能增加mgHB小球的动能增加(Fmg)HC小球的机械能增加FHD小球的机械能守恒答案A解析现在小球上加一竖直向上的恒力F使小球向上运动，小球运动的最高点与最低点之间的距离为H，则此过程中小球的重力势能增加mgH，选项A正确小球上升过程中，弹性势能变化，由功能关系，
4、小球的动能增加不等于(Fmg)H，选项B错误对小球和弹簧组成的系统，系统的机械能增加FH，选项C错误由于小球受到除重力以外的力作用，故小球的机械能不守恒，选项D错误17如图3所示，一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是()图3答案A解析在0t时间内，bc边进入磁场，切割有效长度不变，根据楞次定律可以判断电流逆时针，为正值，大小不变；在t2t时间内ad边进入磁场，bc边开始穿出磁场
5、，有效长度从零开始逐渐增大，感应电动势从零开始逐渐增大，电流从零开始逐渐增大，根据楞次定律可以判断电流顺时针，为负值；在2t3t时间内ad边开始穿出磁场，有效长度逐渐减小到零，感应电动势逐渐减小到零，电流逐渐减小到零，根据楞次定律可以判断电流顺时针，为负值，符合题意的图象是A图18如图4所示，有理想边界的匀强磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，某带电粒子的比荷(电荷量与质量之比)大小为k，由静止开始经电压为U的电场加速后，从O点垂直射入磁场，又从P点穿出磁场下列说法正确的是(不计粒子所受重力)()图4A如果只增加U，粒子可以从dP之间某位置穿出磁场B如果只减小B，粒子可以从ab边某位置穿
6、出磁场C如果既减小U又增加B，粒子可以从bc边某位置穿出磁场D如果只增加k，粒子可以从dP之间某位置穿出磁场答案D解析如果只增加U，粒子速度增大，可以从Pc之间或cb之间某位置穿出磁场，选项A错误如果只减小B，粒子轨道半径增大，粒子可以从Pc之间或cb之间某位置穿出磁场，选项B错误如果既减小U又增加B，粒子轨道半径减小，粒子可以从dP之间某位置穿出磁场，选项C错误如果只增加k，粒子轨道半径减小，粒子可以从dP之间某位置穿出磁场，选项D正确19如图5所示为一个质点做直线运动的vt图象，则下列说法中正确的是()图5A质点在05 s内的位移为5 mB质点在整个012 s内的运动过程中，10 s12
7、s内的加速度最大C质点在10 s末离出发点最远D质点在8 s12 s内的平均速度为4 m/s答案AB解析根据速度时间图象面积表示位移，质点在05 s内的位移为5 m，选项A正确，根据速度时间图象斜率表示加速度，质点在整个012 s内的运动过程中，10 s12 s内的加速度最大，选项B正确质点在10 s末速度最大，11 s末离出发点最远，选项C错误质点在8 s12 s内位移为8 m，其平均速度为2 m/s，选项D错误20我国将于2013年下半年择机发射“嫦娥三号”卫星，该卫星将在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，其运行的周期为T，卫星还将在月球上软着陆若以R表示月球的半径，忽略月球自转及
8、地球对卫星的影响则()A“嫦娥三号”绕月运行时的向心加速度为B月球的第一宇宙速度为C物体在月球表面自由下落的加速度大小为D由于月球表面是真空，“嫦娥三号”降落月球时，无法使用降落伞减速答案BCD解析“嫦娥三号”绕月运动的半径为Rh，因此向心加速度大小为(Rh)，A错误；“嫦娥三号”绕月运行时，万有引力提供向心力有m(Rh)，月球表面的卫星绕月运行时，有m0，两式联立得v，B正确；在月球表面有m0g，将上式与m(Rh)联立得g(Rh)3，C正确；使用降落伞时，由于在真空中不受空气阻力的作用，故无法用降落伞减速，D正确21瀑雨前，有一云层(相当于带电体)正慢慢靠近地面，某野外地面附近有一质量较小的
9、带电体被吸上天空，以下说法正确的是()A带电体在上升中电势能越来越大B带电体在上升中跟云层间的电势差越来越大C带电体在上升中所处环境的电场强度越来越大D带电体的加速度越来越大答案CD解析带电体在上升中电场力做正功，电势能越来越小，选项A错误；带电体在上升中跟云层间的电势差越来越小，选项B错误；云层(相当于带电体)正慢慢靠近地面，相当于点电荷慢慢靠近平行金属板，带电体在上升中所处环境的电场强度越来越大，带电体的加速度越来越大，选项C、D正确. 第卷三、非选择题(包括必考题和选考题两部分第22题第25题为必考题，每个试题考生都必须做答第33题第35题为选考题，考生根据要求做答)(一)必考题(共47
10、分)22(7分)某实验小组利用如图6甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系(1)做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时 间分别为t1、t2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d.则滑块经过光电门1时的速度表达式v1_；滑块加速度的表达式a_.(以上表达式均用已知字母表示)如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为_mm.甲乙图6(2)为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h(见图甲)关于改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h的正确操作
11、方法是()AM增大时，h增大，以保持二者乘积增大BM增大时，h减小，以保持二者乘积不变CM减小时，h增大，以保持二者乘积不变DM减小时，h减小，以保持二者乘积减小答案(1)(1分)(2分)8.15(2分)(2)BC(2分，少选得1分)解析(2) 气垫导轨上滑块沿斜面下滑，重力沿斜面方向的分力Mgsin 等于合力，而Mgsin ，为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h，M增大时，h减小，以保持二者乘积不变；M减小时，h增大，以保持二者乘积不变；选项B、C正确23(8分)为了测定一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了下列器材：A待测干电池(电动势1.5 V左右，内阻不超过
12、1.5 )B电流表A1(量程02 mA，内阻为10 )C电流表A2(量程00.6 A，内阻约为0.1 )D滑动变阻器R1(020 ， 10 A)E滑动变阻器R2(0100 ，1 A)F定值电阻R3990 G开关、导线若干利用以上提供的器材，欲测量该电池的电动势和内阻，请回答以下问题：(1)为测量方便且测量误差较小，上述滑动变阻器应选用_(填写序号字母)(2)在图7所示虚线框内补画出完整的电路原理图图7(3)根据合理的设计电路测量数据，电流表A1的示数记为I1，电流表A2的示数记为I2，某同学测出了6组I1、I2的数据，如下表所示请你在图8坐标纸上帮他作出I1和I2的关系图线.序号123456I
13、1/mA1.401.361.351.281.201.10I2/A0.100.150.220.250.350.48图8(4)根据描绘出的图线，可得被测电池的电动势为_V，内阻为_.答案(1)D(1分)(2)如图所示(3分)(3)如图所示(2分)(4)1.48(1.471.49)(1分)0.79(0.770.81)(1分)图924(13分)如图9所示，一质量m1 kg、长L2.7 m的平板车，A、B是其左右两个端点，其上表面距离水平地面的高度为h0.2 m平板车以速度v04 m/s向右做匀速直线运动，从某时刻起对平板车施加一个大小为5 N的水平向左的恒力F，并同时将一个小球轻放在平板车上的P点(小
14、球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零)，已知P点到平板车B端的距离.经过一段时间，小球从平板车上脱离后落到地面上不计所有摩擦力，取g10 m/s2.求(1)小球离开平板车所用的时间；(2)小球落地瞬间，平板车的速度和小球与小车的水平距离答案(1)1.8 s(2)1.1 m解析(1)对平板车施加恒力F后，平板车向右做匀减速直线运动，加速度大小为a5 m/s2(1分)平板车速度减为零时，向右的位移为x0，所用时间为t0，则x01.6 m1.8 m(2分)t00.8 s(1分)此后平板车向左做匀加速直线运动，小球再经过t1时间从平板车右端B落下x0at(2分)解得t11 s(1分)小球离开平
15、板车所用的时间tt0t11.8 s(1分)(2)小球刚离开平板车瞬间平板车速度v1at15 m/s(1分)小球离开车后做自由落体运动，设下落时间为t2，则hgt(1分)解得t2 0.2 s(1分)所以小球落到地面时，平板车的速度v2v1at26 m/s(1分)此时小球与平板车的水平距离x t21.1 m(1分)25(19分)如图10所示，足够长的斜面与水平面的夹角为53，空间中自上而下依次分布着垂直斜面向下的匀强磁场区域、n，相邻两个磁场的间距均为d0.5 m一边长L0.1 m、质量m0.5 kg、电阻R0.2 的正方形导线框放在斜面的顶端，导线框的下边距离磁场的上边界为d00.4 m，导线框
16、与斜面间的动摩擦因数0.5.将导线框由静止释放，导线框在每个磁场区域中均做匀速直线运动已知重力加速度g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6，求：图10(1)导线框进入磁场时的速度；(2)磁场的磁感应强度B1；(3)磁场区域n的磁感应强度Bn与B1的函数关系答案(1)2 m/s(2)5 T(3)Bn解析(1)线框从静止开始运动至刚进入磁场时，以线框为研究对象，由动能定理：(mgsin mgcos )d0mv0(4分)代入数据解得v12 m/s(1分)(2)线框在磁场中做匀速直线运动，由法拉第电磁感应定律：E1B1Lv1(2分)由闭合电路欧姆定律：I1(1分)线框受到安培力F1B
17、1I1L(2分)由平衡条件有：mgsin mgcos F10(2分)联立并代入数据得B15 T(1分)(3)线框在相邻两个磁场之间加速的距离均为(dL)d0，故线框由静止开始运动至刚进入第n个磁场时，由动能定理：n(mgsin mgcos )d0mv0(2分)又由得线框在第一个磁场中受到的安培力F1(1分)线框在第n个磁场受到的安培力：Fn(1分)线框在每个磁场区域中均做匀速直线运动，受到的安培力均相等：FnF1(1分)联立解得：Bn(1分)(二)选考题(共15分)(请考生从给出的3道物理题中任选一题做答如果多做，则按所做的第一题计分)33物理选修33(15分)(1)(6分)下列说法中正确的是
18、_(填正确答案标号选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)A物体吸热后温度一定升高B物体的内能是物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和C单位体积的气体分子数增加，气体的压强不一定增大D气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加E一定量100 的水蒸汽变成100 的水，其分子势能减少(2)(9分)图11中竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长粗筒中A、B两轻质活塞间封有空气，气柱长L20 cm.活塞A上方的水银深H10 cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平现使活塞B缓慢上移，
19、直至水银的一半被推入细筒中，求活塞B上移的距离设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强p0相当于75 cm高的水银柱产生的压强图11答案(1)BCE(2)8 cm解析(2)设气体初态的压强为p1，气体末态的压强为p2则有：p1p0H(1分)设S为粗圆筒的横截面积，气体初态的体积V1SLp2p0p02.5H(2分)设末态气柱的长度为L，气体体积为V2LS由玻意耳定律得：p1SLp2LS(3分)活塞B上移的距离为d：LdL(2分)代入数据解得：d8 cm(1分)34物理选修34(15分)(1)(6分)坐标原点O处有一波源，能产生沿x轴正向传播的简谐波，t0时刻的波形图如图12所示已知这列波在P点出现
20、两次波峰的最短时间是0.4 s，则这列波的波速为_m/s，从t0时刻开始计时x7 m处的质点第一次到达波谷所用的时间为_s.图12(2)(9分)如图13所示，一透明球体置于空气中，球半径R10 cm，折射率n.MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点， AB与MN间距为5 cm，CD为出射光线图13 完成光路； 计算：光从B点传到C点的时间答案(1)10(3分)0.8(3分)(2)见解析109 s解析(2)光路图如图所示(3分)由几何关系知sin ii45(1分)又n，故sin r，r30(1分)光线在透明球体中传播的距离为s2Rcos r(1分)svt(1分)v
21、(1分)联立解得t109 s(1分)35物理选修35(15分)(1)(6分)某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为HCNQ1，HNCXQ2，方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：原子核HHeHeCNN质量/u1.007 83.016 04.002 612.000 013.005 715.000 1则X是_，Q2_Q1(填“大于”、“等于”或“小于”)(2)(9分)如图14所示，在水平光滑桌面上放一质量为2m的玩具小车，在小车的左侧固定一光滑圆弧轨道(是小车的一部分)，其末端处为水平用手将小车固定在桌面上，然后将质量为m的小球从光滑圆弧轨道某位置由静止
22、释放，小球离开轨道后落在车上A点，OAs.若小车不固定时，将该小球从光滑圆弧轨道同一位置由静止释放，则小球将落在车上O点多远处？ (设小车足够长，球不致落在车外)图14答案(1)He大于(每空3分)(2)s解析(2)当小车固定不动时，设小球离开水平轨道末端的速度大小为v，从离开水平轨道末端到落到车上A点所用时间为t，有svt(1分) 当小车不固定时，设小球离开水平轨道末端时相对于地面的速度的大小为v1，车速的大小为v2，由动量守恒定律有mv12mv2(3分)由机械能守恒定律，两次小球离开水平轨道末端时系统的总动能相同，则有：mv2mvmv2(3分)设小球落在车上A处，OAs1，则由平抛运动规律可知：s1(v1v2)t(1分)解得：s1s(1分)