1、河南新郑市2013年高考物理终极猜想压题卷一一、 选择题：1、2011年7月23日，甬温线D301次列车与D3115次列车发生追尾事故，事故共造成了40人死亡，200多人受伤，从而引发了广大民众对我国高铁运动安全的关注和担忧。若在水平直轨道上有一列以额定功率行驶的列车，所受阻力与质量成正比，由于发生紧急情况，使最后几节车厢与车体分离，分离后车头保持额定功率运行，则：A. 车头部门所受牵引力增大，速度也增大；B车头部门所受牵引力减小，速度也减小；C. 脱离部分做匀减速运动，车头部分做匀加速运动；D. 分离出的车厢越多，车头能获得的最大速度越大。2、2010年9月29日，“天空一号”顺利升空，11
2、月1日，“神舟八号”随后飞上太空，11月3日凌晨“神八”与离地高度343km轨道上的“天空一号”对接形成组合体，中国载人航天首次空间交会对接试验获得成功，为建立太空实验室空间站迈出了关键一步。设对接后的组合体在轨道上做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是：A. 对接前，“神舟八号”欲追上“天空一号”，可以在同一轨道上点火加速B. 对接后，“天空一号”的速度小于第一宇宙速度C. 对接后，“天空一号”的运行周期大于地球同步卫星的周期D. 今后在“天空一号”内工作的宇航员因受力平衡而在其中悬浮或静止3、如图所示，置于足够长斜面上的盒子A内放有光滑球B，B恰与A前、后壁接触，斜面光滑且固定于水平地面上。
3、一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P拴接，另一端与A相连。今用外力推A使弹簧处于压缩状态，然后由静止释放，则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中：A. 弹簧弹性势能的减少量等于A和B的机械能的增加量B. 弹簧的弹性势能一直减小至为零C. A所受重力和弹簧弹力做功的代数和小于A的动能的增加量D. A对B做的功等于B的机械能的增加量4、某小型旋转电枢式发电机所产生的交流电电动势为110 V、频率为60 Hz，要使它产生的电动势变为220 V、频率变为50 Hz，需要调整线圈的转速n、匝数N或磁感应强度B的大小。下列调整合适的是： A使n变为原来的，B变为原来的2倍，N不变 B使n变为原来的，B变
4、为原来的24倍，N不变 C使n变为原来的，N变为原来的2倍，B不变 D使n变为原来的，N变为原来的24倍，B不变5、如右图所示，水平面内有三块相同的圆板，分别用两根、三根、四根不可伸长的细线按三种不同的方式拴结一个质量为m的小球，细线的另一端都栓结在圆板边缘，且栓结点均匀分布在圆周上，三种情况细线与竖直方向的 夹角分别为30o、45o、60o,三种情况绳子的拉力分别为F1、F2、F3它们的大小关系是：AF1F2F3 BF1 F2F3 CF1F3F2 DF2F1F36、U型金属导轨构成如图所示斜面，斜面倾斜角为，其中MN，PQ间距为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面，导轨电阻不计，金属棒a
5、b质量为m，以速度v沿导轨上滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，导轨与ab棒间的动摩擦因数为，ab棒接入电路的电阻为R,ab棒接入电路的电阻为R，ab棒沿导轨上滑位移为S时速度减为O，则在这一过程中：Aab棒沿导轨向上做匀减速运动Bab棒受到的最大安培力大小为C导体棒动能的减少量等于mgssin+mgscosD克服安培力做的功等于mvmgssinmgscos7、如图所示，有一等腰直角三角形的区域，其斜边长为2L，高为L。在该区域内分布着如图所示的磁场，左侧磁场方向垂直纸面向外，右侧磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小均为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正
6、方向以速度v匀z速穿过磁场区域。取沿abcda的感应电流方向为正，由图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是：8、如图所示为一空腔导体周围的电场线分布电场方向如图箭头所示，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圈周上的四点其中M、N在一条直线电场线上，P、Q在一条曲线电场线上，下列说法不正确的有： A.M点的电场强度比N点的电场强度大 B.P点的电势比Q点的电势高 C. M,0间的电势差大于O,N间的电势差 D、一负电荷在P点的电势能大于在Q点的电势能 第 II 卷 二、实验题9、（6分）在“用单摆测重力加速度”的实验中，某同学的主要操作步骤如下：a取一根符合实验要求的摆线，下端
7、系一金属小球，上端固定在O点；b在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离l；c拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度（约为5），然后由静止释放小球；d用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t。用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值，其表达式为g= ； 若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是 。（选填下列选项前的序号）A测量摆长时，把摆线的长度当成了摆长B摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线越摆越长C测量周期时，误将摆球(n-1)次全振动的时间t记为了n次全振动的时间，并由计算式T=t/n求得周期甲T2lO乙OTD摆球的质量过大在与其他同
8、学交流实验方案并纠正了错误后，为了减小实验误差，他决定用图象法处理数据，并通过改变摆长，测得了多组摆长l和对应的周期T，并用这些数据作出T2-l图象如图甲所示。若图线的斜率为k，则重力加速度的测量值g= 。这位同学查阅资料得知，单摆在最大摆角q较大时周期公式可近似表述为。为了用图象法验证单摆周期T和最大摆角q的关系，他测出摆长为l的同一单摆在不同最大摆角q时的周期T，并根据实验数据描绘出如图乙所示的图线。根据周期公式可知，图乙中的纵轴表示的是 ，图线延长后与横轴交点的横坐标为 。b VARQdcPefaS10、（9分）一实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线，他们设计了如图所示的电路图。请回
9、答下列问题：请将图中的实物连线按电路图补充完整。考虑电表内阻的影响，该元件电阻的测量值 （选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。QV 3 15 0.6 3A在电路图中闭合开关S，电流表、电压表均有示数，但无论怎样移动变阻器滑动片，总不能使电压表的示数调为零。原因可能是图中的 （选填a、b、c、d、e、f）处接触不良。实验测得表格中的7组数据。请在坐标纸上作出该元件的I-U图线。元件Q在U=0.8V时的电阻值是 ， I-U图线在该点的切线的斜率k （选填“大于”、“等于”或“小于”）电阻值。0I/AU/V0.10.20.30.40.50.60.41.60.81.22.02.4序号电压/V电流
10、/A10.000.0020.400.0230.800.0541.200.1251.600.2062.000.3172.400.44三、本大题共三小题共计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11、（13分）如图所示，水平面上固定一轨道，轨道所在平面与水平面垂直，其中bcd是一段以O为圆心、半径为R的圆弧，c为最高点，弯曲段abcde光滑，水平段ef粗糙，两部分平滑连接，a、O与ef在同一水平面上。可视为质点的物块静止于a点，某时刻给物块一个水平向右的初速度，物块沿轨道经过c点时，受到的支持力大小等于其重力的倍，
11、之后继续沿轨道滑行，最后物块停在轨道的水平部分ef上的某处。已知物块与水平轨道ef的动摩擦因数为，重力加速度为g。求：abcdfe（1）物块经过c点时速度v的大小；（2）物块在a点出发时速度v0的大小；（3）物块在水平部分ef上滑行的距离x。12、（19分）飞行时间质谱仪可以根据带电粒子的飞行时间对气体分子进行分析。如图所示，在真空状态下，自脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的方形区域，然后到达紧靠在其右侧的探测器。已知极板a、b间的电压为U0，间距为d，极板M、N的长度和间距均为L。不计离子重力及经过a板
12、时的初速度。（1）若M、N板间无电场和磁场，请推导出离子从a板到探测器的飞行时间t与比荷k（k=，q和m分别为离子的电荷量和质量）的关系式；（2）若在M、N间只加上偏转电压U1，请论证说明不同正离子的轨迹是否重合；（3）若在M、N间只加上垂直于纸面的匀强磁场。已知进入a、b间的正离子有一价和二价的两种，质量均为m，元电荷为e。要使所有正离子均能通过方形区域从右侧飞出，求所加磁场的磁感应强度的最大值Bm。abMNLLd探测器P激光束13、（15分）如图甲所示，表面绝缘、倾角q=30的斜面固定在水平地面上，斜面的顶端固定有弹性挡板，挡板垂直于斜面，并与斜面底边平行。斜面所在空间有一宽度D=0.40
13、m的匀强磁场区域，其边界与斜面底边平行，磁场方向垂直斜面向上，磁场上边界到挡板的距离s=0.55m。一个质量m=0.10kg、总电阻R=0.25W的单匝矩形闭合金属框abcd，放在斜面的底端，其中ab边与斜面底边重合，ab边长L=0.50m。从t=0时刻开始，线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，从静止开始运动，当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力，线框继续向上运动，并与挡板发生碰撞，碰撞过程的时间可忽略不计，且没有机械能损失。线框向上运动过程中速度与时间的关系如图乙所示。已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面，且保持ab边与斜面底边平行，线框与斜面之间的动摩擦因数m=/3，重力加速
14、度g取10 m/s2。（1）求线框受到的拉力F的大小；（2）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）已知线框向下运动通过磁场区域过程中的速度v随位移x的变化规律满足vv0-（式中v0为线框向下运动ab边刚进入磁场时的速度大小，x为线框ab边进入磁场后对磁场上边界的位移大小），求线框在斜面上运动的整个过程中产生的焦耳热Q。v/m.s-1t/s00.42.0乙甲aBDLbcd挡板q参考答案及评分标准一、1、D 2、B 3、AD 4、BD 5、C6、D 7、D 8、ACD二、实验题（本题共2小题共15分）将答案填在横线上或作图和连线.9、（6分）（1分）； C（1分）；（1分）；0I/AU/V0.10
15、.20.30.40.50.60.41.60.81.22.02.4sin2（2分，说明：在sin2前面加任意符合图象意义的常数均可得分），QV 3 15 0.6 3A（1分）10、（9分）如图（2分）小于（2分）f（1分）如图（2分）16（2分）三、本大题共四小题共计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11、（13分）（1）在c点对物块受力分析，根据牛顿运动定律： （3分）（2）物块A从a到c，根据机械能守恒定律： （4分）（3）设物块A在水平轨道上滑行的距离为x，从e到f，根据动能定理： （6分）12、（19
16、分）（1）带电离子在平行板a、b间运动时，根据动能定理 解得：，即 带电离子在平行板a、b间的加速度，即 所以，带电离子在平行板a、b间的运动时间 带电离子在平行板M、N间的运动时间 所以，带电离子的全部飞行时间（2）正离子在平行板M、N间水平方向运动位移为x时，在竖直方向运动的位移为y。 水平方向满足 竖直方向满足 加速度 由上述、式得： 式是正离子的轨迹方程，与正离子的质量和电荷量均无关。所以，不同正离子的轨迹是重合的。（3）当M、N间磁感应强度大小为B时，离子做圆周运动，满足 由上述、两式，解得：带电离子的轨道半径 上式表明：在离子质量一定的情况下，离子的电荷量越大，在磁场中做圆周运动的
17、半径越小，也就越不容易穿过方形区从右侧飞出。所以，要使所有的一价和二价正离子均能通过方形区从右侧飞出，只要二价正离子能从方形区飞出即可。当二价正离子刚好能从方形区域飞出时的磁感应强度为满足题目条件的磁感应强度的最大值。设当离子刚好通过方形区从右侧飞出时的轨道半径为R，由几何关系得 解得： 将二价正离子的电量2e代入式得： 由、式得：，此值即为所求的磁感应强度的最大值Bm。 评分说明：本题共19分。第（1）问6分；第（2）问6分；第（3）问7分。13、（15分）（1）由v-t图象可知，在00.4s时间内线框做匀加速直线运动，进入磁场时的速度为v1=2.0m/s，所以在此过程中的加速度 a=5.0
18、m/s2（1分）由牛顿第二定律 F-mgsinq -m mgcosq=ma（1分）解得 F=1.5 N（1分）（2）由v-t图象可知，线框进入磁场区域后以速度v1做匀速直线运动， 产生的感应电动势 E=BLv1（1分）通过线框的电流 I= （1分）线框所受安培力 F安=BIL= （1分）对于线框匀速运动的过程，由力的平衡条件，有 F=mgsinq+mgcosq+（1分）解得 B=0.50T（1分）（3）由v-t图象可知，线框进入磁场区域后做匀速直线运动，并以速度v1匀速穿出磁场，说明线框的宽度等于磁场的宽度 D=0.40m （1分）线框ab边离开磁场后做匀减速直线运动，到达档板时的位移为s-D
19、=0.15m（1分）设线框与挡板碰撞前的速度为v2 由动能定理，有 -mg(s-D)sinq-mg(s-D)cosq=（1分）解得 v2=1.0 m/s（1分）线框碰档板后速度大小仍为v2，线框下滑过程中，由于重力沿斜面方向的分力与滑动摩擦力大小相等，即mgsin=mgcos=0.50N，因此线框与挡板碰撞后向下做匀速运动，ab边刚进入磁场时的速度为v2=1.0 m/s；进入磁场后因为又受到安培力作用而减速，做加速度逐渐变小的减速运动，设线框全部离开磁场区域时的速度为v3由vv0-得v3= v2 -=-1.0 m/s，因v30，说明线框在离开磁场前速度已经减为零，这时安培力消失，线框受力平衡，所以线框将静止在磁场中某位置。（1分）线框向上运动通过磁场区域产生的焦耳热Q1=I2Rt=0.40 J（1分）线框向下运动进入磁场的过程中产生的焦耳热Q2= =0.05 J（1分）所以Q= Q1+ Q2=0.45 J（1分）
