2012-2013学年湖南省永州市高三第一次模拟考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

如图所示，x-t图象和v-t图象中的四条图线1、2、3、4分别表示四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列判断正确的是    

A．图线1表示物体做曲线运动

B．x-t图象中的t₁时刻v₁＞v₂

C．v-t图象中0至t₃时间内4的平均速度小于3的平均速度

D．两图象中的t₂、t₄时刻分别表示两物体开始反向运动

2. 难度：简单

我国高速公路上行驶的最高时速为120km/h。若驾驶员的反应 时间在0.3s~0.6s之间，汽车与路面间的动摩擦因数为0.6，通过计算判断汽车行驶在水平高速公路上的安全距离最接近

A．60m             B．120m             C．180m            D．240m

3. 难度：中等

2012年初，我国宣布北斗导航系统正式投入商业运行，北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。如图所示，北斗导航系统中的两颗工作卫星均绕地心做匀速圆周运动，且轨道半径均为r，某时刻工作卫星1、2分别位于轨道上的A、B两个位置，若两卫星均沿顺时针方向运行，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力，下列判断正确的是  

A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为

B．卫星1由A位置运动到B位置所需的时间是

C．卫星1向后喷气就一定能够追上卫星2

D．卫星1由A位置运动到B位置的过程中万有引力做正功

4. 难度：简单

某人在竖直墙壁上悬挂一镖靶，他站在离墙壁一定距离的某处，先后将两只飞镖A、B由同一位置水平掷出，两只飞镖插在靶上的状态如图所示(侧视图)，若不计空气阻力，下列说法正确的是

A．B镖的运动时间比A镖的运动时间长

B．B 镖掷出时的初速度比A镖掷出时的初速度大

C．A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度大

D．A镖的质量一定比B镖的质量大

5. 难度：中等

如图甲所示，在阻值为R的电阻左侧连接一个电容为C的电容器，在R的右侧连接一个环形导体，环形导体的电阻为r，所围的面积为S。环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示，连接电路的导线电阻不计，在0~t₀时间内电容器

A．上极板带正电，所带电荷量为

B．上极板带负电，所带电荷量为

C．上极板带正电，所带电荷量为

D．上极板带负电，所带电荷量为

6. 难度：中等

如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为n₁∶n₂＝4∶1，交流电源的电动势瞬时值e＝220sin(100πt) V，副线圈接一个R＝55Ω的负载电阻。下列结论正确的是 

A．副线圈中电压表的读数为55V

B．副线圈中输出交流电的周期为s

C．原线圈中电流表的读数为0.25A

D．原线圈的输入功率为55W

7. 难度：中等

如图所示，xOy坐标系第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，第三象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度大小均为B，第二、四象限内没有磁场。一个围成四分之一圆弧形的导体环Oab，其圆心在原点O，开始时导体环在第四象限，且导体环两边oa、ob恰好分别与x轴、y轴重合，从t＝0时刻开始导体环绕O点在xOy坐标平面内逆时针匀速转动。规定逆时针方向为电流的正方向，在导体环转动一周的过程中，下列能正确表示环内感应电流i随时间t变化的图象是  

 

8. 难度：中等

如图所示，有两根长均为L、质量均为m的细导体棒a、b，其中a被水平放置在倾角为45°的绝缘光滑斜面上，b被水平固定在斜面的右侧，且与a在同一水平面上，a、b相互平行。当两细棒中均通以大小为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，关于b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度B，下列说法正确的是

                               

A．方向竖直向上

B．大小为

C．大小为

D．若使b竖直向下移动，a仍能保持静止

9. 难度：简单

如图所示，在光滑水平地面上与竖直墙壁平行放置一个截面为四分之一圆的光滑柱状物体A，A与竖直墙壁之间悬放一个光滑圆球B，为使整个装置处于静止状态，需对A右侧竖直面施加一水平向左的推力F。现将A向左移动一段较小的距离使整个装置仍保持静止状态，关于移动前后两个静止状态受力情况的比较，下列说法正确的是

 

A．推力F变小

B．地面受到的压力变小

C．墙壁对B的弹力变大

D．A对B的弹力变大

10. 难度：中等

如图所示，光滑圆弧轨道固定放置在竖直平面内，一质量为m的小球位于轨道内侧最低点，现给小球一水平初速度，使小球沿着轨道运动且始终不脱离轨道，当小球再次运动到轨道最低点时对轨道的压力大小可能是

A．mg                                  B．3 mg

C．5 mg                                 D．7mg

11. 难度：中等

如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个固定在竖直平面内的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点， bO沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放，下列判断正确的是

A．当小球运动到b点时，洛伦兹力最大

B．当小球运动到c点时，小球受到的支持力一定大于重力

C．小球从a点运动到b点，重力势能减小，电势能增大

D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小

二、实验题

12. 难度：简单

（1）在验证机械能守恒定律实验中，选取如图所示的一条纸带，其中A、B、C、D、E是纸带上五个连续的点，测出A点距起点O的距离为x₀，A、C两点间的距离为x₁，C、E两点间的距离为x₂，交流电的周期为T，根据这些条件计算重锤下落的加速度的表达式为a＝________。

(2)实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其主要原因是重锤下落过程中受到阻力的作用，于是某物理兴趣小组利用此实验提供的器材测定了阻力的大小。若他们测出重锤的质量为m，已知当地重力加速度为g，重锤在下落过程中受到的平均阻力大小f＝________。

13. 难度：中等

某同学用图甲所示的电路描绘额定电压为3.6V的小灯泡的伏安特性曲线，并研究小灯泡的电阻随温度变化问题。

(1)根据图甲，请你在图乙中把缺少的导线补全，连成完整的实验电路。

（2）闭合开关，调节滑动变阻器R的滑片，发现“电流表的示数为零，电压表的示数逐渐增大”，则电路的可能故障为        。

A．小灯泡短路                           B．小灯泡断路

C．电流表断路                           D．滑动变阻器断路

（3）排除故障后，该同学完成了实验。根据实验数据，画出小灯泡的I-U图线如图丙所示。若已知小灯泡灯丝在27℃时电阻是2.0Ω，并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R＝k(273＋t)，k为比例常数。根据I-U图线，估算该灯泡正常工作时灯丝的温度为

     ℃。

三、计算题

14. 难度：简单

“引体向上”是同学们常做的一项健身运动。如图甲所示，质量为m＝50kg的某同学两手正握单杠，手臂完全伸直，身体呈自然悬垂状态，此时他的下颚距单杠的高度为H＝0.4 m，然后他用F＝600 N的恒力将身体向上拉至某位置时不再用力，身体依靠惯性继续向上运动，为保证其下颚超过单杠达到合格要求，如图乙所示。恒力F的作用时间至少为多少？不计空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s²。

15. 难度：中等

如图所示，固定斜面的倾角θ＝30°，轻弹簧下端固定在斜面底端C点，弹簧处于原长时上端位于B点，空间有平行斜面向下的匀强电场。质量为m，电荷量为+q的小物块，从与B点相距L＝0.8m的A点由静止开始下滑，小物块将弹簧压缩到最短后又恰好被弹回到B点。已知物块与斜面间的动摩擦因数为，场强大小为E＝，取重力加速度g＝10m/s²，不计空气阻力，小物块电荷量不变，求：

(1)小物块第一次运动到B点时的速度大小；   

(2) 弹簧的最大压缩量。

16. 难度：中等

如图所示，xoy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场，一个质量为m、电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v₀沿x轴正方向开始运动。当它经过图中虚线上的点时，撤去电场，粒子继续运动一段时间进入一个矩形匀强磁场区域（图中未画出），后又从虚线上的某一位置N处沿y轴负方向运动并再次经过M点，已知磁场方向垂直xOy平面向里，磁感应强度大小为B，不计粒子的重力。求：

（1）电场强度的大小；

（2）N点的坐标；

（3）矩形磁场的最小横截面积。

17. 难度：中等

（1）一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t＝0时的波形如图所示，下列说法正确的是   

A．波的周期为1s

B．质点P在t＝0时刻向y轴负方向运动

C．质点P在s时刻速度为0

D．质点P在s时刻加速度为0

（2）如图所示，ABC为某种透明介质的横截面图，其中△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R＝10cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光经过BC面射向圆心O，在AB分界面上的入射角i＝45°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑，已知该介质对红光和紫光的折射率分别为、。

①判断分布在AM和AN两个区域内亮斑的颜色（写出结果即可）；

②求两个亮斑间的距离。

18. 难度：中等

（1）下列说法正确的是

A．卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为＋→＋

B．铀核裂变的核反应方程→＋＋2

C．设质子、中子、α粒子的质量分别为m₁、m₂、m₃，两个质子和两个中子聚合成一个α粒子，释放的能量是(m₁＋m₂－m₃)c²

D．原子在a、b两个能级的能量分别为E_a、E_b，且E_a>E_b，当原子从a能级跃迁到b能级时，发射光子的波长（其中c为真空中的光速，h为普朗克常量）

（2）如图所示，A为有光滑曲面的固定轨道，轨道底端的切线方向是水平的。质量M＝40 kg的小车B静止于轨道右侧的水平地面上，其上表面与轨道底端在同一水平面上。一个质量m＝20 kg的物体C以2.0 m/s的初速度从轨道顶端滑下，冲上小车B后经一段时间与小车B相对静止并一起运动。若轨道顶端与底端的高度差h＝1.6 m，物体与小车间的动摩擦因数μ＝0.40，小车与水平地面间的摩擦忽略不计，取重力加速度g＝10 m/s²，求：

①物体与小车保持相对静止时的速度v的大小；

②物体在小车B上相对小车B滑动的距离L。