2013年山东省泰安市高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

设物体运动的加速度为a、速度为υ，位移为x，现有四个不同物体的运动图象如图所示，t=0时刻物体的速度均为零，则其中物体做单向直线运动的图象是（ ）
A．
B．
C．
D．

2. 难度：中等

某交流发电机的输出电压随时间变化的关系如图所示，输出功率是20kW，用5000V高压输电，输电线总电阻是10Ω，用户端利用n₁：n₂=22：1的变压器降压，则下列说法正确的是（ ）

A．交变电流的频率为100Hz
B．发电机输出电压的有效值为220V
C．输电线中电流为500A
D．用户得到的电压约为225V

3. 难度：中等

“空间站”是科学家进行天文探测和科学试验的特殊而又重要的场所．假设“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致．下列说法正确的有（ ）
A．“空间站”运行的加速度大于同步卫星运行的加速度
B．“空间站”运行的速度等于同步卫星运行速度的倍
C．站在地球赤道上的人观察到“空间站”向东运动
D．在“空间站”工作的宇航员因不受重力而在舱中悬浮或静止

4. 难度：中等

如图所示，长为L的轻质细绳悬挂一个质量为m的小球，其下方有一个倾角为θ的光滑斜面体，放在光滑水平面上．开始时小球刚好与斜面接触无压力，现在用水平力F缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面平行为止，对该过程中有关量的描述正确的是（ ）

A．绳的拉力和球对斜面的压力都在逐渐减小
B．绳的拉力在逐渐减小，球对斜面的压力逐渐增大
C．重力对小球做负功，斜面弹力对小球不做功
D．推力F做的功是mgL（1-cosθ）

5. 难度：中等

如图所示，在竖直平面内有一个半径为R，粗细不计的圆管轨道．半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A正上方P点由静止开始自由下落，小球恰能沿管道到达最高点B，已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中（ ）

A．重力做功2mgR
B．机械能减mgR
C．合外力做功mgR
D．克服摩擦力做功

6. 难度：中等

图中甲是匀强电场，乙是孤立的正点电荷形成的电场，丙是等量异种点电荷形成的电场（a，b位于两点电荷连线上，且a位于连线的中点），丁是等量正点电荷形成的电场（a，b位于两点电荷连线的中垂线上，且a位于连线的中点）．有一个正检验电荷仅在电场力作用下分别从电场中的a点由静止释放，动能E_k随位移x变化的关系图象如图中的①②③图线所示，其中图线①是直线．下列说法正确的是（ ）

A．甲对应的图线是①
B．乙对应的图线是②
C．丙对应的图线是②
D．丁对应的图线是③

7. 难度：中等

如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好．整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中．现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q．下列说法正确的是（ ）

A．金属棒在导轨上做匀减速运动
B．整个过程中金属棒克服安培力做功为
C．整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为
D．整个过程中电阻R上产生的焦耳热为

二、解答题

8. 难度：中等

（1）某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律．
①某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径d=______cm．
②图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为△t_A、△t_B．用刻度尺测出光电门A、B问的距离h，已知小球的质量为m，当地的重力加速度为g，在误差范围内，若公式______成立，就可以验证机械能守恒（用题目中给出的物理量符号表示）．
（2）用下列器材组成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能描绘出小灯泡的伏安特性曲线．
A．电压表V₁（量程6V，内阻很大）
B．电压表V₂（量程3V，内阻很大）
C．电流表A（量程3A，内阻很小）
D．滑动变阻器尺（最大阻值10Ω，额定电流4A）
E．小灯泡（2A，5W）
F．电池组（电动势E，内阻r）
G．开关一只，导线若干
实验时，调节变阻器，多次测量，发现若电压表V₁的示数变大，则电压表V₂的示数变小．
①请将实验电路图在答题纸上图丙的虚线方框中补充完整．
②每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V₁和电压表V₂的示数，组成两个坐标点（I₁，U₁）、（I₁，U₂），标到I-U坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图丁所示．则电池组的电动势E=______V，内阻r=______（结果保留两位有效数字）．
③I-U坐标中画出的两条图线在P点（2.0A，2.5V）相交，此时滑动变阻器接入电路的阻值应为______Ω．

9. 难度：中等

如图所示，质量为m=1kg的小滑块，从光滑、固定的圆弧轨道的最高点A由静止滑下，经最低点B后滑到位于水平面的木板上．已知木板质量M=2kg，其上表面与圆弧轨道相切于B点，且长度足够长．整个过程中木板的υ-t图象如图所示，g=l0m/s²．

求：（I）滑块经过B点时对圆弧轨道的压力．
（2）滑块与木板之间的动摩擦因数．
（3）滑块在木板上滑过的距离．

10. 难度：中等

在xoy坐标系内存在按图示规律变化的匀强电场和匀强磁场，电场沿y轴正方向，场强为E0．磁场垂直纸面向外，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的正粒子，在t=0时刻从y轴上某处沿x轴正向射入，已知时间内粒子做直线运动．不计粒子重力．求．

（1）粒子射入时的速度．
（2）在时间内，粒子沿y轴方向的位移．
（3）若粒子的速度第二次沿x由负向时，恰好经过x轴．则t=0时粒子的纵坐标为何值？

三、选择题

11. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．两个接触在一起的固体间不可能发生扩散现象
B．布朗运动指的是悬浮在液体里的花粉中的分子运动
C．温度相同的物体的分子平均速率相同
D．无论今后科技发展到什么程度，都不可能达到绝对零度

四、解答题

12. 难度：中等

气缸长为L=1m，固定在水平面上，气缸中有横截面积为S=100cm²的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t=27℃，大气压强为P=1×10⁵Pa时，气柱长度为l=90cm，气缸和活塞的厚度均可忽略不计．求：
①如果温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸右端口，此时水平拉力F的大小是多少？
②如果气缸内气体温度缓慢升高，使活塞移至气缸右端口时，气体温度为多少摄氏度？

五、选择题

13. 难度：中等

如图所示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=0时刻的图象，振源周期为1s．以下说法正确的是（ ）

A．质点b的振幅为0
B．经过0.25s，质点b沿x轴正向移动0.5m
C．从t=0时刻起，质点c比质点a先回到平衡位置
D．在t=0时刻，质点a、c所受的回复力大小之比为1：2

六、解答题

14. 难度：中等

如图所示，一截面是直角三角形的棱镜ABC，∠C=30°．在距BC边d处有一与BC边平行的光屏MN．现有某一单色光束从AC边的中点D垂直AC边射入棱镜．已知棱镜对该单色光束折射率为，光在真空中的传播速度为c．求该光束从BC边第一次出射到达MN的时间．

七、填空题

15. 难度：中等

氘核和氚核结合成氦核的核反应方程如下：
①这个核反应称为    ．
②要发生这样的核反应，需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文．式中17.6MeV是核反应中    （选填“放出”或“吸收”）的能量，核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量    （选填“增加”或“减少”）了    kg．

八、解答题

16. 难度：中等

在光滑的水平面上，甲乙两物体的质量分别为m₁、m₂，它们分别沿东西方向的一直线相向运动，其中甲物体速度大小为6m/s，乙物体速度大小为2m/s．碰撞后两物体都沿各自原方向的反方向运动，速度的大小都是4m/s．求：甲乙两物体的质量之比．