2013年安徽省马鞍山市高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列涉及物理学史上的四个重大发现，其中说法错误的是（ ）
A．卡文迪许通过扭秤实验，测出了万有引力常量
B．奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场
C．库仑通过实验研究，发现了电荷间的相互作用规律
D．牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因

2. 难度：中等

下列运动（电子只受电场或磁场力的作用）不可能的是（ ）
A．
电子以固定的正点电荷Q为圆心绕Q做圆周运动
B．
电子在固定的等量异种点电荷+Q、-Q连线的中垂线上作直线运动
C．
电子在图示的匀强磁场中沿图示虚线轨道做圆周运动
D．
电子沿通电螺旋管中心轴线作直线运动

3. 难度：中等

如图所示，轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，弹簧与竖直墙面的夹角为30°，另一端系在质量为m的滑块上．滑块静止在倾角为30°的粗糙斜面上，则（ ）

A．滑块可能受到三个力作用
B．弹簧一定处于压缩状态
C．斜面对滑块的支持力大小可能为零
D．斜面对滑块的摩擦力大小可能等于mg

4. 难度：中等

如图所示，两个相同的木盒置于同一粗糙的水平面上．木盒1中固定一质量为m的砝码，在木盒2上持续施加竖直向下的恒力F（F=mg）．现给它们一相同的初速度，木盒1、2滑行的最远距离分别为x₁、x₂．关于x₁与x₂的大小，说法正确的是（ ）

A．x₁＜x₂
B．x₁=x₂
C．x₁＞x₂
D．无法比较

5. 难度：中等

一个带正电的金属球半径为R，以球心为原点建立坐标系，设无穷远处电势为零．你可能不知道带电金属球所产生的电场中电势φ随x变化的规律，但是根据学过的知识你可以确定其φ-x图象可能是（ ）
A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极（轨道可视为圆轨道）．如图所示，若某极地卫星从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方，所用时间为t，已知地球半径为R（地球可看做球体），地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，由以上条件可知（ ）

A．地球的质量为
B．卫星运行的角速度为
C．卫星运行的线速度为
D．卫星距地面的高度 （）

7. 难度：中等

我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验，终于在2012年6月24日以7020m深度创下世界最新纪录（国外最深不超过6500m），预示着可以征服全球99.8%的海底世界．假设在某次实验时，从水面开始下潜到最后返回水面共历时10min，深潜器内的显示屏上显示的深度和速度随时间变化的图线分别如图（a）、（b）所示．则（ ）

A．（a）图中h₃代表本次最大深度，应为6.0m
B．全过程中最大加速度是0.025m/s²
C．潜水员感到超重现象应发生在3～4min和6～8min的时间段内
D．整个潜水器在8～10min时间段内机械能守恒

二、填空题

8. 难度：中等

（Ⅰ） 如图，把弹簧测力计的一端固定在墙上，用力F水平向左拉金属板，金属板向左运动，此时测力计的示数稳定（图中已把弹簧测力计的示数放大画出），则物块P受到的金属板的滑动摩擦力的大小是    N，方向为    ．弹簧测力计测得物块P重13N，根据表中给出的动摩擦因数，可推算出物块P的材料为   

材料	动摩擦因数
金属-金属	0.25
橡胶-金属	0.30
木头-金属	0.20
皮革-金属	0.28

（Ⅱ）为了测定某迭层电池的电动势（约15V）和内电阻（小于2Ω），需要把一个量程为6V的直流电压表接一个固定电阻（用电阻箱代替），改装成量程为18V的电压表，然后用伏安法测电池的电动势和内电阻，以下是该实验的操作过程：
（1）把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，请完成第五步的填空．
第一步：把滑动变阻器滑动片移到最右端
第二步：把电阻箱阻值调到零
第三步：闭合开关
第四步：把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为6V
第五步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为    V
第六步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得量程为18V的电压表

（2）上述实验可供选择的器材有：
A．迭层电池（电动势约15V，内电阻小于2Ω）
B．电压表（量程为6V，内阻约10KΩ）
C．电阻箱（阻值范围0～9999Ω，额定功率小于10W）
D．电阻箱（阻值范围0～99999Ω，额定功率小于10W）
E．滑动变阻器（阻值为0～20Ω，额定电流为2A）
F．滑动变阻器（阻值为0～2KΩ，额定电流为0.2A）
电阻箱应选    ，滑动变阻器应选    （用器材前的序号表示）
（3）用扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），使用如图乙所示的实验电路，测量该迭层电池的电动势E和内电阻r．改变滑动变阻器的阻值，记录电压表示数，得到多组电压U和电流I的值，并作出U-I图象如图丙所示．可知电池的电动势为    V，内电阻为    Ω（保留三位有效数字）

三、解答题

9. 难度：中等

科研人员乘气球进行科学考察，气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为900kg．在空中停留一段时间后，科研人员发现气球因漏气而下降，便采取措施及时堵住．堵住时气球下降速度为1m/s，且做匀加速运动，4s内下降了12m．若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略，重力加速度g=10m/s²，求：
（1）漏气后气球下降的加速度
（2）漏气后气球所剩浮力
（3）至少抛掉质量为多少的压舱物才能阻止气球加速下降．

10. 难度：中等

如图所示，在xoy第一象限内分布有垂直xoy向外的匀强磁场，磁感应强度B=2.5×10^-2T．在第二象限紧贴y轴和x轴放置一对平行金属板MN（中心轴线与y轴垂直），极板间距d=0.4m；极板与左侧电路相连接，通过移动滑动头P可以改变极板MN间的电压．a、b为滑动变阻器的最下端和最上端（滑动变阻器的阻值分布均匀），a、b两端所加电压U=144V．在MN中心轴线上距y轴距离为L=0.4m处，有一粒子源S沿x轴正方向连续射出比荷为=4.0×10⁶C/kg，速度为v=2.0×10⁴m/s带正电的粒子，不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用．
（1）当滑动头P在a端时，求粒子在磁场中做圆周运动的半径
（2）若滑动头P移至ab正中间时，粒子在电场中的运动时间为t₁；滑动头P在b端时粒子在电场中的运动时间为t₂，求t₁与t₂的比值．

11. 难度：中等

如图所示，半径R=0.5m的光滑半圆轨道竖直固定在高h=0.8m的光滑水平台上，与平台平滑连接，平台长L=1.2m．可视为质点的两物块m₁、m₂紧靠在一起静止于平台的最右端D点，它们之间有烈性炸药．现点燃炸药，假设炸药释放出来的能量全部转化为物块m₁、m₂的机械能，且它们只具有水平方向的速度．m₁通过平台到达半圆轨道的最高点A时，轨道对它的压力大小是N=44N，水平抛出后在水平地面上的落点与m₂的落点相同．已知m₁=2kg，g取10m/s²．求：
（1）m₁到达半圆轨道最高点A时的速度大小
（2）m₂的质量
（3）炸药释放出来的能量．