2014届河南省焦作市高三第一次模拟考试理综物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

下列关于物理学问题研究方法表述不正确的是

A．伽利略在利用理想实验探究力和运动的关系时，应用了演绎推理法

B．用点电荷代替带电体，应用的是假设法

C．在利用速度一时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时，使用的是微元法

D．库仑在用扭秤装置研究电荷之间相互作用力的规律时采用了微量放大的方法

2. 难度：中等

2012年6月27日，蛟龙号载人潜水器再次刷新“中国深度”——下潜7062米，这标志着中国具备了载人到达全球99．8％以上海洋深处进行作业的能力。2013年6—9月，蛟龙号开启首次试验性应用航次，成功带着多位科学家完成多次下潜任务。假设在某次实验时，深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10min内全过程的深度曲线和速度图象如图所示，则有

A．3—4min时间段内深潜器正在上浮

B．6—8min时间段内深潜器处于失重状态

C．深度曲线图中h₃代表本次下潜最大深度，应为360m

D．全过程中最大加速度是0．025m／s^2.

3. 难度：中等

如图所示，在竖直平面内有一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于O点，O点恰好是下半圆的圆心，现在有三条光滑轨道AB、CD、EF，它们的上下端分别位于上下两圆的圆周上，三轨道都经过切点O，轨道与竖直线的夹角关系为α＞β＞θ，现在让一物块先后从三轨道顶端由静止下滑至底端，则物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为

A．t_AB＞t_CD＞t_EF           B．t_AB＜t_CD＜t_EF

C．t_AB＝t_CD＝t_EF，          D．无法确定

4. 难度：中等

水平抛出的小球，t秒末的速度方向与水平方向的夹角为,t＋秒内位移方向与水平方向的夹角为，重力加速度为g，忽略空气阻力，则小球初速度的大小可表示为

A．      B.

C．      D．

5. 难度：中等

真空中有一静电场，其在x轴正半轴的电势随x变化的关系如图所示，则根据图象可知

A．R处的电场强度E＝0

B．若试探电荷从x₁处移到x₂处，电场力不一定做正功

C．x₁处与x₂处的电场强度方向相反

D．该电场有可能是处在O点的正的点电荷激发产生的

6. 难度：中等

某兴趣小组用实验室的手摇发电机和理想变压器给一个灯泡供电，电路如图，当线圈以较大的转速n匀速转动时，电压表示数是U₁，额定电压为U₂的灯泡正常发光，灯泡正常发光时电功率为P，手摇发电机的线圈电阻是r，导线电阻忽略不计，则有

A．电流表的示数是是

B．变压器的原副线圈的匝数比是U₁ ：U₂

C．手摇发电机线圈电阻的发热功率为

D．手摇发电机的线圈中产生的电动势的有效值为U₁＋r

7. 难度：中等

北京时间2013年12月2日凌晨1时30分，我国自行研制的常娥三号月球探测器在西昌卫星发射中心发射升空，并已于14日21时11分成功实施软着陆，这标志着我国成为世界第三个实现地外天体软着陆的国家，图示是常娥三号飞行的轨道示意图，变轨过程是先从地月转移轨道经过修正进入环月圆轨道，然后再通过近月制动进入环月椭圆轨道，则以下说法正确的是

A．常娥三号从地月转移轨道修正进入环月圆轨道过程中机械能守恒

B．常娥三号在环月圆轨道和环月椭圆轨道上运行时，在切点P处的加速度a相同

C．常娥三号在环月圆轨道上运行的周期比在环月椭圆轨道运行的周期大

D．常娥三号近月制动完毕关闭发动机后，向近月点运行的过程中，势能减少，动能增加，机械能增加

8. 难度：中等

如图所示，相距为L的两条足够长的平行金属导轨右端连接有一定值电阻R，整个装置被固定在水平地面上，整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两根质量均为m，电阻都为R，与导轨间的动摩擦因数都为μ的相同金属棒MN、EF垂直放在导轨上。现在给金属棒MN施加一水平向左的作用力F，使金属棒MN从静止开始以加速度a做匀加速直线运动，若重力加速度为g，导轨电阻不计，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。则下列说法正确的是

A．从金属棒MN开始运动到金属棒EF开始运动经历的时间为t＝

B．若从金属棒MN开始运动到金属棒EF开始运动经历的时间为T，则此过程中流过电阻R的电荷量为q=

C．若从金属棒MN开始运动到金属棒EF开始运动经历的时间为T，则金属棒EF开始运动时，水平拉力F的瞬时功率为P＝（ma＋μmg）aT

D．从金属棒MN开始运动到金属棒EF开始运动的过程中，两金属棒的发热量相等

二、实验题

9. 难度：中等

（7分）某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，他将两物块A和B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮，B下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器。用天平测出A、B两物块的质量m_A＝300g、m_B＝100g，m_A从高处由静止开始下落，m_B拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知打点计时器计时周期为T＝0．02s，则

（1）在打点0～5过程中系统动能的增量△E_K＝________J，系统势能的减小量△E_P＝________J，由此得出的结论是___________；（重力加速度g取9．8m／s₂，结果保留三位有效数字）

（2）用v表示物块A的速度，h表示物块A下落的高度。若某同学作出－h图像如图，可求出当地的重力加速度g＝_________ m／s²。

10. 难度：中等

（8分）要精确测量一个直流电源的电动势和内电阻，给定下列实验器材：

A．待测电源（电动势约4．5V，内阻约2Ω）

B．电流表A₁（量程0．6A，内阻为1Ω）

C．电压表V₁（量程15V，内阻为3kΩ）

D．电压表V₂（量程3V，内阻为2kΩ）

E．定值电阻R₁＝500Ω

F．定值电阻R₂＝1000Ω)

G．滑动变阻器R（阻值范围0～20Ω）

H．开关及导线

（1）该实验中电压表应选___________（填选项前面的序号），定值电阻应选________（填选项前面的序号）。

（2）在方框中画出实验电路图。

（3）若将滑动变阻器滑到某一位置，读出此时电压表读数为U，电流表读数为Ⅰ，从理论上分析，电源电动势E和内电阻r间的关系式应为E＝________。

三、计算题

11. 难度：中等

（14分）如图所示，水平轨道AB与竖直轨道CD用一光滑的半径R＝0．5m的圆弧BC平滑连接，现有一物块从竖直轨道上的Q点由静止开始释放，已知QC间的长度R＝0．5m，物块的质量m＝0．2kg，物块与AB和CD轨道间的动摩擦因数均为μ＝0．5，重力加速度g取10m／s²，求；

（1）物块下滑到水平面后，距离B点的最远距离s为多少?

（2）若整个空间存在一水平向右的匀强电场，电场强度E＝1．0×10⁶V／m，并使物块带电，带电量为q＝＋2．0×10^－6C，所有接触面均绝缘，现使带电物块从水平面上的P点由静止开始释放（P点未在图中标出），要想使物块刚好能通过Q点，PB间的长度L为多少?

（3）在符合第二问的基础上，物块到达圆弧上C点时，对轨道的压力大小?

12. 难度：困难

（18分）在平面直角坐标系的第一象限内存在一有界匀强磁场，该磁场的磁感应强度大小为B＝0．1T，方向垂直于xOy平面向里，在坐标原点O处有一正离子放射源，放射出的正离子的比荷都为＝1×10⁶C／kg，且速度方向与磁场方向垂直。若各离子间的相互作用和离子的重力都可以忽略不计。

（1）如图甲所示，若第一象限存在直角三角形AOC的有界磁场，∠OAC＝30°，AO边的长度l＝0．3m，正离子从O点沿x轴正方向以某一速度射入，要使离子恰好能从AC边射出，求离子的速度大小及离子在磁场中运动的时间。

（2）如图乙所示，若第一象限存在一未知位置的有界匀强磁场，正离子放射源放射出不同速度的离子，所有正离子入射磁场的方向均沿x轴正方向，且最大速度v_m＝4．0×10 ⁴m／s，为保证所有离子离开磁场的时候，速度方向都沿y轴正方向，试求磁场的最小面积，并在图乙中画出它的形状。

四、选择题

13. 难度：中等

（6分）下列说法正确的是_________（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．对于一定质量的理想气体，体积不变时，温度越高，气体的压强就越大

B．对于一定质量的理想气体，当温度升高时，气体分子的平均动能增加

C．空调机既能致热又能致冷，说明热传递不存在方向性

D．分子势能随着分子距离的增大，逐渐减小

E．一定质量理想气体对外做功，内能不一定减少，但密度一定减小

五、计算题

14. 难度：中等

（9分）如图所示，一竖直放置的绝热气缸，内壁竖直， 顶部水平，并且顶部安装有体积可以忽略的电热丝，在气缸内通过绝热活塞封闭着一定质量的气体，气体的温度为T₀，绝热活塞的质量为m，横截面积为S₀。若通过电热丝缓慢加热，使得绝热活塞由与气缸底部相距h的位置下滑至2h的位置，此过程中电热丝放出的热量为Q，已知外界大气压强为p₀，重力加速度为g，并且可以忽略活塞与气缸壁之间的摩擦和气体分子之间的相互作用，求：

（i）在活塞下滑过程中，缸内气体温度的增加量△T；

（ii）在活塞下滑过程中，缸内气体内能的增加量△U。

六、填空题

15. 难度：中等

（6分）彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的。形成示意图如图所示，一束白光L由左侧射入雨滴，a、b是白光射入雨滴后经过一次反射和两次折射后的其中两条出射光（a、b是单色光）。下列关于a光与b光的说法中正确的是__________（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．雨滴对a光的折射率大于对b光的折射率

B．a光在雨滴中的传播速度小于b光在雨滴中的传播速度

C．用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距大于b光条纹间距

D．a光、b光在雨滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长

E．若a光、b光在同一介质中，以相同的入射角由介质射向空气，若b光能够发生全反射，则a光也一定能够发生全反射

七、选择题

16. 难度：中等

（9分）P、Q是一列沿x轴传播的简谐横波中的两质点，水平间距为x＝20cm，从某时刻开始计时，两质点的振动图象如图所示，则：

（i）根据图象，请写出做简谐振动的质点Q的位移（y）与时间（t）的函数关系式；

（ii）如果Q点比P点距离波源近，且P与Q之间水平距离大于1个波长，小于2个波长，求该简谐横波的传播速度v。

八、填空题

17. 难度：中等

（6分）如图为氢原子的能级图，大量处于n＝5激发态的氢原子跃迁时，可能发出_________种能量不同的光子，其中频率最大的光子能量为________eV，若用此光照射到逸出功为3．26eV的光电管上，则加在该光电管上的反向遏止电压为__________V。

九、计算题

18. 难度：中等

（9分）如图所示，两个木块的质量分别为m₁＝2kg、m₂＝1kg，中间用轻弹簧相连接，放在光滑的水平面上，且m₁左侧靠一固定竖直挡板，弹簧处于自然伸长状态。某一瞬间敲击木块m₂使其获得3m／s的水平向左速度，木块m₂向左压缩弹簧然后被弹簧弹回，弹回时带动木块m₁运动。求：

（i）当弹簧拉伸到最长时，弹簧的最大弹性势能是多少?

（ii）在以后的运动过程中，木块m₁速度的最大值为多少?