2013-2014学年湖南师大附中高三模拟考试（二）物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

以下说法正确的是

A．电流的定义式是

B．我们从教学楼一楼爬到5楼、6楼，楼梯台阶对我们的支持力做了正功

C．库仑发现了电荷间相互作用的规律，并由此提出了“场”的概念

D．洛伦兹力总是不做功的

2. 难度：中等

如图是自动调温式电熨斗，下列说法不正确的是 

A．正常工作时上下触点是接触的

B．双金属片温度升高时，上金属片形变较大，双金属片将向下弯曲

C．原来温度控制在80℃断开电源，现要求60℃断开电源，应使调温旋钮下调一此

D．由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些

3. 难度：中等

玉兔号从登月舱沿一斜面滑到月球的表面上，假设滑下的高度为允，初始速度为零，斜面倾角为α动摩擦因数为μ，重力加速度为地球表面的1/6，地球表面的重力加速度为g，如果把整个下滑过程移到地球表面，两者相比，则

A．在月球上滑到底端的速度是地球上的1/6

B．在月球上滑到底端的时间是地球上的6倍

C．在月球上滑到底端克服摩擦力做的功是地球上的1/6

D．当斜面角度为α=45°时，无论在月球上还是地球上，下滑的时间都是最短的

4. 难度：中等

图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个“D”形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源两极相连。带电粒子在磁场中运动的动能E_k随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列说法正确的是

A．在E_k—t图中应有（t₂-t₁）＞（t₃-t₂）＞（t₄-t₃）＞……（t_n-t_n-1）

B．高频电源的变化周期应该等于t_n-t_n-1

C．要使粒子获得的最大动能增大，可以增大“D”形盒的半径

D．在磁感应强度B、“D”形盒半径R、粒子的质量m及其电荷量q不变的情况下，粒子的加速次数越多，粒子的最大动能一定越大

5. 难度：中等

汽车越来越成为我们生活的必需品，提高汽车运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数（设阻力与汽车运动速率的平方成正比，即F=kv²，k是阻力因数）。当发动机的额定功率为P₀时，汽车运动的最大速率为v_m，如果要使汽车运动的最大速率增大到2v_m，则下列办法可行的是

A．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到4P₀

B．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到k/4

C．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到2P₀

D．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到k/8

6. 难度：中等

如图所示，一段曲线（抛物线）是某物体做平抛运动轨迹的一部分，将该曲线放在边长已知的方格坐标纸上，由此我们可以计算出（重力加速度g已知）

A．物体抛出的初始速度

B．物体任意时刻的动能和重力势能

C．物体任意时刻的速度

D．物体的抛出位置

7. 难度：中等

计算机硬盘内部结构如图所示，读写磁头在计算机的指令下移动到某个位置，硬盘盘面在电机的带动下高速旋转，通过读写磁头读写下方磁盘上的数据。磁盘上分为点击转轴若干个同心环状的磁道，每个磁道按圆心角等分为18个扇区。现在普通的家用电脑中的硬盘的转速通常有5400r/min和7200r/min两种，硬盘盘面的大小相同，则

A．磁头的位置相同时，7 200 r/min的硬盘读写数据更快

B．对于某种硬盘，磁头离盘面中心距离越远，磁头经过一个扇区所用的时间越长

C．不管磁头位于何处，5 400 r／min的硬盘磁头经过一个扇区所用时间都相等

D．5400r/min和7200r/min的硬盘盘面边缘的某点的向心加速度的大小之比为3∶4

8. 难度：中等

如图所示，一理想变压器原线圈匝数为n₁=1000匝，副线圈匝数为n₂=200匝，将原线圈接在u=220sin100πt（V）的交流电压上，副线圈上电阻R和理想交流电压表并联接入电路，现在A、B两点间接人不同的电子元件，则下列说法正确的是

A．在A、B两点间串联一只电阻R，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0．2 Wb/s

B．在A、B两点间接入理想二极管，电压表读数约为31V

C．在A、B两点间接人一只电容器，如果只缓慢提高交流电频率，电压表读数将缓慢增大

D．在A、B两点间接入一只电感线圈，如果只缓慢提高交流电频率，电阻R消耗电功率将缓慢增大

二、实验题

9. 难度：中等

小明研究小车在水平长木板上运动所受摩擦力的大小，选用的实验器材是：长木板、总质量为m的小车、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺。器材安装如图甲所示。

（1）主要的实验过程：

①用游标卡尺测量挡光片宽度d，读数如图乙所示，则d＝     mm。

②让小车从斜面上某一位置释放，读出小车通过光电门时数字毫秒计示数t。

③用刻度尺量出小车停止运动时遮光板与光电门间的距离L。

④求出小车与木板间摩擦力f=    （用物理量的符号表示）。

（2）实验中，小车释放的高度应该适当    （选填“高”或“低”）些。

10. 难度：中等

LED发光二极管新技术已被广泛应用，如家用节能灯（LED灯）、LED投影仪、LED打印机、LED显示屏等。二极管是一种半导体元件，电路符号为“—卧一”，其特点是具有单向导电性，即电流从正极流人时电阻比较小，而从负极流入时电阻很大。

（1）某实验兴趣小组用多用电表粗测其正向电阻。他们先将多用电表的选择开关指向欧姆挡中“×10”挡位并正确进行调零，再将多用电表的  表笔（选填“红”或“黑”）与待测二极管的“+”极相接，其表盘及指针所指位置如图所示，则此时品体二极管的电阻为     Ω。

（2）为了测定该二极管的伏安特性曲线，备用了如下一些仪器：

A．电压表：内阻约20 kΩ，

B．电流表：内阻约200Ω，

C．滑动变阻器（0～20Ω），

D．滑动变阻器（0～10 kΩ），及开关导线若干和够用的电源。

那么该实验中滑动变阻器应该选用    。

①请用这些仪器在方框中画出实验原理图。

②某同学得出以下一些数据：

请在所给坐标中画出其特性曲线。

③若此发光二极管的最佳工作电流为12 mA，现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个R=     Ω的电阻（保留三位有效数字），才能使它工作在最佳状态。

三、计算题

11. 难度：中等

出现霾时空气则相对干燥，空气相对湿度通常在60%以下，其形成原因是由于大量极细微的沙尘粒、烟粒、盐粒等均匀地浮游在空中，使有效水平能见度小于10 km的空气混蚀的现象。而沙尘暴天气是风把一些沙尘颗粒扬起来，与“霾”不同的是颗粒要大得多且必须有比较大的风。

（1）假定某高速路段上由于严重雾霾的影响，其最大可见距离小于77 m。而小车以108 km/h运动时，把刹车用力踩下，还需前行50 m才能完全停下（不管小车速度多大，踩下刹车后我们都近似认为小车做相同的减速运动），而司机发现情况到踩下刹车的反应时间约为0．5 s。那么小车在该路段上允许的最大速度多大？

（2）对沙尘暴天气，现把沙尘上扬后的情况简化为如下情况：砂为竖直向上的风速，沙尘颗粒被扬起后悬浮在空气中不动，这时风对沙尘的作用力相当于空气不动而沙尘以速度竖直向下运动时所受的阻力，此阻力可用下式表达，F_f=αρ₀Av²，其中α为一系数，A为沙尘颗粒的截面积，ρ₀为地球表面的空气密度。若沙尘颗粒的密度为ρ，沙尘颗粒为球形，半径为r，试计算在地面附近，上述v的最小值v_min。

12. 难度：中等

如图所示，平行金属导轨与水平面间夹角均为37°，导轨间距为1m，电阻不计，导轨足够长。两根金属棒ab和以a′b′的质量都是0．2 kg，电阻都是1Ω，与导轨垂直放置且接触良好，金属棒和导轨之间的动摩擦因数为0．25，两个导轨平面处均存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度B的大小相同。让a′b固定不动，将金属棒ab由静止释放，当ab下滑速度达到稳定时，整个回路消耗的电功率为8W。求

（1）ab下滑的最大加速度；

（2）ab下落了30m高度时，其下滑速度已经达到稳定，则此过程中回路电流的发热量Q为多大？

（3）如果将ab与a′b′同时由静止释放，当ab下落了30m高度时，其下滑速度也已经达到稳定，则此过程中回路电流的发热量Q′为多大？（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

四、选择题

13. 难度：简单

下列说法正确的是        。

A．晶体与非晶体的主要区别在于前者有规则的几何外形而后者没有

B．液晶电视就是利用了液晶微粒能自主发出不同颜色的光的特性

C．物体A比物体B温度高，说明物体A的所有分子动能之和大

D．1 mol水和1 mol氧气，它们的分子数是相同的

E．人在电风扇下感觉凉快，那时因为风扇能降低温度

F．不受任何干扰的情况下，热量总从高温物体向低温物体传递

五、计算题

14. 难度：中等

为了保证车内人员的安全，一般小车都装了安全气囊，利用NaN₃爆炸产生的气体充入气囊。当小车发生一定的碰撞时，NaN₃爆炸安全气囊将自动打开。若氮气充入气囊后的容积为V=56 L，囊中氮气密度为ρ=2.5kg/m³，已知氮气的摩尔质量为M₀=0.028kg/mol。

①试估算气囊中氮气的分子数；

②当温度为27℃时，囊中氮气的压强多大？

六、选择题

15. 难度：中等

下列说法正确的是     。

A．一根长为L的长杆相对观察者以速度v运动时，观察者测得的长度为

B．光的偏振现象说了光是一种电磁波

C．无线电波的发射能力与频率有关，频率越高发射能力越弱

D．一个单摆在海平面上的振动周期为T，那么将其放在某高山之巅，其振动周期一定大

E．根据单摆的周期公式，在地面附近，如果L→∞，则其周期T→∞

F．利用红外摄影可以不受天气（阴雨、大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物

七、简答题

16. 难度：中等

如图所示，△ABC为一直角三棱镜的截面，其顶角为θ=30°。P为垂直于直线BCD的光屏，现一宽度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面，在屏P上形成一条宽度等于的光带，试作出光路图并求棱镜的折射率。（其中AC的右方存在有折射率为在的透明介质）

八、选择题

17. 难度：中等

下列说法正确的是

A．卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为

B．铀核裂变的核反应是：

C．太阳源源不断的释放出巨大的能量，其能量的来涿就是太阳本身的核裂变

D．现在的很多手表指针上涂有一种新型发光材料，白天吸收光子外层电子跃迁到高能轨道，晚上向低能级跃迁放出光子，其发光的波长一定跟吸收的光的波长完全一致

E．光电效应现象说明光具有粒子性

F．卢瑟福首先发现了天然放射现象，说明原子核还有复杂的结构

九、计算题

18. 难度：中等

铀238（）经历一次仅衰变变成Th原子核，同时放出一个γ光子（频率为ν），α粒子的质量为m。

①写出衰变方程；

②衰变后，α粒子的速度为v，而Th原子核的运动方向恰好与α粒子的速度方向相反，不考虑γ光子的动量，那么Th原子核的速度为多大？

③如果核反应放出的能量全部转化为动能和γ光子的能量，那么该衰变发生的质量亏损△m为多大？