2012年河北省衡水中学高考物理三模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在水平的足够长的固定木板上，一小物块以某一初速度开始滑动，经一段时间t后停止．现将该木板改置成倾角为45°的斜面，让小物块以相同的初速度沿木板上滑．若小物块与木板之间的动摩擦因数为μ．则小物块上滑到最高位置所需时间与t之比为（ ）
A．
B．
C．
D．

2. 难度：中等

如图所示，有四块相同的坚固石块垒成弧形的石拱，其中第3、4块固定在地面上，每块石块的两个面间所夹的圆心角为37°．假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为（ ）

A．
B．
C．
D．

3. 难度：中等

如图所示，一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑，设此过程中斜面受到水平地面的摩擦力为f₁．若沿斜面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，设此过程中斜面受到地面的摩擦力为f₂．则（ ）
A．f₁不为零且方向向右，f₂不为零且方向向右
B．f₁为零，f₂不为零且方向向左
C．f₁为零，f₂不为零且方向向右
D．f₁为零，f₂为零

4. 难度：中等

在某一点电荷Q产生的电场中有a、b两点，相距为d，a点的场强大小为E_a，方向与ab连线成120°角，b点的场强大小为E_b，方向与ab连线成150°角，如图所示，则关于a、b两点场强大小及电势高低的关系的说法中正确的是（ ）
A．E_a=，φ_a＞φ_b
B．E_a=，φ_a＜φ_b
C．E_a=3E_b，φ_a＞φ_b
D．E_a=3E_b，φ_a＜φ_b

5. 难度：中等

如图所示，A、B是两个等量异种点电荷，C、D是A、B连线的中垂线上且与连线距离相等的两点，则（ ）
A．在A、B连线的中垂线上，从C到D，各点电势都相等，场强都相同
B．在A、B连线的中垂线上，从C到D，场强先增大后减小，电势先升高后降低
C．在A、B连线的中垂线上，从C到D，场强先增大后减小，各点的电势都相等
D．在A、B连线上，从A到B，场强先减小后增大，电势逐渐升高

6. 难度：中等

真空中，两个相距L的固定电荷E、F所带电荷量分别为Q_E和Q_F，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向．电场线上标出了M、N两点，其中N点的切线与EF连线平行，且∠NEF＞∠NFE，则（ ）
A．E带正电，F带负电，且Q_E＜Q_F
B．在M点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿电场线运动到N点
C．过N点的等势面与过N点的切线垂直
D．负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能

7. 难度：中等

如图所示，虚线框内存在着匀强电场（方向未知），一质子从bc边上的M点以速度v射进电场内，最后从cd边上的Q点飞出电场．下列说法不正确的是（ ）

A．电荷运动的轨迹一定是抛物线
B．电场方向一定是垂直ab边向右
C．电场力一定对电荷做了正功
D．M点的电势一定高于Q点的电势

8. 难度：中等

设地球的质量为M，半径为R，自转周期为T，引力常量为G，“神舟七号”绕地球运行时离地面的高度为h，则“神舟七号”与“同步卫星”各自所处轨道处的重力加速度之比为（ ）
A．
B．
C．
D．

9. 难度：中等

如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U_ab=U_bc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）

A．三个等势面中，a的电势最高
B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大
D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大

10. 难度：中等

甲乙两车在平直道路上同向运动，其v--t图象如图所示，图中△OPQ和△OQT的面积分别为S₁和S₂（S₂＞S₁），初始时甲车在乙车前方S处，则下列说法正确的是（ ）
A．若S=S₁+S₂，两车不会相遇
B．若S＜S₁，两车相遇2次
C．若S=S₁，两车相遇1次
D．若S=S₂，两车相遇1次

11. 难度：中等

如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表V的示数减小△U（电压表为理想电表），在这个过程中（ ）

A．通过R₁的电流减小，减少量一定等于△U/R₁
B．R₂两端的电压增加，增加量一定等于△U
C．路端电压减小，减少量一定等于△U
D．通过R₂的电流增加，但增加量一定小于△U/R₂

12. 难度：中等

如图，穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止．现对小球沿杆方向施加恒力F，垂直于杆方向施加竖直向上的力F，且F的大小始终与小球的速度成正比，即F=kυ（图中未标出）．已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，已知小球运动过程中未从杆上脱落，且F＞μmg．下列说法正确的是（ ）

A．小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动直到静止
B．小球先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动，直到最后做匀速运动
C．小球的最大加速度为
D．恒力F，的最大功率为

13. 难度：中等

超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它由超导部件和限流电阻并联组成，原理图如图所示．当通过超导部件的电流大于其临界电流，I_C时超导部件由超导态（可认为电阻为零）转变为正常态（可认为是一个纯电阻），以此来限制电力系统的故障电流．超导部件正常态电阻R₁=7.5Ω，临界电流I_C=0.6A，限流电阻R₂=15Ω，灯泡L上标有“6V 3W”，电源电动势E=7V，内阻r=2Ω，电路正常工作．若灯泡L突然发生短路，则下列说法正确的是（ ）

A．灯泡L短路前通过R₁的电流为1/3A
B．灯泡L短路后超导部件电阻为零
C．灯泡L短路后通过R₁的电流为2/3A
D．灯泡L短路后通过R₁的电流为1A

14. 难度：中等

如图所示，质量分别为m₁和m₂的两个小球A、B，带等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧连接，置于绝缘光滑的水平面上，当突然加一水平向右的匀强电场后，两小球A、B将由静止开始运动，则在以后的运动中，对两个小球和弹簧所组成的系统（设整个过程中不考虑电荷之间的库仑力作用且弹簧不超过弹性限度），以下说法中正确的是（ ）
A．因电场力分别对球A和球B做正功，故系统的机械能不断增加
B．当小球所受的电场力与弹簧的弹力相等时，系统动能最大
C．A、B两球分别做简谐运动
D．当弹簧长度达到最大值时，系统的机械能最小

二、解答题

15. 难度：中等

在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T=0.02s的交流电源．他经过测量得到各点到A点的距离如图：
（1）计算v_F的公式为v_F=______；
（2）如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比______（选填：偏大、偏小或不变）．

16. 难度：中等

在《验证机械能守恒定律》的实验中：
（1）下列实验操作顺序正确合理的一项是______；（填序号）
A．先将固定在重物上的纸带穿过打点计时器，再将打点计时器固定在铁架台上
B．先用手提着纸带，使重物静止在打点计时器下方，再接通电源
C．先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源
D．先取下固定在重物上的打好点的纸带，再切断打点计器的电源
（2）质量 m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s²．（保留3位有效数字）：
①打点计时器打下记数点B时，物体的速度V_B=______m/s．
②从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量△E_P=______J，动能的增加量△E_K=______ J．

17. 难度：中等

如图甲所示，质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t₁=1s时撤去拉力，物体运动的部分v-t图象如图乙所示．
试求：（1）拉力F的大小  （2）t=4s时物体的速度v的大小．

18. 难度：中等

如图，两个长均为L的轻质杆，通过A、B、C上垂直纸面的转动轴与A、B、C三个物块相连，整体处于竖直面内．A、C为两个完全相同的小物块，B物块的质量与A小物块的质量之比为2：1，三个物块的大小都可忽略不计．A、C两物块分别带有+q、-q的电量，并置于绝缘水平面上，在水平面上方有水平向右的匀强电场，场强为E，物块间的库仑力不计．当AB、BC与水平面间的夹角均为53°时，整体恰好处于静止状态，一切摩擦均不计，并且在运动过程中无内能产生，重力加速度为g．（sin53°=0.8，cos53°=0.6）
（1）求B物块的质量；
（2）求出B物块到达地面前瞬时速度的大小

19. 难度：中等

如图绝缘斜面AC的倾角α=37°，AB=BC=l，AB之间斜面光滑，BC之间斜面粗糙，在A、B两点分别放置质量均为m，带电量均为q的小滑块甲和乙，当所加匀强电场的方向垂直斜面向上时，两滑块均以相同的加速度沿斜面下滑．若保持电场强度大小不变，方向改为垂直斜面向下，再从A、B两点由静止释放滑块，滑块乙静止，甲加速下滑与乙碰撞，碰撞后甲和乙没有分开，为使它们不能到达C点，滑块与斜面间的动摩擦因数μ为多大？（两滑块均视为质点，g=10m/s²，sin37=0.6）

20. 难度：中等

如图所示，两平行金属板A、B长8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电荷量q=10^-10C，质量m=10^-20kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度υ=2×10⁶m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9cm，粒子穿过界面PS作匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上．

（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？到达PS界面时离D点多远？
（2）在图上粗略画出粒子运动的轨迹．
（3）确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小．