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江苏省常州市2012届高三物理一模讲评


江苏省常州市2012届高三物理一模讲评

1.用比值法定义物理量是物理学的重要的思想方法之 一,下列物理量的表达式不属于比值法的是( A ) A.加速度a=F/m B.功率P=W/t C.磁感应强度B=F/IL D.电势差U=W/q

2. 我国发射的“神舟八号”飞船与先期发射的“天宫一号”空间站实现了完美对接。 已知“天宫一号”绕地球

做圆轨道运动,轨道半径为r,周期为T,万有引力常量为G. 假设沿椭圆轨道运动的“神州八号”环绕地球的运动方向与“天宫一号”相同,远地 点与“天宫一号”的圆轨道相切于某点P,并在该点附近实现对接,如图所示。则下列 B 说法正确的是( ) A.根据题设条件可以计算出地球对“天宫一号”的引力大小 B.根据题中条件可以计算出地球的质量 C.在远地点P处,“神舟八号”的加速度比“天宫一号”大 D.要实现在远地点P处对接,“神舟八号”需在靠近P处之前应该点火减速

GM m/r2=m(2 π /T)2r


M =4π r3 /GT2


能求M地

3. 如图所示,真空中有直角坐标系xOy,在x轴上固定着关于O点对称的等量异号 点电荷+Q和-Q,C是y轴上的一个点,D是x轴上的一个点,DE连线垂直于x轴。将 一个点电荷+q从O移动到D,电场力对它做功为W1,将这个点电荷从C 移动到E, 电场力对它做功为W2。下列判断正确的是( ) A.两次移动电荷电场力都做正功,并且W1=W2 7,14 B.两次移动电荷电场力都做正功,并且W1>W2 C.两次移动电荷电场力都做负功,并且W1=W2 D.两次移动电荷电场力都做负功,并且W1>W2 ,1

B

UOD> UCE
C O E D

W1=qUOD>W2=q UCE

4.如图所示,半球形容器静止在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块静 止于P点, OP与水平方向的夹角为θ。关于滑块受半球形容器的摩擦力Ff 以及半球形容器受地面的摩擦力Ff′,下列关系正确的是( ) A. Ff=mgcos θ ,Ff′水平向左; 11,18 B. B. Ff=mgsinθ ,F f′水平向左;1,1 C. Ff=mgcos θ ,Ff ′大小为零; θ Ff D. Ff=mgsinθ ,Ff′大小为零.3,3

C

N=(M+m)g

mg mg Mg

Ff=mgcos θ

Ff′=0

5.如图所示,光滑的水平桌面处在方向竖直向下的匀强磁场中,桌面上平放着一根一端开 口、内壁光滑的绝缘细管,细管封闭端有一带电小球,小球直径略小于管的直径,细管的 中心轴线沿y轴方向。在水平拉力F作用下,试管沿x轴方向匀速运动,带电小球能从细管 口处飞出。带电小球在离开细管前的运动过程中,关于小球运动的加速度a、沿y轴方向的 速度vy、拉力F、管壁对小球的弹力做功的功率P四个物理量随时间t变化的图象分别如图 所示,其中正确的是( )

D

qv0B vy qvyB N

a
v0

a=qv0B/m 不变

vy=at=a=qv0Bt/m∝ t ∝

F=N+qvyB=N+q2v0B2t/m∝ t WqVB=Wqv0B+WqvyB=0 ∝
WF+WN+WqvB=mv2/2-mv02/2=m(v02+vy2)/2-mv02/2=mvy2/2 ( WN=mvy2/2 -WF= q2v02B2t2/2m-(q2v02B2t/m)×v0t ( ) =- q2v02B2t2/2m

PN=WN/t=- q2v02B2t/2m ∝ t /t=-

6.有一台交流发电机E,通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电, 输电线的总电阻为R。T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1,它的输出电压和输出功 率分别为U2和P2;T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3,它的输出电压和输出功率分 别为U4和P4。设T1的输入电压U1一定,当用户消耗的电功率变大时,有( ) A .U2不变,U3变小 B.U2减小,U4变大 C.P1变小,P2变小 D.P2变大,P3变大

AD

I1

I2

I4

P1=I1U1 U2=n2U1/n1 不变 P1=P2=I2U2 UR=I2R U3=U2-UR

U4=n4U3/n3
当用户消耗的电功率P4变大

P3=P4 I3=n4I4/n3 ∝ I4

I3U3=P3=P4=I4U4

7.甲、乙两物体从同一地点沿同方向做直线运动,运动的v—t图 象如图所示,下列说法中正确的是( BD ) A.在t0时刻,甲、乙两个物体相遇 B.在t0时刻,甲、乙两个物体相距最远 C.甲、乙两个物体相遇时V乙>2V甲 D.甲、乙两个物体相遇时V乙<2V甲

8.如图所示,螺线管内有一平行于轴线的匀强磁场,规定图中箭 头所示方向为磁感应强度B的正方向,螺线管与U型导线框cdef相 连,导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导线框cdef 在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度随时间按图示规律变化 时( BD ) A.在t1时刻,金属圆环L内的磁通量最大 B.在t2时刻,金属圆环L内的磁通量最大 C.在t1- t2时间内,金属圆环L内有逆时针方向的感应电流 D.在t1- t2时间内,金属圆环L有收缩趋势

9.冰壶比赛场地如图,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线MN处放手让 冰壶滑出。设在某次投掷后发现冰壶投掷的初速度v0较小,直接滑行不能使冰 壶沿虚线到达尽量靠近圆心O的位置,于是运动员在冰壶到达前用毛刷摩擦冰壶 运行前方的冰面,这样可以使冰壶与冰面间的动摩擦因数从μ减小到某一较小 值μ′,设经过这样擦冰,冰壶恰好滑行到圆心O点。关于这一运动过程,以下 说法正确的是:( BC) A.为使本次投掷成功,必须在冰壶滑行路线上的特定区间上擦冰 B.为使本次投掷成功,可以在冰壶滑行路线上的不同区间上擦冰 C.擦冰区间越靠近投掷线,冰壶滑行的总时间越短 D.擦冰区间越远离投掷线,冰壶滑行的总时间越短

10. (6分)测一个待测电阻Rx(约200Ω)的阻值,除待测电阻外,实验室提供了如下 器材:电源E:电动势3V,内阻不计; 电流表A1:量程0~10mA、内阻r1约为50Ω; 电流表A2:量程0~500μA、内阻r2= 1000Ω 滑动变阻器R1:最大阻值20Ω、额定电流2A; 电阻箱R2:阻值范围0~9999Ω。 (1)由于没有提供电压表,为了测定待测电阻上的电压,应选电流表 A2 与 电阻箱R2 串 联,将其改装成电压表。 (2)对于下列测量Rx的四种电路图,为了测量准确且方便应图 。



Imax1=E/(Rx+RA1)=3/250=0.012A=12mA> 10mA Imax2=E/(Rx+RA2)=3/1200=0.0025A=2.5mA> 10mA

(3)实验中将电阻箱R2的阻值调到4000Ω,再调节滑动变阻器 实验中将电阻箱R 的阻值调到4000Ω, 4000Ω 两表的示数如下图所示,可读出电流表A R1,两表的示数如下图所示,可读出电流表A1的示数是 240__μA, 6.4 ________mA,电流表A 的示数是________μA 测得待测电阻R _____mA ________mA,电流表A2的示数是________μA,测得待测电阻Rx 187.5 的阻值是__________Ω __________Ω。 待测电阻Rx的真实阻值是__________Ω 的阻值是__________Ω。 待测电阻Rx的真实阻值是__________Ω。 Rx的真实阻值是__________Ω。

UV=I2(R2+RA2)=2.4×10-4×5000=1.2V Rx测=UV/I1=1.2/6.4×10-3=187.5 ?
1/Rx测=1/Rx真实+1/Rv 测 真实 Rx真实=Rx测Rv/(Rv-Rx测)=5000×187.5/4812.5=194.8 ? × 真实 测 测

11.(12分)某同学用如图甲所示的气垫导轨和光电门装置“研究物体的加速度与外力 关系”,他的操作步骤如下:①将一端带有定滑轮的气垫导轨放置在实验台上,②将光 电门固定在气垫轨道上离定滑轮较近一端的某点B处,③将带有遮光条的质量为M的滑块 放置在气垫导轨上的A处,④用重力为F的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,使滑块从同 一位置A由静止释放,测出遮光条通过光电门的时间t,⑤改变钩码个数,使滑块每次从 同一位置A由静止释放,重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表: (1)若用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d如图乙所示,则遮光条的宽度 d= 1.050 cm,第一次测量中小车经过光电门时的速度为 0.37 m/s(保留两 位有效数字) (2)实验中遮光条到光电门的距离为s,遮光条的宽度为d,遮光条通过光电门的时间为t, 可推导出滑块的加速度a与t关系式为 2 。 2

a=d /2st

1cm+10×0.05mm=1cm+0.50mm=1.050cm
v1=1.050×10-2m/2.86×10-2S= S=0.37m/s × × v2=(d/t)2=2as a=d2/2st2

实验次数 F/N

1 0.49

2 0.98

3 1.47 2 3 20.2 . 3 5 4 2 408.0 . 9 24.5

4 1.96

5 2.45

t/(ms) 28.6

18.1

16.5

t2/(ms) 818.0
2

327.6

272.25

t-2/[×10-4(ms)-2]

12.2

18.4

30.6

36.7

(3)本实验为了研究加速度a与外力F的关系,只要作出 1/t2~ 请作出该图线。 (4)根据作出的图像,判断该同学可能疏漏的重要实验步骤 是 没有将气垫导轨调节水平 。

F

的关系图象,

12.(12分)某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下,跳离飞 机一段时间后打开降落伞做减速下落。他打开降落伞后的速度图线如图a。降落伞用8根 对称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为37°,如图b。已知人的质量为50kg, 降落伞质量也为50kg,不计人所受的阻力,打开伞后伞所受阻力f与速度v成正比,即 f=kv (g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6) .求: (1)打开降落伞前人下落的距离为多大? (2)求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向? (3)悬绳能够承受的拉力至少为多少?

(1)h=v02/2g=20m 2分 ) 分 (2)kv=mg k=200Ns/m 2分 ) 分 kv0-2mg=2ma 1分 分 对整体: a=(kv0-2mg)/2m=30m/s2 2分 分
方向竖直向上 1分 分
(3)设每根绳拉力为T,以运动员为研究对象有: m( g + a ) = 312.5 N 8T cos α ? mg = ma 1分 T = 分 8 cos 37°

2分 分

由牛顿第三定律得:悬绳能承受的拉力为至少为312.5N (1分)

13. (12分)如图所示,水平的平行虚线间距为d,其间有磁感应强度为B的匀强磁场。一 个长方形线圈的边长分别为L1、L2,且L2<d,线圈质量m,电阻为R。现将线圈由静止释放, 测得当线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h时,其下边缘刚进入磁场和下边缘刚穿出磁 场时的速度恰好相等。求: (1)线圈刚进入磁场时的感应电流的大小; (2)线圈从下边缘刚进磁场到下边缘刚出磁场(图中两虚线框所示位置)的过程做何种 运动,求出该过程最小速度v; (3)线圈进出磁场的全过程中产生的总焦耳热Q总。 2分 (1)mgh=mv02/2 ) 分 1 0 0

v = 2 gh

E=BL v

1 2 3 v 4

E BL1 2 gh I= = ⑵ 先做加速度减小的减速运动, R R 2分 分 后做加速度为g的匀加速运动 (2分) 3位置时线圈速度最小 而3到4线圈是自由落体运动
2 v 0 ? v 2 = 2 g ( d ? L 2 ) v = 2 g ( h + L2 ? d )

2分 分

(3)由于线圈完全处于磁场中时不产生电热,线圈进入磁场过 程中产生的电热Q就是线圈从图中2位置到4位置产生的电热, 而2、4位置动能相同。

由能量守恒Q=mgd 由对称性可知:Q总=2Q=2mgd

(2分) (2分)

14.(15分)如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于 B点。水平桌面右侧某一位置有一竖直放置的、左上角有一开口的光滑圆弧轨道MNP,其半 径为R=0.5m,∠PON=53°,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离是h=0.8m。如用质量 m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块恰停止在桌面边缘D点。现换用同种材 料制成的质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块能飞离桌面并恰好由P 点沿切线滑入光滑圆轨道MNP(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6). (1)求物体m2运动到M点时受到轨道的压力; (2)求弹簧的弹性势能EP; (3)如圆弧轨道的位置以及∠PON可任意调节,使从C点释放又从D点滑出的质量为m=km1 物块都能由P点沿切线滑入圆弧轨道,并且还能通过最高点M,求k的取值范围。 (1)设物块块由D点以初速vD做平抛,落到P点时其竖直速度为

v y = 2gh = 4m / s

vy vD

= tan 53°

v D = 3m / s
1 1 2 2 m2 v M + mg1.6 R = m2 v P 2 2
(或:M与D等高,由机械能守恒得:
2 vM FN + m2 g = m2 R

2 2 v P = v D + v y = 5m / s

v M = 3m / s
FN = 1.6 N
v M = v D = 3m / s

14.(15分)如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于 B点。水平桌面右侧某一位置有一竖直放置的、左上角有一开口的光滑圆弧轨道MNP,其半 径为R=0.5m,∠PON=53°,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离是h=0.8m。如用质量 m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块恰停止在桌面边缘D点。现换用同种材 料制成的质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块能飞离桌面并恰好由P 点沿切线滑入光滑圆轨道MNP(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6). (2)求弹簧的弹性势能EP; (3)如圆弧轨道的位置以及∠PON可任意调节,使从C点释放又从D点滑出的质量为m=km1 物块都能由P点沿切线滑入圆弧轨道,并且还能通过最高点M,求k的取值范围。 (2)设弹簧长为AC时的弹性势能为EP,物块与桌面间的动摩擦因数为?

释放m1时
释放m2时

EP = ?m1 gSCD
E P ? ?m2 gS CD 1 2 = m2 v D 2

2 E P = m2 v D = 1.8 J

(3)设质量为km1的物块,到M点的最小速度为v,

v=

gR

E P ? ?km1 gS CD

1 E P (1 ? k ) ≥ km1 gR 2

1 2 = km1v D 2 v

v2 km1 g = km1 R

D



gR

1.8(1 ? k ) ≥ k

9 0<k ≤ 14

15.( 分)如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方 点处有一正点电荷,D点为 点 .(15分 如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷 点处有一正点电荷, 点为 点为O点 .( 在斜面上的垂足, 点沿斜面上滑, 在斜面上的垂足,OM=ON,带负电的小物体以初速度从 点沿斜面上滑, 到达 点时速 = ,带负电的小物体以初速度从M点沿斜面上滑 到达N点时速 度恰好为零,然后又滑回到M点,速度大小变为。若小物体电荷量保持不变,可视为点电 度恰好为零,然后又滑回到 点 速度大小变为。若小物体电荷量保持不变, 荷。 运动的过程中电势能如何变化, (1)带负电的小物体从 向N运动的过程中电势能如何变化,电场力共做多少功? )带负电的小物体从M向 运动的过程中电势能如何变化 电场力共做多少功? 点的高度h为多少 (2)N点的高度 为多少? ) 点的高度 为多少? 点时速度为,求物体第二次到达 点时的速度。 (3)若物体第一次到达 点时速度为 求物体第二次到达 点时的速度。 )若物体第一次到达D点时速度为 求物体第二次到达D点时的速度

(1)电势能先减少后增加,
由于M、N为等势点,所以带电体在两点间运动时电场力做功为0

(2) 0 ? 1 mv 2 = ?mgh ? W 1 f
2
1 2 mv2 ? 0 = mgh ? W f 2
M到D:
2 v12 + v 2 h= = 0.85m 4g

(3) 由对称性可知物体从M到D以及从N到D克服摩擦力做功相等都为Wf/2…(2分)

1 2 1 2 h Wf mv ? mv1 = ? mg ? + W电 1 2 1 2 1 2 1 2 mv ′ ? mv + mv1 = m(v12 + v 2 ) 2 2 2 2

N到D: 1

h Wf mv ′ ? 0 = mg ? + W电 2 2 2
2

2

2

2

4

1 2 2 v ′ = v ? (v1 ? v 2 ) = 2 2m / s 2
2

16.(17分)在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy,x轴沿水平方向,如图甲所示。 第二象限内有一水平向右的匀强电场,场强为E1。坐标系的第一、四象限内有一正交的 匀强电场和匀强交变磁场,电场方向竖直向上,场强E2=1/2E1,匀强磁场方向垂直纸面。 处在第三象限的某种发射装置(图中没有画出)竖直向上射出一个比荷q/m=102C/kg的 带正电的粒子(可视为质点),该粒子以v0=4m/s的速度从-x上的A点进入第二象限,并 以v1=8m/s速度从+y上的C点沿水平方向进入第一象限。取粒子刚进入第一象限的时刻为 0时刻,磁感应强度按图乙所示规律变化(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向), g=10 m/s2.试求:(1)带电粒子运动到C点的纵坐标值h及电场强度E1 ; (2)+x轴上有一点D,OD=OC,若带电粒子在通过C点后的运动过程中不再越过y轴,要使 其恰能沿x正方向通过D点,求磁感应强度B0及其磁场的变化周期T0为多少?

h=v0t/2 =0.8m 2分 分 (1)t=v0/g =0.4s 1分 ) 分 ax=v1/t =2g qE1=max,E1=0.2N/C 2分 分 (1)qE2=mg )
v12 qv1 B0 = m R
T=
qE1

mg

0.08 在第一象限将做匀速圆周运动 R= 分 B0 2分 2πm 0.08
h = ( 2 n ) R = ( 2n )
T0 = T πm π = = ( s )(n = 1,2,3......) 2 qB0 20n

使粒子从C点运动到D点
T0 T = 2 4

B0

2分 分

qB0

16.(17分)在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy,x轴沿水平方向,如图甲所示。 第二象限内有一水平向右的匀强电场,场强为E1。坐标系的第一、四象限内有一正交的 匀强电场和匀强交变磁场,电场方向竖直向上,场强E2=1/2E1,匀强磁场方向垂直纸面。 处在第三象限的某种发射装置(图中没有画出)竖直向上射出一个比荷q/m=102C/kg的 带正电的粒子(可视为质点),该粒子以v0=4m/s的速度从-x上的A点进入第二象限,并 以v1=8m/s速度从+y上的C点沿水平方向进入第一象限。取粒子刚进入第一象限的时刻为 0时刻,磁感应强度按图乙所示规律变化(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向), g=10 m/s2.试求(3)要使带电粒子通过C点后的运动过程中不再越过y轴,求交变磁场 磁感应强度B0和变化周期T0的乘积B0T0应满足的关系?

(3)当交变磁场周期取最大值而粒子不再越过y轴时可作如图运动情形: 5 5π 5π T0 ≤ T = , 1分 B T ≤ π (kg / C ) θ= , 2分 分 分 0 0 6 300 B0 6

60

1分 分

qE1

mg


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