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2013高考最后五天冲刺黄金卷:物理3

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2013 高考最后五天冲刺黄金卷:物理 3
1.甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点, 得到两车的位移一时间(x-t)图象如图所示,则下列说法正确的是 ( ) A.t1 时刻乙车从后面追上甲车 B.t1 时刻两车相距最远 C.t1 时刻两车的速度刚好相等 D.0 到 t1 时间内,乙车的平均速度小于甲车的平均速度 2.如图所示,半径为 R=20cm 的圆 O 处在匀强电场中,圆上有 四个点 A、B、C、D,若测得各点的电势分别为:φ A=7.0V, φ B=9.0V,φ C=9.4V,φ D=9.0V,φ 0=0V,则该电场的电场 强度的大小和方向最接近于 ( ) A.35v/m,沿 AO 方向; B.45v/m,沿 BO 方向 C.47v/m,沿 CO 方向; D.45v/m,沿 DO 方向 3.我国自行设计、研制的 “人造太阳”装置——全超导非圆截面核聚变实验装置(EAST) 成为世界上第一个同时具有全超导磁体和主动冷却结构的核聚变实验装置。它的建成使我国 迈入磁约束核聚变领域先进国家行列。下列关于“人造太阳”的说法正确的是 A. “人造太阳”的核反应方程是 B.“人造太阳”的核反应方程是 B A C

1 C.“人造太阳”核能大小的计算公式是 E ? mc 2 2
D.“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是

4.如图所示,带有长方体盒子的斜劈 A 放在固定的斜面体 C 的斜面上,在盒子内放有光滑 球 B,B 恰与盒子左、右壁相接触。若使斜劈 A 在斜面体 C 上静止不动,则盒子左、右壁对 球 B 无压力。以下说法正确的是 A.若 C 的斜面光滑,斜劈 A 由静止释放,则盒子左壁对球 B 有压力 B.若 C 的斜面光滑,斜劈 A 以一定的初速度沿斜面向上滑行,则盒子左、右壁对 B 均无压 力 C.若 C 的斜面粗糙,斜劈 A 沿斜面匀速下滑,则盒子左、右壁对 B 均无压力 D.若 C 的斜面粗糙,斜劈 A 沿斜面加速下滑,则盒子右壁对球 B 有压力 5. 某同学采用如图所示的装置来研究光电效应现象。某单色光照射光电管 的阴极 K 时,会发生光电效应现象.闭合开关 S,在阳极 A 和阴极 K 之间加 反向电压, 通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压, 直至电流计中电流恰 为零,此时电压表显示的电压值 U 称为反向截止电压.根据反向截止电压, 可以计算出光电子的最大初动能 EKm.现分别用频率为 γ 1 和 γ 2 的单色光照

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射阴极,测量到的反向截止电压分别为 U1 和 U2,设电子质量为 m,电荷量为 e,则下列关系 式中不正确的是 ... A.频率为 γ 1 的单色光照射阴极 K 时光电子的最大初速度 v1m= B.阴极 K 金属的逸出功 W=hγ 1-eU1 C. 普朗克常量 h=

e(U 1 ? U 2 ) ?1 ? ? 2

D.阴极 K 金属的极限频率 γ 0=

U 2 ? 1 ? U 1? 2 U1 ? U 2

6.如图所示,相距均为 d 的的三条水平虚线 L1 与 L2、L2 与 L3 之 d c 间分别有垂直纸面向外、向里的匀强磁场,磁感应强度大小 均为 B。一个边长也是 d 的正方形导线框,从 L1 上方一定高 a b 处由静止开始自由下落,当 ab 边刚越过 L1 进入磁场时,恰 好以速度 v1 做匀速直线运动;当 ab 边在越过 L2 运动到 L3 之 L1 前的某个时刻,线框又开始以速度 v2 做匀速直线运动,在线 框从进入磁场到速度变为 v2 的过程中,设线框的动能变化量 L2 大小为△Ek,重力对线框做功大小为 W1,安培力对线框做功 大小为 W2,下列说法中正确的是 L3 A.在导体框下落过程中,由于重力做正功,所以有 v2>v1 B.从 ab 边进入磁场到速度变为 v2 的过程中,线框动能的变 化量大小为 △Ek=W2-W1 C.从 ab 边进入磁场到速度变为 v2 的过程中,线框动能的变化量大小为 △Ek=W1-W2 D.从 ab 边进入磁场到速度变为 v2 的过程中,机械能减少了 W1+△Ek

d d

7. 如图所示,A 为静止于地球赤道上的物体,B 为绕地球做椭圆轨道运 行的卫星, 为绕地球做圆周运动的卫星, 为 B、 两卫星轨道的交点. C P C 已 知 A、B、C 绕地心运动的周期相同.相对于地心,下列说法中正确的是 A.物体 A 和卫星 C 具有相同大小的加速度 B.卫星 C 的运行速度大于物体 A 的速度 C.可能出现:在每天的某一时刻卫星 B 在 A 的正上方 D.卫星 B 在 P 点的运行加速度大小与卫星 C 在该点运行加速度相等 8.如图所示,M、N 两平行金属板间存在着正交的匀强电场 和匀强磁场,带电粒子从 O 点以速度 v 沿着和两板平行的 方向射入场区后,做直线运动,经过时间 t1 飞出场区;如 果两板间只有电场,粒子仍以原来的速度在 O 点进入电场, 经过时间 t2 飞出电场;如果两板间只有磁场,粒子仍以原 来的速度在 O 点进入磁场后,经过时间 t3 飞出磁场,则 t1、 t2、t3 之间的大小关系为 ( )

B A P C

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A.t2>t1>t3 C.t1>t2>t3

B.t1=t2=t3 D.t1=t2<t3

9.(8 分)在验证机械守恒定律的实验中,在光滑水平的桌子边缘,放一条铁链,轻轻扰动 铁链,使它下滑,在铁链下滑过程中,桌子边缘 P 点的传感器接收到压力信号,并将其输入 计算机,经过处理后画出相应的图像,图(a)为该装置示意图,图(b)为所接收的信号随 铁链下落长度变化的图线。

①由图象可以得出:铁链的长度为_________m,总质量为_______kg ②若转化传感器的处理模式,记录铁链下落加速度随下落长度的变化图象,如图(C)所示, 由图可知当铁链的 Q 点(图 a)恰好滑离桌边时,铁链的速度为 V1=________m/s。如果机械 能守恒,那么理论上 Q 点的纵坐标的值应为_________,速度应为 V2=________m/s。 比较 V1、 V2 的大小,从而判断机械能守恒。 10. (10 分)有一电压表 V1 量程为 3V,内阻约为 3000Ω ,要较准确地测量该电压表的内阻, 提供的实验器材有: 电源 E:电动势约为 15V,内阻可忽略不计; 电流表 A1:量程为 0 – 100mA,内阻 r1=20Ω ; 电压表 V2,量程为 2V,内阻 r2=2000Ω ; 定值电阻 R1:阻值 R1=20Ω ; 定值电阻 R2:阻值 R2=3Ω ; 滑动变阻器 R0:最大阻值为 10Ω ,额定电流 1A; 单刀单掷开关 S,导线若干; (1)实验中应选用的电表是 ;定值电阻应选用 。 (用题中器材 相应的代号) (2)设计一个测量电压表 V1 的内阻的实验电路,画出原理图。 (3) 说明实验所要测量的量: ; 写出计算电压表 V1 的内阻 RVR 计 算公式为 RV= 。 11. (18 分)相距为 L=0.20m 的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一 水平面内,另一边垂直于水平面。质量均为 m=1.0kg 的金属细杆 ab、cd 与导轨垂直接 触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ ,导轨电阻不计,回路总电阻为 R=1.0Ω 。整个装置处于磁感应强度大小为 B=0.50T,方向竖直向上的匀强磁场中。当 ab 杆在平行于水平导轨的拉力 F 作用下从静止开始沿导轨匀加速运动时,cd 杆也同时

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从静止开始沿导轨向下运动。测得拉力 F 与时间 t 的关系如图所示。g=10m/s ,求: (1)杆 ab 的加速度 a 和动摩擦因数μ ; (2)杆 cd 从静止开始沿导轨向下运动达到最大速度所需的时间 t0; (3)画出杆 cd 在整个运动过程中的加速度随时间变化 a—t 图像,要求标明坐标值(不 要求写出推导过程) 。

12.(16 分)如图所示,一平板小车静止在光滑的水平面上,质量均为 m 的物体 A、B 分别以 2v和v 的速度、沿同一直线同时从小车两端相向水平滑上小车,设两物体与小车间的动摩擦 因数均为 ? ,小车质量也为 m,最终物体 A、B 都停在小车上(若 A、B 相碰,碰后一定粘在 一起) 。求: (1)最终小车的速度大小是多少,方向怎样? (2)要想使物体 A、B 不相碰,平板小车的长度至少为多长? (3)从物体 A、B 开始滑上平板小车,到两者均相对小车静止,小车位移大小的取值范围是 多少?

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13. (20 分) 如图所示, 水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置, 间距 d 为 0.5m, 左端通过导线与阻值为 2 ? 的电阻 R 连接,右端通过导线与阻值为 4 ? 的小灯泡 L 连接,在 矩形区域 CDFE 内有竖直向上的匀强磁场,CE 长为 2m,CDFE 区域内磁场的磁感应强度 B 随时 间的变化如图所示,在 t=0 时,一阻值为 2 ? 的金属棒在恒力 F 作用下由静止开始从 ab 位 置沿导轨向右运动, 当金属棒从 ab 位置运动到 EF 位置过程中, 小灯泡的亮度没有发生变化, 求: (1)通过小灯泡的电流; (2)恒力 F 的大小; (3)金属棒的质量。

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1.AD 2.AC 3.BD 4.CD 5.D 9.(1) 1.25 4 (2) 3.4 10. (1)V2;R1(每空 2 分)

6.BD 7.BCD 8.C 9.8 3.5

(2)如图(4 分)

(3)电压表 V1 的示数 U1;电压表 V2 的示数 U2(2 分) ;

U1 ? r2 (1 分) U2

11.解: (1)经时间 t,杆 ab 的速率 v=at 此时,回路中的感应电流为

(1 分) (1 分) (2 分)

I?

E BL ? v ? R R

对杆 ab 由牛顿第二定律得

F ? BIL ? ?mg ? ma

由以上各式整理得:

B 2 L2 (1 分) at R 在图线上取两点: t1 ? 0, F1 ? 1.5 N ; t 2 ? 30 s, F2 ? 4.5 N ,代入上式得 (1 分) a ? 10m / s 2 (1 分) ? ? 0.5 F ? ma ? ?mg ?
(2)cd 杆受力情况如图,当 cd 杆所受重力与滑动摩擦力相等时,速度最大即 mg ? ?FN (2 分) 又 FN=F 安 F 安=BIL (1 分) (1 分) (1 分) (1 分) (1 分)

mgR 0.1 ? 10 ? 1.0 整理解得 t 0 ? ? s ? 20 s 2 2 ?B L a 0.5 ? 0.5 2 ? 0.2 2 ? 10

E BL ? v ? R R v ? at I?

(3)图线如图所示(4 分) :

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12.解: (1)取向右为正方向,对整体由动量守恒定律得

3mV ' ? m ? 2v ? mv
(2)由功能关系得:

(2 分) 则 V ' ?

v (2 分)方向向右(1 分) 3

7V 2 1 1 1 v m(2v) 2 ? mv 2 ? ? 3m( ) 2 ? ?mgL (3 分) L ? 3?g 2 2 2 3

(2 分)

(3)a.若物体 AB 未相碰,B 停止时,A 继续运动,此时小车开始运动,对小车和 B 应用的 动能定理有:

?mgs ?

1 v ? 2m ? ( ) 2 (2 分)得 2 3

S?

v2 (1 分) 9 ?g
v 3

b.若物体 B 速度为零时正好与 A 相撞, 碰后小车开始加速, 最终达到共同速度 V共= (1 分) 对小车应用的动能定理得 ? ? 2mgs ' ? 由S ?
'

1 v m ? ( )2 2 3

(2 分)

v2 36 ?g

(1 分)

所以小车位移大小的取值范围是

v2 v2 ?S? (2 分) 36 ?g 9 ?g
R ? 5? 2

13.解①金属棒未进入磁场时, R总 ? RL ? 感应电动势

E1 ?

?? S?B 2 ? ? 0.5 ? 2 ? v ? 0.5v (3 分) ?t ?t 4

通过小灯泡的电流

IL ?

E1 ? 0.1A R总

(2 分)

②因灯泡亮度不变,故 4s 末金属棒进入磁场时刚匀速运动,通过金属棒电的电流:

I ? IL ? IR ? IL ?

I L RL ? 0.3 A R

(2 分)

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金属棒做匀速运动时受到的外力的大小等于安培力,

F ? BId ? 2 ? 0.3 ? 0.5 N ? 0.3N
③金属棒在磁场中运动时,回路电动势

(3 分)

E2=I ( R ?

RRL 2? 4 ) ? 0.3 ? (2 ? )V ? 1V R ? RL 2?4
E2 ? 1m / s Bd

(2 分)

金属棒进入磁场的速度 v ? 进入磁场时运动时间 t ? 4 s 运动的加速度 a ? 则m ?

(2 分) (1 分) (2 分)

v?0 ? 0.25m / s 2 t

E 0.3 ? kg ? 1.2kg (1 分) a 0.25


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