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天津市蓟县二2013届高三第二次模拟考试物理试题

时间:2013-04-26

3.正在研制中的“嫦娥三号” ,将要携带探测器在月球着陆,实现月面巡视、月夜生存等科 学探索的重大突破, 开展月表地形地貌与地质构造、 矿物组成和化学成分等探测活动。 “嫦 若 娥三号”在月球着陆前绕月球做匀速圆周运动的周期为 T,轨道半径为 R,已知万有引力常 量为 G。由以上物理量可以求出 ( ) A.月球的质量 B.月球的密度 C.月球对“嫦娥三号”的引力 D.月球表面的重力加速度 4. 一列简谐横波沿 x 轴传播, 相距 2.0m 的两个质元的振动图象分别为图示中的实线和虚线, 已知该 波的波长 ? ? 2.0 m,则 以下说法正确的是 ( ) y/cm A.该波上质元振动的振幅为 4 .0cm 2 B.该波上质元振动的周期为 0.25s C.该波的波长一定为 8.0m 0 2 4 6 8 t/s 2 -2 D.该波的波速可能为 m/s
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3

5.一束复色光从长方体玻璃砖上表面射向玻璃砖,入射角 为 i,穿过玻璃砖后从侧表面射出,分解为 a、b 两束单 色光,如图 1 所示。对于这两束单色光( ) A. 增大入射光的入射角 i,a 光可能先发生全反射 B. 增大入射光的入射角 i,b 光可能先发生全反射 C. 若用 a 光照射某种金属能发生光电效应,则用 b 光照射该金属 也一定能发生光电效应 D. 若用 b 光照射某种金属能发生光电效应,则用 a

a b 图1

光照射该金属也一定能发生光电效应 二、不定项选择题(每小题 6 分,共 18 分。每小题给出的四个选项中,有多个选项是 正确的,全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错或不答的得 0 分 ) 6.一个电子只在电场力作用下从 a 点运动到 b 点的轨迹如图中虚线所示,图中一组平行实 线可能是电场线也可能是等势面,则以下说法正确的是 ( ) A.无论图中的实线是电场线还是等势线,a 点的场强 b 都比 b 点的场强小 B.无论图中的实线是电场线还是等势线,a 点的电势 v 都比 b 点的电势高 a C.如果图中的实线是电场线,电子在 a 点 的电势能比在 b 点的电势能大 D.如果实线是等势面电子在 a 点的速率一定大于在 b 点的速率 7.两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为 L,底端接阻值为 R 的电阻。将质量为 m 的金 属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好.导轨所在 平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直, 如图 7 所示。 除电阻 R 外其余 电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则 A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度 g B.金属棒向下运动时,流过电阻 R 的电流方向为 a→b C.金属棒的速度为 v 时,所受的安培力大小为 F ?

B 2 L2 v R

图7

D.电阻 R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 8.如图 8 所示,一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上.槽的左侧有一竖直墙 壁.现让一小球(可是为质点)自左端槽口 A 点的正上方从静止开始下 落,与半圆槽相切并从 A 点入槽内.则下列说法正确的是 A.小球在槽内运动的全过程中,只有重力对小球做功 B.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒 C.小球从最低点向右侧最高点运动的过程中,小球与槽组成的系 统水平方向上的动量守恒 D.小球离开右侧槽口以后,将做竖直上抛运动 图8 A

第Ⅱ卷
9. (18 分)

(1) 分)理想变压器初、次级匝数比为 55:9,初级接在 u=311sinl00π tV 的交流电源 (4 上,则与次级并联的电压表的读数为____V,当次级接上 60Ω 的电灯一盏时,变压 器输入功率为____ W. (2) 分)气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块 之间 (6 形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以 用带竖直挡板 C 和 D 的气垫导轨以及滑块 A 和 B 来验证动量守恒定律,实验装置 如图所示(弹簧的长度忽略不计) ,采用的实验步骤如下: A.用天平分别测出滑块 A、B 的质量 mA、mB; B.调整气垫导轨,使导轨处于水平; C.在 A 和 B 间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止地放置在气垫 导轨上; D.用刻度尺测出 A 的左端至 C 板的距离 L1。 E.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块 A 、B 运动时间的计时器开始工作。 当 A、B 滑块分别碰撞 C、D 挡板时停止计时,记下 A、B 分别到达 C、D 的 运动时间 t1 和 t2,本实验中还应测量的物理量是 , 利用上述 测 量 的 实 验 数 据 , 验 证 动 量 守 恒 定 律 的 表 达 式 是 。 (3) 分)在“测定金属的电阻率, (8 ,的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻 度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度 l= 0.810m, 金属丝的电阻大约为 4Ω .先 用伏安法测出金属丝的电阻, 然 后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。 ①从图中读出金属丝的直径为 。 ②在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测的电阻丝外, 还有如下供选择的实验器材: 直流电源:电动势约 4.5V,内阻很小; 电流表 A1:量程 0—0.6A,内阻 0.125Ω : 电流表 A2:量程 0~3.0A,内阻 0.025Ω ; 电压表 V:量程 0~3V,内阻 3kΩ ; 滑动变阻器 R1:最大阻值 10Ω 滑动变阻器 R2:最大阻值 50Ω ;开关、导线等。 在可供选择的器材中,应该选用的电流表是 , 应该选用的滑动变阻器是 。 ③根据所选的器材,画出实验电路图。 ④若根据伏安法测出电阻丝的电阻 为 Rx =4.1Ω , 则这种金属材料的电阻 率为 Ω ·m。 (保留二位 有效数字 10. (16 分)如图所示,A、B 两球质量均为 m,其间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态。弹 簧的长度、两球的大小均可忽略,整体视为质点。该装置从半径为 R 的竖直光滑圆轨 道左侧与圆心等高处由静止下滑,滑至最低 点时,解除对弹簧的锁定状态之后,B 球 恰好能到达轨道最高点,求: (1)滑至最低点时,解除对弹簧的锁定状态之前 A 球和 B 球的速度 v0 的大小。 (2)最低 点时,解除对弹簧的锁定状态之后 A 球和 B 球速度 vA 和 vB 的大小。 (3)弹簧处于锁定状态时的弹性势能。
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11. (18 分)如图 所示,真空中有以(r,0)为圆心,半径为 r 的圆形匀强磁场区域, 磁场 的磁感应强度大小为 B,方向垂直于纸面向里,在 y=r 的虚线上方足够大的范围内,有 方向水平向左的匀强电场,电场强度的大小为 E.从 O 点向不同方向发射速率相同的 质子,质子的运动轨迹均在纸面内,且质子在磁场中的偏转半径也为 r,已知质子的电 荷量为 q,质量为 m,不计重力、粒子间的相互作用力及阻力的作用。 求: (1)质子射入磁场时速度的大小: (2)沿 x 轴正方向射入磁场的质子,到达 y 轴所需的时间; (3)与 x 轴正方向成 30° 角(如图所示)射入的质子,从离开磁场到达 y 轴所需要的 时间。
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12. (20 分)神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体,探寻黑洞的方案之一是观 测双星系统的运动规律,天文学家观测河外星系大麦哲伦云时,发现了 LMCX—3 双星 系统,它由可见星 A 和不可见的暗 星 B 构成。两星视为质点,不考虑其他天体的影响, A、B 围绕两者连线上的 O 点做匀速圆周运动,它们之间的距离保持不变,如图所示, 引力常量为 G,由观测能够得到可见星 A 的速率 v 和运行周期 T. (1) 可见星 A 所受暗星 B 的引力 FA 可等效为位于 O 点处质量为 m′ 的星体(视为质点)对它的引力,设 A 和 B 的质量分别为 m1、 m2,试求 m′(用 m1,m2 表示) ; (2)求暗星 B 的质量 m2 与可见星 A 的速率 v、运行周期 T 和质量 m1 之间的关系式。

(1) 2mgR ?

1 2 ? 2mv 0 2

(3 分)

v0 ? 2gR
(2 分)

(1 分)

v2 (2)对 B 在最高点: mg ? m R
解除锁定后在最低点:

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1 2 1 mvB ? mg ? 2 R ? mv 2 (2 分) vB ? 5gR (1 分) 2 2
(3 分)

对 A.B 组成系统: 2mv0 ? mvA ? mvB

v A ? (2 2 ? 5) gR (1 分)
(3) 2 ?

1 2 1 2 1 2 mv0 ? E弹 ? mv A ? mvB 2 2 2

(2 分)

解得: E弹 ? (7 ? 2 10)mgR (1 分)

11. (1)质子射入磁场后有 qvB ? m

v2 (3 分) r

得v ?

qBr (1 分) m

(2) 质子沿 x 轴正向射入磁场后经

1 圆弧后以速度 v 垂直于电场方向进入电场, 在磁场 4

FA ? G

3 m1m2 (2 分) (m1 ? m2 ) 2 r12

令 FA ? G

m1m ' (2 分) 比较可得: r12
② (2 分)

m' ?

3 m2 (m1 ? m2 ) 2

(2)由牛顿第二定律,有: G

m1m ' v2 ? m1 r1 r12
vT 2?

③(2 分)

又可见星 A 的轨道半径: r1 ?

④(2 分)

3 m2 v 3T 由②③④式解得: ? (m1 ? m2 ) 2 2?G

⑤(2 分)


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