2013年高考物理新信息试题(含答案)

2013届高三物理新信息题模拟测试卷
物理试题分为选择题、非选择题和选做题三个部分，总分110分。选择题和非选择题两部分
一、选择题（本大题共8小题，每题只一个选项是正确的，每小题6分，共48分）
1、我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验，终于在2014年6月2 4日以7020m深度创下世界最新纪录(国外最深不超过6500m)，预示着可以征服全球99.8％的海底世界，假设在某次实验时，深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10min内全过程的深度曲线(a)和速度图像(b)，如图示则有：（ ）
A．(a)图中h3代表本次最大深度，应为6.0m
B．全过程中最大加速度是0.025m／s2
C．潜水员感到超重现象应发生在3-4min和6-8min的时间段内。
D．整个潜水器在8-10min时间段内机械能守恒。
2、火警报警系统原理如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原副线圈匝数之比n1:n2 =10:1，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示,在变压器右侧部分,R2为用半导体热敏材料（电阻随温度升高而减小）制成的传感器，R1为一定值电阻。下列说法中正确的是：（ ）
A．电压表示数为 22V
B．此交变电源的频率为 50Hz
C．当传感器R2所在处出现火警时，电流表的示数减小
D．当传感器R2所在处出现火警时，电压表的示数减小
3、如图所示，一条形磁铁静止在固定斜面上，上端为N极，下端为S极，
其一条磁感线如图所示，垂直于纸面方向有两根完全相同的固定导线，
它们与磁铁两端的连线都与斜面垂直且长度相等（如图中虚线所示）。
开始两根导线未通电流，斜面对磁铁的弹力、摩擦力的大小分别为
FN、Ff，后来两根导线以图示方向大小相同的电流后，磁铁仍然静止，
则与未通电时相比：（ ）
A．FN、Ff均变大B．FN不变，Ff变小
C．FN变大，Ff不变D．FN变小，Ff不变
4、空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面上的分布如图所示，一个质量为m、电量为q的小球在该电场中运动，小球经过A点时的速度大小为v1，方向水平向右，运动至B点时的速度大小为v2，运动方向与水平方向之间的夹角为 ，A、B两点之间的高度差与水平距离均为H，则以下判断中正确的是：（ ）
A．若v2 > v1，则电场力一定做正功
B．A、B两点间的电势差
C．小球由A点运动至B点，电场力做的功
D．小球运动到B点时所受重力的瞬时功率P = mgv2
5、假设将来人类登上了火星，考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时，经历了如图所示的变轨过程，则有关这艘飞船的下列说法，正确的是：（ ）
A．飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能大于在轨
道Ⅱ上运动时的机械能
B．飞船在轨道Ⅱ上运动时，经过P点时的速
度大于经过Q点时的速度
C．飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度等
于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度
D．飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以轨道Ⅰ同样的轨道半径运动的周期相同
6、如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍， A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动。开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是：（ ）
A．当 时，A、B相对于转盘会滑动
B．当 时，绳子一定有弹力
C．ω在 范围内增大时，B所受摩擦力变大
D．ω在 范围内增大时，A所受摩擦力一直变大
7、如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d ，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离A为d处。现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是：（ ）
A．环到达B处时，重物上升的高度
B．环到达B处时，环与重物的速度大小之比为
C．环从A到B，环减少的机械能大于重物增加的机械能
D．环能下降的最大高度为
8、如图1所示，在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体。现对甲施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F变化的关系如图2所示。已知重力加速度g=10 m/s2，由图线可知：（ ）
A．甲的质量 kg
B．甲的质量 kg
C．甲、乙间的动摩擦因数
D．甲、乙间的动摩擦因数
二、填空题：本题共两小题（共15分）将答案填在横线上。
9、（6分）某同学设计了如图所示的装置来验证“加速度与力的关系”.把打点计时器固定在长木板上，把纸带穿过打点计时器连在小车的左端.将数字测力计固定在小车上，小车放在长木板上.在数字测力计的右侧拴有一细线，细线跨过固定在木板边缘的定滑轮与一重物相连，在重物的牵引下，小车在木板上加速运动，数字测力计可以直接显示细线拉力的大小.
①采用数显测力计测量细线拉力与用重物重力代替拉力的方法相比 （填选项前的字母）
A．可以不用平衡摩擦力
B．直接测量小车（包括测力计）所受的拉力， 可以减少误差
C．利用此实验装置不用测量重物的质量
D．重物的质量要远远小于小车和数显测力计的总质量
②下图是某同学在此实验中获得的一条纸带，其中两相邻计数点间有四个点未画出.已知打点计时器使用的交流电源的频率为50HZ，则小车运动的加速度a=_______m/s2.
③保持小车和数字测力计的总质量一定，改变钩码的质量，测出相应的加速度．采用图象法处理数据．请同学们根据测量数据做出a?F图象.
10、（9分）在“练习使用多用电表”实验中，某同学进行了如下的操作：
（1）用多用电表电阻档测量某一电阻的阻值时，该同学先用大拇指和食指紧捏红黑表笔进行欧姆调零（如图a所示），然后用两表笔接触待测电阻的两端（如图b所示），这两步操作是否合理？ （填“a合理”或“b合理”或“都不合理”）
（2）用多用电表电流档测量电路中电流，该同学将选择开关置于直流“50mA”档,连接的电路如图c所示，图中多用电表测定的是__ __ （填甲电阻的电流、乙电阻的电流或总的电流），测得的值是___________。
（3）该同学要测量多用电表直流2.5 V档的内阻RV (约为20kΩ)。除此多用电表外，还有以下器材：直流电源一个（电动势E为2V，内阻可忽略不计），电阻一个（阻值R为10kΩ），电键一个，导线若干。要求： （I）画出实验电路图（多用电表符号用 表示）；
　　（II）写出RV的表达式（用字母表示）。
三、计算题（共4题计47分）要有详尽的文字叙述，只有结果不计分。
11、（11分）浙江卫视六频道《我老爸最棒》栏目中有一项人体飞镖项目，该运动简化模型如图所示。某次运动中，手握飞镖的小孩用不可伸长的细绳系于天花板下，在A处被其父亲沿垂直细绳方向推出，摆至最低处B时小孩松手，飞镖依靠惯性飞出击中竖直放置的圆形靶最低点D点，圆形靶的最高点C与B在同一高度，C、O、D在一条直径上，A、B、C三处在同一竖直平面内，且BC与圆形靶平面垂直。已知飞镖质量m=1kg，BC距离s=8m，靶的半径R=2m，AB高度差h=0.8m，g取10m/s2。不计空气阻力，小孩和飞镖均可视为质点。
（1）求孩子在A处被推出时初速度vo的大小；
（2）若小孩摆至最低处B点时沿BC方向用力推出飞镖，飞镖刚好能击中靶心，求在B处小孩对飞镖做的功W;
（3）在第(2)小题中，如果飞镖脱手时沿BC方向速度不变，但由于小孩手臂的水平抖动使其获得了一个垂直于BC的水平速度v，要让飞镖能够击中圆形靶，求v的取值范围。
12、（12分）如图所示，K是粒子发生器，D1、D2、D3是三块挡板，通过传感器可控制它们定时开启和关闭，D1、D2的间距为L，D2、D3的间距为 。在以O为原点的直角坐标系Oxy中有一磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，y轴和直线MN是它的左、右边界，且MN平行于y轴。现开启挡板D1、D3，粒子发生器仅在t=0时刻沿x轴正方向发射各种速率的粒子，D2仅在t=nT（n=0，1，2…，T为周期）时刻开启，在t=5T时刻，再关闭挡板D3，使粒子无法进入磁场区域。
已知挡板的厚度不计，粒子质量为m、电荷量为+q（q大于0），不计粒子的重力，不计粒子间的相互作用，整个装置都放在真空中。
（1）求能够进入磁场区域的粒子的速度大小；
（2）已知从原点O进入磁场中速度最小的粒子经过坐标为（0，2）的P点，应将磁场边界MN在Oxy平面内如何平移，才能使从原点O进入磁场中速度最大的粒子经过坐标为（ ，6 ）的Q点？
13、（13分）如图所示，在xOy坐标系中，x轴上N点到O点的距离是12cm，虚线NP与x轴负向的夹角是30°．第Ⅰ象限内NP的上方有匀强磁场，磁感应强度B＝1T，第IV象限有匀强电场，方向沿y轴正向．一质量m＝8×10-10kg.电荷量q=1×10-4C带正电粒子，从电场中M（12，－8）点由静止释放，经电场加速后从N点进入磁场，又从y轴上P点穿出磁场．不计粒子 重力，取 ＝3，求：
（1）粒子在磁场中运动的速度v；
（2）粒子在磁场中运动的时间t；
（3）匀强电场的电场强度E．
14、（11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（A、B两球 与弹簧两端接触但不连接）。弹簧的长度、两球的大小均忽略,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)小球B解除锁定后的速度；
(2)弹簧处于锁定状态时的弹性势能
参 考 答 案
一、选择题（本大题共8小题，每题只一个选项是正确的，每小题6分，共48分）
1、C2、BD3、D4、C5、BC6、ABD7、D8、BC
二、填空题：本题共两小题（共15分）将答案填在横线上。
9、（6分） ○1 BC2分 ○20.39（2分） ○3如图略2分
10、（9分）（1）a合理 1分
（2）乙电阻的电流 2分 25.0mA ( + 1都可以) 2分
（3）
2分,
RV= (U为多用电表直流2.5 V档的读数) 2分
三、计算题（共4题计47分）要有详尽的文字叙述，只有结果不计分。
10、（11分）（1）（共5分）设飞镖从B平抛运动到D 的时间为t1，从B点抛出的初速度为v1,小孩和飞镖的总质量为M，则有
1分
代入数据得vo=8m/s 1分
(2) （共5分）设推出飞镖从B平抛运动到D 的时间为t2，从B点抛出的初速度为v2，则有
1分
1分
代入数据得W=80J 1分
（3）（共6分）因BC方向的速度不变，则从B到靶的时间t2不变,竖直方向的位移也仍为R，则靶上的击中点一定是与靶心O在同一高度上，则垂直于BC的水平位移一定小于等于R，因此有
代入数据得v≤ m/s
12、（12分）（1）设能够进入磁场区域的粒子的速度大小为 ，由题意，粒子由D1到D2经历的时间为
（n=1、2……） 2分
粒子由D2到D3经历的时间为 1分
t=5T时刻，挡板D3关闭，粒子无法进入磁场，故有 1分
联立以上三式解得 n=1、2、3
所以，能够进入磁场区域的粒子的速度为 （n=1、2、3） 1分
（2）进入磁场中速度最小的粒子经过坐标为（0 cm，2 cm）的P点，所以R=1 cm。粒子在磁场中匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 1分
所以，粒子圆周运动的半径 1分
由前可知，进入磁场中粒子的最大速度是最小速度的3倍，故 R′= 3R=3 cm 1分
其圆心坐标为（0 ，3 cm），其轨迹方程为
过Q点作圆轨迹的切线，设切点F的坐标为（x0，y0）。若此粒子在F点进入无磁场区域，它将沿直线FQ运动到Q点。故F点一定在磁场的边界上。由图可知，∠FQH=∠EFG=θ，故
1分
1分
F点在圆上 1分
联立解得 ， 1分
因此，只要将磁场区域的边界MN平行左移到F点，速度最大的粒子在F点穿出磁场，将沿圆轨迹的切线方向到达Q点。 1分
13、（13分）（1）（4分）粒子在磁场中的轨迹如图，由几何关系，得粒子做圆周运动的轨道半径 ①
由 得
②
（2）（4分）粒子在磁场中运动轨迹所对圆心角为120°，则有 ③
（3）（5分）由 得
?
14、（11分）①小球B解除锁定后，到轨道最高点的速度为v，则有
（1分）
（1分）
（2分）
②设Ａ、Ｂ系统滑到圆轨道最低点时锁定为 ，根据机械能守恒得
（2分）
解除弹簧锁定后Ａ、Ｂ的速度分别为 ，弹性势能为E弹，则有
（1分）
（2分）


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