2014年河北省邯郸市高三第二次模拟考试物理试卷（解析版）

关于物理学的研究方法，以下说法不正确的是（　　 ）

A．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法

B．卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了放大法

C．电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电量成反比

D．“平均速度”、“总电阻”、“交流电的有效值”用的是等效替代的方法

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如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块a、b，a、b都处于静止状态。现将物块b移至c点后，a、b仍保持静止，下列说法中正确的是（　 ）

A．b与水平面间的摩擦力减小

B．b受到的绳子拉力增大

C．悬于墙上的绳所受拉力增大

D．a、b静止时，图中α、β、θ三角仍然相等

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如图所示，图（a）中的变压器为理想变压器，其原线圈接到U＝220 V的交流电源上，副线圈与阻值为R1的电阻接成闭合电路；图（b）中阻值为R2的电阻直接接到电压为U＝220 V的交流电源上，结果发现R1与R2消耗的电功率恰好相等，则变压器原、副线圈的匝数之比为（　 ）

A．　　　　　　　　　 B．　　　　　　　　 C. 　　　　　　　　 D.

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将一正电荷从无限远处移入电场中M点，静电力做功W1＝6×10-9J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移至无限远处，静电力做功W2＝7×10-9J，则M、N两点的电势φM 、φN关系正确的是（　 ）

A．φN <φM <0　　　　　 　　 　 B．φN >φM >0

C．φM <φN <0 　　　　　　　　　　　　 　 D．φM >φN >0

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如图所示，倾角为θ的斜面正上方有一小球以初速度v0水平抛出。若小球到达斜面的位移最小，重力加速度为g，则飞行时间t为（　 ）

A．t＝v0tan θ 　　 B．t＝

C．t＝ D．t＝

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质量m=1kg的物体置于倾角θ=37°的固定粗糙斜面上，t=0时对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t=1s时撤去拉力，物体运动的部分v-t图如图所示。已知斜面足够长，g取10m/s2，则下列说法中正确的是（　 ）

A．拉力的大小为20N

B．t=1s时物体的机械能最大

C．物体与斜面间的动摩擦因数为0.5

D．t=4s时物体的速度大小为10m/s

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我国自主研发的北斗导航系统（BDS）又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。北斗系统中有两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置如图所示。若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力。以下判断中正确的是（　 ）

A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为

B．卫星1由位置A运动至位置B所需的时间为

C．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2

D．卫星1要追上卫星2其轨道半径要先增大再减小

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如图所示，一粗糙平行金属轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab，以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端。若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道与金属杆的电阻均忽略不计，则下列说法正确的是（　 ）

A．上滑过程的时间比下滑过程短

B．上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多

C．上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程少

D．在整个过程中损失的机械能等于装置产生的热量

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（6分）下列说法中正确的是　　　　　　　 。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2

个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．布朗运动是悬浮在液体中固体分子所做的无规则运动

B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用

C．液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点

D．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小

E．温度升高时，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有的分子的速率都增大

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（6分）下列说法正确的是　　　　　　　 。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．用光导纤维束传输图像和信息，这是利用了光的全反射原理

B．紫外线比红外线更容易发生衍射现象

C．经过同一双缝所得干涉条纹，红光比绿光条纹宽度大

D．光的色散现象都是由于光的干涉现象引起的

E．光的偏振现象说明光是一种横波

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（6分）某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”。人骑自行车在平直的路面上运动，当人停止蹬车后，由于受到阻力作用，自行车的速度会逐渐减小至零。在此过程中，阻力做功使自行车的速度发生变化。设自行车无动力后受到的阻力恒定。

（1）在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车，可以测出自行车继续向前滑行的距离s。为了计算停止蹬车时自行车的初速度v，还需要测量　　　　　　　　　　　　　　 （填写物理量的名称及符号）。

（2）设自行车受到的阻力恒为f，计算出阻力做的功大小及自行车的初速度。改变人停止蹬车时自行车的速度，重复实验，可以得到多组测量值。以阻力对自行车做功大小为纵坐标，自行车初速度为横坐标，作出W-v曲线。分析这条曲线，就可以得到阻力做功大小与自行车速度变化大小的定性关系。在实验中作出W-v图象如图所示，其中符合实际情况的是　　　　　 。

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（9分）发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件，它的电路符号如图甲所示。正常使用时，带“+”号的一端接高电势，带“－”的一端接低电势。某同学用实验的方法测得它两端的电压UD和通过它的电流I的数据，并记录在下表中：

（1）在图乙中的虚线内画出该同学的实验电路图。所用的实验器材有：量程为5V的电压表V，其内阻约为10kΩ；量程为50mA的电流表mA，内阻约为100Ω；直流电源E；滑动变阻器R；开关S；导线若干。

（2）在图丙中的方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线，并由此判断，该二极管的电阻随所加电压的增大而　　　　　　　　 （填“增大”或“减小”）。

（3）已知该发光二极管的最佳工作电压为2.7V，现用6V稳压电源供电，需要串联一个电阻R才能使二极管工作在最佳状态，试运用伏安特性曲线计算R的阻值为　　　　　　 Ω（取整数）。

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（14分）泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流，它的面积、体积和流量都较大。泥石流流动的全过程虽然只有很短时间，但由于其高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大。某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：在水平地面上放置一个质量为m=5kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随位移变化如图所示，已知物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.6，g=10m/s2。

（1）物体在运动过程中的最大加速度为多少？

（2）在距出发点多远处，物体的速度达到最大？

（3）物体在水平面上运动的最大位移是多少？

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（18分）如图所示，真空中以为圆心，半径r=0.1m的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场，圆形区域的最下端与xoy坐标系的x轴相切于坐标原点O，圆形区域的右端与平行y轴的虚线MN相切，在虚线MN右侧x轴的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E=1.0×105 N/C。现从坐标原点O沿xoy平面在y轴两侧各30°角的范围内发射速率均为v0=1.0×106m/s的带正电粒子，粒子在磁场中的偏转半径也为r=0.1m，已知粒子的比荷，不计粒子的重力、粒子对电磁场的影响及粒子间的相互作用力，求：

（1）磁场的磁感应强度B的大小；

（2）沿y轴正方向射入磁场的粒子，在磁场和电场中运动的总时间；

（3）若将匀强电场的方向改为竖直向下，其它条件不变，则粒子达到x轴的最远位置与最近位置的横坐标之差。

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（9分）如图所示，一密闭容器内贮有一定质量的气体，不导热的光滑活塞将容器分隔成左右两部分。开始时，两部分气体的体积、温度和压强都相同，均为V0=15L，T0=300K和p0=Pa。将右侧气体加热，而左侧仍保持原来温度，平衡时测得左侧气体的压强为p=Pa，求：

（ⅰ）左侧气体的体积；

（ⅱ）右侧气体的温度。

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（9分）两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为υ=0.4m/s，波源的振幅均为A=2cm。如图所示为t=0时刻两列波的图象，此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点恰好开始振动。质点M的平衡位置位于x=0.5m处。求：

（ⅰ）两列波相遇的时刻t为多少？

（ⅱ）当t=1.875s时质点M的位移为多少？

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（9分）如图所示，质量为mB=2kg的木块B静止在光滑水平面上。一质量为mA= 1kg的木块A以某一初速度v0=5m/s沿水平方向向右运动，与B碰撞后都向右运动。木块B 与挡板碰撞后立即反弹（设木块B与挡板碰撞过程无机械能损失）。后来木块B与A发生二次碰撞，碰后A、B同向运动，速度大小分别为1.2m/s 、0.9m/s。求：

（ⅰ）第一次木块A、B碰撞过程中A对B的冲量大小和方向；

（ⅱ）木块A、B第一次碰撞过程中系统损失的机械能是多少？

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（6分）放射性同位素被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代。宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的，它很容易发生β衰变，变成一个新核，其半衰期为5730年。该衰变的核反应方程式为　　　　　　　　　　 。的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中的含量是不变的。当生物体死亡后，机体内的含量将会不断减少。若测得一具古生物遗骸中含量只有活体中的25%，则这具遗骸距今约有　　　　　　 年。

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