2014-2015学年天津和平区高三下期第四次模拟考试物理卷（解析版）

甲、乙两质点在同一直线上做匀加速直线运动， v-t图象如图所示，3秒末两质点在途中相遇由图像可知

A．甲的加速度等于乙的加速度

B．出发前甲在乙之前3m 处

C．出发前乙在甲前6m 处

D．相遇前甲、乙两质点的最远距离为6m

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下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是

A．图甲：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子

B．图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能

C．图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的

D．图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构

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如图所示，理想变压器MN原线圈接一交流电源，副线圈回路中有一定值电阻R0和两个小灯泡L1、L2，电表为理想电表。最初电键S是断开的，现闭合电键S，则

A．副线圈两端电压变大　　　　　　 B．灯泡L1变亮

C．电流表A1示数变大　　　　　　　 D．电阻R0中的电流变小

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如图所示，高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的三点，N点离核最近，Q点比M点离核更远，则

A．α粒子在M点的速率比在Q点的大

B．三点中，α粒子在N点的电势能最大

C．在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低

D．α粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功

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如图所示，两个截面半径均为r、质量均为m的半圆柱体A、B放在粗糙水平面上，A、B截面圆心间的距离为L．在A、B上放一个截面半径为r、质量为2m的光滑圆柱体C，A、B、C始终都处于静止状态，则

A．B对地面的压力大小为3mg

B．地面对A的作用力沿A C圆心连线方向

C．L越小，A、C间的弹力越小

D．L越小，地面对A、B的摩擦力越大

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一列简谐横波沿x轴传播，图甲是波传播到x=5 m的质点M时的波形图，图乙是质点N（x= 3 m）从此时刻开始计时的振动图象，Q是位于x=10 m处的质点，则下列说法正确的是

A．这列波的波长是4 m

B．这列波的传播速度是1.25 m／s

C．M点以后的各质点开始振动时的方向都沿-y方向

D．从此时刻开始经过8s，质点Q第一次到达波峰

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下列说法不正确的是

A．只有横波才能产生干涉现象和多普勒效应

B．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波

C．泊松亮斑支持了光的波动说，而光电效应支持了光的粒子说

D．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光

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2014年11月1日 “嫦娥5号”返回器顺利着陆标志着我国已全面突破和掌握航天器高速载人返回的关键技术。已知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动，经过时间t（t小于航天器的绕行周期），航天器运动的弧长为s ，航天器与月球的中心 连线扫过角度为θ （弧度制），引力常量为G，则

A．航天器的轨道半径为　　　　 　　　　　　 B．航天器的环绕周期为

C．月球的质量为　 　　　　　　　　　　　 D．月球的密度为

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放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。取重力加速度g=10 m/s2，则物块的质量

m= 　　　　　　 kg，物块与地面之间的动摩擦因数μ=　　　　　　　 。

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在《验证机械能守恒定律》实验中，两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置将重物由静止释放，采用两种不同的实验方案进行实验。

①关于两图装置中重物以及实验器材的选择下列说法正确的是　　　　　　

A．在甲图中，下落物体应选择密度大的重物

B．在乙图中，两个重物的质量关系是m1 >m2

C．采用甲、乙的方案进行实验，都还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和天平

D.采用甲、乙的方案进行实验，都必须先释放重物，再打开打点计时器

②比较甲、乙两种实验方案，你认为_________更合理，理由是　　　　　　　　　　 。

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描绘“6V，3W”灯泡的伏安特性曲线，提供了下列器材:

A．电压表V（3V，内阻约3kΩ）

B．电流表A（0.6A，内阻约0.3Ω）

C．电阻箱R（0—99999Ω）

D．滑动变阻器R1（0—20Ω）;

E．滑动变阻器 R2（0—100Ω）

F．待测灯泡L“6V，3W”

G．电源E（电动势约8V、内阻较小）

H．开关、导线若干

①按照实验需要，将电压表的量程由3V 扩大至6V，首先测量电压表内阻，某同学采用了如图甲所示的电路，闭合开关S，调节电阻箱阻值为4870Ω 时，电压表指针刚好满偏；再调节电阻箱阻值为12720Ω时，电压表指针在满刻度的一半，则电压表的内阻RV =　　　　 Ω;从理论上分析，实验测得电压表内阻值　　　　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。

②图乙是测量灯泡电流随电压变化的实物电路，请你用笔划线代替导线完成电路连接（要求在闭合开关前，滑动变阻器滑动头置于最左端）.

③实验中，滑动变阻器应选择___________（选填“R1”或“R2”）.

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如图所示，光滑水平面上放置质量均为M=2 kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过两车连接处时，感应开关使两车自动分离，分离时对两车及滑块的瞬时速度没有影响），甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5。一根轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m=l kg的滑块P（可视为质点）与弹簧的右端接触但不相连，用一根细线拴在甲车左端和滑块P之间使弹簧处于压缩状态，此时弹簧的弹性势能E0=l0J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止状态，现剪断细线，滑块p滑上乙车后最终未滑离乙车，g取l0m/s2，求：

（1）滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小v1

（2）乙车的最短长度L

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如图所示，在xoy平面内，过原点O的虚 线MN与y轴成45°角，在MN左侧空间有沿y轴负方向的匀强电场，在MN右侧空间存在着磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、带电量为q的正、负两 个带电粒子，从坐标原点O沿y轴负方向以速度v0射入磁场区，在磁场中运动一段时间后进入电场区，已知电场强度为E=2Bv0，不计重力，求：

（1）两个带电粒子离开磁场时的位置坐标间的距离d

（2）带负电的粒子从原点O进入磁场区域到再次抵达x轴的时间t

（3）带负电的粒子从原点O进入磁场区域到再次抵达x轴的位置坐标x

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电磁阻尼制动是一种利用电磁感应原理工作的新型制动方式，它的基本原理如图甲所示。水平面上固定一块铝板，当一竖直方向的条形磁铁在铝板上方几毫米高度上水平经过时，铝板内感应出的电流会对磁铁的运动产生阻碍作用。电磁阻尼制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式，某研究所制成如图乙所示的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的制动过程。车厢下端安装有电磁铁系统，能在长为L1=0.6m，宽L2=0.2m的矩形区域内产生竖直方向的匀强磁场，磁感应强度可随车速的减小而自动增大（由车内速度传感器控制），但最大不超过B1=2T，将铝板简化为长大于L1，宽也为L2的单匝矩形线圈，间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为L2，每个线圈的电阻为R1=0.1Ω，导线粗细忽略不计。在某次实验中，模型车速度为v0=20m/s时，启动电磁铁系统开始制动，车立即以加速度a1=2m/s2做匀减速直线运动，当磁感应强度增加到B1时就保持不变，直到模型车停止运动。已知模型车的总质量为m1=36kg，空气阻力不计。不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁产生磁场的影响。

（1）电磁铁的磁感应强度达到最大时，模型车的速度v1为多大？

（2）模型车的制动距离为多大？

（3）某同学受到上述装置的启发，设计了进一步提高制动效果的方案如下，将电磁铁换成多个并在一起的永磁铁组，两个相邻的磁铁磁极的极性相反，且将线圈改为连续铺放，相邻线圈接触紧密但彼此绝缘，如图丙所示，若永磁铁激发的磁感应强度恒定为B2，模型车质量m1及开始减速的初速度v0均不变，试通过必要的公式分析这种设计在提高制动能力上的合理性。

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