2010年高考物理模拟试题（三）.pdf

15．(1)设当金属杆1从Ⅳ轨道第一次滑到 U开轨道上层时速度为 ，此时电流最大，m ， 由机械能守恒得m = 1 2， 由法拉第电磁感应定律有E=BLv 而， =景联立解得，瑚 =o．2A． (2)设杆2刚离开下层轨道时速度为 ， 此后杆1在上层水平轨道运动的最大速度设为 ，杆1、2组成系统动量守恒， 有ml o m1 1+m2t}2． 杆2做平抛运动时间为 嚅 s √ )V2 一t’ 解得口2=1 m／s， l=2 m／s． 此后杆l能上升的最大高度为h ，由机械 能守恒 m gh =丢m 2 解得h2=0．2 in． (3)设产生的焦耳热为Q，由能量守恒 m1ghl：下1 ml 21+下1 m2口22+Q， 代人数据得Q=2．5J． 16．(1)从C到A，洛伦兹力不做功，小环对 轨道无压力，也就不受轨道的摩擦力．由动能定 理，有： gE·5R—mg·5R= 2． (3分) 可得： = lO ． (1分) (2)过A点时，研究小环，由受力分析和牛 顿第二定律，有： ’ ．，2 FⅣ+mg—qvAB—qE=m · (3分) 解得FN=llmg+qB~／／lO ． (1分) (3)由于0UB>Uc (D)电势差 =U 4．一列横波沿直线传播，在传播方向上在 S、P两点，相距0．4 m，当t=0时，S、P两点的 位移正好是正向最大，且S、P之间只有一个波 谷，t=0．1 s时，S、P两点的位移正好从￡=0 时状态变为位移为零，此时S、P之间呈现一个 波峰，一个波谷，且处于波谷的那一点在传播方 向上距P点为0．1 m，则该波的波速及传播方 向为( ) (A)1 In／s，自．s向P (B)1 m／s，自P向S (C)4 H1／／s，自．s向P (D)4 nv's，自P向S 5．有关物体的内能，以下说法正确的是 ( ) (A)1 g 0~C水的内能比1 g 0~C冰的内能 大 (B)电流通过电阻后电阻发热，它的内能 增加是通过热传递方式实现的 (C)气体膨胀，它的内能一定减少 (D)橡皮筋被拉伸时，分子势能增加 6．为了测量木板和斜 面间的动摩擦因数，某同 学设计了如图2所示的实 验：在一木板的一端固定 一个弹簧秤(弹簧秤的质 量不计)，弹簧秤下挂一个 图2 光滑小球，将木板连同小球一起放在斜面上，用 手固定住木板时，弹簧秤的示数为F1，放手后 木板沿斜面下滑，稳定时弹簧秤的示数为F ， 测得斜面的倾角为0，由测量的数据可以计算 出木板跟斜面间的动摩擦因数是( ) (A)tan0 (B)F2cosO／F1 (C)，2tanO／F】(D)F】tanO／F2 7．如图3所示，理想变 压器的输入端接220V的正 弦交流电，副线圈上接有灯 泡L和电热器尺，开始时开 关S断开，当S接通时，以下 说法中正确的是( ) 图3 (A)副线圈两端 、Ⅳ的输出电压减小 (B)副线圈两端 、Ⅳ的输出电压增大 (C)灯泡L的功率减小 (D)原线圈中的电流增大 8．如图4所示，有一个带负电的小球分别 沿三个相同的半圆形光滑轨道从静止开始下 滑．1轨道处于垂直纸面向里的匀强磁场中，2 轨道处于真空中，3轨道处于水平的匀强电场 ·85· (2)这一过程中感应电动势的有效值． (3)在这一过程中通过线框横截面的电 量． 12．(1O分)如图8所2V1． 示，一平板小车放在光滑水A 平面上．今有质量均为m的— —— 物体 和B分别以2v0和 0 困R 的初速度沿同一直线从小 车两端同时相向水平滑上小车，两物体和小车 的动摩擦因数为 ，小车的质量也为m． (1)两物体不相碰，最后相对于小车静止． 此过程中摩擦力产生的热量Q为多少? (2)为了使两物体不相碰，小车的长度至 少为多少? (3)由开始滑上小车到两物体都刚相对静 止在车上时，物体 通过的位移为多大? 17．(16分)卡西尼——惠更斯号飞船到 达距离土星最近的位置，距离土星上层大气只 有18000 km，这个距离接近土星半径的三分之 一，此时飞船启动它的主发动机减速，使飞船被 土星引力俘获进入轨道．惠更斯号已于2004年 l2月25日与卡西尼号分离，并于2005年1月14 日进入土卫六大气层，并于120～150 min后在 土卫六表面南纬10。

东经160附近区域着陆． 土星的赤道半径约为6万千米，其表面重力加 速度是地球表面重力加速度的1．07倍．(g地= 10 m／s ) (1)求卡西尼——惠更斯号飞船在距离 土星赤道18000 km上空做匀速圆周运动时的 速度 ． (2)假设惠更斯号探测器质量是卡西尼号 飞船质量的1／5倍，惠更斯号与卡西尼号分离 瞬间，卡西尼号速度大小为5v／3，求分离瞬间 惠更斯号以多大的速度向土卫六飞行? (3)若取无穷远处为零势能点，质量为m 的物体势能随距离变化的关系为E = 一GMm／r(其中 为土星的质量，G为引力常 量)．惠更斯号与卡西尼号分离后，卡西尼号绕 土星做分离点为最近点的椭圆运动，假设最远 点到土星的距离是最近点到土星距离的5．3倍 ，求卡西尼号在最远点的速度 ． 14．(16分)如图9 所示，在Y轴的右方有一 匀强磁场，磁感应强度为I 曰，方向垂直纸面向外．1 f， 在 轴下方，有一匀强电 场，场强为E，方向平行 轴向左．有一绝缘板放置 Y轴处，且与纸面垂直． 现有一质量为m、带电量 ． ． ． ． ．．．．B． ● ● ● ● ● 4．．．． 、 ‘＼D’‘ 6 ， E．．．、．． 图9 为q的粒子由静止经过电压为 的电场加速， 然后以垂直于绝缘板的方向从A处直线穿过绝 缘板，而后从 轴的D处以与 轴正方向夹角 为60。

的方向进人电场和磁场迭加的区域，最 后到达Y轴上的C点．已知OD长为 ，不计粒 子重力，粒子穿过绝缘板后电量不变．求： (1)粒子经过绝缘板时损失的动能； (2)粒子到达C点时的速度大小． 参考答案 一、选择题 1．(C)2．(C)、(D)3．(B)、(C) 4．(A)5．(A)、(D)6．(C)7．(D) 8．(C) 二、填空题 9．(1)甲；物体自由下落时第一、二两点问 的距离接近2 mm． (2)测量点O和2之间的距离(h )、点1和 3之间的距离(h )，计算点2的瞬时速度( )； mgh02=mv~／2． 10．(1)90．7(2)大；／J、 (3)保护电流 表和安培表；(C)(4)(D)(5)(B) 三、计算题 11．(1)o6边切割磁感线产生的感应电动 势为：E=BLv． 线框中的电流为：，=E／(4R)． 口6两端的电压为： =，·3R． n6边所受的安培力为： =BIL． 联立以上各式可得： ·87· =3BLv／4， =B L v／(4R)． (2)线框下落过程中由能量过恒可得： mgL=÷m口 +Q． 由交变电流有效值的定义式可得： Q=(杀) (4 ) ， 则有E有=2 (3)线框在下摆过程中，线框的平均感生 电动势为： =Aq~／t=BL ／t． 线框中的平均电流为：7=E／(4R)． 通过线框横截面的电荷为q=Ist， 由以上各式可解得：9=BL ／(4R)． 12．(1)从开始运动到三者相对静止，系统 动量守恒，设方向向右为正．有 m(2 0)一m口0：(m+m+m) ， 则z，=U0／3． 由功能关系有： Q： 1 m(2vo) + 1 m 2一 1×3m 2． 将 =YO／3代人有：Q=7m 2／3， (2)由(1)知Q=7m 。

2／3，而Q=Q +Q =IzmgS^+IxmgS8=Izmg(S^+5口)， 所以有L=SA+SB=7 2／( g)． (3)开始阶段小车所受物体A、 的摩擦力 、 等大反向，故小车静止．某时刻先有 =0，此阶段设物体B向左运动的位移为s ，对 由动能定理有 一Izmgs1=0一÷m ， 有s =秽 ／( g)． 此后 继续向右运动，车和B保持相对静 止一起向右运动，直到三者相对静止，车和B向 右运动的位移为s ，对车和 运动动能定理有 rags2= 1(m+m) 2， ·88· 结合 =Vo／3，有s ／(9 )． 所以B的位移大小为： s=sl—s2=7秽 ／(181xg)． 13．(1)对卡西尼——惠更斯号飞船由牛 顿第二定律和万有引力定律得 GMm／(R+h) =m,u ／(R+ )． 在土星表面有GMm ／R =m g+． 由于g土=1．07g她=10．7 m／s ， 联立解得 =2．22×10 m／s． ·(2)设卡西尼号飞船质量为 ，分离瞬间 惠更斯号速度为 ，由动量守恒得惠更斯号是 向后方分离发射的．有 6 5 1 m m 一-myI' 解得 =5．18×10 m／s． (3)对卡西尼号由近点到远点机械能守 恒，有 1 2 GMm 1 2 GMm 删·一 删z一 丽， 解得 =4．68×10 m／s． 14．(1)不计粒子受的重力，粒子穿过绝缘 板后电量不变，粒子在磁场中只受洛仑兹力作 用做匀速圆周运动，速度设为 ，则 qBv=m ／R，R=m (Bq)． 由几何知识知R=2L／ ，则m (Bq)= 2L／ ， 解得 =2qBL／( m)． 粒子被加速，穿过绝缘板时损失的动能为 △E，则 △E=qU一 1砌2’=口 一2q23B ZL2-． (2)从 点到C点，只有电场力对粒子做 功，设到达C点速度为 。

由动能定理得 qEL=÷ 一 ， 解得 c= 1~／18raqEL+12q B · 勰j瞪 童 ● 。