2012屆高三物理高考模擬預(yù)測試卷四

11/172/172012屆高三全國高考模擬重組預(yù)測試卷四物理適用地區(qū)：課標(biāo)地區(qū)考查范圍：必考全部內(nèi)容注意事項：本試卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上.回答第I卷時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對用題目的答案標(biāo)號涂黑.如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號.寫在本試卷上無效.回答第Ⅱ卷時，將答案寫在答題卡上.寫在本試卷上無效.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回.第Ⅰ卷一、單項選擇題（本題共6小題，每小題3分，共18分.在每個小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的.）1.（2011·天津卷4）在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖1所示．產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖2所示，則()A．t＝0.005s時線框的磁通量變化率為零B．t＝0.01s時線框平面與中性面重合C.線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311VD.線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為100Hz2.（2011·海南卷6）如圖1－4所示，EOF和E′O′F′為空間一勻強磁場的邊界，其中EO∥E′O′，F(xiàn)O∥F′O′，且EO⊥OF；OO′為∠EOF的角平分線，OO′間的距離為l；磁場方向垂直于紙面向里．一邊長為l的正方形導(dǎo)線框沿O′O方向勻速通過磁場，t＝0時刻恰好位于圖示位置．規(guī)定導(dǎo)線框中感應(yīng)電流沿逆時針方向時為正，則感應(yīng)電流i與時間t的關(guān)系圖線可能正確的是()圖1－53.（2011·浙江卷16）如圖所示，在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)n1＝800和n2＝200的兩個線圈，上線圈兩端與u＝51sin314tV的交流電源相連，將下線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的讀數(shù)可能是()A．2.0VB．9.0VC．12.7VD．144.0V4.（2011·江蘇卷2）如圖2所示，固定的水平長直導(dǎo)線中通有電流I，矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊與導(dǎo)線平行．線框由靜止釋放，在下落過程中()圖2A．穿過線框的磁通量保持不變B．線框中感應(yīng)電流方向保持不變C．線框所受安培力的合力為零D．線框的機械能不斷增大5.(2011·福建卷17)如圖所示，足夠長的U形光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角(0＜θ＜90°)，其中MN與PQ平行且間距為L，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直，導(dǎo)軌電阻不計．金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，ab棒接入電路的電阻為R，當(dāng)流過ab棒某一橫截面的電量為q時，棒的速度大小為v，則金屬棒ab在這一過程中()A．運動的平均速度大小為eq\f(1,2)vB．下滑位移大小為eq\f(qR,BL)C．產(chǎn)生的焦耳熱為qBLvD．受到的最大安培力大小為eq\f(B2L2v,R)sinθ6．（2011·上海卷14）兩個等量異種點電荷位于x軸上，相對原點對稱分布，正確描述電勢隨位置變化規(guī)律的是圖二、多項選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分.在每個小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的.全部選對的，得4分；選對但不全的，得2分；有選錯的，得0分.）7.（2011·海南卷7）自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻．下列說法正確的是()A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系B．歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系D．焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量給出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系8.（2011·海南卷20）如圖，磁場垂直于紙面，磁感應(yīng)強度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布.一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于點，將圓環(huán)拉至位置后無初速釋放，在圓環(huán)從擺向的過程中（）A．感應(yīng)電流方向先逆時針后順時針再逆時針B．感應(yīng)電流方向一直是逆時針C．安培力方向始終與速度方向相反D．安培力方向始終沿水平方向9．（2011·四川卷20）如圖1－6所示，在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動的矩形線圈的周期為T，轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于磁場方向，線圈電阻為2Ω.從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈轉(zhuǎn)過60°時的感應(yīng)電流為1A．那么()A．線圈消耗的電功率為4WB．線圈中感應(yīng)電流的有效值為2AC．任意時刻線圈中的感應(yīng)電動勢為e＝4coseq\f(2π,T)tD.任意時刻穿過線圈的磁通量為Φ＝eq\f(T,π)sineq\f(2π,T)t圖1－610．（2011·山東卷22）如圖1－7甲所示，兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長且電阻不計．兩質(zhì)量、長度均相同的導(dǎo)體棒c、d，置于邊界水平的勻強磁場上方同一高度h處．磁場寬為3h，方向與導(dǎo)軌平面垂直．先由靜止釋放c，c剛進入磁場即勻速運動，此時再由靜止釋放d，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸．用ac表示c的加速度，Ekd表示d的動能，xc、xd分別表示c、d相對釋放點的位移．圖1－7中正確的是()圖1－7第Ⅱ卷三、填空題（本題共2小題，每小題4分，共8分.把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程.）11．如圖所示的電路，L為自感線圈，R是一個燈泡，E是電源，當(dāng)S閉合瞬間，通過電燈的電流方向是________，當(dāng)S切斷瞬間通過電燈的電流方向是________．12．如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為a，總電阻為R(指拉直時兩端的電阻)，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面，在環(huán)的最高點A用鉸鏈連接長度為2a、電阻為eq\f(R,2)的導(dǎo)體棒AB，AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時，B點的線速度為v，則這時AB兩端的電壓大小為________四、實驗題（本題共2小題，第13題6分，第14題9分，共15分.把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程.）13．為了測量一電動勢約為2V、內(nèi)阻約0.1Ω蓄電池的電動勢和內(nèi)阻．實驗室提供了下列器材：A．電壓表(0～15V，內(nèi)阻約為30kΩ)；B．電流表A1(0～0.6A，內(nèi)阻r1約為2Ω)；C．電流表A2(0～20mA，內(nèi)阻r2＝10Ω)；D．滑動變阻器R1(0～10Ω，2A)；E．滑動變阻器R2(0～100Ω，0.5A)；F．阻值為1Ω的標(biāo)準(zhǔn)定值電阻R0；G．定值電阻R＝90Ω；H．開關(guān)1只，足量導(dǎo)線．(1)為了使電動勢和內(nèi)阻的測量盡可能準(zhǔn)確，實驗時滑動變阻器應(yīng)選________．(填寫器材的定母代號)(2)在虛線框中畫出實驗原理電路圖．(在圖上標(biāo)出所用器材的字母符號)14．在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，實驗室提供了如下器材：A．小燈泡(3V,1.5W)B．電壓表(量程3V，內(nèi)阻20kΩ)C．電壓表(量程15V，內(nèi)阻50kΩ)D．電流表(量程3A，內(nèi)阻0.2Ω)E．電流表(量程0.6A，內(nèi)阻1Ω)F．滑動變阻器(0～100Ω，0.5A)G．滑動變阻器(0～10Ω，2A)H．學(xué)生電源(電動勢4V，內(nèi)阻不計)I．開關(guān)及導(dǎo)線若干實驗中要求小燈泡上的電壓從零開始調(diào)節(jié)且在不超過小燈泡額定電壓的情況下盡可能精確測量多組對應(yīng)的U、I值，則：(1)上述器材中電壓表應(yīng)選擇________；電流表應(yīng)選擇________；滑動變阻器應(yīng)選擇________．(用器材前面的字母代號表示)(2)在下面的方框中畫出實驗的電路圖并在實物圖中連線．(注意：實物圖中連線不允許交叉)五、計算題（本題共4小題，第15題8分，第16題11分，第17、18題各12分，共43分.把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟.）16．（2011·四川卷24）如圖1－9所示，間距l(xiāng)＝0.3m的平行金屬導(dǎo)軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個豎直面內(nèi)．在水平面a1b1b2a2區(qū)域內(nèi)和傾角θ＝37°的斜面c1b1b2c2區(qū)域內(nèi)分別有磁感應(yīng)強度B1＝0.4T、方向豎直向上和B2＝1T、方向垂直于斜面向上的勻強磁場．電阻R＝0.3Ω、質(zhì)量m1＝0.1kg、長為l的相同導(dǎo)體桿K、S、Q分別放置在導(dǎo)軌上，S桿的兩端固定在b1、b2點，K、Q桿可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動且始終接觸良好．一端系于K桿中點的輕繩平行于導(dǎo)軌繞過輕質(zhì)定滑輪自然下垂，繩上穿有質(zhì)量m2＝0.05kg的小環(huán)．已知小環(huán)以a＝6m/s2的加速度沿繩下滑，K桿保持靜止，Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運動．不計導(dǎo)軌電阻和滑輪摩擦，繩不可伸長．取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，(1)小環(huán)所受摩擦力的大??；(2)Q桿所受拉力的瞬時功率．圖1－917．(2011·福建卷21)圖1－10圖1－10為某種魚餌自動投放器中的投餌管裝置示意圖，其下半部AB是一長為2R的豎直細管，上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管，管口沿水平方向，AB管內(nèi)有一原長為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧．投餌時，每次總將彈簧長度壓縮到0.5R后鎖定，在彈簧上端放置一粒魚餌，解除鎖定，彈簧可將魚餌彈射出去．設(shè)質(zhì)量為m的魚餌到達管口C時，對管壁的作用力恰好為零．不計魚餌在運動過程中的機械能損失，且鎖定和解除鎖定時，均不改變彈簧的彈性勢能．已知重力加速度為g.求：(1)質(zhì)量為m的魚餌到達管口C時的速度大小v1；(2)彈簧壓縮到0.5R時的彈性勢能Ep；(3)已知地面與水面相距1.5R，若使該投餌管繞AB管的中軸線OO′在90°角的范圍內(nèi)來回緩慢轉(zhuǎn)動，每次彈射時只放置一粒魚餌，魚餌的質(zhì)量在eq\f(2,3)m到m之間變化，且均能落到水面．持續(xù)投放足夠長時間后，魚餌能夠落到水面的最大面積S是多少？18．（2011·天津卷11）如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l＝0.5m，其電阻不計，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角．完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒質(zhì)量均為m＝0.02kg，電阻均為R＝0.1Ω，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B＝0.2T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運動，而棒cd恰好能夠保持靜止．取g＝10m/s2，問：(1)通過棒cd的電流I是多少，方向如何？(2)棒ab受到的力F多大？(3)棒cd每產(chǎn)生Q＝0.1J的熱量，力F做的功W是多少？圖9高17/17參考答案1.【答案】B【解析】由圖2可知，正弦交流電的最大值為311V，周期T＝0.02s，所以該交流電的有效值為U有＝eq\f(Em,\r(2))＝eq\f(311,\r(2))V≈220V，頻率f＝eq\f(1,T)＝50Hz，CD錯；由圖2，t＝0.005s時電動勢最大，磁通量的變化率最大，A錯；由圖2，t＝0.01s時電動勢為0，磁通量變化率為0，但磁通量最大，線框處于中性面位置，B正確．2.【答案】B【解析】t＝0開始，線框向左移動eq\f(l,2)的過程中，由右手定則知，線框中有逆時針方向的電流，且隨著向左移動，切割磁感線的切割長度逐漸增大，由E＝BLv知感應(yīng)電動勢逐漸增大，電流也逐漸增大，可排除CD選項；當(dāng)線框的左邊運動到O點，線框右邊剛好到O′，隨后向左移動eq\f(l,2)的過程中，線框右邊在磁場中做切割磁感線運動且切割長度不變，線框中應(yīng)形成恒定的電流，由右手定則可知電流為順時針方向，為負值，排除A選項，故選項B正確．3.【答案】A【解析】根據(jù)理想變壓器電壓關(guān)系eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知，下線圈兩端的電壓有效值為U2＝eq\f(51,4\r(2))V≈9.0V，交流電壓表測量的是有效值，考慮到實際有損耗，故實際讀數(shù)應(yīng)該小于9.0V，故選項B、C、D錯誤，A正確．4.【答案】B【解析】當(dāng)線框由靜止向下運動時，穿過線框的磁通量逐漸減小，根據(jù)楞次定律可得，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向為順時針且方向不發(fā)生變化，A錯誤，B正確；因線框上下兩邊所處的磁場強弱不同，線框所受的安培力的合力一定不為零，C錯誤；整個線框所受的安培力的合力豎直向上，對線框做負功，線框的機械能減小，D錯誤．5.【答案】B【解析】對導(dǎo)體棒受力分析(如圖1－5甲所示)，由牛頓第二定律有：mgsinθ－eq\f(B2L2v,R)＝ma，可知導(dǎo)體棒向下做加速度不斷減小的加速運動，作出v－t圖象(如圖乙所示，①表示導(dǎo)體棒實際運動的v－t圖象，②表示勻加速直線運動的v－t圖象)，可見eq\o(v,\s\up6(－))>eq\f(v,2)，A錯．由q＝eq\x\to(I)Δt，eq\x\to(I)＝eq\f(\x\to(E),R)，E＝eq\f(ΔΦ,Δt)，聯(lián)立解得q＝eq\f(ΔΦ,R)，設(shè)棒下滑的位移為s，則ΔΦ＝BLs，所以q＝eq\f(BLs,R)，故s＝eq\f(qR,BL)，B對；由能量守恒定律mgssinθ＝eq\f(1,2)mv2＋Q，可得Q＝mgssinθ－eq\f(1,2)mv2＝eq\f(mgqRsinθ,BL)－eq\f(1,2)mv2，C錯；當(dāng)加速度a＝0時，物體開始做勻速運動，安培力最大，由mgsinθ－F安＝0得，F(xiàn)安＝mgsinθ，D錯．圖1－56.【答案】A【解析】電場線如下圖，根據(jù)“沿電場線方向電勢降低”的原理，C、D是錯誤的；B也錯誤，A正確.所以本題選A.7.【答案】ACD【解析】歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，揭示了電流、電壓、電阻之間的聯(lián)系．8.【答案】AD【解析】分兩組研究，先看感應(yīng)電流方向，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，銅制圓環(huán)內(nèi)磁通量先向里并增大，銅制圓環(huán)感應(yīng)電流的磁場向外，感應(yīng)電流為逆時針；銅制圓環(huán)越過最低點過程中，銅制圓環(huán)內(nèi)磁通量向里的減小，向外的增大，所以銅制圓環(huán)感應(yīng)電流的磁場向里，感應(yīng)電流為順時針；越過最低點以后，銅制圓環(huán)內(nèi)磁通量向外并減小，所以銅制圓環(huán)感應(yīng)電流的磁場向外，感應(yīng)電流為逆時針，所以A、B二者選A.再看安培力方向，根據(jù)左手定則，銅制圓環(huán)所受安培力因為左右不等，合力方向始終沿水平方向，所以，C、D二者選D.所以本題選BD.9.【答案】AC【解析】當(dāng)線圈從圖示位置開始計，此時交變電流的瞬時值表達式為i＝Imcosωt，當(dāng)ωt＝60°時，i＝1A，可解得Im＝2A，其有效值為I＝eq\f(Im,\r(2))＝eq\r(2)A，B錯誤；回路消耗的功率P＝I2R＝4W，A正確；線圈中感應(yīng)感應(yīng)電動勢的最大值Em＝ImR＝4V，所以任意時刻線圈中的感應(yīng)電動勢為e＝4coseq\f(2π,T)t，C正確；磁通量的最大值Φm＝BS＝eq\f(BSω,ω)＝eq\f(Em,ω)＝eq\f(4,ω)＝eq\f(2T,π)，則穿過線圈任意時刻的磁通量Φ＝eq\f(2T,π)sineq\f(2π,T)t，D錯誤．10.【答案】BD【解析】由機械能守恒定律mgh＝eq\f(1,2)mv2可得，c棒剛進入磁場時的速度為eq\r(2gh)，此時c勻速運動；d做自由落體運動；當(dāng)d進入磁場時，c在磁場中運動的距離為2h，此時，兩棒的速度相同，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，兩棒的加速度都為g，A項錯誤，B項正確．當(dāng)c出磁場時，d在磁場中運動的距離為h，此后，c做加速度為g的勻加速運動，d做變減速運動，直到出磁場，根據(jù)前面的分析可得，C項錯誤，D項正確．11.【答案】A→BB→A【解析】S閉合時，根據(jù)電源正負極易知電流方向．S斷開瞬間，線圈L將產(chǎn)生與原電流同向的斷電自感電動勢阻礙原電流的減小，線圈L與燈泡組成閉合回路，通過燈泡的電流從B到A.12.【答案】eq\f(1,3)Bav【解析】擺到豎直位置時，AB切割磁感線的瞬時感應(yīng)電動勢E＝B·2a·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)v))＝Bav.由閉合電路歐姆定律，UAB＝eq\f(E,\f(R,2)＋\f(R,4))·eq\f(R,4)＝eq\f(1,3)Bav.14.【答案】(1)BEG(2)電路圖和實物連線圖如圖所示．【解析】(1)小燈泡額定電壓為3V，額定功率為1.5W，即額定電流為0.5A，所以電壓表應(yīng)選擇B，電流表應(yīng)選E.小燈泡正常工作時的電阻為6Ω，為了便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器選用G.(2)由于R<eq\r(Rv·RA)，電流表應(yīng)選用外接法．實驗中要求小燈泡上的電壓從零開始調(diào)節(jié)且在不超過小燈泡額定電壓的情況下盡可能精確測量多組對應(yīng)的U、I值，滑動變阻器選擇分壓接法．15.【答案】(1)18N(2)2.0m/s2(3)3.80J【解析】(1)由圖(乙)知，桿運動的最大速度為vm＝4m/s此時有：F＝mgsinα＋F安＝mgsinα＋eq\f(B2L2vm,R)代入數(shù)據(jù)得：F＝18N(2)由牛頓第二定律可得：F－F安－mgsinα＝maa＝eq\f(F－\f(B2L2v,R)－mgsinα,m)，代入數(shù)據(jù)得：a＝2.0m/s2(3)由(乙)圖可知0.8s末導(dǎo)體桿的速度v1＝2.2m/s前0.8s內(nèi)圖線與t軸所包圍的小方格的個數(shù)為27個，面積為27×0.2×0.2＝1.08，即前0.8s內(nèi)導(dǎo)體桿的位移x＝1.08m．由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得：Q＝Fx－mgxsinα－eq\f(1,2)mv12，代入數(shù)據(jù)得：Q＝3.80J(說明，前0.8s內(nèi)圖線與t軸所包圍的小方格的個數(shù)在26～28個之間，位移在1.04～1.12m之間，產(chǎn)生的熱量在3.48～4.12J之間均正確)．16.【答案】(1)設(shè)小環(huán)受到力的摩擦力大小為f，由牛頓第二定律，有m2g－f＝m2a代入數(shù)據(jù)，得f＝0.2N②(2)設(shè)通地K桿的電流為I1，K桿受力平衡，有f＝B1I1l設(shè)回路總電流為I，總電阻為R總，有I＝2I1④R總＝eq\f(3,2)R⑤設(shè)Q桿下滑速度大小為v，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，有I＝eq\f(E,R總)⑥E＝B2lv⑦F＋m1gsinθ＝B2Il⑧拉力的瞬時功率為P＝Fv⑨聯(lián)立以上方程，代入數(shù)據(jù)得P＝2W⑩17.【答案】(1)質(zhì)量為m的魚餌到在管口C時做圓周運動的向心力完全由重力提供，則mg＝meq\f(v\o\al(2,1),R)①由①式解得v1＝eq\r(gR)②(2)彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為魚餌的機械能，由機械能守恒定律有Ep＝mg(1.5R＋R)＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)③由②③式解得Ep＝3mgR④(3)不考慮因緩慢轉(zhuǎn)動裝置對魚餌速度大小的影