[河北]2013届河北省石家庄市高三补充测试物理试卷

在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，物理学中把这种研究方法叫做“微元法”．下列几个实例中应用到这一思想方法的是（ ）

如图所示，一个小型水电站，其交流发电机的输出电压U₁一定，通过理想升压变压器T₁和理想降压变压器T₂向远处用户供电，输电线的总电阻为R．T₁的输入电压和输入功率分别为U₁和P₁，它的输出电压和输出功率分别为U₂和P₂；T₂的输入电压和输入功率分别为U₃和P₃；它的输出电压和输出功率分别为U₄和P₄．下列说法正确的是（ ）

A．当用户的用电器增多时，U2减小，U4变大

B．当用户的用电器增多时，P2变大，P3减小

C．要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应减小降压变压器的匝数比

D．要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应增大降压变压器的匝数比

2012年6月18日，“神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实现自动交会对接．对接成功后“神州九号”和“天宫一号”一起绕地球运行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面高度约为，运行周期为T，设地球半径为R，万有引力常量为G ．下列说法正确的是（  ）

A．对接成功后，“神舟九号”飞船里的宇航员因受力平衡而在其中悬浮或静止

B．对接成功后，“神舟九号”飞船的加速度为3R

C．对接成功后，“神舟九号”飞船的线速度为

D．地球质量为2R3

如图所示，实线为一电场中的等势面，是中心对称图形．a、b、c、d是以中心点为圆心的圆周上的四个点，下列说法中正确的是（  ）

如图所示，轻绳一端固定在天花板上，另一端系一个小球，开始时绳竖直，小球与一个倾角为的静止三角形物块刚好接触．现在用水平力F向左非常缓慢的推动三角形物块，直至轻绳与斜面平行，不计一切摩擦．关于该过程中，下列说法中正确的是（ ）

如图所示，在边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场B，其方向垂直纸面向外，一个边长也为a的等边三角形导线框架EFG，在t=0时恰好与磁场区域的边界重合，现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内顺时针匀速转动，下列说法正确的是（ ）

A．0到时间内，感应电流方向为E→F→G→E

B．0到时间内，感应电流方向为E→G→F→E

C．0到时间内，平均感应电动势大小等于

D．0到时间内，平均感应电动势大小等于

一升降机由静止开始竖直向下运动，0～3t₀内升降机的加速度随时间变化的图线如图所示．则升降机运动的速度v、位移x、牵引力F、动能E_k随时间变化的图像可能正确的是（图像中的曲线为抛物线的一部分）（   ）

如图所示，在真空中的一直角坐标系xOy平面内，加一方向垂直于纸面的磁感应强度为B的匀强磁场，一个质量为m、电量为+q的粒子从原点O沿y轴正方向以初速度v₀射入，通过定点P．现将磁场去掉，在坐标系xOy平面内的某点固定一带负电的点电荷Q，同一粒子以同样速度v₀从原点O沿y轴正方向射入，恰好沿圆弧通过定点P．已知静电力常数为k，不计粒子重力．下列说法正确的是（ ）

A．点电荷Q的位置坐标为（，0）

B．点电荷Q的电荷量为

C．点电荷Q产生的电场中，O电势高于P电势

D．两种情况下，粒子从O点到P点的时间不相等

某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案．如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽（滑槽末端与桌面相切），B是质量为m的滑块（可视为质点）．

第一次实验，如图（a）所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出M距离地面的高度h、M与P间的水平距离x₁；
第二次实验，如图（b）所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P′点，测出滑槽末端与桌面右端M的距离L、M与P′ 间的水平距离x₂．
（1）在第二次实验中，滑块在滑槽末端时的速度大小为_____________．（用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g）．
（2）若实验中测得h＝25cm、x₁＝30cm、L＝10cm、x₂＝20cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数μ＝_________．

用如图甲所示的装置探究直流电机转动时线圈的电热功率与输入电流的关系，图中电路图未画出．现备有如下实验器材：

E．电压表（0-3V 内阻约3 kΩ）         F．滑动变阻器（0-5Ω）
G．开关、导线若干                       H．秒表
I．电火花打点计时器                        J．重锤P（约0.1kg）
K．纸带                                 L．刻度尺  
M．弹簧测力计                           N．游标卡尺
（1）为测量电机线圈的电热功率，上述提供的器材中多余的是         （写出器材序号）；
（2）根据实验要求，在图甲虚线框内画全实验电路图；

（3）实验中，若测出电压表的读数为U，电流表的读数为I，重锤的重力为G，电机匀速提升重物的速度为v，则电机线圈的电热功率可表示为      ；若在某一输入电流下，电机提升重锤运动时打点纸带如图乙所示（图中相邻计数点的时间间隔T=0.04s），根据纸带数据，可求得重锤匀速向上运动时的速度v=       m/s．
（4）改变电路中的电流，得出电机线圈在不同电流I下的电热功率P_热，作出P_热—I²图线如图丙中实线所示．发现实验图线与理论图线存在较大偏差，你认为产生这种偏差的原因可能是                                                           （回答一个原因即可）．

超市一送水员用双轮小车运送桶装矿泉水．装运完毕，如图所示，在拉运过程中保持图示角度不变,不计桶与小车之间摩擦力的影响．求：

(1)小车静止时，桶对小车两侧轨道的压力大小之比N_A:N_B
(2)若送货员以5m/s²的恒定加速度由静止开始向右拉动小车，请问这一过程中，桶对小车两侧轨道的压力大小之比N_A:N_B．（g= 10m/s²，结果可用根号表示）

如图所示，在平面直角坐标系xoy的0≤x≤2L、0≤y≤L区域内存在沿y轴正向的匀强电场，一质量为m，电荷量为q，不计重力，带正电的粒子以速度v₀从坐标原点O沿x轴正向射入电场后，恰好从M（2L，L）点离开电场，粒子离开电场后将有机会进入一个磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外的矩形磁场区域，并最终从x轴上的N（4L，0）点与x轴正向成45°角离开第一象限，题中只有m、v₀、q、L为已知量，求：

（1）匀强电场的电场强度E
（2）粒子在第一象限内运动的时间
（3）如果粒子离开M点后有机会进入的是垂直纸面向里的矩形磁场，磁感应强度大小仍然为，粒子运动一段时间后仍然能从x轴上的N点与x轴正向成45°角离开第一象限，则该矩形区域的最小面积S

（1）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，若100滴油酸的体积为1ml，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是       ．（油酸的摩尔质量M=0.283kg·mol^-1，密度ρ=0.895×10³kg·m^-3，N_A=6.02×10²³mol^-1．结果保留一位有效数）
（2）如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中．开启上部连通左右水银的阀门A，当温度为300 K平衡时水银的位置如图，其中左侧空气柱长度L₁=50cm，左侧空气柱底部的水银面与水银槽液面高度差为h₂=5cm，左右两侧顶部的水银面的高度差为h₁=5cm，大气压为75 cmHg．求：

①右管内气柱的长度L₂
②关闭阀门A，当温度升至405 K时，左侧竖直管内气柱的长度L₃

(1)关于振动和波动，下列说法正确的是     ．（选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）   

E．我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在离我们远去
（2）如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由红光和紫光组成的复色光沿AO方向从真空斜射入玻璃，B、C点为两单色光的射出点（设光线在B、C处未发生全反射）．已知从B点射出的单色光由O到B的传播时间为t．

①若OB、OC两束单色光在真空中的波长分别为λ_B、λ_C，试比较λ_B、λ_C的大小关系．
②求从C点射出的单色光由O到C的传播时间t_C．

（1）如图所示，用某单色光照射光电管的阴板K，会发生光电效应．在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大加在光电管上的电压，直至电流表中电流恰为零，此时电压表的电压值U称为反向截止电压，现分别用频率为和的单色光照射阴极，测得反向截止电压分别为U₁和U₂．设电子的质量为m、电荷量为e，，下列说法正确的是     ．（选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．频率为的光照射时，光电子的最大初速度为

B．频率为的光照射时，光电子的最大初速度为

C．阴极K金属的逸出功为

D．普朗克常数

E．阴极K金属的极限频率是
（2）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