山西省臨汾市曲沃縣中學(xué)高三物理模擬試題含解析

山西省臨汾市曲沃縣中學(xué)高三物理模擬試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.下列說(shuō)法符合物理學(xué)史實(shí)的是（

）A．牛頓發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)C．伽利略通過(guò)理想實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持D．安培提出了分子電流假說(shuō)參考答案：BCD2.（多選）靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器。某除塵器模型的收塵板是很長(zhǎng)的條形金屬板，圖中直線為該收塵板的橫截面。工作時(shí)收塵板帶正電，其左側(cè)的電場(chǎng)線分布如圖所示。在某一點(diǎn)粉塵顆粒P受電場(chǎng)力作用下向收塵板運(yùn)動(dòng)，最后落在收塵板上，虛線表示該帶電粉塵顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡。假設(shè)所有的粉塵顆粒被吸附前均處于靜止?fàn)顟B(tài)，忽略重力和空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是A．該粉塵顆粒帶負(fù)電B．該粉塵顆粒運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸變小C．該粉塵顆粒的電勢(shì)能逐漸變小D．有一些粉塵顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)和電場(chǎng)線重合

參考答案：ACD3.如圖所示，質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個(gè)木塊間用輕彈簧相連，放在光滑水平面上，A靠緊豎直墻。用水平力F將B向左壓，使彈簧被壓縮一定長(zhǎng)度，靜止后彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為E。這時(shí)突然撤去F，關(guān)于A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說(shuō)法中正確的是

A．撤去F后，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒

B．撤去F后，A離開(kāi)豎直墻前，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒

C．撤去F后，A離開(kāi)豎直墻后，彈簧的彈性勢(shì)能最大值為E/3

D．撤去F后，A離開(kāi)豎直墻后，彈簧的彈性勢(shì)能最大值為E參考答案：BC撤去F后，A離開(kāi)豎直墻前，豎直方向兩物體的重力與水平面的支持力平衡，合力為零，而墻對(duì)A有向右的彈力，使系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，這個(gè)過(guò)程中，只有彈簧的彈力對(duì)B做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；A離開(kāi)豎直墻后，系統(tǒng)水平方向不受外力，豎直方向外力平衡，則系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，只有彈簧的彈力做功，機(jī)械能也守恒，故A錯(cuò)誤，B正確．撤去F后，A離開(kāi)豎直墻后，當(dāng)兩物體速度相同時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)最長(zhǎng)或壓縮最短，彈性勢(shì)能最大．設(shè)兩物體的相同速度為v，A離開(kāi)墻時(shí)，B的速度為v0，根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒得2mv0=3mv，E=?3mv2+EP，又E=，聯(lián)立得到，彈簧的彈性勢(shì)能最大值為EP=，故C正確D錯(cuò)誤，故選BC。4.如圖所示，小球B放在真空容器A內(nèi)，球B的直徑恰好等于正方體A的邊長(zhǎng)，將它們以初速度v0豎直向上拋出，下列說(shuō)法中正確的是(

)A．若不計(jì)空氣阻力，上升過(guò)程中，A對(duì)B有向上的支持力B．若考慮空氣阻力，上升過(guò)程中，A對(duì)B的壓力向下C．若考慮空氣阻力，下落過(guò)程中，B對(duì)A的壓力向上D．若不計(jì)空氣阻力，下落過(guò)程中，B對(duì)A沒(méi)有壓力參考答案：BD將容器以初速度V0豎直向上拋出后，若不計(jì)空氣阻力，以整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得到加速度為g，再以容器A為研究對(duì)象，上升和下落過(guò)程其合力等于其重力，則B對(duì)A沒(méi)有壓力，A對(duì)B也沒(méi)有支持力．故A錯(cuò)誤，D正確．若考慮空氣阻力，以整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得到：上升過(guò)程加速度大于g，再以球B為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律分析：B受到的合力大于重力，B除受到重力外，還應(yīng)受到向下的壓力．A對(duì)B的壓力向下，故B正確．若考慮空氣阻力，以整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得到：下落過(guò)程加速度小于g，再以B為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律分析：A受到的合力小于重力，B除受到重力外，還應(yīng)受到向上的力，即A對(duì)B的支持力向上，B對(duì)A的壓力向下，故C錯(cuò)誤．5.圖中四幅圖片涉及物理學(xué)史上的四個(gè)重大發(fā)現(xiàn),其中說(shuō)法正確的有

A

B

C

D

A.、圖A是卡文迪許做的扭秤實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了萬(wàn)有引力定律，測(cè)定出了萬(wàn)有引力恒量B、圖B是奧斯特研究電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)C.、圖C是法拉第做的實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出電磁感應(yīng)現(xiàn)象及規(guī)律D.、圖D是牛頓做的斜面實(shí)驗(yàn)，提出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因參考答案：ABC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質(zhì)量為6kg，重心在其中點(diǎn)。直角桿ADC重力不計(jì)，兩端用鉸鏈連接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg，則直角桿對(duì)橫梁的力矩為

N·m，直角桿對(duì)橫梁的作用力大小為_(kāi)______N。參考答案：150，150

7.質(zhì)量為30㎏的小孩推著質(zhì)量為10㎏的冰車(chē)，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不計(jì)冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(對(duì)地)將冰車(chē)推出后，小孩的速度變?yōu)開(kāi)______m/s，這一過(guò)程中小孩對(duì)冰車(chē)所做的功為_(kāi)_____J．參考答案：1.01058.有一直角架AOB，AO水平放置，表面粗糙。OB豎直向下，表面光滑。AO上套有一個(gè)小環(huán)P，OB上套有一個(gè)小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡（如圖13）?，F(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，移動(dòng)后和移動(dòng)前比較，AO桿對(duì)P環(huán)的支持力N；細(xì)繩的拉力T

。參考答案：不變，變大9.（選修3－3（含2－2）模塊）（5分）分子間同時(shí)存在引力和斥力，且都隨分子間距離的增大而

。分子勢(shì)能的變化情況由分子力做功情況決定，與分子間的距離有關(guān)?，F(xiàn)有兩分子相距為r，已知r0為兩分子引力和斥力相等時(shí)的距離，當(dāng)r>r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為

，當(dāng)增大分子間的距離，分子勢(shì)能

，當(dāng)r<r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為

，當(dāng)減小分子間的距離，分子勢(shì)能

。參考答案：答案：減小引力增大斥力增大10.取一根柔軟的彈性繩，使繩處于水平伸直狀態(tài)。從繩的端點(diǎn)A開(kāi)始每隔0.50m標(biāo)記一個(gè)點(diǎn)，依次記為B、C、D……如圖所示?，F(xiàn)讓A開(kāi)始沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)0.7s波正好傳到O點(diǎn)，此時(shí)A點(diǎn)第二次到達(dá)正向最大位移，則波速為_(kāi)_____m/s，若A點(diǎn)起振方向向下，則波的周期為_(kāi)_____s。參考答案：10

0.4

11.圖13為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置.(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整.(2)如果在閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后可能出現(xiàn)的情況有：a．將原線圈迅速插入副線圈時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將__________.b．原線圈插入副線圈后，將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向左拉時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將________.參考答案：：(1)如圖20所示.(2)a.右偏轉(zhuǎn)一下b.向左偏轉(zhuǎn)一下12.如圖所示，a、b兩幅圖分別是由單色光照射圓孔屏和肥皂膜后所觀察到的圖案．兩種圖案雖然不一樣，但卻共同反映了光具有

性；產(chǎn)生圖案a的條件是圓孔屏上圓孔的大小要和單色光的_________________差不多．參考答案：答案：波動(dòng)

波長(zhǎng)13.某組同學(xué)設(shè)計(jì)了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，A為小車(chē)，B為電火花計(jì)時(shí)器，C為裝有細(xì)砂的小桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車(chē)?yán)等于細(xì)砂和小桶的總重量，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a可用紙帶上打出的點(diǎn)求得。①圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，已知實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為50Hz。根據(jù)紙帶可求出電火花計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)的速度為

m/s,小車(chē)的加速度大小為

m/s2。（結(jié)果均保留二位有效數(shù)字）②在“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”時(shí)，某同學(xué)都按照自己的方案將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中進(jìn)行了標(biāo)注，但尚未完成圖象（如下圖所示）。請(qǐng)繼續(xù)幫助該同學(xué)作出坐標(biāo)系中的圖象。③在“探究加速度a與合力F的關(guān)系”時(shí)，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖（c），該圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因。答：

。

參考答案：①1.6（2分）3.2（3分）②如圖（2分）③實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力（2分）三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）在衰變中常伴有一種稱(chēng)為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動(dòng)量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項(xiàng)正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個(gè)電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個(gè)光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動(dòng)量為零，故如果只產(chǎn)生一個(gè)光子是不可能的，因?yàn)榇诉^(guò)程遵循動(dòng)量守恒。15.2004年1月25日，繼“勇氣”號(hào)之后，“機(jī)遇”號(hào)火星探測(cè)器再次成功登陸火星．人類(lèi)為了探測(cè)距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類(lèi)似四輪小車(chē)的月球探測(cè)器．它能夠在自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號(hào)，探測(cè)器上還裝著兩個(gè)相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測(cè)器的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測(cè)器只能勻速前進(jìn)而不再避開(kāi)障礙物．此時(shí)地球上的科學(xué)家只能對(duì)探測(cè)器進(jìn)行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號(hào)發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問(wèn)：(1)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿(mǎn)足什么條件？請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動(dòng)另一個(gè)備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測(cè)器不與障礙物相碰．

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量M＝2kg的木塊套在水平桿上，并用輕繩與質(zhì)量m＝kg的小球相連。今用跟水平方向成30°角的力F＝10N拉著小球并帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中M、m的相對(duì)位置保持不變，g＝10m/s2，求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩與水平方向的夾角θ及木塊M與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)。參考答案：以M、m整體為研究對(duì)象。由平衡條件得水平方向Fcos30°－μFN＝0

①

(2分)豎直方向FN＋Fsin30°－Mg－mg＝0

②

(2分)由①②得μ＝

(2分)以m為研究對(duì)象，由平衡條件得水平方向Fcos30°－FTcosθ＝0

③

(2分)豎直方向Fsin30°＋FTsinθ－mg＝0

④

(2分)由③④得θ＝30°

(2分)17.均勻?qū)Ь€制成的單位正方形閉合線框abcd，每邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R，總質(zhì)量為m。將其置于磁感強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方h處，如圖所示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊始終與水平的磁場(chǎng)邊界平行。當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，（1）求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小;（2）求cd兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小;（3）若此時(shí)線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h所應(yīng)滿(mǎn)足的條件。參考答案：（1）cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框速度v=線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv＝BL……………（2分）(2)此時(shí)線框中電流

I=

cd兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U=I()=……（2分）(3)安培力

F=BIL=

根據(jù)牛頓第二定律mg-F=ma,由a=0解得下落高度滿(mǎn)足

h=…………（4分）18.如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系0≤x≤L區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E=，右側(cè)有一個(gè)以點(diǎn)（3L，0）為中心、邊長(zhǎng)為2L的正方形區(qū)域，其邊界ab與x軸平行，正方形區(qū)域與x軸的交點(diǎn)分別為M、N．現(xiàn)有一質(zhì)量為m，帶電量為e的電子，從y軸上的A點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射入電場(chǎng)，飛出電場(chǎng)后從M點(diǎn)進(jìn)入正方形區(qū)域．（1）求電子進(jìn)入正方形磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度v；（2）在正方形區(qū)域加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，使電子從正方形區(qū)域邊界點(diǎn)d點(diǎn)射出，則B的大小為多少；（3）若當(dāng)電子到達(dá)M點(diǎn)時(shí)，在正方形區(qū)域加如圖乙所示周期性變化的磁場(chǎng)（以垂直于紙面向外為磁場(chǎng)正方向），最后電子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從N點(diǎn)飛出，速度方向與電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相同，求正方形磁場(chǎng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小、磁場(chǎng)變化周期T各應(yīng)滿(mǎn)足的表達(dá)式．參考答案：解：（1）電子在電場(chǎng)中作類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，射出電場(chǎng)時(shí)，如圖1所示．電子在電場(chǎng)中的時(shí)間：t=所以：v==與x軸正方向的夾角：=，θ=30°（2）由幾何關(guān)系電子的半徑R1=由牛頓第二定律：聯(lián)立⑤⑥得：（3）在磁場(chǎng)變化的半個(gè)周期內(nèi)粒