江蘇省鎮(zhèn)江市丹徒江心中學(xué)高三物理模擬試題含解析

江蘇省鎮(zhèn)江市丹徒江心中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.北京時間2009年2月11日零時55分，美國一顆商用通信衛(wèi)星與俄羅斯一顆已經(jīng)報廢的衛(wèi)星在西伯利亞上空相撞，這是太空中首次發(fā)生完整的在軌衛(wèi)星相撞事件，發(fā)生相撞的衛(wèi)星分別為美國銥衛(wèi)星公司的“銥33”衛(wèi)星和俄羅斯的“宇宙2251”軍用通信衛(wèi)星，下列關(guān)于這兩顆衛(wèi)星的理論分析，正確的是

A．它們的軌道所在的平面可以不重合

B．它們的軌道一定在同一平面內(nèi)

C．它們可能沿不同的橢圓軌道運行

D．如果它們都繞地球做勻速圓周運動，那么它們碰撞時的速率一定相同參考答案：ACD2.（多選題）如圖所示，某同學(xué)將一小球用不可伸長的細(xì)線懸掛于O點，再用鉛筆靠著線的左側(cè)沿O點所在水平直線向右移動，則（）A．若鉛筆以速度v勻速運動，則小球也做勻速運動，且速度大小為2vB．若鉛筆以速度v勻速運動，則小球也做勻速運動，且速度大小為vC．若鉛筆以速度v勻速運動，則小球做曲線運動，且速度大小不變D．如果鉛筆從靜止開始做勻加速直線運動，則懸線不能始終保持豎直參考答案：BD【分析】小球參與了兩個運動，水平方向上的直線運動和豎直方向上的直線運動．【解答】解：A、將小球的運動分解為水平方向和豎直方向，水平方向的運動與鉛筆的運動相同，做勻速直線運動，豎直方向上也做勻速直線運動，兩個方向的速度大小相同，為v．兩個勻速直線運動的合運動還是勻速直線運動，合速度v′=v．故A錯誤，B正確，C錯誤；

D、若鉛筆從靜止開始做勻加速直線運動，小球由于與鉛筆具有相同的加速度，所以合力不為零，方向沿水平方向，則拉力不在豎直方向上．故D正確．故選：BD3.（單選）質(zhì)量為m的三角形木楔A置于傾角為的固定斜面上，它與斜面間的動摩擦因數(shù)為，一水平力F作用在木楔A的豎直平面上，在力F的推動下，木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑動，則F的大小為：A、

B、C、

D、參考答案：C4.在x軸上方有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，同一種帶電粒子從O點射入磁場。當(dāng)攝入方向與x軸的夾角時，速度為v1、v2的兩個粒子分別從a、b兩點射出磁場，如圖所示，當(dāng)為600時，為了使粒子從ab的中點射出磁場，則速度應(yīng)為A.

B.

C.

D.參考答案：答案：D

解析：以v1、v2速度入射時，半徑分別為R1、R2，由幾何關(guān)系可知，oa=R1，ob=R2，若以速度v，方向與x軸的夾角為60°入射，則半徑R與oc的關(guān)系為：oc=R，且2oc=oa+ob，解得R=（R1+R2）；由半徑公式可知速率與半徑成正比，故滿足題意的速度應(yīng)為：v=，D正確。5.如圖所示，a、b是兩束不同的單色光平行地從空氣射入水中，發(fā)生折射。α>β，則下列說法正確的是

A．水對光束a的折射率較大B．水中光束b的速度較小C．光束a頻率較大D．若從水中射向空氣，光束a的臨界角比光束b的臨界角小參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，質(zhì)量為M=3kg的木板放在光滑水平面上，質(zhì)量為m=1kg的物塊在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長，兩者都以v=4m/s的初速度向相反方向運動，當(dāng)木板的速度為v1=2.4m/s時，物塊速度的大小是

m/s，木板和物塊最終的共同速度的大小是

m/s。參考答案：

0.8

7.如圖，質(zhì)量為20kg的物體，在水平面上向右運動，物體與水平面接觸處的摩擦系數(shù)是0．2與此同時物體還受到一個水平向左大小為5N的推力作用，則物體的加速度是

；方向

參考答案：8.如圖，豎直輕質(zhì)懸線AD上端固定于天花板上的A點，下端與半徑為R的半圓形木板BOC連接于D點，BC是木板的直徑；O為圓心，B端用鉸鏈連接于豎直墻上，半圓形木板直徑BC處于水平狀態(tài)時OA間的距離剛好等于木板的半徑R。改變懸線AD的長度，使線與圓盤的連接點D逐漸右移，并保持圓盤直徑BC始終處于水平狀態(tài)。則D點右移過程中懸線拉力的大小

；懸線拉力對B點的力矩大小

（選填“逐漸增大”“逐漸減小”“不變”“先增大后減小”“先減小后增大”）參考答案：9.如圖所示，勻強(qiáng)磁場中有一個電荷量為q的正離子，自a點沿半圓軌道運動，當(dāng)它運動到b點時，突然吸收了附近若干電子，接著沿另一半圓軌道運動到c點，已知a、b、c點在同一直線上，且ac=ab，電子電荷量為e，電子質(zhì)量可忽略不計，則該離子吸收的電子個數(shù)為（）A． B． C． D．參考答案：B【考點】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運動．【專題】定量思想；方程法；比例法；帶電粒子在磁場中的運動專題．【分析】根據(jù)題干中的信息，找出在虛線兩側(cè)運動時的半徑，利用洛倫茲力提供向心力列式，即可解答正離子吸收的電子的個數(shù)．【解答】解：由a到b的過程，軌跡半徑為：r1=…①此過程洛倫茲力提供向心力，有：qvB=m…②在b附近吸收n個電子，因電子的質(zhì)量不計，所以正離子的速度不變，電量變?yōu)閝﹣ne，有b到c的過程中，軌跡半徑為：r2==…③洛倫茲力提供向心力，有：（q﹣ne）vB=m…④聯(lián)立①②③④得：n=選項B正確，ACD錯誤故選：B10.登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴(yán)重地?fù)p壞視力。有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計一種能大大減小紫外線對眼睛的傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n=1.6，所要消除的紫外線的頻率為7.5Hz。則該紫外線在薄膜材料中的波長為

▲

m；要減少紫外線進(jìn)入人眼，該種眼鏡上的鍍膜的最少厚度為

▲

m.參考答案：2.5×10-7m(2分)

1.25×10-7m11.用中子轟擊鋰核()，發(fā)生的核反應(yīng)為：，式中n代表中子，X代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核，同時釋放出4.8MeV的核能(leV=1.6xl0J)。則新核中的中子數(shù)為△△

，核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為△△

kg(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。參考答案：2

12.在研究勻變速直線運動的實驗中，小明正常進(jìn)行操作，打出的一條紙帶只有三個清晰的點。標(biāo)記為0、1、2，則紙帶的加速度為

；而P點是紙帶上一個污點，小明想算出P點的速度，你認(rèn)為小明的想法能否實現(xiàn)？你認(rèn)為不能實現(xiàn)，請說明理由；若能實現(xiàn)請算出P點的速度

。（如圖是小明用刻度尺測量紙帶時的示意圖。）參考答案：13.如圖所示，足夠長的斜面傾角θ=37°，一物體以v0=24m/s的初速度從斜面上A點處沿斜面向上運動；加速度大小為a=8m/s2，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，則物體沿斜面上滑的最大距離x=9m，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25．參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：（1）根據(jù)勻變速直線運動的速度位移公式求出物體沿斜面上滑的最大距離．（2）根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合沿斜面方向上產(chǎn)生加速度，垂直斜面方向上合力為零，求出動摩擦因數(shù)的大?。獯穑航猓海?）由運動學(xué)公式得：==36m（2）由牛頓第二定律得有：沿斜面方向上：mgsinθ+f=ma…（1）垂直斜面方向上：mgcosθ﹣N=0…（2）又：f=μN(yùn)…（3）由（1）（2）（3）得：μ=0.25

故答案為：9m．0.25．點評：本題考查了牛頓第二定律和運動學(xué)公式的綜合運用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運動學(xué)的橋梁．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.質(zhì)點做勻減速直線運動，在第1內(nèi)位移為，停止運動前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個減速運動過程中質(zhì)點的位移大小.（2）整個減速過程共用時間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設(shè)質(zhì)點做勻減速運動的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點停止運動前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個減速運動過程中，質(zhì)點的位移大小為：（2）對整個過程逆向考慮，所以考點：牛頓第二定律，勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．15.（10分）一物體在A、B兩點的正中間由靜止開始運動（設(shè)不會超越A、B），其加速度隨時間變化如圖所示，設(shè)向A的加速度方向為正方向，若從出發(fā)開始計時，則：

（1）物體的運動情況是___________________。（2）4S末物體的速度是______，0-4S內(nèi)物體的平均速度是________。（3）請根據(jù)圖畫出該物體運動的速度-時間圖像。參考答案：（1）一直向A運動（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如圖（4分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，第三象限內(nèi)存在互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)磁場方向向里，大小為B0，勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為E。第二象限的某個矩形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，磁場的下邊界與x軸重合。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，以某一速度從M點進(jìn)入第三象限，沿與y軸正方向成600的直線運動到P點，在P點進(jìn)入第二象限的磁場，經(jīng)過一段時間后粒子垂直y軸上的N點通過y軸，N點到原點距離為L。忽略粒子的重力影響。求：（1）請分析勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向并求出粒子的運動速度。（6分）（2）矩形有界磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。（9分）（3）矩形有界磁場的最小面積。（4分）（要求有必要的文字?jǐn)⑹龊蛙壽E圖）參考答案：解析：（1）由于不計重力，粒子在第三象限內(nèi)運動時只受電場力和洛倫茲力，它的運動為勻速直線運動，根據(jù)左手定則帶正電的粒子受洛倫茲力方向垂直MP斜向下，電場力與洛倫茲力平衡斜向上，與y軸正方向成300角。

2分由平衡條件有：

2分

所以

2分（2）粒子在第二象限運動軌跡如圖。

2分由幾何關(guān)系得

2分根據(jù)牛頓第二定律有

2分解得

3分（3）有界磁場的最小面積

4分17.如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端位于B點。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離也是R。用質(zhì)量m1=0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后彈簧恢復(fù)原長時物塊恰好停止在B點。用同種材料、質(zhì)量為m2=0.1kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點釋放，物塊通過B點后其位移與時間的關(guān)系為，物塊飛離桌面后由P點沿切線落入圓軌道。g=10m/s2，求：（1）BD間的水平距離。

（2）判斷m2能否沿圓軌道到達(dá)M點。

（3）釋放后m2運動過程中克服摩擦力做的功參考答案：（1）設(shè)物塊m2由D點以初速做平拋，落到P點時其豎直速度為（1分）（1分）

得（1分）在桌面上過B點由得初速

BD間位移為（1分）

（2）若物塊能沿軌道到達(dá)M點，其速度為，（1分）軌道對物塊的壓力為FN，則（1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，右側(cè)有一個以點（3L，0）為圓心、半徑為L的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與x軸的交點分別為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點以速度v0沿x軸正方向射入電場，飛出電場后從M點進(jìn)入圓形區(qū)域，此時速度方向與x軸正方向的夾角為30°．不考慮電子所受的重力．（1）求電子進(jìn)入圓形區(qū)域時的速度大小和勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大??；（2）若在圓形區(qū)域內(nèi)加一個垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，使電子穿出圓形區(qū)域時速度方向垂直于x軸．求所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和電子剛穿出圓形區(qū)域時的位置坐標(biāo)；（3）若在電子剛進(jìn)入圓形區(qū)域時，在圓形區(qū)域內(nèi)加上圖乙所示變化的磁場（以垂直于紙面向外為磁場正方向），最后電子從N點處飛出，速度方向與進(jìn)入磁場時的速度方向相同．請寫出磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小、磁場變化周期T各應(yīng)滿足的關(guān)系表達(dá)式．參考答案：解：（1）電子在電場中作類平拋運動，射出電場時，速度分解圖如圖1中所示．

由速度關(guān)系可得：=cosθ

解得：v=

由速度關(guān)系得：vy=v0tanθ=

在豎直方向：vy=at=

而水平方向上t=

解得：E=（2）根據(jù)題意作圖如圖1所示，電子做勻速圓周運動的半徑R=L

根據(jù)牛頓第二定律：qvB=

解得：B=

根據(jù)幾何關(guān)系得電子穿出圓形區(qū)域時位置坐標(biāo)為（，）（3）電子在在磁場中最簡單的情景如圖2所示．

在磁場變化的前三分之一個周期內(nèi)，電子的偏轉(zhuǎn)角為60°，設(shè)電子運動的軌道半徑為r，運動的T0，粒子在x軸方向上的位移恰好等于r1；

在磁場變化的后三分之二個周期內(nèi)，因磁感應(yīng)強(qiáng)度減半，電子運動周期T′=2T0，故粒子的偏轉(zhuǎn)角度仍為60°，電子運動的軌道半徑變?yōu)?r，粒子在x軸

方向上的位移恰好等于2r．

綜合上述分析，則電子能到達(dá)N點且速度符合要求的空間條件是：

3rn=2L（n=1，2，3…）