山東省濟(jì)南市第二十二中學(xué)高三物理模擬試卷含解析

山東省濟(jì)南市第二十二中學(xué)高三物理模擬試卷含解析一、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1.一開(kāi)口向下導(dǎo)熱均勻直玻璃管，通過(guò)細(xì)繩懸掛在天花板上，玻璃管下端浸沒(méi)在固定水銀槽中，管內(nèi)外水銀面高度差為h，下列情況中能使細(xì)繩拉力增大的是（

）（A）大氣壓強(qiáng)增加（B）環(huán)境溫度升高（C）向水銀槽內(nèi)注入水銀（D）略微增加細(xì)繩長(zhǎng)度，使玻璃管位置相對(duì)水銀槽下移參考答案：A2.一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)保持不變，下列過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)的是

A.溫度升高，體積增大

B.溫度升高，體積減小

C.溫度不變，體積增大

D.溫度不變，體積減小參考答案：答案：A3.（單選）如圖所示電路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．電流表的示數(shù)變大B．R3兩端的電壓減小C．R2的功率增大D．R1的電流增大參考答案：考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律．專題：恒定電流專題．分析：首先認(rèn)識(shí)電路的結(jié)構(gòu)：電阻R1、R4并聯(lián)后R2串聯(lián)，再與R3并聯(lián)，電流表測(cè)量通過(guò)R4的電流．再按下列思路進(jìn)行分析：當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，分析其接入電路電阻的變化，即可知外電路總電阻的變化，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析干路電流和路端電壓的變化，再根據(jù)干路電流與通過(guò)R3電流的變化，分析通過(guò)R2電流的變化，即可知道其功率的變化．根據(jù)路端電壓與R2電壓的變化，分析R1、R4并聯(lián)電壓的變化，即可知電流表讀數(shù)的變化，由通過(guò)R2的電流與電流表示數(shù)變化，分析R1的電流變化．解答：解：當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，其接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，則干路電流I減小，路端電壓U增大，R3兩端的電壓等于路端電壓，則知R3兩端的電壓增大，則通過(guò)R3電流I3增大，通過(guò)R2電流I2=I﹣I3，I減小，I3增大，則I2減小，故R2的功率減小，電壓U2也減小；R1、R4并聯(lián)電壓U并=U﹣U2，U增大，U2減小，則知U并增大，故通過(guò)電流表的電流IA增大，電流表的示數(shù)變大．R1的電流I1=I2﹣IA，I2減小，IA，增大，則I1減?。蔄正確，BCD錯(cuò)誤．故選A點(diǎn)評(píng)：本題是電路動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，關(guān)鍵一要搞清電路的結(jié)構(gòu)；二要按“局部→整體→局部”按部就班進(jìn)行分析．4.如圖所示，一名消防隊(duì)員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著長(zhǎng)為12m的豎立在地面上的鋼管往下滑．已知這名消防隊(duì)員的質(zhì)量為60kg，他從鋼管頂端由靜止開(kāi)始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時(shí)速度恰好為零．如果他加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍，下滑的總時(shí)間為3s，g取10m/s2，那么該消防隊(duì)員()A．下滑過(guò)程中的最大速度為4m/s

B．加速與減速過(guò)程的時(shí)間之比為1∶2C．加速與減速過(guò)程中所受摩擦力大小之比為1∶7D．加速與減速過(guò)程的位移之比為1∶4參考答案：BC5.關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是A．物體在恒力作用下一定做直線運(yùn)動(dòng)B．物體在變力作用下一定做曲線運(yùn)動(dòng)C．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體可能受到的是恒力D．做直線運(yùn)動(dòng)的物體可能受到的是變力參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，方向垂直紙面向里，一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框abcd沿紙面由位置Ⅰ運(yùn)動(dòng)到位置Ⅱ，在dc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，受到的安培力方向?yàn)開(kāi)_____，在ab邊即將離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，線框中感應(yīng)電流方向?yàn)開(kāi)_______（選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）。

參考答案：

答案：向左、順時(shí)針7.摩托車手在水平地面轉(zhuǎn)彎時(shí)為了保證安全，將身體及車身傾斜，車輪與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，車手與車身總質(zhì)量為M，轉(zhuǎn)彎半徑為R。為不產(chǎn)生側(cè)滑，轉(zhuǎn)彎時(shí)速度應(yīng)不大于

；設(shè)轉(zhuǎn)彎、不側(cè)滑時(shí)的車速為v，則地面受到摩托車的作用力大小為

。參考答案：

；。8.氫原子第n能級(jí)的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級(jí)躍遷到第3能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：9.如圖所示，水平輕桿CB長(zhǎng)1m，輕桿與墻通過(guò)轉(zhuǎn)軸O連接．現(xiàn)在離B點(diǎn)20cm處D點(diǎn)掛一重50N的物體，則繩AB中的拉力為[番茄花園22]

_______N；O對(duì)C的作用力的方向沿________________（填“水平”、“斜向上”、“斜向下”）

參考答案：10.如圖所示，豎直平面內(nèi)有兩個(gè)水平固定的等量同種正點(diǎn)電荷，AOB在兩電荷連線的中垂線上，O為兩電荷連線中點(diǎn)，AO＝OB＝L，一質(zhì)量為m、電荷量為q的負(fù)點(diǎn)電荷若由靜止從A點(diǎn)釋放則向上最遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)?，F(xiàn)若以某一初速度向上通過(guò)A點(diǎn)，則向上最遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)，重力加速度為g。該負(fù)電荷A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能的變化情況是

；經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)速度大小為

。參考答案：先減小后增大；11.在2004年6月10日聯(lián)合國(guó)大會(huì)第58次會(huì)議上，鼓掌通過(guò)一項(xiàng)決議。決議摘錄如下：聯(lián)合國(guó)大會(huì)，承認(rèn)物理學(xué)為了解自然界提供了重要基礎(chǔ)，注意到物理學(xué)及其應(yīng)用是當(dāng)今眾多技術(shù)進(jìn)步的基石，確信物理教育提供了建設(shè)人類發(fā)展所必需的科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施的工具，意識(shí)到2005年是愛(ài)因斯坦科學(xué)發(fā)現(xiàn)一百周年，這些發(fā)現(xiàn)為現(xiàn)代物理學(xué)奠定了基礎(chǔ)，．……；．……；．宣告2005年為

年．參考答案：國(guó)際物理（或世界物理）．

12.如圖所示，AB為勻質(zhì)桿，其重為8N，它與豎直墻面成37°角；BC為支撐AB的水平輕桿，A、B、C三處均用鉸鏈連接且位于同一豎直平面內(nèi)。則BC桿對(duì)B端鉸鏈的作用力的方向?yàn)開(kāi)_______________，該力的大小為_(kāi)____________N。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：水平向右，313.已知金屬鈣的逸出功為2.7eV，氫原子的能級(jí)圖如圖所示．一群處于n=4的氫原子在向低能級(jí)躍遷的過(guò)程中，可能輻射

▲

種頻率的光子，有

▲

種頻率的光能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)．

參考答案：6（1分）

3（2分）三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）如圖所示，一氣缸豎直放置，用一質(zhì)量為m的活塞在缸內(nèi)封閉了一定量的理想氣體，在氣缸的底部安裝有一根電熱絲，用導(dǎo)線和外界電源相連，已知汽缸壁和活塞都是絕熱的，汽缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣?，F(xiàn)接通電源，電熱絲對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱。

①關(guān)于汽缸內(nèi)氣體，下列說(shuō)法正確的是

。A．單位時(shí)間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少B．所有分子的速率都增加C．分子平均動(dòng)能增大D．對(duì)外做功，內(nèi)能減少②設(shè)活塞橫截面積為S，外界大氣壓強(qiáng)為p0，電熱絲熱功率為P，測(cè)得通電t時(shí)間內(nèi)活塞緩慢向上移動(dòng)高度h，求：（Ⅰ）汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大小；（Ⅱ）t時(shí)間缸內(nèi)氣體對(duì)外所做的功和內(nèi)能的變化量。參考答案：AC（2分）；（4分）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)射了一種類似四輪小車的月球探測(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.(14分)如圖所示，某放射源A中均勻地向外輻射出平行于y軸的、速度一定的、質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子．為測(cè)定其飛出的速度大小，現(xiàn)讓其先經(jīng)過(guò)一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、區(qū)域?yàn)榘雸A形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)該磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，它恰好能夠沿x軸進(jìn)入右側(cè)的平行板電容器，并打到置于板N的熒光屏上。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器觸頭，當(dāng)觸頭P位于滑動(dòng)變阻器的中央位置時(shí)，通過(guò)顯微鏡頭Q看到屏上的亮點(diǎn)恰好能消失。已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為，滑動(dòng)變阻器的總電阻，求：

(1)粒子速度的大小(2)滿足題意(即亮點(diǎn)恰好能消失)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t；(3)該半圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑R參考答案：17.如圖所示，在NOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I，在MOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)II，M、O、N在一條直線上，∠MOQ=60°。這兩個(gè)區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。離子源中的離子（帶電量為+q，質(zhì)量為m）通過(guò)小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)域（可認(rèn)為初速度為零），離子經(jīng)電場(chǎng)加速后通過(guò)小孔O2射出，從接近O點(diǎn)處進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域I。離子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度垂直于磁場(chǎng)邊界MN，也垂直于磁場(chǎng)。不計(jì)離子的重力。

（1）當(dāng)加速電場(chǎng)極板電壓U=U0，求:離子進(jìn)入磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R；

（2）為了使離子在磁場(chǎng)區(qū)域I內(nèi)的0N0，N，區(qū)域做直線運(yùn)動(dòng)，在0N0，N，區(qū)域加一勻強(qiáng)電場(chǎng)E，求:E的方向和大小？（3）離子在磁場(chǎng)區(qū)域I內(nèi)的0N0，N，區(qū)域做直線運(yùn)動(dòng),離子離開(kāi)0N0，N，電磁場(chǎng)區(qū)域后，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)I作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)三分之一周期進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)II，在OQ有一點(diǎn)P，P點(diǎn)到O點(diǎn)距離為L(zhǎng)，求:當(dāng)加速電場(chǎng)極板電壓U取哪些值，才能保證離子通過(guò)P點(diǎn)。參考答案：

解：（1）電子在電場(chǎng)中加速時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理

（2分）

（2分）

解得

（1分）

（2）磁場(chǎng)力向上所以電場(chǎng)力向下

電場(chǎng)強(qiáng)度向下

（2分）Eq=Bv0q

（1分）E=Bv0=B(2U0q/m)1/2

（1分）（3）離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡如右圖所示

（2分）

由幾何關(guān)系可知

要保證離子通過(guò)P點(diǎn)L=3R+n2R

（3分）

解得u=q(BL)2/｛2m(3+2n)2｝其中n=0，1，2，3，…（1分）18.如圖4所示，在坐標(biāo)系第一象限內(nèi)有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝1.0×103V/m，方向未知，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0T，方向垂直紙面向里；第二象限的某個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B′(圖中未畫出)．一質(zhì)量m＝1×10－14kg、電荷量q＝1×10－10C的帶正電粒子以某一速度v沿與x軸負(fù)方向成60°角的方向從A點(diǎn)進(jìn)入第一象限，在第一象限內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)，而后從B點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)B′區(qū)域．一段時(shí)間后，粒子經(jīng)過(guò)x軸上的C點(diǎn)并與x軸負(fù)方向成60°角飛出．已知A點(diǎn)坐標(biāo)為(10,0)，C點(diǎn)坐標(biāo)為(－30,0)，不計(jì)粒子重力．(1)判斷勻強(qiáng)電場(chǎng)E的方向并求出粒子的速度v；(2)畫出粒子在第二象限的運(yùn)動(dòng)軌跡，并求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B′；(3)求第二象限磁場(chǎng)B′區(qū)域的最小面積．參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力．C2D4K3【答案解析】（1）1×103m/s；（2）T；（3）3.14×10-2m2．

解析：(1)粒子在第一象限內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)，速度的變化會(huì)引起洛倫茲力的變化，所以粒子必做勻速直線運(yùn)動(dòng)．這樣，電場(chǎng)力和洛倫茲力大小相等，方向相反，電場(chǎng)E的方向與微粒運(yùn)動(dòng)的方向垂直，即與x軸正向成30°角斜向右上方．由平衡條件有Eq＝Bqv得v＝＝m/s＝103m/s(2)粒子從B點(diǎn)進(jìn)入第二象限的磁場(chǎng)B′中，軌跡如圖粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，由幾何關(guān)系可知R＝cm＝cm由qvB′＝m，解得B′＝＝，代入數(shù)據(jù)解得B′＝T.(3)由圖可知，B、D點(diǎn)應(yīng)分別是粒子進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)的點(diǎn)，磁場(chǎng)B′的最小區(qū)域應(yīng)該分布在以BD為直徑的圓內(nèi)．由幾何關(guān)系得BD＝20cm，即磁場(chǎng)圓的最小半徑r＝10cm，所以，所求磁場(chǎng)的最小面積為S