安徽省合肥市廬北職業(yè)高級中學(xué)高三物理模擬試題含解析

安徽省合肥市廬北職業(yè)高級中學(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.（單選）游樂場中有一種叫“空中飛椅”的設(shè)施，其基本裝置是用一細桿將座椅與轉(zhuǎn)盤的邊緣相連接，人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋，若將人和座椅看成質(zhì)量為m的質(zhì)點，簡化為如圖所示的模型，其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤，可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動，已知細桿長為l，轉(zhuǎn)盤靜止時細桿與轉(zhuǎn)軸間的距離為d，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時細桿只能在轉(zhuǎn)軸與細桿平行的平面內(nèi)繞其上端點轉(zhuǎn)動。讓轉(zhuǎn)盤由靜止逐漸加速轉(zhuǎn)動，經(jīng)過一段時間后質(zhì)點與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動，此時細桿與豎直方向的夾角為θ，不計空氣阻力及細桿重，則質(zhì)點從靜止到做勻速圓周運動的過程中，細桿對質(zhì)點做的功為（

）A．B．C．D．參考答案：A由于質(zhì)點做勻速圓周運動，有，所以質(zhì)點做勻速圓周運動時的動能為，設(shè)靜止時質(zhì)點的重力勢能為零，則此時質(zhì)點的重力勢能為，由能量守恒知質(zhì)點從靜止到做勻速圓周運動的過程中，細桿對質(zhì)點做的功全部轉(zhuǎn)化成質(zhì)點的機械能，所以選項A正確。2.如圖所示，B為豎直圓軌道的左端點，它和圓心O的連線與豎直方向的夾角為。一小球在圓軌道左側(cè)的A點以速度平拋，恰好沿B點的切線方向進入圓軌道。已知重力加速度為g，則AB之間的水平距離為（

）A

B

C

D參考答案：A3.一個閉合回路由兩部分組成，如右圖所示，右側(cè)是電阻為r的圓形導(dǎo)線,置于豎直方向均勻變化的磁場B1中;左側(cè)是光滑的傾角為θ的平行導(dǎo)軌，寬度為d，其電阻不計,磁感應(yīng)強度為B2的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，且只分布在左側(cè)，一個質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒此時恰好能靜止在導(dǎo)軌上，分析下述判斷正確的是（

）A．圓形線圈中的磁場，可以方向向上均勻增強，也可以方向向下均勻減弱B．導(dǎo)體棒a、b受到的安培力大小為mgsinθC．回路中的感應(yīng)電流為D．圓形導(dǎo)線中的電熱功率為參考答案：AB4.如圖所示，光滑軌道MO和ON底端對接且ON=2MO，M、N兩點高度相同。小球自M點右靜止自由滾下，忽略小球經(jīng)過O點時的機械能損失，以v、s、a、EK分別表示小球的速度、位移、加速度和動能四個物理量的大小。下列圖象中能正確反映小球自M點到N點運動過程的是

參考答案：答案：A解析：小球運動過程中，在每一個斜面上都受到恒力作用而沿斜面做勻變速直線運動。所以位移——時間圖像是曲線。動能與時間也是二次函數(shù)關(guān)系。加速度的大小與斜面的傾角大小有關(guān)，傾角確定，加速度大小確定。所以A正確，B、C、D錯誤。5.（多選）如圖所示，a、b間接入正弦交流電，變壓器右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，所有電表均為理想電表，電流表A2為值班室的顯示器，顯示通過R1的電流，電壓表V2顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出)，R3為一定值電阻。當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，以下說法中正確的是

A．A1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)增大

B．A1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)減小

C．V1的示數(shù)減小，V2的示數(shù)減小

D．V1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子．科學(xué)研究表明其核反應(yīng)過程是：α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復(fù)核，復(fù)核發(fā)生衰變放出質(zhì)子，變成氧核．設(shè)α粒子質(zhì)量為m1，初速度為v0，氮核質(zhì)量為m2，質(zhì)子質(zhì)量為m0,氧核的質(zhì)量為m3，不考慮相對論效應(yīng)．α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復(fù)核的瞬間，復(fù)核的速度大小為

，此過程中釋放的核能為________________________________．參考答案：

設(shè)復(fù)核速度為v，由動量守恒得解得整個過程中質(zhì)量虧損由愛因斯坦質(zhì)能方程，得7.右圖為“研究一定質(zhì)量氣體在壓強不變的條件下，體積變化與溫度變化關(guān)系”的實驗裝置示意圖。粗細均勻的彎曲玻璃管A臂插入燒瓶，B臂與玻璃管C下部用橡膠管連接，C管開口向上，一定質(zhì)量的氣體被封閉于燒瓶內(nèi)。開始時，B、C內(nèi)的水銀面等高。（1）若氣體溫度升高，為使瓶內(nèi)氣體的壓強不變，應(yīng)將C管_______（填：“向上”或“向下”）移動，直至_____________。（2）（單選）實驗中多次改變氣體溫度，用Dt表示氣體升高的攝氏溫度，用Dh表示B管內(nèi)水銀面高度的改變量。根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖線是：參考答案：向下，B、C兩管內(nèi)水銀面等高[

A

]8.如圖所示，兩端開口、粗細均勻的足夠長玻璃管插在大水銀槽中，管的頂部有一定長度的水銀．兩段空氣柱被封閉在左右兩側(cè)的豎直管中．開啟頂部連通左右水銀的閥門，右側(cè)空氣柱長為L0，右側(cè)空氣柱底部水銀面比槽中水銀面高出h，右側(cè)空氣柱頂部水銀面比左側(cè)空氣柱頂部水銀面低h．（i）試根據(jù)上述條件推測左側(cè)空氣柱的長度為

，左側(cè)空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為

：（ii）若初始狀態(tài)溫度為T0，大氣壓強為P0，關(guān)閉閥門A，則當(dāng)溫度升至

時，右側(cè)氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平？（不考慮水銀柱下降對大水銀槽中液面高度的影響，大氣壓強保持不變）．參考答案：（1）L0，2h；（2）【考點】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】（1）分別以兩部分氣體為研究對象，求出兩部分氣體壓強，然后由幾何關(guān)系求出右管內(nèi)氣柱的長度．（2）以左管內(nèi)氣體為研究對象，列出初末的狀態(tài)，由理想氣體狀態(tài)方程可以求出空氣柱的長度．【解答】解：（1）根據(jù)連通器的原理以及液體產(chǎn)生的壓強可知，右側(cè)的氣體的壓強：P1=P0﹣h則左側(cè)氣體的壓強：P2=P1﹣h=P0﹣2h所以左側(cè)空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為是2h．左側(cè)空氣柱的長度：L2=L0+h+h﹣2h=L0（2）關(guān)閉閥門A，溫度升高的過程中，右側(cè)的空氣柱的壓強增大，體積增大，由圖可知，右側(cè)氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平時的空氣柱的長度：L1=L0+h壓強：P1′=P0設(shè)空氣柱的橫截面積是S，由理想氣體的狀態(tài)方程得：得：T1=故答案為：（1）L0，2h；（2）9.靜電除塵器示意如右圖所示，其由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成。A和B分別接到高壓電源正極和負極，A、B之間有很強的電場，B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子，粉塵吸附電子后被吸附到_______（填A(yù)或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的煙就成為清潔的了。已知每千克煤粉會吸附nmol電子，每晝夜能除mkg煤粉，設(shè)電子電量為e，阿伏加德羅常數(shù)為NA，一晝夜時間為t，則高壓電源的電流強度為_______。參考答案：A

2emnNA/t

10.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測定重力加速度。（1）打出的紙帶如圖乙所示，實驗時紙帶的

端通過夾子和重物相連接。（填“a”或“b”）（2）紙帶上1至9各點為計數(shù)點，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實驗時的重力加速度為

m/s2

（3）當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8m/s2，請列出測量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋€原因

。參考答案：11.如圖所示，質(zhì)量為50g的小球以12m/s的水平速度拋出，恰好與傾角為37o的斜面垂直碰撞，則此過程中重力的功為

J，重力的沖量為

N·s。

參考答案：6.4

J，0.8

N·s；12.下表是按照密立根的方法進行實驗時得到的某金屬的UC和v的的幾組數(shù)據(jù)。(UC是遏制電壓)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501請根據(jù)上表的數(shù)據(jù)在答題紙對應(yīng)的坐標(biāo)中作出UC-v圖象；從圖象中可知這種金屬的截止頻率為

；已知e=1.6010-19C，用給出的數(shù)據(jù)結(jié)合圖象算出普朗克常量為

。參考答案：13.（6分）用多用電表的歐姆檔測電阻，若表盤的中間刻度為15，在測量某電阻時，指針?biāo)傅目潭葹?80，此時選擇開關(guān)處在×10的倍率，則該電阻的阻值約為Ｒ＝＿＿＿＿Ω；為了測得更準(zhǔn)確的阻值，應(yīng)將選擇開關(guān)換到×＿＿＿的倍率，重新＿＿＿＿＿＿后再進行測量。參考答案：

答案：1800，100，歐姆調(diào)零三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質(zhì)點的振動函數(shù)表達式；②求出x=2.5m處質(zhì)點在0～4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時的位移．參考答案：

解析：①波長λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=90cm；x=2.5m質(zhì)點在t=0時位移為y=5cm，則經(jīng)過4個周期后與初始時刻相同，經(jīng)4.5個周期后該質(zhì)點位移y=

—5cm．（2分）15.（4分）圖為一簡諧波在t=0時，對的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點P做簡諧運動的表達式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時的波形圖(至少畫出一個波長)

參考答案：解析：由簡諧運動的表達式可知，t=0時刻指點P向上運動，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長，；由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時的波形圖如圖所示。

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（14分）如圖所示，半徑R=0.80m的光滑圓弧軌道豎直固定，過最低點的半徑OC處于豎直位置。其右方有底面半徑r=0.2m的轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒頂端與C等高，下部有一小孔，距頂端h=0.8m，轉(zhuǎn)筒的軸線與圓弧軌道在同一豎直平面內(nèi)，開始時小孔也在這一平面內(nèi)的圖示位置。今讓一質(zhì)量m=0.1kg的小球自A點由靜止開始下落后打在圓弧軌道上的B點，但未反彈，在瞬問碰撞過程中，小球沿半徑方向的分速度立刻減為零，而沿切線方向的分速度不變。此后，小球沿圓弧軌道滑下，到達C點時觸動光電裝置，使圓筒立刻以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動起來，且小球最終正好進入小孔。已知A、B到圓心O的距離均為R，與水平方向的夾角均為θ=30°，不計空氣阻力，g取l0m/s2。求：

（1）小球到達C點時對軌道的壓力

FC；（2）轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動的角速度ω大小。參考答案：解析：（1）由題意可知，ABO為等邊三角形，

則AB間距離為R，小物塊從A到B做自由落體運動，根據(jù)運動學(xué)公式有

從B到C，只有重力做功，據(jù)機械能守恒定律有

在C點，根據(jù)牛頓第二定律有

代入數(shù)據(jù)解得

據(jù)牛頓第三定律可知小物塊到達C點時對軌道的壓力FC=3.5N

（2）在小球平拋的時間內(nèi)，圓桶必須恰好轉(zhuǎn)整數(shù)轉(zhuǎn)，小球才能鉆入小孔；即……）……）

17.如圖所示，傾斜軌道AB的傾角為37o，CD、EF軌道水平，AB與CD通過光滑圓弧管道BC連接，CD右端與豎直光滑圓周軌道相連。小球可以從D進入該軌道，沿軌道內(nèi)側(cè)運動，從E滑出該軌道進入EF水平軌道。小球由靜止從A點釋放，已知AB長為5R，CD長為R，重力加速度為g，小球與斜軌AB及水平軌道CD、EF的動摩擦因數(shù)均為0.5，sin37o=0.6，cos37o=0.8，圓弧管道BC入口B與出口C的高度差為1.8R。求：⑴小球滑到斜面底端C時速度的大小。(2)小球?qū)偟紺時對軌道的作用力。(3)要使小球在運動過程中不脫離軌道，豎直圓周軌道的半徑R’應(yīng)該滿足什么條件？若R’=2.5R，小球最后所停位置距D（或E）多遠？注：在運算中，根號中的數(shù)值無需算出。參考答案：18.相距L=1.5m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量m1=1kg的金屬棒ab和質(zhì)量m2=0.27kg的金屬棒cd，均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖1所示，虛線上方磁場的方向垂直紙面向里，虛線下方磁場的方向豎直向下，兩處磁場磁感應(yīng)強度大小相同。ab棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計。ab棒在方向豎直向上、大小按圖2所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開始沿導(dǎo)軌勻加速運動，同時cd棒也由靜止釋放。（g=10m/s2）（1）求ab棒加速度的大小和磁感應(yīng)強度B的大??；（2）已知在2s內(nèi)外力F做了26.8J的功，求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；（3）