廣西壯族自治區(qū)南寧市新明中學(xué)高三物理模擬試卷含解析

廣西壯族自治區(qū)南寧市新明中學(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.如圖所示，水平桌面上平放著一副撲克牌，總共54張，每一張牌的質(zhì)量都相等，牌與牌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)以及最下面一張牌與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)也都相等。用手指以豎直向下的力按壓第一張牌，并以一定的速度水平移動(dòng)手指，將第一張牌從牌摞中水平移出（牌與手指之間無滑動(dòng)）。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則

A．第1張牌受到手指的摩擦力方向與手指的運(yùn)動(dòng)方向相反B．從第2張牌到第54張牌之間的牌不可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)C．從第2張牌到第54張牌之間的牌可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)D．第54張牌受到桌面的摩擦力方向與手指的運(yùn)動(dòng)方向相反參考答案：BD2.（單選）許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過程中做出了重大貢獻(xiàn)，下列表述正確的是A．奧斯特通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測出了萬有引力常數(shù)C．法拉第發(fā)現(xiàn)并提出了磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力公式D．庫侖總結(jié)了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用規(guī)律參考答案：D3.物體沿一直線運(yùn)動(dòng)，在t時(shí)間內(nèi)通過的路程為s，它在中間位置s處的速度為v1，在中間時(shí)刻t時(shí)的速度為v2，則v1和v2的關(guān)系不正確的是（

）

A．當(dāng)物體作勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1>v2

B．當(dāng)物體作勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1>v2

C．當(dāng)物體作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1=v2

D．當(dāng)物體作勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1<v2參考答案：D4.一遙控玩具汽車在平直路上運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖象如圖所示，則()（多選）A．15s末汽車的位移為300mB．20s末汽車的速度為－1m/sC．前10s內(nèi)汽車的速度為3m/sD．前25s內(nèi)汽車做單方向直線運(yùn)動(dòng)參考答案：BC5.為了科學(xué)研究的需要，常常將質(zhì)子（）和α粒子（）等帶電粒子貯存在圓環(huán)狀空腔中，圓環(huán)狀空腔置于一個(gè)與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場（偏轉(zhuǎn)磁場）中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．如果質(zhì)子和α粒子在空腔中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡相同（如圖中虛線所示），偏轉(zhuǎn)磁場也相同．比較質(zhì)子和α粒子在圓環(huán)狀空腔中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能EH和Eα、運(yùn)動(dòng)的周期TH和Tα的大小，有（）A．EH=Eα，TH=Tα B．EH=Eα，TH≠Tα C．EH≠Eα，TH=Tα D．EH≠Eα，TH≠Tα參考答案：B解：設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m．則α粒子的質(zhì)量為4m；粒子在空腔中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故滿足qvB=m得：，動(dòng)能為：由題知，R相同，B相同，故有：，即有EH=Eα；據(jù)周期公式有，知B相同，則：，則Tp≠Tα故選：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（6分）美國“肯尼迪”號(hào)航空母艦上裝有幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng)，已知“F—A15”型戰(zhàn)斗機(jī)在跑道上產(chǎn)生的最大加速度為5.0m/s2，起飛速度為50m/s。若要該飛機(jī)滑行100m后起飛，則彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)具有

m/s的初速度。假設(shè)某航空母航不裝彈射系統(tǒng)，要求該飛機(jī)仍能在此艦上正常飛行，則該艦身長至少為

m。參考答案：10m/s；250m7.右圖為小車做直線運(yùn)動(dòng)的s－t圖，則小車在BC段做______運(yùn)動(dòng)，圖中B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的瞬時(shí)速度大小是______m/s。參考答案：勻速，1.6~1.9

8.已知雙縫到光屏之間的距離L=500mm，雙縫之間的距離d=0.50mm，單縫到雙縫之間的距離s=100mm，測量單色光的波長實(shí)驗(yàn)中，照射得8條亮條紋的中心之間的距離為4.48mm，則相鄰條紋間距△x=

mm；入射光的波長λ=

m（結(jié)果保留有效數(shù)字）．參考答案：0.64，6.4×10﹣7【考點(diǎn)】雙縫干涉的條紋間距與波長的關(guān)系．【分析】根據(jù)8條亮條紋，有7個(gè)亮條紋間距，從而求得相鄰條紋間距；再由雙縫干涉條紋間距公式△x=λ求解波長的即可．【解答】解：8條亮條紋的中心之間有7個(gè)亮條紋，所以干涉條紋的寬度：△x==0.64mm根據(jù)公式：△x=λ代入數(shù)據(jù)得：λ==mm=0.00064mm=6.4×10﹣7m故答案為：0.64，6.4×10﹣79.圖甲為一列簡諧橫波在t＝0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象．則波傳播的速度為________m/s，t＝0.15s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸________方向(選填“正”或“負(fù)”)．參考答案：40負(fù)10.升降機(jī)中站著一個(gè)人發(fā)現(xiàn)失重，則升降機(jī)可能在做豎直

運(yùn)動(dòng)，也可能在做豎直

過程．參考答案：減速上升，加速下降．【考點(diǎn)】超重和失重．【分析】當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力大于物體的真實(shí)重力時(shí)，就說物體處于超重狀態(tài)，此時(shí)有向上的加速度；當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力小于物體的真實(shí)重力時(shí)，就說物體處于失重狀態(tài)，此時(shí)有向下的加速度．【解答】解：人站在磅秤上受重力和支持力，發(fā)現(xiàn)了自已的體重減少了，處于失重狀態(tài)，所以具有向下的加速度，

那么此時(shí)的運(yùn)動(dòng)可能是減速上升，也可能是加速下降．故答案為：減速上升，加速下降．11.小明同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)后，設(shè)計(jì)了一個(gè)課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計(jì)算踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，推算自行車的騎行速度。經(jīng)過騎行，他得到如下的數(shù)據(jù)：在時(shí)間t內(nèi)踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為N，那么腳踏板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度= ;要推算自行車的騎行速度，還需要測量的物理量有

；自行車騎行速度的計(jì)算公式v=

。參考答案：；牙盤的齒輪數(shù)m、飛輪的齒輪數(shù)n、自行車后輪的半徑R(牙盤的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車后輪的半徑R；解析：依據(jù)角速度的定義是；要求自行車的騎行速度，還要知道自行車后輪的半徑R，牙盤的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車后輪的半徑R;由，又，而，以上各式聯(lián)立解得。12.如圖所示，A、B兩滑環(huán)分別套在間距為1m的光滑水平細(xì)桿上，A和B的質(zhì)量之比為1∶3，用一自然長度為1m的輕彈簧將兩環(huán)相連，在A環(huán)上作用一沿桿方向的、大小為20N的拉力F，當(dāng)兩環(huán)都沿桿以相同的加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧與桿夾角為53°。（cos53°=0.6）則彈簧的勁度系數(shù)為________N/m。若突然撤去拉力F，在撤去拉力F的瞬間，A的加速度為a′，a′與a大小之比為

。參考答案：100N/m。

3:113.(4分)太陽內(nèi)部發(fā)生熱核反應(yīng)，每秒鐘輻射出的能量約為J，據(jù)此可做算太陽一年內(nèi)質(zhì)量將減少_______kg（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。參考答案：

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個(gè)木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細(xì)繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時(shí)A、B以共同速度v0運(yùn)動(dòng)，C靜止。某時(shí)刻細(xì)繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設(shè)共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動(dòng)量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為。考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律15.（選修3-3模塊）（4分）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用可忽略不計(jì)．現(xiàn)通過電熱絲對(duì)氣體a緩慢加熱一段時(shí)間后，a、b各自達(dá)到新的平衡狀態(tài)．試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強(qiáng)、溫度、內(nèi)能各如何變化？參考答案：

答案:

氣缸和隔板絕熱，電熱絲對(duì)氣體a加熱，a溫度升高，體積增大，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大；（2分）

a對(duì)b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大。（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，MN為其左邊界．磁場中放置一半徑為R的圓柱形金屬圓筒，圓心O到MN的距離OO1=2R，金屬圓筒軸線與磁場平行．金屬圓筒用導(dǎo)線通過一個(gè)電阻r0接地，最初金屬圓筒不帶電．現(xiàn)有一電子槍對(duì)準(zhǔn)金屬圓桶中心O射出電子束，電子束從靜止開始經(jīng)過加速電場后垂直于左邊界MN向右射入磁場區(qū)，已知電子質(zhì)量為m，電量為e．電子重力忽略不計(jì)．求：（1）最初金屬圓筒不帶電時(shí)，則a．當(dāng)加速電壓為U時(shí)，電子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大??；b．加速電壓滿足什么條件時(shí)，電子能夠打到圓筒上；（2）若電子束以初速度v0進(jìn)入磁場，電子都能打到金屬圓筒上（不會(huì)引起金屬圓筒內(nèi)原子能級(jí)躍遷），則當(dāng)金屬圓筒上電量達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，測量得到通過電阻r0的電流恒為I，忽略運(yùn)動(dòng)電子間的相互作用和金屬筒的電阻，求此時(shí)金屬圓筒的電勢φ和金屬圓筒的發(fā)熱功率P．（取大地電勢為零）參考答案：解：（1）a．設(shè)電子經(jīng)過電場加速后的速度為v1，由動(dòng)能定理，有：解得：b．令電子恰好打在圓筒上時(shí)，加速電壓為U0，設(shè)電子進(jìn)入磁場時(shí)速度為v2，軌道半徑為r，做出電子的軌跡如圖所示，O2為軌道的圓心．由幾何關(guān)系得：r2+（2R）2=（r+R）2解得：磁偏轉(zhuǎn)過程，根據(jù)牛頓第二定律，有：直線加速過程，根據(jù)動(dòng)能定理，有：解得：所以當(dāng)時(shí)，電子能夠打到圓筒上．（2）當(dāng)圓筒上的電量達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，圓筒上的電荷不再增加，此時(shí)通過r0的電流方向向上．根據(jù)歐姆定律，圓筒跟地面間的電壓大小為：U1=Ir0由0﹣φ=U1可得：φ=﹣Ir0單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)圓筒的電子數(shù)：故單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)圓筒上的電子的總能量：單位時(shí)間內(nèi)電阻消耗的能量：所以圓筒的發(fā)熱功率：P=E﹣Er=﹣I2r0答：（1）a．當(dāng)加速電壓為U時(shí)，電子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小為；b．加速電壓滿足條件時(shí)，電子能夠打到圓筒上；（2）此時(shí)金屬圓筒的電勢φ為=Ir0，金屬圓筒的發(fā)熱功率P為﹣I2r0．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）a．根據(jù)動(dòng)能定理對(duì)直線加速過程列式求解即可；b．先作出電子恰好打在圓筒上的臨界軌跡，結(jié)合幾何關(guān)系得到軌道半徑；然后根據(jù)牛頓第二定律并結(jié)合洛倫茲力提供向心力列式；最后聯(lián)立求解即可；（2）先根據(jù)歐姆定律求解電阻r0的電勢差，再根據(jù)電勢差的定義求解金屬圓筒的電勢；根據(jù)電荷守恒定律求解單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)圓筒上的電子數(shù)目，得到電子提供的總能量，根據(jù)焦耳定律求解電阻R0的單位時(shí)間熱量，最后根據(jù)能量守恒定律求解金屬圓筒的發(fā)熱功率P．17.如圖所示，在距水平地面高h(yuǎn)1＝1.2m的光滑水平臺(tái)面上，一個(gè)質(zhì)量m＝1kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，儲(chǔ)存的彈性勢能Ep＝2J?，F(xiàn)打開鎖扣K，物塊與彈簧分離后將以一定的水平速度向右滑離平臺(tái)，并恰好從B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入光滑豎直的圓弧軌道BC。已知B點(diǎn)距水平地面的高h(yuǎn)2＝0.6m，圓弧軌道BC的圓心O，C點(diǎn)的切線水平，并與水平地面上長為L＝2.8m的粗糙直軌道CD平滑連接，小物塊沿軌道BCD運(yùn)動(dòng)并與右邊的豎直墻壁會(huì)發(fā)生碰撞，重力加速度g＝10m/s2，空氣阻力忽略不計(jì)。試求：（1）小物塊運(yùn)動(dòng)到B的瞬時(shí)速度vB大小及與水平方向夾角（2）小物塊在圓弧軌道BC上滑到C時(shí)對(duì)軌道壓力Nc大?。?）若小物塊與墻壁碰撞后速度反向、大小變?yōu)榕銮暗囊话?，且只?huì)發(fā)生一次碰撞，那么小物塊與軌道CD之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)該滿足怎樣的條件.參考答案：⑴解法一:小物塊由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中做平拋運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒

（1分）

（2分）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：

（2分）解法二:小物塊由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中做平拋運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒

（1分）小物塊由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，小物塊由A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為：t＝＝s≈0.346s

（1分）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：tan＝，

解得：=60°

（1分）

（2分）

⑵根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知，h2＝R（1－cos∠BOC），解得：R＝1.2m

（1分）根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒可知，

（2分）對(duì)小球在圓弧軌道C點(diǎn)應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律

（2分）⑶依據(jù)題意知，

①μ的最大值對(duì)應(yīng)的是物塊撞墻前瞬間的速度趨于零，根據(jù)能量關(guān)系有：mgh1＋Ep＞μmgL

代入數(shù)據(jù)解得：μ＜

（2分）②對(duì)于μ的最小值求解，首先應(yīng)判斷物塊第一次碰墻后反彈，能否沿圓軌道滑離B點(diǎn)，設(shè)物塊碰前在D處的速度為v2，由能量關(guān)系有：mgh1＋Ep＝μmgL＋mv22第一次碰墻后返回至C處的動(dòng)能為：EkC＝mv22－μmgL

可知即使μ＝0，有：mv22＝14J

mv22＝3.5J＜mgh2＝6J，小物塊不可能返滑至B點(diǎn)

（2分）故μ的最小值對(duì)應(yīng)著物塊撞后回到圓軌道最高某處，又下滑經(jīng)C恰好至D點(diǎn)停止，因此有：mv22≤2μmgL，

聯(lián)立解得：μ≥

（1分）綜上可知滿足題目條件的動(dòng)摩擦因數(shù)μ值：≤μ＜

（1分）18.