山西省陽泉市李家莊中學(xué)高三物理模擬試題含解析

山西省陽泉市李家莊中學(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1.一電荷量為q的點(diǎn)電荷，在電場中從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場力對該電荷做的功為w，則a、b兩點(diǎn)間的電勢差U等于

A．W

B．qW

C．

D．參考答案：D2.2012年初，我國宣布北斗導(dǎo)航系統(tǒng)正式商業(yè)運(yùn)行。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”，具有導(dǎo)航、定位等功能?！氨倍贰毕到y(tǒng)中兩顆工作星均繞地心O做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑為r，某時刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置（如圖所示）．若衛(wèi)星均順時針運(yùn)行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計衛(wèi)星間的相互作用力．則以下判斷中正確的是：A．這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為

B．衛(wèi)星l由位置A運(yùn)動至位置B所需的時間為C．衛(wèi)星l向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星2D．衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動到位置B的過程中萬有引力做正功參考答案：A3.（單選）如圖所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，現(xiàn)用支鉛筆貼著細(xì)線的左側(cè)水平向右以速度v勻速移動，運(yùn)動過程中保持鉛筆的高度不變，懸掛橡皮的那段細(xì)線保持豎直，則在鉛筆未碰到橡皮前，橡皮的運(yùn)動情況是(

)A．橡皮的運(yùn)動軌跡是一條直線

B．橡皮在水平方向上作勻速運(yùn)動C．橡皮在豎直方向上作勻速運(yùn)動

D．橡皮在圖示位置時的速度大小為參考答案：B4.有7個完全相同的金屬框，表面涂有絕緣層．如圖所示，A是一個框，B是兩個框并列捆在一起，C是兩個框上下疊放捆在一起，D是兩個框前后疊放捆在一起．將他們同時從同一高度由靜止釋放，穿過水平向里的勻強(qiáng)磁場，最后落到水平地面．關(guān)于金屬框的運(yùn)動，以下說法正確的是（）A．D最先落地 B．C最后落地C．A、B、D同時落地 D．B最后落地參考答案：C【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；安培力．【分析】設(shè)金屬框的質(zhì)量為m，邊長為L，剛剛進(jìn)入磁場時的速度為v，然后寫出電動勢和感應(yīng)電流的表達(dá)式，和安培力的表達(dá)式，最后結(jié)合運(yùn)動學(xué)的公式分析比較AB、B、D金屬框的運(yùn)動情況即可．而C金屬框與BD金屬框的比較，需要使用動量定理，結(jié)合運(yùn)動的過程進(jìn)行分析．【解答】解：設(shè)每一個金屬框的質(zhì)量為m，邊長為L，電阻值為R，剛剛進(jìn)入磁場時的速度為v，則：單個的金屬框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：E=BLv感應(yīng)電流：I=受到的安培力：F=BIL=金屬框在進(jìn)入磁場時受到重力和安培力的作用，以向下為正方向，則其加速度：a=B是兩個框并列捆在一起，總質(zhì)量是2m，進(jìn)入磁場時受到的安培力是2F，所以加速度：；C是兩個框上下疊放捆在一起，總質(zhì)量是2m，但進(jìn)入磁場時受到的安培力是F，所以加速度：D是兩個框前后疊放捆在一起，總質(zhì)量也是2m，進(jìn)入磁場時受到的安培力也是2F，所以加速度：aD=a；由以上的分析可知，A、B、D三個金屬框在進(jìn)入磁場的過程中的加速度相等，所以運(yùn)動的情況是完全相同的，所以ABD三個金屬框同時落地．設(shè)金屬框進(jìn)入磁場的時間為△t，平均電動勢為，則流過金屬框任意截面的電量q：每一個金屬框受到的安培力產(chǎn)生的沖量：=可知在金屬框進(jìn)入磁場的過程中安培力產(chǎn)生的總沖量與下降的高度無關(guān)，與金屬框進(jìn)入磁場的速度大小也無關(guān)．但是，由于在四個金屬框剛剛進(jìn)入磁場時，C受到的安培力是B、D金屬框的一半，所以安培力的沖量比較小，所以在進(jìn)磁場的最初的一段時間內(nèi)，C受到的安培力的沖量小，根據(jù)動量定理可知，金屬框進(jìn)磁場的一段時間內(nèi)C向下的速度大，一直到C全部進(jìn)入磁場的高度的位置時，BCD的速度才重新相等．所以在這一段的時間的位移內(nèi)C的時間比較?。訡一定是最早落地．綜上所述，只有C選項正確．故選：C5.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在電梯的天花板上豎直懸掛一只彈簧測力計，并在彈簧測力計的鉤上懸掛一個重為10N的鉤碼．彈簧測力計彈力隨時間變化的規(guī)律可通過一傳感器直接得出，如圖所示．則下列分析錯誤的是A．從t1時刻到t2時刻，鉤碼處于失重狀態(tài)B．從t3時刻到t4時刻，鉤碼處于失重狀態(tài)C．開始電梯可能停在10樓，先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后停在1樓D．開始電梯可能停在1樓，先加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最后停在10樓參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直，一個質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時恰好對軌道沒有壓力．已知AP＝3R，重力加速度為g，則小球從P到B的運(yùn)動過程中，合外力做功___________,摩擦力做功為________.參考答案：mgR/2,-3mgR/27.為了研究電阻RX的伏安特性，某同學(xué)設(shè)計了甲、乙兩個電路，如圖所示。圖中對應(yīng)的同種儀器的規(guī)格都相同，滑動變阻器R的最大阻值為20Ω，電池的電動勢E=6V，忽略內(nèi)阻。接通電路，調(diào)節(jié)變阻器R的滑片P，電阻RX的電壓變化范圍為0~6V的是

圖；當(dāng)兩電路中變阻器的滑片P都滑到最右端時，發(fā)現(xiàn)甲、乙兩電路消耗的電功率之比為3∶1，則此時RX的阻值為

Ω。

參考答案：

答案：甲、

408.某同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路測量電壓表的內(nèi)阻和電阻絲的電阻，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：兩節(jié)干電池、電阻箱R0、粗細(xì)均勻的電阻絲、與電阻絲接觸良好的滑動觸頭P、開關(guān)、靈敏電流計（靈敏電流計的零刻度在表盤正中央）、待測電壓表、導(dǎo)線。他進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)操作：（1）按原理圖1將如圖2所示的實(shí)物圖連接成完整電路，請你幫他完成實(shí)物連線_______；（2）先將電阻箱的阻值調(diào)至最大，將滑動觸頭P移至電阻絲的正中間位置；（3）閉合開關(guān)K，將電阻箱的阻值逐漸減小，當(dāng)電阻箱的阻值為R0時，靈敏電流計示數(shù)為0，可知電壓表內(nèi)阻RV＝_________；（4）將電阻箱的阻值調(diào)至0，將cd導(dǎo)線斷開，然后將滑動觸頭P移至最左端。此時電壓表的示數(shù)為U，靈敏電流計的示數(shù)為I，則電阻絲的電阻為_____________，測得的電阻值______________（填“偏大”“偏小”或“準(zhǔn)確”）。參考答案：

(1).電路連線如圖:

(2).R0

(3).

(4).偏大【詳解】（1）電路連線如圖：（3）靈敏電流計的示數(shù)為0時，說明電壓表和電阻箱分壓之比與電阻絲右邊和左邊電阻分壓相等，故；（4）將電阻箱的阻值調(diào)至0，將cd導(dǎo)線斷開，將滑動觸頭P移至最左端后，電阻絲的全部電阻與靈敏電流計串聯(lián)，電壓表測量的是靈敏電流計和電阻絲的總電壓，電阻絲電阻的測量值，因?yàn)椴捎昧藘?nèi)接法，，故電阻的測量值偏大。9.（6分）有一種測定導(dǎo)電液體深度的傳感器，它的主要部分是包著一層電介質(zhì)的金屬棒與導(dǎo)電液體形成的電容器（如圖所示）。如果電容增大，則說明液體的深度h

（填“增大”、“減小”或“不變”）；將金屬棒和導(dǎo)電液體分別接電源兩極后再斷開，當(dāng)液體深度h減小時，導(dǎo)電液與金屬棒間的電壓將

（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：

答案：增大（3分）

增大（3分）10.如圖所示，實(shí)線是一列簡諧橫波在t1時刻的波形圖，虛線是在t2=(t1＋0.2)s時刻的波形圖．若波速為35m/s，則質(zhì)點(diǎn)M在t1時刻的振動方向?yàn)?/p>

；若在t1到t2的時間內(nèi)，M通過的路程為1m，則波速為

m/s．參考答案：向下2511.如圖所示，質(zhì)量分別為mA、mB的兩物塊A、B，疊放在一起，共同沿傾角為的斜面勻速下滑，斜面體放在水平地面上，且處于靜止?fàn)顟B(tài)。則B與斜面間動摩擦因數(shù)為

，A所受滑動摩擦力大小為

。參考答案：；以整體為研究對象有：（mA+mB）gsinθ=（mA+mB）gμcosθ，即有g(shù)sinθ=μgcosθ，解得μ=；隔離出A來，A所受的靜摩擦力與其重力沿斜面的分力大小相等，即f=mAgsinθ。12.某同學(xué)設(shè)計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖中（甲）為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖。鉤碼的總質(zhì)量為，小車和砝碼的總質(zhì)量為（1）他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為下列說法中正確的是________（選填字母代號）.A．實(shí)驗(yàn)時要平衡摩擦力

B．實(shí)驗(yàn)時不需要平衡摩擦力C．鉤碼的重力要遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總重力

D．實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時應(yīng)先釋放小車再接通電源（2）如圖（乙）所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計數(shù)點(diǎn)(每打5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn))，已知打點(diǎn)計時器采用的是頻率為50HZ的交流電，其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm。則打C點(diǎn)時小車的速度為

m/s，小車的加速度是

m/s2。(計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)（3）由于他操作不當(dāng)?shù)玫降腶－F關(guān)系圖象如圖所示，其原因是：_______________________________________

(4)實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量和的選取，以下最合理的一組是（

）

A.=200,=10、15、20、25、30、40B.=200,=20、40、60、80、100、120C.=400,=10、15、20、25、30、40D.=400,=2040、60、80、100、120參考答案：（1）AC(2分，選對一個給1分)

（2）

1.24(2分)

6.22(2分)（3）沒有平衡摩擦力或木板的傾角過?。?分）

（4）C（2分）13.右圖為小車做直線運(yùn)動的s－t圖，則小車在BC段做______運(yùn)動，圖中B點(diǎn)對應(yīng)的運(yùn)動狀態(tài)的瞬時速度大小是______m/s。參考答案：勻速

1.6-2.1

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（16分）如圖所示，物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長的細(xì)繩連接，跨放在質(zhì)量不計的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h(yuǎn)=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時間后細(xì)繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運(yùn)動，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細(xì)繩繃直時的運(yùn)動時間t；（2）A的最大速度v的大?。唬?）初始時B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運(yùn)動，有：解得：（2）設(shè)細(xì)繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細(xì)繩繃直瞬間，細(xì)繩張力遠(yuǎn)大于A、B的重力，A、B相互作用，總動量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統(tǒng)獲得的速度：之后A做勻減速運(yùn)動，所以細(xì)繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。15.如圖，光滑絕緣底座上固定兩豎直放置、帶等量異種電荷的金屬板a、b，間距略大于L，板間電場強(qiáng)度大小為E，方向由a指向b，整個裝置質(zhì)量為m?，F(xiàn)在絕綠底座上施加大小等于qE的水平外力，運(yùn)動一段距離L后，在靠近b板處放置一個無初速度的帶正電滑塊，電荷量為q，質(zhì)量為m，不計一切摩擦及滑塊的大小，則(1)試通過計算分析滑塊能否與a板相撞(2)若滑塊與a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時，外力F做了多少功?參考答案：（1）恰好不發(fā)生碰撞（2）【詳解】(1)剛釋放小滑塊時，設(shè)底座及其裝置的速度為v由動能定理：放上小滑塊后，底座及裝置做勻速直線運(yùn)動，小滑塊向右做勻加速直線運(yùn)動當(dāng)兩者速度相等時，小滑塊位移絕緣底座的位移故小滑塊剛好相對絕緣底座向后運(yùn)動的位移，剛好不相碰(2)整個過程絕緣底座位移為3L則答：(1)通過計算分析可各滑塊剛好與a板不相撞；(2)滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時，外力F做功為3qEL。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖是一組滑輪裝置，繩子都處于豎直狀態(tài)，不計繩子和滑輪質(zhì)量及一切阻力，懸掛的兩物體質(zhì)量分別為m1=m，m2=4m，m1下端通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧與地面相連（重力加速度為g，輕質(zhì)彈簧始終處于彈性限度之內(nèi)）求：（1）系統(tǒng)處于靜止時彈簧的形變量；（2）用手托住m2且讓m1靜止在彈簧上，繩子繃直但無拉力，放手之后兩物體的運(yùn)動發(fā)生在同一豎直平面內(nèi)，求m2運(yùn)動的最大速度．參考答案：（1）

（2）（1）彈簧處于拉伸狀態(tài)

對

對

伸長量：

（2）釋放的初始時刻，對

有

當(dāng)速度最大時，兩者加速度都等于零。由機(jī)械能守恒：

由速度關(guān)系：

解得：

17.（20分）磁流體推進(jìn)船的動力來源于電流與磁場間的相互作用。圖1是平靜海面上某實(shí)驗(yàn)船的示意圖，磁流體推進(jìn)器由磁體、電極和矩形通道（簡稱通道）組成。如圖2所示，通道尺寸a＝2.0m，b＝0.15m、c＝0.10m。工作時，在通道內(nèi)沿z軸正方向加B＝8.0T的勻強(qiáng)磁場；沿x軸正方向加勻強(qiáng)電場，使兩金屬板間的電壓U＝99.6V；海水沿y軸正方向流過通道。已知海水的電阻率ρ＝0.22Ω·m。（1）船靜止時，求電源接通瞬間推進(jìn)器對海水推力的大小和方向；（2）船以vs＝5.0m/s的速度勻速前進(jìn)。若以船為參照物，海水以5.0m/s的速率涌入進(jìn)水口由于通道的截面積小球進(jìn)水口的截面積，在通道內(nèi)海水速率增加到vd＝8.0m/s。求此時兩金屬板間的感應(yīng)電動勢U。（3）船行駛時，通道中海水兩側(cè)的電壓U/＝U－U計算，海水受到電磁力的80%可以轉(zhuǎn)化為對船的推力。當(dāng)船以vs＝5.0m/s的船速度勻速前進(jìn)時，求海水推力的功率。參考答案：解析