湖南省常德市瑜遠中學高三物理模擬試題含解析

湖南省常德市瑜遠中學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.如圖所示，兩等量異種點電荷，以兩電荷連線的中點O為圓心畫出半圓，在半圓上有a、b、c三點，a,c分別為半圓與兩電荷連線的交點，b點在兩電荷連線的垂直平分線上，下列說法正確的是(

)A．a(chǎn)、c兩點的電場強度相同B．a(chǎn)、c兩點的電勢相同C．負電荷在a點的電勢能大于在b點的電勢能D．將正電荷由c點移到b點電場力做負功參考答案：AD根據(jù)等量異號點電荷電場線的對稱性可知，a、c兩處電場線疏密程度相同，則場強大小相同，場強方向都沿ac方向，所以ac兩點的電場強度相同．故A正確．

根據(jù)順著電場線電勢降低可知，a點的電勢高于c點的電勢．故B錯誤．

兩等量異號點電荷連線的垂直平分線是一條等勢線，b點的電勢與O點電勢相等，a點的電勢高于O點的電勢，則知a點的電勢高于b點的電勢．由于負電荷在電勢高處電勢能小，故負電荷在a點的電勢能小于在b點的電勢能．故C錯誤．

將正電荷由c移到b電場力做的功等于由由c移到o電場力做的功，逆著電場線方向移動正電荷電場力做負功．故D正確．2.（單選）在光滑水平面上，一物體在水平力F的作用下，由靜止開始做直線運動，F(xiàn)隨位移s變化的圖線如圖所示，下列描述其位移－時間（s－t）和速度－時間（v－t）關系圖像正確的是 參考答案：C3.如圖（a）所示，A、B為釘在光滑水平面上的兩根鐵釘，小球C用細繩拴在鐵釘B上（細繩能承受足夠大的拉力），A、B、C、在同一直線上。t=0時，給小球一個垂直于繩的速度，使小球繞著兩根鐵釘在水平面上做圓周運動。在0≤t≤10s時間內(nèi)，細繩的拉力隨時間變化的規(guī)律如圖（b）所示，則下列說法中正確的有兩釘子間的距離為繩長的1/6t=10.5s時細繩拉力的大小為6Nt=14s時細繩拉力的大小為10N細繩第三次碰釘子到第四次碰釘子的時間間隔為3s參考答案：ABD4.（多選）如圖所示，在平面直角坐標系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場，其邊界過原點O和y軸上的點a(0，L)。一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從a點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的b點射出磁場，此時速度方向與x軸正方向的夾角為60°。下列說法中正確的是A．電子在磁場中運動的時間為B．電子在磁場中運動的時間為C．磁場區(qū)域的圓心坐標為D．電子在磁場中做圓周運動的圓心坐標為(0，－L)參考答案：BD

試題分析：設電子在磁場中軌跡的半徑為r，運動軌跡如圖，電子在磁場中偏轉(zhuǎn)角600，為由幾何關系，解得軌跡半徑，電子在磁場中做圓周運動的圓心坐標為（0，-L）；電子在磁場中的運動周期，電子在磁場中的運動時間；由幾何關系，得b點的坐標為，所以磁場區(qū)域的圓心坐標為，正確選項為B、D?？键c：本題考查了帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)問題。5.如圖所示，小球從斜面的頂端A處以大小為的初速度水平拋出，恰好落到斜面底部的B點，且此時的速度大小，空氣阻力不計，該斜面的傾角為（

）A.60° B.45° C.37° D.30°參考答案：B根據(jù)平行四邊形定則知，落到底端時豎直分速度為：，則運動的時間為：，設斜面的傾角為，則有，解得，B正確．【點睛】解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結合運動學公式靈活求解，也可以結合平拋運動速度與水平方向夾角正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍進行求解．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.汽車發(fā)動機的功率為50kW，若汽車總質(zhì)量為5×103kg，在水平路面上行駛時，所受阻力大小恒為5×103N，則汽車所能達到的最大速度為________m/s，若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運動，這一過程能維持的時間為________s。參考答案：10

40/37.如圖所示為甲、乙、丙三個物體在同一直線上運動的s-t圖象，比較前5s內(nèi)三個物體的平均速度大小為____________；比較前10s內(nèi)三個物體的平均速度大小有′____′____′（填“>”“=’“<”）參考答案：>

>

=

=8.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，理想氣體的溫度

▲

（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中，理想氣體吸收的熱量

▲

它對外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：升高（2分），等于9.放射性同位素C被考古學家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物體的年代．宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會形成很不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個新核，其半衰期為5730年．該衰變的核反應方程式為．C的生成和衰變通常是平衡的，即生物機體中C的含量是不變的．當生物體死亡后，機體內(nèi)C的含量將會不斷減少．若測得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有11460年．參考答案：：解：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，．經(jīng)過一個半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，測得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%，根據(jù)=得，n=2，即經(jīng)過2個半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案為：；

1146010.在測定勻變速直線運動加速度的實驗中，選定一條紙帶如圖所示，每相鄰兩個記數(shù)點之間有四個點未打出，其中0、1、2、3、4、5、6都為記數(shù)點，電源頻率為50HZ．測得：x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm．（1）在計時器打出點4時，小車的速度為：v4=0.314m/s．（2）該勻變速直線運動的加速度的大小a=0.496m/s2．（結果均保留三位有效數(shù)字）參考答案：考點：測定勻變速直線運動的加速度．版權所有專題：實驗題；直線運動規(guī)律專題．分析：根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上4點時小車的瞬時速度大小．解答：解：電源頻率為50Hz，打點時間間隔是0.02s，由于兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出，相鄰計數(shù)點間的時間間隔t=0.02×5=0.1s，勻變速直線運動某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度，在計時器打出點4時，小車的速度為：v4==≈0.314m/s；由勻變速直線運動的推論公式：△x=at2可知，加速度的大小：a===≈0.496m/s2，故答案為：0.314；0.496．11.（4分）如圖甲，合上開關，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極K，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零．調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當電壓表讀數(shù)小于0.60V時，電流表讀數(shù)仍不為零，當電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時，電流表讀數(shù)為零．由此可知，光電子的最大初動能為

．把電路改為圖乙，當電壓表讀數(shù)為2V時，而照射光的強度增到原來的三倍，此時電子到達陽極時的最大動能是

．

參考答案：0.6eV，2.6eV解：因為反向電壓為0.60V時，電流表讀數(shù)為零，則光電子的最大初動能Ekm=eU=0.6eV．電路改為圖乙，當電壓表讀數(shù)為2V時，知該電壓為正向電壓，照射光的強度增到原來的三倍，最大初動能不變，則電子到達陽極時的最大動能為Ek=0.6eV+2eV=2.6eV．故答案為：．12.某研究性學習小組進行了如下實驗：如圖所示，在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水，水中放一個紅蠟做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標原點以速度v=8cm/s勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運動。同學們測出某時刻R的坐標為（3，8）,此時R的速度大小為

cm/s，R在上升過程中運動軌跡的示意圖是

。（R視為質(zhì)點）參考答案：10

cm/s，

D

13.質(zhì)點做初速度為零的勻變速直線運動，加速度為，則質(zhì)點在第3s初的速度是____________m／s，在第3s末的速度是_____________m/s。參考答案：6m/s，9m/s三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（2013?黃岡模擬）某種材料的三棱鏡截面ABC如圖所示，底邊BC水平且鍍銀，其中∠A=90°，∠B=60°，一束豎直向下的光束從AB邊上的M點入射，經(jīng)過BC面反射后，從AC邊上的N點平行于BC邊射出，且MN連線平行于BC．求：（Ⅰ）光線在M點的折射角；（Ⅱ）三棱鏡的折射率．（可用根式表示）參考答案：（Ⅰ）光線在M點的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．考點： 光的折射定律．專題： 光的折射專題．分析： （Ⅰ）由幾何知識求出光線在M點的入射角和折射角．（Ⅱ）運用折射定律求解三棱鏡的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如圖，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由題意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根據(jù)折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根據(jù)反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即為：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光線在M點的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．點評： 本題是幾何光學問題，作出光路圖，運用幾何知識求出入射角和折射角是解題的關鍵之處，即能很容易解決此類問題．15.（6分）題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波某時刻的波形圖，質(zhì)點P的振動周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點此時的振動方向。參考答案：；P點沿y軸正向振動考點：本題考查橫波的性質(zhì)、機械振動與機械波的關系。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.已知阿伏伽德羅常數(shù)為6.0×1023mol-1，在標準狀態(tài)（壓強p0=1atm、溫度t0=0℃）下理想氣體的摩爾體積都為22.4L，已知第（2）問中理想氣體在狀態(tài)C時的溫度為27℃，求該氣體的分子數(shù)（計算結果保留兩位有效數(shù)字）．參考答案：設理想氣體在標準狀態(tài)下體積為V，由氣體實驗定律得

（1分）代入數(shù)據(jù)得V=2.73L

（1分）該氣體的分子數(shù)17.圖所示，兩彼此平行的金屬導軌MN、PQ水平放置，左端與一光滑絕緣的曲面相切，右端接一水平放置的光滑“>”形金屬框架NDQ，∠NDQ=1200，ND與DQ的長度均為L，MP右側空間存在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場。導軌MN、PQ電阻不計，金屬棒與金屬框架NDQ單位長度的電阻值為r，金屬棒質(zhì)量為m，長度與MN、PQ之間的間距相同，與導軌MN、PQ的動摩擦因數(shù)為。現(xiàn)讓金屬棒從曲面上離水平面高h的位置由靜止釋放，金屬棒恰好能運動到NQ邊界處。(1)剛進入磁場時回路的電流強度i0；(2)棒從MP運動到NQ所用的時間為t，求導軌MN、PQ的長度s；(3)棒到達NQ后，施加一外力使棒以恒定的加速度a繼續(xù)向右運動，求此后回路中電功率的最大值pmax。參考答案：；；【詳解】解：(1)金屬棒從光滑絕緣曲面向下運動，機械能守恒，設剛進入MP邊界時，速度大小為，則：解得：

剛進入磁場時產(chǎn)生的感應電動勢：

導軌寬度：回路電阻：聯(lián)立可得：(2)設長度為S，從MP到NQ過程中的任一時刻，速度為，在此后無窮小的時間內(nèi)，根據(jù)動量定理：得：

(3)金屬棒勻加速運動，切割磁感線的有效長度為：產(chǎn)生感應電動勢：回路的瞬時電阻：功率：金屬棒運動到D點，所需的時間設為，則有：解得：當時，

18.某種發(fā)電機的內(nèi)部結構平面圖如圖甲，永磁體的內(nèi)側為半圓柱面形，它與圓柱形鐵芯之間的窄縫間形成如圖所示B=0.5T的磁場．在磁場中有一個如圖乙所示的U形導線框abcd．已知線框ab和cd邊長均為0.2m，bc邊長為0.4m，線框以ω=200πrad/s角速度順時針勻速轉(zhuǎn)動．（1）從bc邊轉(zhuǎn)到圖甲所示正上方開始計時，求t=2.5×10﹣3s這一時刻線框中感應電動勢的大小，并在給定的坐標平面內(nèi)畫出ad兩點電勢差Uad隨時間變化的關系圖線．（感應電動勢的結果保留兩位有效數(shù)字，Uad正值表示Ua＞Ud）（2）如將此電壓加在圖丙所示的豎直放置的平行金屬板上，且電動勢為正時E板電勢高，讓一質(zhì)量為m=6.4×10﹣13kg，電量為q=3.2×10﹣10C的帶正電微粒從時刻開始由E板出發(fā)向F板運動，已知EF兩板間距L=0.5m，粒子從E運動到F用多長時間？（粒子重力不計）參考答案：解：（1）線框轉(zhuǎn)動過程中，bc邊始終和磁場方向垂直，感應電動勢大小不變，設t=2.5×10﹣3s的感應應電動勢為E：E=BL2?L1ω…①帶入數(shù)據(jù)得：E=25V…②線框轉(zhuǎn)動的周期：，根據(jù)安培定則，從t=0開始，內(nèi)Uad為正值，內(nèi)Uad為負值，圖象如圖，t=2.5×10﹣3s這一時刻線框轉(zhuǎn)動，所以線框中的感應電動勢的大小為25V．（2）在EF上加電壓后，板間產(chǎn)生強度E不變，方向交替變化的勻強電場，微粒時刻開始運動，運動情況如圖，設微粒在電場中運動的加速度為a，則有：…③其中…④…⑤…⑥微粒在一個周期內(nèi)前進的距離S=2S1﹣2S1…⑦由③④⑤⑥各式得：S=0.125m由于粒子做往復運動，所以實際運動時間小于4T，設運動總時間為t，t=3T+2×0.3T﹣△t…⑧其中△t滿足：…⑨由以上各式t=3.32×10﹣2s…⑩答：（1）t=2.5×10﹣3s這一時刻線框中感應電動勢的大小為25V，ad兩點電勢差Uad隨時間變化的關系圖線如圖．（2）粒子從E運動到F用的時間為3.32×10﹣2s．【分析】（1）根據(jù)法拉第電磁感應