山西省忻州市原平南河底中學高三物理模擬試題含解析

山西省忻州市原平南河底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，彈簧秤上端固定，下端拉住活塞提起氣缸，活塞與氣缸間無摩擦，氣缸內裝有一定質量的理想氣體，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F使缸內氣體的溫度升高，則在此過程中，氣體體積V與彈簧秤拉力F的變化情況是（

）A．V增大，F增大

B．V增大，F減小C．V增大，F不變

D．V不變，F不變參考答案：C2.一理想變壓器給負載供電，變壓器輸入電壓不變，如圖所示．電燈A上標有“10V,10W”的字樣，電燈B上標有“8V,20W”的字樣，滑動變阻器的總電阻為6Ω，當滑動觸頭由a端向b端滑動的過程中(不考慮電燈電阻的變化)．則圖中所有交流電表的讀數及輸入功率變化情況正確的是(均為理想電表)A．V1、V2不變，A1增大，A2增大，P先減小后增大B．V1、V2不變，A1、A2增大，P增大C．V1、V2不變，A1、A2減小，P先增大后減小D．V1不變，V2增大，A1減小，A2減小，P減小參考答案：B3.將甲物體從高處h以速度v水平拋出，同時將乙物體從同一高度釋放使其自由下落，不計空氣阻力，在它們落地之前，關于它們的運動的說法正確的是（

）A．兩物體在下落過程中，始終保持在同一水平面上B．甲物體先于乙物體落地C．兩物體的落地速度大小相等，方向不同D．兩物體的落地速度大小不相等，方向也不相同參考答案：AD4.如圖，一質量為M的光滑大圓環(huán)，用一細輕桿固定在豎直平面內；套在大環(huán)上質量為m的小環(huán)（可視為質點），從大環(huán)的最高處由靜止滑下．重力加速度大小為g．當小環(huán)滑到大環(huán)的最低點時，大環(huán)對輕桿拉力的大小為（）A．Mg﹣mgB．Mg+mgC．Mg+5mgD．Mg+10mg參考答案：

考點：向心力；牛頓第二定律．.專題：牛頓第二定律在圓周運動中的應用．分析：根據牛頓第二定律求出小環(huán)運動到最低點時，大環(huán)對它的拉力，再用隔離法對大環(huán)分析，求出大環(huán)對輕桿的拉力大?。獯穑航猓盒…h(huán)在最低點時，根據牛頓第二定律得：F﹣mg=m，得：F=mg+m，小環(huán)從最高到最低，由動能定理，則有：；對大環(huán)分析，有：T=F+Mg=m（g+）+Mg=5mg+Mg．故C正確，A、B、D錯誤．故選：C．點評：解決本題的關鍵搞清小環(huán)做圓周運動向心力的來源，運用牛頓第二定律進行求解．5.2016年“科學突破獎”頒獎儀式在美國舉行，我國科學家王貽芳獲得“基礎物理學突破獎”。在物理學的發(fā)展過程中，科學家們創(chuàng)造出了許多物理學研究方法，以下關于所用物理學研究方法的敘述正確的是（

）A．在不需要考慮帶電物體本身的大小和形狀時，用點電荷來代替物體的方法叫微元法B．在探究加速度、力和質量三者之間的關系時，先保持質量不變研究加速度與力的關系，再保持力不變研究加速度與質量的關系，該實驗采用了假設法C．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了理想模型法D．伽利略認為自由落體運動就是物體在傾角為90°的斜面上的運動，再根據銅球在斜面上的運動規(guī)律得出自由落體的運動規(guī)律，這是采用了實驗和邏輯推理相結合的方法參考答案：D考點：物理學研究方法二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（5分）一輛電動自行車銘牌上的技術參數如表中所示：質量為M＝70kg的人騎此電動車沿平直公路行駛，所受阻力為車和人總重的0.03倍，不計自行車自身的機械損耗。（1）僅在電動機提供動力的情況下，此車行駛的最大速度為________m/s；（2）僅在電動機提供動力的情況下，以額定輸出功率行駛，速度為3m/s時，加速度大小為_____m/s2。參考答案：6m/s，0.3m/s27.某同學利用數碼相機研究豎直上拋小球的運動情況。數碼相機每隔0．05s拍照一次，圖7是小球上升過程的照片，圖中所標數據為實際距離，則：

（1）圖中t5時刻小球的速度v5＝________m/s。

（2）小球上升過程中的加速度a＝________m/s2。

（3）t6時刻后小球還能上升的高度h=________m。參考答案：8.水平面上質量為m的滑塊A以速度v撞質量為m的靜止滑塊B，碰撞后A、B的速度方向相同，它們的總動量為___________；如果碰撞后滑塊B獲得的速度為v0，則碰撞后滑塊A的速度為____________。參考答案：mv，v－v0

9.如圖所示為某運動員在平靜的湖面訓練滑板運動的示意圖，在進行滑板運動時，水對滑板的作用力垂直于板面，大小為kv2，其中v為滑板的速率。某次運動中，在水平牽引力F作用下，當滑板和水面的夾角θ=37°時，滑板做勻速直線運動，相應的k=50kg/m，人和滑板的總質量為100kg，水平牽引力的大小為

牛，水平牽引力的功率為

瓦。參考答案：

答案：750N、

3750W10.如圖是甲、乙兩位同學在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中所得到的實驗結果，若用F表示兩個分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，則可以判斷________(選填“甲”或“乙”)同學的實驗結果是尊重事實的．

參考答案：甲11.如圖所示，物體靜止在光滑的水平面上，受一水平恒力F作用，要使物體在水平面上沿OA方向運動(OA與OF夾角為θ)，就必須同時再對物體施加一個恒力F，這個恒力的最小值等于

。參考答案：

答案：Fsinθ

12.盧瑟福用a粒子轟擊氮核時發(fā)現了質子.完成其核反應方程：_____________參考答案：13.如圖所示，矩形線圈面積為S,匝數為N,電阻為r，線圈接在阻值為R的電阻兩端，其余電阻不計，線圈繞OO軸以角速度在磁感應強度為B的勻強磁場中勻速轉動，電阻R兩端電壓的有效值為________，在線圈從圖示位置（線圈平面與磁場平行）轉過90的過程中，通過電阻R的電荷量為________參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機遇”號火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號，探測器上還裝著兩個相同的減速器(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，某次探測器的自動導航系統(tǒng)出現故障，從而使探測器只能勻速前進而不再避開障礙物．此時地球上的科學家只能對探測器進行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數據：

已知控制中心的信號發(fā)射和接收設備工作速度極快．科學家每次分析數據并輸入命令至少需要3s.問：(1)經過數據分析，你認為減速器是否執(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？請計算說明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動另一個備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測器不與障礙物相碰．

15.（09年大連24中質檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當光由玻璃射向空氣時，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點發(fā)生全反射。光線a右側的光線（如：光線b）經球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側的光線經半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應是

（1分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖15所示，一個質量m＝0.1kg的正方形金屬框總電阻R＝0.5Ω，金屬框放在表面絕緣的斜面AA′B′B的頂端(金屬框上邊與AA′重合)，自靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB′平行、寬度為d的勻強磁場后滑至斜面底端(金屬框下邊與BB′重合)，設金屬框在下滑過程中的速度為v，與此對應的位移為x，那么v2x圖象如圖16所示，已知勻強磁場方向垂直斜面向上，金屬框與斜面間的動摩擦因數μ＝0.5，取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6.圖15圖16(1)根據v2x圖象所提供的信息，計算出金屬框從斜面頂端滑至底端所需的時間t；(2)求出斜面AA′B′B的傾斜角θ；(3)求勻強磁場的磁感應強度B的大??；參考答案：(1)由v2x圖象可知：x1＝0.9m，v1＝3m/s，做勻加速運動，x2＝1.0m，v1＝3m/s，做勻速運動，x3＝1.6m，末速度v2＝5m/s，做勻加速運動，設線框在以上三段的運動時間分別為t1、t2、t3.則x1＝v1t1，所以t1＝0.6sx2＝v1t2，所以t2＝s.x3＝(v1＋v2)t3，t3＝0.4s，t＝t1＋t2＋t3＝s，(2)線框加速下滑時，由牛頓第二定律得mgsinθ－μmgcosθ＝ma，由a＝5.0m/s2得θ＝53°，(3)線框通過磁場時，線框做勻速直線運動，線框受力平衡，＋μmgcosθ＝mgsinθ，線框的寬度L＝d＝0.5x2＝0.5m．得B＝T.答案(1)s(2)53°(3)T17.如圖所示，光滑的平行金屬導軌CD與EF間距為L=lm，與水平夾角為=30o，導軌上端用導線CE連接(導軌和連接線電阻不計)，導軌處在磁感應強度為B=0．1T、方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中。一根電阻為R=1的金屬棒MN兩端有導電小輪擱在兩導軌上，棒上有吸水裝置P。取沿導軌向下為x軸正方向，坐標原點在CE中點，開始時棒處在x=0位置(即與CE重合)，棒的起始質量不計。當棒自靜止起下滑時，便開始吸水，質量逐漸增大，設棒質量的增大與位移x的平方根成正比，即m=，k為一常數，k=0.1kg/m1/2。求：

(1)金屬棒下滑2m位移過程中，流過棒的電荷量是多少?

(2)猜測金屬棒下滑過程中做的是什么性質的運動，并加以證明。

(3)金屬棒下滑2m位移時速度為多大?參考答案：18.2013年12月14日，我國的“嫦娥三號”探月衛(wèi)星實現月面軟著陸。落月是從15km高度開始，經過了大約12min時間，嫦娥三號依靠自主控制，經過了主減速段、快速調整段、接近段、懸停段、避障段、緩速段等6個階段，相對速度從1.7km/s逐漸減為零，最后以自由落體方式走完幾米之后，平穩(wěn)“站”上月球表面。（1）已知月球質量是地球質量的，月球半徑是地球半徑的。若嫦娥三號從h=8.1m高度自由下落到月球表面，與在地球上從多大高度自由下落到地面的著陸速度相同？（2）“玉兔號”是無人駕駛月球車，最大速度可達到200m/h，在一次執(zhí)行指令時，它從靜止開始以額定功率啟動，在水平月面上做直線運動，經18s達到最大速度，已知月球表面重力加速度為1.8m/s2，月球車所受阻力恒為車重的0.02倍。求這段時間內月球車運動的距離（結果保留兩位有效數字）。參考答案：（1）1.6m（2）0.96m解析：（1）設月球質量為M，半徑為R，其表面重力加速度為g，地球質量為，半徑為，其表面重力加速度為，則

解得

設著陸速度為v，月球表面自由下落h高度相當于地球上下降高度，則