浙江省紹興市諸暨湄池中學(xué)高三物理模擬試題含解析

浙江省紹興市諸暨湄池中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(雙選)有一物體在離水平地面高處以初速度水平拋出，落地時(shí)速度為，豎直分速度為vy，水平射程為，不計(jì)空氣阻力，則物體在空中飛行的時(shí)間為A．

B．

C．

D．參考答案：BD2.同位素是指

(

)

A.核子數(shù)相同而質(zhì)子數(shù)不同的原子

B.核子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子

C.質(zhì)子數(shù)相同而核子數(shù)不同的原子

D.中子數(shù)相同而核子數(shù)不同的原子參考答案：D3.一個(gè)磁場(chǎng)的磁感線如圖4所示，一個(gè)小磁針被放入磁場(chǎng)中，則小磁針將(

)A．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

B．向左移動(dòng)

C．向右移動(dòng)

D．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

參考答案：A4.（單選）太陽(yáng)能熱水器就是一種光熱轉(zhuǎn)換裝置，它的主要轉(zhuǎn)換器件是真空玻璃管，這些玻璃管將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成水的內(nèi)能。如圖所示，真空玻璃管上采用鍍膜技術(shù)增加透射光，使盡可能多的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能，這種鍍膜技術(shù)的物理依據(jù)是

（

）A．光的干涉

B．光的衍射C．光的直線傳播

D．光的粒子性參考答案：A5.如圖所示的豎直平面內(nèi)，水平條形區(qū)域I和Ⅱ內(nèi)有方向垂直豎直平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其寬度均為d，I和Ⅱ之間有一寬度為h的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域，h＞d．一質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為d的正方形線框從距區(qū)域I上邊界高度h處由靜止釋放，線框能勻速地通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域I和Ⅱ，重力加速度為g，空氣阻力忽略不計(jì)．則下列說(shuō)法正確的是（）A．區(qū)域I與區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的比值BⅠ：BⅡ一定大于lB．線框通過(guò)區(qū)域I和區(qū)域Ⅱ時(shí)的速度大小之比VⅠ：VⅡ=：1C．線框通過(guò)區(qū)域I和區(qū)域Ⅱ時(shí)產(chǎn)生的熱量相等D．線框通過(guò)區(qū)域I和區(qū)域Ⅱ時(shí)通過(guò)線框某一橫截面的電荷量相等參考答案：AC【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；功能關(guān)系；閉合電路的歐姆定律；焦耳定律．【分析】根據(jù)動(dòng)能定理判斷線框在兩個(gè)磁場(chǎng)中速度大小，再根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件分析磁感應(yīng)強(qiáng)度大小關(guān)系；根據(jù)功能關(guān)系分析線框通過(guò)區(qū)域I和區(qū)域Ⅱ時(shí)產(chǎn)生的熱量；根據(jù)電荷量經(jīng)驗(yàn)公式通過(guò)線框某一橫截面的電荷量．【解答】解：AB、設(shè)線框通過(guò)區(qū)域I和區(qū)域Ⅱ時(shí)的速度大小分別為vⅠ、vⅡ，根據(jù)動(dòng)能定理可得：mgh=，mg（2h﹣d）=，由于h＞d，所以VⅠ＜VⅡ；根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可得：BId=mg，即，所以有，，BⅠ：BⅡ=＞1，故A正確、B錯(cuò)誤；C、根據(jù)功能關(guān)系可知，線框勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，重力勢(shì)能的減少等于產(chǎn)生的焦耳熱，所以線框通過(guò)區(qū)域I和區(qū)域Ⅱ時(shí)產(chǎn)生的熱量相等，故C正確；D、根據(jù)電荷量計(jì)算公式可得q=It=，由于兩個(gè)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度不同，所以線框通過(guò)區(qū)域I和區(qū)域Ⅱ時(shí)通過(guò)線框某一橫截面的電荷量不相等，故D錯(cuò)誤．故選：AC．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在兩端封閉、粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一股水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊空氣柱的長(zhǎng)度分別為l1=18.0cm和l2=12.0cm，左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0cmHg。現(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒(méi)有氣體從管的一邊通過(guò)水銀逸入另一邊。求U形管平放時(shí)兩邊空氣柱的長(zhǎng)度。在整個(gè)過(guò)程中，氣體溫度不變。參考答案：7.5cm試題分析

本題考查玻意耳定律、液柱模型、關(guān)聯(lián)氣體及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。解析設(shè)U形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊氣體的壓強(qiáng)分別為p1和p2。U形管水平放置時(shí)，兩邊氣體壓強(qiáng)相等，設(shè)為p，此時(shí)原左、右兩邊氣體長(zhǎng)度分別變?yōu)閘1′和l2′。由力的平衡條件有①式中為水銀密度，g為重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1=pl1′②p2l2=pl2′③l1′–l1=l2–l2′④由①②③④式和題給條件得l1′=22.5cm⑤l2′=7.5cm⑥7.2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)原理。如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。圖中標(biāo)有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽(yáng)級(jí)。理想電流計(jì)可檢測(cè)通過(guò)光電管的電流，理想電壓表用來(lái)指示光電管兩端的電壓。現(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計(jì)中有示數(shù)，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右滑動(dòng)，電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，光電管陰極材料的逸出功為________，若增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)________（填“為零”或“不為零”）。參考答案：4.5eV

為零8.（選修3-4）（3分）圖甲是一列簡(jiǎn)諧波某時(shí)刻的波動(dòng)圖像，圖乙為該波源的振動(dòng)圖像。根據(jù)圖示信息可知該波的波速是

m/s。

參考答案：

答案：20m/s（3分）9.如圖，傾角為θ的光滑斜面固定在地面上，長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細(xì)線將質(zhì)量為m的物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時(shí)物塊未到達(dá)地面）．則在此過(guò)程中，軟繩重力勢(shì)能共變化了mgl（1﹣sinθ）；軟繩離開斜面時(shí)，小物塊的速度大小為．參考答案：考點(diǎn)：功能關(guān)系；動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化．分析：分別研究物塊靜止時(shí)和軟繩剛好全部離開斜面時(shí)，軟繩的重心離斜面頂端的高度，確定軟繩的重心下降的高度，研究軟繩重力勢(shì)能的減少量．以軟繩和物塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律求小物塊的速度大?。獯穑航猓何飰K未釋放時(shí)，軟繩的重心離斜面頂端的高度為h1=lsinθ，軟繩剛好全部離開斜面時(shí)，軟繩的重心離斜面頂端的高度h2=l，則軟繩重力勢(shì)能共減少mgl（1﹣sinθ）；根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律：mgl+mgl（1﹣sinθ）=?2mv2得：v=故答案為：mgl（1﹣sinθ），．點(diǎn)評(píng)：本題中軟繩不能看作質(zhì)點(diǎn)，必須研究其重心下降的高度來(lái)研究其重力勢(shì)能的變化．應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律時(shí)，能量的形式分析不能遺漏．10.如圖所示，U形管右管橫截面積為左管橫截面積的2倍，在左管內(nèi)用水銀封閉一段長(zhǎng)為30cm、溫度為577.5K的空氣柱，左右兩管水銀面高度差為21cm，外界大氣壓為76cmHg．若給左管的封閉氣體降溫，使管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?0cm．求：①此時(shí)左管內(nèi)氣體的溫度為多少？②左管內(nèi)氣體放出（填“吸收”或“放出”）的熱量，大于（填“大于”、“等于”或“小于”）外界對(duì)氣體做的功．參考答案：解：①初狀態(tài)：P1=55cmHg，V1=30S

T1=577.5K降溫后，水銀面左管上升10cm，右管下降5cm．P2=40cmHgV2=20S由理想氣體狀態(tài)方程得：代入數(shù)據(jù)解得：T2=280K②由于體積減小，外界對(duì)氣體做功，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w放熱大于外界對(duì)氣體做功．答：①此時(shí)左管內(nèi)氣體的溫度為280K②左管內(nèi)氣體放熱大于外界對(duì)氣體做功．11.物體在水平地面上受到水平力F的作用，在6s內(nèi)v–t圖像如圖（1）所示，力F做功的功率P–t圖像如圖（2）所示，則物體的質(zhì)量為

kg，物體和地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為

。（g取10m/s2）參考答案：

答案：10/9.1/2012.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的裝置探究“動(dòng)能定理”。圖中小車內(nèi)可放置砝碼；實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz。

（1）實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：

①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；

②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，

，

，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，關(guān)閉電源；

③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作。

（2）如圖乙是某次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)0及多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、……，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)刻度值s，求出對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度V，則D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度值為sD=

cm，D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度大小為vD=

m/s。

（3）下表是某同學(xué)在改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量時(shí)得到的數(shù)據(jù)。其中M是小車質(zhì)量M1與小車中砝碼質(zhì)量m之和，是紙帶上某兩點(diǎn)的速度的平方差，可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量△E；F是鉤碼所受重力的大小，W是在以上兩點(diǎn)間F所作的功。次

數(shù)M/kgΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4900.21020.5001.650.4130.9800.43030.5002.400.6001.4700.63041.0002.401.2002.4501.24051.0002.841.4202.9401.470由上表數(shù)據(jù)可以看出，W總是大于△E，其主要原因是；鉤碼的重力大于小車實(shí)際受到的拉力造成了誤差，還有

。參考答案：(1)接通電源

釋放小車(2)8.15(8.12~8.16)

0.54(0.53~0.55)(3)沒(méi)有平衡摩擦力13.圖為某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖．小車的質(zhì)量為m1，砂和砂桶質(zhì)量的為m2。（1）下列說(shuō)法正確的是

A．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源C．在探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-圖象(2)實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量m1和m2的選取，以下最合理的一組是

A.

m1=200,m2=20、40、60、80、100、120B.

m1=400,m2=10、15、20、25、30、40C.

m1=200,m2=50、60、70、80、90、100D.

m1=20,

m2=100、150、200、250、300、400（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測(cè)量得到的a-F圖像，可能是圖中的圖線

（選填“甲”、“乙”、“丙”）參考答案：（1）C

（2）B

（3）丙（1）假設(shè)木板傾角為θ，則有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力，A錯(cuò)誤．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車，故B錯(cuò)誤．F=ma，所以：a=

F，當(dāng)F一定時(shí)，a與成正比，故C正確。（2）沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對(duì)細(xì)線的拉力小于重力，設(shè)拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，有

對(duì)沙和沙桶，有mg-T=ma

對(duì)小車，有T=Ma

解得故當(dāng)M＞＞m時(shí)，有T≈mg。

應(yīng)該是，即本實(shí)驗(yàn)要求小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量。B最合理。（3）遺漏了平衡摩擦力這一步驟，就會(huì)出現(xiàn)當(dāng)有拉力時(shí)，物體不動(dòng)的情況．故圖線為丙．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館周圍80％～90％的路燈將利用太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)來(lái)供電，奧運(yùn)會(huì)90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽(yáng)能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽(yáng)內(nèi)部4個(gè)氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個(gè)氦核（He）和兩個(gè)正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.MeV的能量．①寫出該熱核反應(yīng)方程；②一次這樣的熱核反應(yīng)過(guò)程中釋放出多少M(fèi)eV的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）15.（10分）一物體在A、B兩點(diǎn)的正中間由靜止開始運(yùn)動(dòng)（設(shè)不會(huì)超越A、B），其加速度隨時(shí)間變化如圖所示，設(shè)向A的加速度方向?yàn)檎较?，若從出發(fā)開始計(jì)時(shí)，則：

（1）物體的運(yùn)動(dòng)情況是___________________。（2）4S末物體的速度是______，0-4S內(nèi)物體的平均速度是________。（3）請(qǐng)根據(jù)圖畫出該物體運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像。參考答案：（1）一直向A運(yùn)動(dòng)（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如圖（4分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，虛線MO與水平線PQ相交于O，二者夾角θ=30°，在MO左側(cè)存在電場(chǎng)強(qiáng)度為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，MO右側(cè)某個(gè)區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，O點(diǎn)處在磁場(chǎng)的邊界上?，F(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以垂直于MO的速度從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，速度大小介于0到之間。所有粒子通過(guò)直線MO時(shí)，速度方向均平行于PQ向左。不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力，求：（1）速度最大的粒子自O(shè)點(diǎn)射入磁場(chǎng)至返回水平線POQ所用的時(shí)間.（2）磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積.（3）根據(jù)你以上的計(jì)算可求出粒子射到PQ上的最遠(yuǎn)點(diǎn)離O的距離，請(qǐng)寫出該距離的大?。ㄖ灰獙懗鲎钸h(yuǎn)距離的最終結(jié)果，不要求寫出解題過(guò)程）參考答案：（1）粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，設(shè)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，周期為T，粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1則

即

最大速度vm的粒子自N點(diǎn)水平飛出磁場(chǎng)，出磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng)至OM，設(shè)勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，有：

過(guò)MO后粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，則：

又由題知最大速度vm=

則速度最大的粒子自O(shè)進(jìn)入磁場(chǎng)至重回水平線POQ所用的時(shí)間解以上各式得：

或

（2）由題知速度大小不同的粒子均要水平通過(guò)OM，則其飛出磁場(chǎng)的位置均應(yīng)在ON的連線上，故磁場(chǎng)范圍的最小面積是速度最大的粒子在磁場(chǎng)中的軌跡與ON所圍成的面積。扇形的面積

的面積為：

又

聯(lián)立得：或（3）粒子射到PQ上的最遠(yuǎn)點(diǎn)離O的距離d=17.柴油打樁機(jī)的重錘由氣缸、活塞等若干部件組成，氣缸與活塞間有柴油與空氣的混合物．在重錘與樁碰撞的過(guò)程中，通過(guò)壓縮使混合物燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，從而使樁向下運(yùn)動(dòng)，錘向上運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)把柴油打樁機(jī)和打樁過(guò)程簡(jiǎn)化如下：如圖1所示．柴油打樁機(jī)重錘的質(zhì)量為m，錘在樁帽以上高度為h處，從靜止開始沿豎直軌道自由落下，打在質(zhì)量為M（包括樁帽）的鋼筋混凝土樁子上．同時(shí)，柴油燃燒，產(chǎn)生猛烈推力，錘和樁分離，這一過(guò)程的時(shí)間極短．隨后，樁在泥土中