福建省福州市福清北林華僑中學高三物理模擬試題含解析

福建省福州市福清北林華僑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.（多選題）如圖，長為L的輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，另一端有固定轉(zhuǎn)軸O．現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動．P為圓周軌道的最高點．若小球通過圓周軌道最低點時的速度大小為v=，則以下判斷正確的是（）A．小球不能到達P點B．小球到達P點時的速度等于v=C．小球能到達P點，且在P點受到輕桿向上的彈力D．小球能到達P點，受到輕桿的作用力為零參考答案：BC【考點】向心力．【分析】根據(jù)機械能守恒定律求出小球到達最高點的速度，根據(jù)牛頓第二定律求出小球在最高點受到桿子的作用力．【解答】解：根據(jù)機械能守恒定律得，，解得．在最高點桿子作用力為零時，mg=，解得在最高點，由于，所以桿子表現(xiàn)為向上的彈力．故BC正確，A、D錯誤．故選：BC．2.關(guān)于電動機下列說法中正確的是（A）電動機中的換向器是使通入線圈內(nèi)的電流方向發(fā)生有規(guī)律的變化，從而使線圈能不停地轉(zhuǎn)動（B）電動機是將機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置（C）電動機的效率為輸入功率與輸出功率之比（D）當電動機內(nèi)的線圈轉(zhuǎn)到其平面與磁場方向垂直的位置時會停止轉(zhuǎn)動參考答案：A3.如圖所示，a、b的質(zhì)量均為m，a從傾角為45°的光滑固定斜面頂端無初速地下滑，b從斜面頂端以初速度v0平拋，對二者的運動過程以下說法正確的是A.都做勻變速運動B.落地前的瞬間速率相同C.整個運動過程重力對二者做功的平均功率相同D.整個運動過程重力勢能的變化相同參考答案：AD4.（單選）如圖所示，物體沿斜面由靜止滑下，在水平面上滑行一段距離后停止，物體與斜面和水平面間的動摩擦因數(shù)相同，斜面與水平面平滑連接．下列圖中v、a、Ff和x分別表示物體速度大小、加速度大小、摩擦力大小和位移．其中正確的是()參考答案：A5.如圖是某質(zhì)點的運動圖象，由圖象可以得出的正確結(jié)論是 （

）

A．0-1s內(nèi)加速度是2m／s2

B．0-4s內(nèi)的位移大小是3m

C．0-4s內(nèi)平均速度是2m／s

D．O-ls內(nèi)的速度方向與2-4s內(nèi)速度方向相反參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。現(xiàn)利用圖所示裝置測量滑塊和長1m左右的木塊間的動摩擦因數(shù)，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出。此外在木板頂端的P點還懸掛著一個鉛錘，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為0.05s和0.02s，擋光片的寬度d=1．0cm。（1）滑塊通過光電門1的速度v1=

m/s，滑塊通過光電門2的速度v2=

m/s。若光電門1、2的距離為L=21．0cm，則滑塊的加速度為

m/s2。（2）若僅提供一把米尺，已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，為完成測量，除了研究v1．v2和兩個光電門之間的距離L外，還需測量的物理量是

（說明各量的物理意義，同時指明代表物理量的字母）。（3）用（2）中各物理量求解動摩擦因數(shù)的表達μ=

（用字母表示）。參考答案：①0.2m/s；

0.5m/s

0.5m/s2；

②P點離桌面的距離h、重錘在桌面上所指的點與Q點距離a、斜面的長度b（3）Ks5u7.一小球從樓頂邊沿處自由下落，在到達地面前最后1s內(nèi)通過的位移是樓高的，則樓高是

.參考答案：8.一課外實驗小組用如圖所示的電路測量某待測電阻Rx的阻值，圖中R0為標準定值電阻（R0=20.0Ω）；可視為理想電壓表。S1為單刀開關(guān)，S2位單刀雙擲開關(guān)，E為電源，R為滑動變阻器。采用如下步驟完成實驗：（1）按照實驗原理線路圖（a），將圖（b）中實物連線_____________；（2）將滑動變阻器滑動端置于適當位置，閉合S1；（3）將開關(guān)S2擲于1端，改變滑動變阻器動端的位置，記下此時電壓表的示數(shù)U1；然后將S2擲于2端，記下此時電壓表的示數(shù)U2；（4）待測電阻阻值的表達式Rx=_____________（用R0、U1、U2表示）；（5）重復步驟（3），得到如下數(shù)據(jù)：

12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39

（6）利用上述5次測量所得的平均值，求得Rx=__________Ω。（保留1位小數(shù)）參考答案：

(1).如圖所示：

(2).

(3).48.2【命題意圖】

本題主要考查電阻測量、歐姆定律、電路連接研及其相關(guān)的知識點?！窘忸}思路】開關(guān)S2擲于1端，由歐姆定律可得通過Rx的電流I=U1/R0，將開關(guān)S2擲于2端，R0和Rx串聯(lián)電路電壓為U2，Rx兩端電壓為U=U2-U1，由歐姆定律可得待測電阻阻值Rx=U/I=R0=（-1）R0。5次測量所得的平均值,（3.44+3.43+3.39+3.40+3.39）=3.41，代入Rx=（-1）R0=（3.41-1）×20.0Ω=48.2Ω。9.如圖，在：半徑為2.5m的光滑圓環(huán)上切下一小段圓弧，放置于豎直平面內(nèi)，兩端點距最低點高度差H為1cm。將小環(huán)置于圓弧端點并從靜止釋放，小環(huán)運動到最低點所需的最短時間為＿＿＿＿s，在最低點處的加速度為＿＿＿＿m/s2。(取g＝10m/s2)參考答案：0.785

0.08小環(huán)運動沿圓弧的運動可類比于單擺的簡諧運動，小環(huán)運動到最低點所需的最短時間為t=T/4==0.785s。由機械能守恒定律，mgH=mv2，在最低點處的速度為v=。在最低點處的加速度為a===0.08m/s2。

10.某課外興趣小組利用下圖的實驗裝置研究“合外力做功和物體動能變化之間的關(guān)系”以及“加速度與合外力的關(guān)系”（1）該小組同學實驗時先正確平衡摩擦力，并利用鉤碼和小車之間連接的力傳感器測出細線上的拉力，改變鉤碼的個數(shù)，確定加速度錯誤！不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象。與

細線上拉力F的關(guān)系，下列圖象中能表示該同學實驗結(jié)果的是▲（2）在上述實驗中打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，某此實驗中一段紙帶的打點記錄如圖所示，則小車運動的加速度大小為

▲

m/s2（保留3位有效數(shù)字）（3）實驗時，小車由靜止開始釋放，已知釋放時鉤碼底端離地高度為H，現(xiàn)測出的物理量還有：小車由靜止開始起發(fā)生的位移s（s＜H）、小車發(fā)生位移s時的速度大小為v，鉤碼的質(zhì)量為m，小車的總質(zhì)量為M，設重力加速度為g，則mgs

▲

（選填“大于”、“小于”或“等于”）小車動能的變化；參考答案：（1）A

（2）7．50（3）大于11.如下左圖所示，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠ABC=α．AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜面BC的推力．現(xiàn)物塊靜止不動，則摩擦力的大小為

參考答案：12.如圖，給靜止在水平粗糙地面上的木塊一初速度，使之開始運動。一學生利用角動量定理來考察此木塊以后的運動過程：“把參考點設于如圖所示的地面上一點O，此時摩擦力f的力矩為0，從而地面木塊的角動量將守恒，這樣木塊將不減速而作勻速運動?！闭堉赋錾鲜鐾评淼腻e誤，并給出正確的解釋：

。參考答案：該學生未考慮豎直方向木塊所受的支持力和重力的力矩.僅根據(jù)摩擦力的力矩為零便推出木塊的角動量應守恒，這樣推理本身就不正確.事實上，此時支持力合力的作用線在重力作用線的右側(cè)，支持力與重力的合力矩不為0，木塊的角動量不守恒，與木塊作減速運動不矛盾．（5分）13.一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管內(nèi)橫截面積S＝2cm2。有水從管口處以不變的速度v＝2m/s源源不斷地沿水平方向射出，則水流的水平射程為

???

m，水流穩(wěn)定后在空中有

?

m3的水。（g取10m/s2）參考答案：1.2、2.4×10－4三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關(guān)系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點睛】幾何光學要正確作出光路圖，由幾何知識找出入射角和折射角是關(guān)鍵．知道光速和折射率的關(guān)系.15.（選修3-5）（4分）已知氘核質(zhì)量2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，核質(zhì)量為3.0150u。A、寫出兩個氘核聚變成的核反應方程___________________________________。B、計算上述核反應中釋放的核能。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1u=931.5Mev）C、若兩氘以相等的動能0.35MeV作對心碰撞即可發(fā)生上述核反應，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機械能，則反應中生成的核和中子的動能各是多少？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：

答案：a、

b、在核反應中質(zhì)量的虧損為Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以釋放的核能為0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反應前總動量為0，反應后總動量仍為0，

所以氦核與中子的動量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，在直角坐標xoy平面內(nèi)有足夠長的OP、OQ兩擋板，O與平面直角坐標系xoy的坐標原點重合，豎直擋板OQ位于y軸上，傾斜擋板OP與OQ成θ=60°角。平行正對的金屬板A、B間距d=0.5m，板長m，A板置于x軸上，B板的右側(cè)邊緣恰好位于OP上的一個小孔K處?，F(xiàn)有一質(zhì)子從AB左端緊貼A板處沿x軸正方向以m／s的速度射入，能恰好通過小孔K。質(zhì)子從小孔K射向位于OP、OQ兩擋板間，存在磁感應強度B=0.2T、方向垂直紙面向里，邊界為矩形的磁場區(qū)域。已知該粒子在運動過程中始終不碰及兩擋板，且在飛出磁場區(qū)后能垂直打在OQ面上，質(zhì)子比荷C／kg，重力不計，不考慮極板外的電場。求：(1)A、B兩板間電場強度大小E；(2)質(zhì)子到達K點速度v的大小和方向；(3)所加矩形磁場的最小面積。參考答案：解：（1）質(zhì)子在A、B板間做類平拋運動，設加速度為a，運動時間為t，偏轉(zhuǎn)角為α根據(jù)質(zhì)子恰能通過K孔有

L=v0t ……①（1分）d= ……②（1分）

根據(jù)牛頓運動定律，得qE=ma

……③

（1分）

由①②③解得

……④（1分）

……⑤

（1分）（2）根據(jù)動能定理，得……⑥（1分）

由⑤⑥得質(zhì)子出小孔K的速度大小為v=4×105m/s……⑦（1分）剛射出時質(zhì)子沿y方向的分速度為……⑧（1分），由……⑨（1分）由①④⑧⑨得：，α=60°（1分）（3）當磁場方向垂直紙面向里時，質(zhì)子從K點入射后做勻速直線運動從點M開始進入磁場，粒子在進入磁場后從N射出；質(zhì)子的運動軌跡如圖所示………………（2分）設：要使質(zhì)子能垂直打到豎直擋板OQ，粒子運動軌跡對應的偏轉(zhuǎn)為β，矩形的磁場區(qū)域面積取最小值為CDEF（如圖所示）。由幾何關(guān)系可得∠MO′N=α=60°……⑩

（1分）質(zhì)子進入磁場做勻速圓周運動有

，m……?（3分）

矩形邊長

CD=2R=0.04m

……?（2分）

矩形最小面積S=CD×CF=（2分）17.如圖所示，兩金屬桿ab和cd長均為L，電阻均為R，質(zhì)量分別為M和m．用兩根質(zhì)量、電阻均可忽略的不可伸長的柔軟導線將它們連成閉合回路，并懸掛在水平、光滑、不導電的圓棒兩側(cè)，兩金屬桿都處于水平位置，整個裝置處于與回路平面垂直、磁感應強度為B的勻強磁場中，若金屬桿ab正好勻速向下運動，求運動的速度。參考答案：若ab棒以速度v向下勻速運動，cd棒也將以速度v向上勻速運動，兩棒都垂直切割磁場線產(chǎn)生感應電動勢。在閉合電路中，ab棒受到的磁場力向上，cd棒受到的磁場力向下，懸線對兩棒的拉力都向上且為F則對ab棒：Mg=BIL+F

對cd棒：mg+BIL=F

又I=

解得：Mg-mg=2BIL=2·

所以