山西省臨汾市曹家莊中學高三物理模擬試題含解析

山西省臨汾市曹家莊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.如圖所示是一列簡諧橫波在某時刻的波形圖，已知圖中b位置的質(zhì)點起振比a位置的質(zhì)點晚0.5s，b和c之間的距離是5cm，則此列波的波長和頻率應(yīng)分別為

A、5m，1Hz

B、10m，2Hz

C、5m，2Hz

D、10m，1Hz

參考答案：答案：A解析：由題意和波長定義可知，，得T=1s。f=1Hz.選項A正確，其它錯誤。2.（多選）如圖甲，固定在光滑水平面上的正三角形金屬線框，匝數(shù)n=20，總電阻R=2.5Ω，邊長L=0.3m，處在兩個半徑均為r=的圓形勻強磁場區(qū)域中．線框頂點與右側(cè)圓中心重合，線框底邊中點與左側(cè)圓中心重合．磁感應(yīng)強度B1垂直水平面向外，大小不變；B2垂直水平面向里，大小隨時間變化，B1、B2的值如圖乙所示．（）A．通過線框中感應(yīng)電流方向為逆時針方向B．t=0時刻穿過線框的磁通量為0.1WbC．在t=0.6s內(nèi)通過線框中的電量為0.12CD．經(jīng)過t=0.6s線框中產(chǎn)生的熱量為0.06J參考答案：考點：導體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；焦耳定律．專題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向；根據(jù)磁通量Φ=BS求解；由q=t求解電荷量；由Q=I2Rt求解熱量．解答：解：A、由磁感應(yīng)強度B1垂直水平面向外，大小不變；B2垂直水平面向里，大小隨時間增大，故線框的磁通量減小，由楞次定律可得，線框中感應(yīng)電流方向為逆時針方向，故A正確；B、t=0時刻穿過每匝線框的磁通量為：?==1×0.5×Wb，總磁通量為?′=n?=20×3.8×10﹣3Wb=7.6×10﹣2Wb，故B錯誤；C、在t=0.6s內(nèi)通過線框中的電量q=t===0.12C，故C正確；D、由Q=I2Rt==，故D正確．故選：ACD．點評：考查磁通量的定義，注意磁通量的正負，理解法拉第電磁感應(yīng)定律與閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，及其焦耳定律，注意安培力大小計算與方向的判定．3.水平面上靜止放置一質(zhì)量為M的木箱，箱頂部和底部用細線分別拴住質(zhì)量均為m的兩個小球，兩球間有一根處于拉伸狀態(tài)的輕彈簧，使兩根細線均處于拉緊狀態(tài)，如圖所示．現(xiàn)在突然剪斷下端的細線，則從剪斷細線開始到彈簧恢復原長以前，箱對地面的壓力變化情況，下列判斷正確的是（）

A．剛剪斷細線瞬間，壓力突然變大，以后箱對地面壓力逐漸減小

B．剛剪斷細線瞬間，壓力突然變大，以后箱對地面壓力逐漸增大

C．剛剪斷細線瞬間，壓力突然變小，以后箱對地面壓力逐漸減小

D．剛剪斷細線瞬間，壓力突然變小，以后箱對地面壓力逐漸增大參考答案：A4.（單選）如圖所示電路中，當滑動變阻器R的觸頭向下滑動時，（

）A.燈泡L1、L2、L3均變亮B.燈泡L1變亮，L2、L3變暗C.燈泡L1、L2變亮，L3變暗D.燈泡L1、L3變亮，L2變暗參考答案：D5.如圖所示電路中變壓器為理想變壓器，S為單刀雙擲開關(guān)，P是滑動變阻器R的滑動觸頭，U1為加在原線圈兩端的交變電壓，I1、I2分別為原線圈和副線圈中的電流，下列說法正確的是A．保持P的位置及U1不變，S由b切換到a，則R上消耗的功率減小B．保持P的位置及U1不變，S由a切換到b，則I2不變C．保持P的位置及U1不變，S由b切換到a，則I1增大D．保持U1不變，S接在b端，將P向上滑動，則I1減小參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖,a、b、c、d是均勻介質(zhì)中x軸上的四個質(zhì)點.相鄰兩點的間距依次為2m、4m和6m.一列簡諧橫波以2m/s的波速沿x軸正向傳播,在t=0時刻到達質(zhì)點a處,質(zhì)點a由平衡位置開始豎直向下運動,t=3s時a第一次到達最高點.則波的頻率是____Hz,在t=5s時質(zhì)點c向____(填“上”“下”“左”或“右”)運動.參考答案：

(1).0.25

(2).上t=3s時a第一次到達最高點，，T=4s；；根據(jù)，，波傳到C點后，C振動了2s，即半個周期，所以5s時C經(jīng)平衡位置向上運動?！久麕燑c睛】由題“在t=0時刻到達質(zhì)點a處，質(zhì)點a由平衡位置開始豎直向下運動，t=3s時a第一次到達最高點”可確定出該波的周期和頻率．根據(jù)a與c間的距離，求出波從a傳到d的時間．根據(jù)時間t=5s與周期的關(guān)系，分析質(zhì)點c的狀態(tài)。7.如圖，寬為L的豎直障礙物上開有間距d=0.6m的矩形孔，其下沿離地高h=1.2m，離地高H=2m的質(zhì)點與障礙物相距x。在障礙物以vo=4m/s勻速向左運動的同時，質(zhì)點自由下落.為使質(zhì)點能穿過該孔，L的最大值為

m;若L=0.6m,x的取值范圍是

m。(取g=10m/s2)參考答案：0.8；0.8m≤x≤1m以障礙物為參考系，相當于質(zhì)點以vo的初速度，向右平拋，當L最大時從拋出點經(jīng)過孔的左上邊界飛到孔的右下邊界時,L最大，，;

從孔的左上邊界飛入臨界的x有最小值為0.8ｍ從孔的右下邊界飛出時,x有最大值：【考點】平拋運動的規(guī)律

運動的合成和分解8.（1）在一次探究活動中，某同學用如圖（a）所示的裝置測量鐵塊A與放在光滑水平桌面上的金屬板B之間的動摩擦因數(shù)，已知鐵塊A的質(zhì)量mA=1.5㎏，用水平恒力F向左拉金屬板B，使其向左運動，彈簧秤示數(shù)的放大情況如圖所示，g取10m/s2，則A、B間的動摩擦因數(shù)=

（2）該同學還設(shè)計性地將紙帶連接在金屬板B的后面，通過打點計時器連續(xù)打下一些計時點，取時間間隔為0.1s的幾個點，如圖（b）所示，各相鄰點間距離在圖中標出.則在打C點時金屬板被拉動的速度=

m/s.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）0.29～0.30（3分）

（2）0.80（3分）9.右圖為小車做直線運動的s－t圖，則小車在BC段做______運動，圖中B點對應(yīng)的運動狀態(tài)的瞬時速度大小是______m/s。參考答案：勻速，1.6~1.9

10.如圖，質(zhì)量為m的活塞夾在兩塊光滑的水平隔板間，活塞與輕質(zhì)傳動桿之間有大小不計的光滑轉(zhuǎn)軸連接，活塞在水平力作用下緩緩推動傳動桿，傳動桿帶動曲軸繞固定轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動。在圖示位置時，水平推力大小為F（F<mg），輕桿與水平方向夾角為θ(θ<45°)，曲軸與水平虛線垂直，輕桿與曲軸連接處到轉(zhuǎn)軸O距離為L，此時傳動桿對曲軸的力矩大小為

，隔板對活塞的作用力大小為

。參考答案：FL；mg-Ftanθ

11.一飛船在某星球表面附近，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運動的速率為，飛船在離該星球表面高度為h處，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運動的速率為，已知引力常量為G，則該星球的質(zhì)量表達式為

。參考答案：由萬有引力提供向心力可得，，聯(lián)立可解得12.某實驗小組在“驗證機械能守恒定律”實驗中：①選出一條紙帶如圖甲所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點，A、B、C為三個計數(shù)點，在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點，測得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．已知重錘質(zhì)量為0.5kg，打點計時器的工作電流頻率為50Hz，當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2．由以上數(shù)據(jù)算出，當打點計時器打到B點時重力勢能比開始下落時減少了

J，此時重錘的動能比開始下落時增加了

J．由計算結(jié)果可知，該實驗小組在做實驗時出現(xiàn)問題的可能原因是

．（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）②在圖甲所示的紙帶上，某同學又選取多個計數(shù)點，測出各計數(shù)點到第一個點O的距離h，算出各計數(shù)點對應(yīng)的速度v，并以h為橫軸，以為縱軸畫出的圖線應(yīng)是圖乙中的，圖線的斜率表示

．參考答案：①0.94；0.98；實驗時先釋放紙帶，然后再接通打點計時器的電源．②D；重力加速度g．

【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】①根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而得出動能的增加量．②根據(jù)機械能守恒定律得出的表達式，結(jié)合表達式得出正確的圖線，從而得出圖線斜率表示的含義．【解答】解：①當打點計時器打到B點時重力勢能比開始下落時減少了△Ep=mgh2=0.5×9.8×0.1915=0.94J．B點的速度m/s=1.98m/s，則動能的增加量=0.98J．動能增加量大于重力勢能的減小量，做實驗時出現(xiàn)問題的可能原因是實驗時先釋放紙帶，然后再接通打點計時器的電源．②根據(jù)機械能守恒得，mgh=，解得，由于打出的第一個點已經(jīng)具有了一定的速度，所以h為0時，v已經(jīng)不為0，則正確的圖線是D．圖線的斜率表示重力加速度g．故答案為：①0.94；0.98；實驗時先釋放紙帶，然后再接通打點計時器的電源．②D；重力加速度g．13.（實驗）在研究勻變速直線運動的實驗中，小明正常進行操作，打出的一條紙帶只有三個連續(xù)的清晰點，標記為0、1、2，已知打點頻率為50Hz，則紙帶的加速度為

；而P點是紙帶上一個污點，小明想算出P點的速度，你認為小明的想法能否實現(xiàn)？若你認為小能實現(xiàn)，請說明理南；若實現(xiàn)請算出P點的速度：

．（如圖是小明用刻度尺測量紙帶時的示意圖）參考答案：5m/s2；0.95m/s解析：根據(jù)刻度尺可知：0-1的距離x1=8cm，1-2的距離x2=18-8=10cm，物體做勻變速直線運動，因此有：△x=aT2，得：a==5m/s2

根據(jù)勻加速直線運動相鄰的相等時間內(nèi)的位移之差是一個定值△x=0.2cm，則打第3個點的位置為x3=1.8+1.2=3cm，

打第4個點的位置為x4=3+1.4=4.4cm，

打第5個點的位置為x5=4.4+1.6=6cm，

打第6個點的位置為x5=6+1.8=7.8cm，

由圖可知，P點的位置為7.8cm，所以P點就是打的第6個點．

物體做勻變速直線運動，根據(jù)時間中點的瞬時速度等于該過程的平均速度有：v1==0.45m/s；則vP=v1+5Ta=0.45+5×0.02×5=0.95m/s三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質(zhì)點的振動函數(shù)表達式；②求出x=2.5m處質(zhì)點在0～4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時的位移．參考答案：

解析：①波長λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=90cm；x=2.5m質(zhì)點在t=0時位移為y=5cm，則經(jīng)過4個周期后與初始時刻相同，經(jīng)4.5個周期后該質(zhì)點位移y=

—5cm．（2分）15.質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動物塊一段時間后撤去，物塊繼續(xù)滑動一段位移停在B點，A、B兩點相距x=45m，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間t；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大?。畢⒖即鸢福海?）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m解：設(shè)F作用時間為t1，之后滑動時間為t，前段加速度大小為a1，后段加速度大小為a2（1）由牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用時間t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖丙所示，直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面，∠A=30°．一束單色光從空氣射向BC上的E點，并偏折到AB上的F點，光線EF平行于底邊AC．已知入射方向與BC的夾角為θ=30°．①EF光線在AB面上有無折射光線？（要有論證過程）②光線經(jīng)AB面反射后，再經(jīng)AC面折射后的光線與AC面的夾角．參考答案：由圖知光線在BC界面的入射角θ1=60°、折射角θ2=30°根據(jù)折射定律得n===．由幾何關(guān)系知，光線在AB界面的入射角為θ1′=60°而棱鏡對空氣的臨界角C的正弦值sinC==．則在AB界面的入射角θ3＞C，所以在AB面上發(fā)生全反射，即無折射光線②反射光線在AC面上的入射角為30°，由折射定律有設(shè)AC面上的折射角γ，則所以經(jīng)AC面折射光線與AC面的夾角為30°．17.在光滑絕緣水平面上放置一質(zhì)量m=0.2kg、電量的小球，小球系在長L=0.5m的絕緣細線上，線的另一端固定在O點。整個裝置置于勻強電場中，電場方向與水平面平行且沿OA方向，如圖所示（此圖為俯視圖）?，F(xiàn)給小球一初速度使其繞點O做圓周運動，小球經(jīng)過A點時細線的張力F=140N,小球在運動過程中，最大動能比最小動能大，小球視為質(zhì)點。

（1）求電場強度的大?。?/p>

（2）求運動過程中小球的最小動能；

（3）若小球運動到動能最小的位置時細線被剪斷，則小球經(jīng)多長時間其動能與在A點時的動能相等？此時小球距A點多遠？參考答案：18.如圖所示，一小球從A點以某一水平向右的初速度出發(fā)，沿水平直線軌道運動到B點后，進入半徑R=10cm的光滑樹枝圓形軌道，圓形軌道間不相互重疊，即小球離開圓形軌道后可繼續(xù)向C點右側(cè)有一壕溝，C、D兩點的豎直高度h=0.8cm，水平距離s=1.2cm，水平軌道AB長為L1=1m，BC長為L2=3m．小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù)u=0.2，重力加速度g=10m/s2，重力加速度g=10m/s2，則