福建省泉州市南安霞溪中學(xué)高三物理模擬試題含解析

福建省泉州市南安霞溪中學(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.如圖所示，xpy為直角支架，桿xp、繩ao均水平，繩bo與水平方向夾角為60°.如果在豎直平面內(nèi)使支架繞o點(diǎn)沿順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)至桿yp水平，始終保持ao、bo兩繩間的夾角120°不變.在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，設(shè)繩ao的拉力為Fa、繩bo的拉力為Fb，則下面說(shuō)法中正確的是（

）A.Fa先減小后增大

B.Fa先增大后減小C.Fb逐漸減小

D.Fb最終變?yōu)榱銋⒖即鸢福築CD2.（多選題）如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺(tái)上有一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊．用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕細(xì)繩將物塊連接在通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)中心的轉(zhuǎn)軸上．細(xì)繩與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角為θ，系統(tǒng)靜止時(shí)細(xì)繩繃直但張力為零．物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（μ＜tanθ），設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．當(dāng)物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開(kāi)始緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)且未離開(kāi)轉(zhuǎn)臺(tái)的過(guò)程中（）A．物塊受轉(zhuǎn)臺(tái)的靜摩擦力方向始終指向轉(zhuǎn)軸B．至繩中出現(xiàn)拉力時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊做的功為μmgLsinC．物塊能在轉(zhuǎn)臺(tái)上隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為D．細(xì)繩對(duì)物塊拉力的瞬時(shí)功率始終為零參考答案：CD【考點(diǎn)】向心力；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】對(duì)物體受力分析知物塊離開(kāi)圓盤前合力F=f+Tsinθ=；N+Tcosθ=mg，根據(jù)動(dòng)能定理知W=Ek=然后根據(jù)臨界條件分析做功和勢(shì)能變化．【解答】解：A、由題可知，物體做加速圓周運(yùn)動(dòng)，所以開(kāi)始時(shí)物體受到的摩擦力必定有一部分的分力沿軌跡的切線方向．故A錯(cuò)誤；B、對(duì)物體受力分析知物塊離開(kāi)圓盤前，沿軸線方向的合力：F=f+Tsinθ=①N+Tcosθ=mg②根據(jù)動(dòng)能定理知W=Ek=③當(dāng)彈力T=0，r=Lsinθ④由①②③④解得W=fLsinθ≤至繩中出現(xiàn)拉力時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊做的功為μmgLsinθ，故B錯(cuò)誤；C、當(dāng)N=0，f=0，由①②知ω0=，所以當(dāng)物塊的角速度增大到時(shí)，物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間恰好無(wú)相互作用，故C正確；D、有幾何關(guān)系可知，物體在做圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受到的繩子的拉力方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向始終垂直，所以細(xì)繩對(duì)物塊拉力的瞬時(shí)功率始終為零．故D正確；故選：CD3.如圖所示，兩個(gè)互相垂直的力和作用在同一物體上，使物體運(yùn)動(dòng)，物體發(fā)生一段位移后，力對(duì)物體做功為，力對(duì)物體做功為，則力與的合力對(duì)物體做功為A.

B.

C.

D.參考答案：A4.分子太小，不能直接觀察，我們可以通過(guò)墨水的擴(kuò)散現(xiàn)象來(lái)認(rèn)識(shí)分子的運(yùn)動(dòng)，在下面所給出的四個(gè)研究實(shí)例中，采用的研究方法與上述研究分子運(yùn)動(dòng)的方法最相似的是(

)A.利用磁感線去研究磁場(chǎng)

B.把電流類比為水流進(jìn)行研究C.通過(guò)電路中燈泡是否發(fā)光判斷電路中是否有電流D.研究加速度與合外力、質(zhì)量間的關(guān)系時(shí)，先在質(zhì)量不變的條件下研究加速度與合外力的關(guān)系，然后再在合外力不變的條件下研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系參考答案：

答案：C5.（單選）在粗糙水平地面上與墻平行放著一個(gè)截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻面間放一光滑圓球B，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對(duì)B施加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線通過(guò)球心，設(shè)墻對(duì)B的作用力為F1，B對(duì)A的作用力為F2，地面對(duì)A的摩擦力為F3。若F緩慢增大而整個(gè)裝置仍保持靜止，截面如圖所示，在此過(guò)程中

(

)A．F1保持不變，F(xiàn)3緩慢增大

B．F1緩慢增大，F(xiàn)3保持不變C．F2緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大

D．F2緩慢增大，F(xiàn)3保持不變參考答案：C對(duì)B，墻對(duì)B的作用力及A對(duì)球的作用力的合力與F及重力的合力大小相等，方向相反，故當(dāng)F增大時(shí)，B對(duì)A的壓力增大；即F2增大；同理可知，墻對(duì)B的作用力F1增大；對(duì)整體分析，整體受重力、支持力及壓力F而處于平衡，故當(dāng)F增大時(shí)，地面對(duì)A的支持力增大；故F3增大；但水平方向力不變。故選C。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示電路中，L為帶鐵芯電感線圈，和為完全相同的小燈泡，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間，流過(guò)燈的電流方向?yàn)開(kāi)______，觀察到燈______________（填“立即熄滅”，“逐漸熄滅”，“閃亮一下再逐漸熄滅”）參考答案：7.在光滑的水平面上有A、B兩輛質(zhì)量均為2m的小車，保持靜止?fàn)顟B(tài)，A車上站著一個(gè)質(zhì)量為m的人，當(dāng)人從A車跳到B車上，并與B車保持相對(duì)靜止，則A車與B車速度大小之比等于______，A車與B車動(dòng)量大小之比等于______。參考答案：3∶2，3∶28.某同學(xué)做了一次測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)所得到的紙帶如圖所示，設(shè)O點(diǎn)是計(jì)數(shù)的起始點(diǎn)，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為，則第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)的距離應(yīng)為_(kāi)_________，物體的加速度=_________.參考答案：4，19.一列簡(jiǎn)諧波在t=0.8s時(shí)的圖象如圖甲所示，其x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡(jiǎn)諧波沿x軸

▲

方向傳播（填“正”或“負(fù)”），波速為

▲

m／s，t=10.0s時(shí)刻，x=4m處質(zhì)點(diǎn)的位移是

▲

m．參考答案：10.兩矩形物體A和B，質(zhì)量分別為m和2m，它們疊放在豎立的彈簧上而靜止，如圖所示，彈簧的勁度系數(shù)為k．今用一豎直向下的力壓物體A，彈簧又縮短了ΔL（仍在彈性限度內(nèi)）而靜止．現(xiàn)突然撤去壓物塊A的豎直向下的力，此時(shí)，A對(duì)B的壓力大小為_(kāi)________.參考答案：

11.為了測(cè)定一根輕質(zhì)彈簧被壓縮Δx時(shí)存儲(chǔ)的彈性勢(shì)能大小，可以將彈簧固定在一個(gè)帶有凹槽的軌道一端，并將軌道固定在水平桌面上，如圖所示。用鋼球?qū)椈蓧嚎sΔx，然后突然釋放鋼球，鋼球?qū)⒀剀壍里w出桌面，實(shí)驗(yàn)時(shí)：（1）需要測(cè)定的物理量是

（2）凹槽軌道的光滑與否對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

（填“有”或“無(wú)”）影響。參考答案：（1）桌面里地的高度h、球落地點(diǎn)到桌邊的距離x

（2）有12.如圖所示，從傾角為θ的足夠長(zhǎng)斜面上的A點(diǎn)，先后將同一個(gè)小球以不同的初速度水平向右拋出．第一次初速度為υ1，球落到斜面上時(shí)瞬時(shí)速度方向與斜面夾角為α1；第二次初速度為υ2，球落到斜面上時(shí)瞬時(shí)速度方向與斜面夾角為α2．不計(jì)空氣阻力，若υ1>υ2，則α1

α2（填>、=、<）．參考答案：＝

13.某興趣小組為了測(cè)一遙控電動(dòng)小車的額定功率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①用

測(cè)出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.4kg；②將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正確安裝；③先接通

，再接通

（填“打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”或“電動(dòng)小車”）；④達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（設(shè)小車在整個(gè)過(guò)程中所受阻力恒定）．在上述過(guò)程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖所示．請(qǐng)你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：①該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度為

m/s；（保留兩位有效數(shù)字）

②該電動(dòng)小車的額定功率為

W．（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：①天平

③打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

電動(dòng)小車①該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度為

1.5

m/s；②該電動(dòng)小車的額定功率為

1.2

W．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標(biāo)x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場(chǎng)的邊界和x軸相切于P點(diǎn)。在P點(diǎn)有一個(gè)粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個(gè)方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進(jìn)入電場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)后，最上面的粒子剛好從Q點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度最小，粒子進(jìn)入電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強(qiáng)度為：；15.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學(xué)儀器中?，F(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線在BC面的入射角＞C，故光線在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R。用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn)。用同種材料、質(zhì)量為m2=0.2kg的物塊將彈簧也緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放，物塊過(guò)B點(diǎn)后其位移與時(shí)間的關(guān)系為，物塊從桌面右邊緣D點(diǎn)飛離桌面后，由P點(diǎn)沿圓軌道切線落入圓軌道。g=10m/s2，求：（1）BP間的水平距離；（2）判斷m2能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)；（3）物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)時(shí)彈性勢(shì)能EP；（4）釋放后m2運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功。參考答案：見(jiàn)解析（1）設(shè)物塊由D點(diǎn)以初速度做平拋，落到P點(diǎn)時(shí)其豎直速度為vy,有

且

解得

設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，水平位移為x1，有

解得

由題意可知小球過(guò)B點(diǎn)后做初速度為減速到vD,BD間位移為x2，有：

所以BP水平間距為

=4.1m

（2）若物塊能沿軌道到達(dá)M點(diǎn)，其速度為，有

解得

<

即物塊不能到達(dá)M點(diǎn)（3）設(shè)彈簧長(zhǎng)為AC時(shí)的彈性勢(shì)能為EP，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ

釋放

釋放

解得

J

（4）設(shè)在桌面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做功為Wf，有

解得

17.如圖所示，內(nèi)壁光滑的絕緣管做在的圓環(huán)半徑為R，位于豎直平面內(nèi)．管的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于R，以環(huán)的圓心為原點(diǎn)建立平面坐標(biāo)系xoy，在第四象限加一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其它象限加垂直環(huán)面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球在管內(nèi)從b點(diǎn)由時(shí)靜止釋放，小球直徑略小于管的內(nèi)徑，小球可視為質(zhì)點(diǎn)．要使小球能沿絕緣管做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)最高點(diǎn)a．（1）電場(chǎng)強(qiáng)度至少為多少？（2）在（1）問(wèn)的情況下，要使小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，第二次通過(guò)最高點(diǎn)a時(shí)，小球?qū)^緣管恰好無(wú)壓力，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？（重力加速度為g）參考答案：解：（1）小球恰能通過(guò)a點(diǎn)，小球第一次到達(dá)a點(diǎn)的速度為0，由動(dòng)能定理有：qER﹣mgR=0…①故…②（2）設(shè)第二次到達(dá)a點(diǎn)的速度為vn，由動(dòng)能定理有：…③到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍狼『脽o(wú)壓力，由牛頓第二定律有：…④聯(lián)立②③④得答：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度至少為．（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．18.如圖，兩板間有互相垂直的向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，強(qiáng)度分別為E=l.5×104N/C和B=0.1T，極板長(zhǎng)L=×10-1m，兩極板右端緊靠著一豎直的邊界，邊界右側(cè)有足夠大的垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度也等于0.1T?，F(xiàn)有電性相反的兩個(gè)帶電粒子a和b，其比荷大小分別是Ka=qa/ma=5×106C/kg和Kb=qb/mb=1.5×107C/kg，粒子重力忽略不計(jì)。讓它們沿著一對(duì)平行金屬板間的水平中心線分別射入板間，兩種粒子均能恰好沿中心線勻速穿越板間接著垂直邊界射入右側(cè)磁場(chǎng)，結(jié)果a逆時(shí)針從上方M點(diǎn)穿出打到接