湖南省郴州市武水中學高三物理模擬試題含解析

湖南省郴州市武水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.關(guān)于近代物理初步的相關(guān)知識，下列說法中正確的是（

）（選對一個給3分，選對兩個給4分，選對三個給6分。選錯一個扣3分，最低得分為0分）A.α粒子散射實驗揭示了原子核有復雜結(jié)構(gòu)B.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)均揭示了光具有粒子性

C.重核的裂變會發(fā)生質(zhì)量虧損，但質(zhì)量數(shù)仍守恒D.氫原子相鄰低能級間的躍遷比相鄰高能級間躍遷所輻射的光子波長短E.升高或者降低放射性物質(zhì)的溫度均可改變其半衰期參考答案：2.如圖所示，垂直紙面的正方形勻強磁場區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導體框abcd，現(xiàn)將導體框分別朝兩個方向以v、3v速度勻速拉出磁場，則導體框從兩個方向移出磁場的兩過程中（

）

A.導體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同B.導體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同C.導體框ad邊兩端電勢差相同D.通過導體框截面的電量相同參考答案：答案：AD3.（單選）發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如圖所示．衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B．衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度C．衛(wèi)星在軌道1上運動一周的時間大于它在軌道2上運動一周的時間D．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度參考答案：【考點】：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【專題】：人造衛(wèi)星問題．【分析】：衛(wèi)星做圓周運動萬有引力提供圓周運動向心力，據(jù)此可以分析不同半徑上圓周運動的速度大小、角速度大小和加速度大?。航猓喝嗽煨l(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，則有：可得：A、線速度可知軌道3的半徑大，線速度小，故A錯誤；B、角速度可知軌道3的半徑大，角速度小，故B錯誤；C、根據(jù)開普勒行星運動定律知，軌道2的半長軸大于軌道1的半徑，故衛(wèi)星在軌道2上的周期大于在軌道1上的周期，故C錯誤；D、衛(wèi)星在P點都是由萬有引力產(chǎn)生加速度，在同一位置加速度相同，不管衛(wèi)星在哪個軌道上，加速度大小相同，故D正確．故選：D．【點評】：本題關(guān)鍵抓住萬有引力提供向心力，先列式求解出線速度和角速度的表達式，再進行討論．4.（多選）如圖所示電路中，電源內(nèi)電阻為r，R1、R3、R4均為定值電阻，電表均為理想電表．閉合開關(guān)S，將滑動變阻器R2的滑片向左滑動，電流表和電壓表示數(shù)變化量的大小分別為ΔI、ΔU，下列結(jié)論正確的是(AD)A．電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小B．電阻R1被電流表短路參考答案：AD解析：設(shè)電阻R1、R2、R3、R4的電流分別為I1、I2、I3、I4，電壓分別為U1、U2、U3、U4，外電壓為U．

A、當滑動觸頭P向左滑動時，其接入電路的電阻變小，外電路總電阻變小，干路電流I總變大，外電壓U=E-Ir，故U變小，U3變?。甎變小，I3變小，而由I總=I3+I4，I總變大，I4變大，U4變大，而U1+U4=U，U變小，U1變小，I1變?。諭總=I1+I，I總變大，I1變小，則I變大，且變化的絕對值△I＞△I總，則．根據(jù)閉合電路歐姆定律，U=E-I總r，絕對值＝r，則＜r．故B、C錯誤，A、D正確．故選AD5.（多選）如圖所示，一部機器由電動機帶動，皮帶輪上表面均處于水平，機器皮帶輪的半徑r2是電動機皮帶輪半徑r1的2倍，皮帶與兩輪之間始終不發(fā)生滑動．這時在兩輪上各放有一個質(zhì)量相等的小物體P和Q，隨輪一起勻速轉(zhuǎn)動．其中小物體P放于電動機皮帶輪邊緣；小物體Q放于機器皮帶輪內(nèi)側(cè)某一點A，A點到轉(zhuǎn)軸的距離為輪半徑r2的一半．小物體P、Q與皮帶輪間的動摩擦因數(shù)相同，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．設(shè)P、Q兩物體的線速度大小分別為v1和v2，角速度分別為ω1和ω2，向心加速度大小分別為a1和a2，則（）A．v1：v2=2：1B．ω1：ω2=1：2C．a(chǎn)1：a2=4：1D．隨著皮帶輪轉(zhuǎn)速增大，P比Q先發(fā)生滑動參考答案：考點：向心加速度；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．專題：勻速圓周運動專題．分析：傳動裝置，在傳動過程中不打滑，共軸的角速度是相同的；同一傳動裝置接觸邊緣的線速度大小是相等的．所以當角速度一定時，線速度與半徑成正比；當線速度大小一定時，角速度與半徑成反比．因此根據(jù)題目條件可知加速度及角速度．解答：解：B、兩輪邊緣的線速度大小相等，由v=rω得到：故P、Q兩物體的角速度之比為2：1；故B錯誤；A、P、Q兩物體的角速度之比為2：1，轉(zhuǎn)動半徑相等，根據(jù)v=rω得到：v1：v2=ω1：ω2=2：1故A正確；C、P、Q兩物體的角速度之比為2：1，轉(zhuǎn)動半徑相等，根據(jù)a=ω2r，有：a1：a2=4：1故C正確；D、由于靜摩擦力提供向心力，恰好轉(zhuǎn)動時，有：μmg=mω2r解得：ω=由于r、μ相同，故臨界加速度相同；由于ω1：ω2=2：1，故物體P先滑動；故D正確；故選：ACD．點評：本題關(guān)鍵是明確同緣傳動邊緣點線速度相等、同軸傳動角速度相等，然后結(jié)合公式v=rω和a=ω2r=列式求解．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某人在地面上最多能舉起質(zhì)量為60kg的物體，而在一個加速下降的電梯里，最多能舉起質(zhì)量為80kg的物體，那么此時電梯的加速度大小應(yīng)為

m／s2，若電梯以5m／s2的加速度上升時，那么此人在電梯中，最多能舉起質(zhì)量為

kg的物體．(g＝10m／s2)參考答案：

2.5_40

7.如圖所示為“探究加速度與物體受力與質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置圖。圖中A為小車，B為裝有砝碼的小桶，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電火花打點計時器相連，計時器接50HZ交流電。小車的質(zhì)量為m1，小桶（及砝碼）的質(zhì)量為m2。（1）下列說法正確的是

。A．每次改變小車質(zhì)量時，應(yīng)重新平衡摩擦力

B．實驗時應(yīng)先釋放小車后接通電源C．本實驗m2應(yīng)遠大于m1

D．在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)作a－圖像（2）實驗時，某同學由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a-F圖像，可能是圖中的圖線

。(選填“甲”、“乙”、“丙”)參考答案：（1）D（2）丙8.如圖所示是用頻閃照相的方法拍到的一個彈簧振子的振動情況，甲圖是振子靜止在平衡位置的照片，乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置20cm處，放手后向右運動周期的頻閃照片，已知頻閃的頻率為10Hz，則振子的振動周期為T＝________s，而在t=T/12時刻振子的位置坐標________15cm。（選填“大于”、“小于”或“等于”）。參考答案：1.2；大于。9.氣墊導軌可以在導軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當遮光片通過電門時與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時間為t，則庶光片通過光電門的平均速度為v= （1）關(guān)于這個平均速度，有如下討論： A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度 B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時速度 C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應(yīng)考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準確 D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準，得到的瞬時速度將比較準確，這些討論中，正確的是：

； （2）利用這一裝置可驗證機械能守桓定律?；瑝K和遮光片總質(zhì)量記為M（kg），若測出氣墊導軌總長L0、遮光片的寬度s，氣墊導軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過光時門時下滑的距離L和遮光時間t，這一過程中：滑塊減少的重力勢能的表達式為：

，滑塊獲得的動能表達式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門測量滑塊瞬時速度的原理，能根據(jù)已知的運動學公式求出速度進而計算物體的動能是解決本題的關(guān)鍵。10.蛟龍?zhí)栞d人潛水艇是一艘由中國自行設(shè)計的載人潛水器．2012年6月27日潛水深度7062.68m，這標志著我國具備了載人到達全球99%以上海域深處進行作業(yè)的能力．潛水艇外殼是國產(chǎn)鈦合金做成的，呈雞蛋形狀，艙內(nèi)空間約為80m3與外界導熱良好．開始潛入時，艙內(nèi)空氣（看成理想氣體）的壓強為latm，溫度為27℃，水深7062.68m處的溫度為4℃．求：①當蛟龍?zhí)栞d人潛水艇在水深7062.68m處停留足夠長的時間后，艙內(nèi)氣體的壓強為多少atm；②在上述過程中艙內(nèi)氣體放熱（填“放熱”或“吸熱”）；③從微觀的角度解釋艙內(nèi)壓強的變化：艙內(nèi)空氣的體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度降低，分子的平均動能減小，所以壓強降低．．參考答案：【考點】：熱力學第一定律；理想氣體的狀態(tài)方程．【專題】：熱力學定理專題．【分析】：①艙內(nèi)空氣為等容變化，列出初態(tài)和末態(tài)的壓強和溫度，由查理定律求解．②艙內(nèi)空氣看成理想氣體，其內(nèi)能只跟溫度有關(guān)，根據(jù)溫度變化分析內(nèi)能的變化，放熱還是吸熱．③氣體的壓強與分子的平均動能和分子數(shù)密度有關(guān)，根據(jù)氣體壓強微觀意義進行分析．：解：①艙內(nèi)空氣為等容變化，初態(tài)：p1=1atm，T1=300K；末態(tài)：p2=？，T1=277K由查理定律得：=代入數(shù)據(jù)解得：p2==×1atm=0.92atm，②在上述過程中艙內(nèi)氣體的溫度降低，內(nèi)能減小，而體積不變，氣體不做功，由熱力學第一定律判斷得知，氣體放熱．③艙內(nèi)空氣的體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度降低，分子的平均動能減小，所以壓強降低．答：①艙內(nèi)氣體的壓強為0.92atm．②放熱．③艙內(nèi)空氣的體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度降低，分子的平均動能減小，所以壓強降低．【點評】：對于氣體問題，往往是氣態(tài)方程和熱力學第一定律的綜合，關(guān)鍵要正確分析不變量，靈活選擇狀態(tài)方程．11.如圖所示，某車沿水平方向高速行駛，車廂中央的光源發(fā)出一個閃光，

閃光照到了車廂的前、后壁，則地面上的觀察者認為該閃光

▲

（選填“先到達前壁”、“先到達后壁”或“同時到達前后壁”），同時他觀察到車廂的長度比靜止時變▲（選填“長”或“短”）了。參考答案：先到達后壁

短（12.（填空）（2013?杭州模擬）某同學拉著紙帶運動，得到一條點跡清晰的紙帶．他確定好起點之后，作了s﹣t圖象如圖所示．則在0﹣2.0s內(nèi)的平均速度大小為

m/s，在

s時的瞬時速度大小等于它在0.6﹣2.0s內(nèi)的平均速度．參考答案：0.8；1.0或1.4解：由圖可知在0﹣2.0s內(nèi)的位移x=1.60﹣0=1.60m，則平均速度，由圖知0.6s時物體的位置在x=0.1m處，0.6﹣2.0s內(nèi)的平均速度m/s，圖象的斜率表示瞬時速度，由圖可知，當曲線的斜率等于1.07時，瞬時速度與0.6﹣2.0s內(nèi)的平均速度相同，此時曲線的傾斜角約為45°．做出曲線的切線可得，當時刻：t=1.0s或t=1.4s時，瞬時速度大小等于它在0.6﹣2.0s內(nèi)的平均速度．故答案為：0.8；1.0或1.413.（8分）質(zhì)量為1．0kg的物體放在可繞豎直軸轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，物體與轉(zhuǎn)軸間用輕彈簧相連．物體與轉(zhuǎn)盤間最大靜摩擦力是重力的0．2倍，彈簧的勁度系數(shù)為600N／m，原長為4cm，此時圓盤處于靜止狀態(tài)，如圖2—13所示．圓盤開始轉(zhuǎn)動后，要使物體與圓盤保持相對靜止，圓盤的最大角速度=

(2)當角速度達到2ω0時，彈簧的伸長量X=

．(g取10m／s2)參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖甲所示，將一質(zhì)量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運動過程中的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，設(shè)阻力大小恒定不變，g=10m/s2，求（1）小球在上升過程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此時離拋出點的高度h．參考答案：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點h為8m考點： 牛頓第二定律；勻變速直線運動的圖像．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式求出小球上升的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過程中受到空氣的平均阻力．（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運動學公式求的速度和位移．解答： 解：由圖可知，在0～2s內(nèi)，小球做勻減速直線運動，加速度大小為：由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數(shù)據(jù)，解得：f=6N．（2）2s～4s內(nèi)，小球做勻加速直線運動，其所受阻力方向與重力方向相反，設(shè)加速度的大小為a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據(jù)圖象可知，小球在4s末離拋出點的高度：．答：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點h為8m點評： 本題主要考查了牛頓第二定律及運動學公式，注意加速度是中間橋梁15.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時A、B以共同速度v0運動，C靜止。某時刻細繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設(shè)共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為?？键c：動量守恒定律四、計算題：本題共3小題，共計47分16.有一豎直放置、兩端封閉的長玻璃管，管內(nèi)為真空，管內(nèi)有一小球自某處自由下落（初速度為零），落到玻璃管底部時與底部發(fā)生彈性碰撞．以后小球?qū)⒃诓ＡЧ軆?nèi)不停地上下跳動?，F(xiàn)用支架固定一照相機，用以拍攝小球在空間的位置。每隔一相等的確定的時間間隔T拍攝一張照片，照相機的曝光時間極短，可忽略不計。從所拍到的照片發(fā)現(xiàn)，每張照片上小球都處于同一位置。求小球開始下落處離玻璃管底部距離（用H表示）的可能值以及與各H值相應(yīng)的照片中小球位置離玻璃管底部距離的可能值。參考答案：小球沿豎直線上下運動時，其離開玻璃管底部的距離h隨時間t變化的關(guān)系如圖所示．設(shè)照片拍攝到的小球位置用A表示，A離玻璃管底部的距離為hA，小球開始下落處到玻璃管底部的距離為H.小球可以在下落的過程中經(jīng)過A點，也可在上升的過程中經(jīng)過A點.現(xiàn)以表示小球從最高點（即開始下落處）落到玻璃管底部所需的時間（也就是從玻璃管底部反跳后上升到最高點所需的時間），表示小球從最高點下落至A點所需的時間（也就是從A點上升至最高點所需的時間），表示小球從A點下落至玻璃管底部所需的時間（也就是從玻璃管底部反跳后上升至A點所需的時間）.顯然，.根據(jù)題意，在時間間隔??的起始時刻和終了時刻小球都在A點．用n表示時間間隔???內(nèi)（包括起始時刻和終了時刻）小球位于A點的次數(shù)（n≥2）.下面分兩種情況進行討論：1．A點不正好在最高點或最低點．當n為奇數(shù)時有

（1）在（1）式中，根據(jù)題意可取中的任意值，而

（2）當n為偶數(shù)時有

（3）由（3）式得

（4）由（1）、（3）、（4）式知，不論n是奇數(shù)還是偶數(shù)，都有

（5）因此可求得，開始下落處到玻璃管底部的距離的可能值為

（6）若用表示與n對應(yīng)的H值，則與相應(yīng)的A點到玻璃管底部的距離

（7）當n為奇數(shù)時，可取中的任意值，故有

n=3,5,7,···

（8）可見與相應(yīng)的的可能值為0與之間的任意值．當n為偶數(shù)時，，由（6）式、（7）式求得的可能值

n=2,4,6,···

（9）2．若A點正好在最高點或最低點．無論n是奇數(shù)還是偶數(shù)都有

n=2,3,4,···

（10）

n=2,3,4,···（11）

n=2,3,4,···

（12）或

17.某研究性學習小組用如圖所示的裝置來選擇密度相同、大小不同的球狀納米粒子。密度相同的粒子在電離室中被電離后帶正電，電量與其表面積成正比。電離后粒子緩慢通過小孔O1進入極板間電壓為U的水平加速電場區(qū)域I，再通過小孔O2射入相互正交的恒定勻強電場和勻強磁場區(qū)域II，其中磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向外。收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上。實驗發(fā)現(xiàn)：半徑為r0的粒子，其質(zhì)量為m0、電量為q0，剛好能沿O1O3直線射入收集室。不計納米粒子重力和粒子之間的相互作用力。（球形體積和球形面積公式分別為）。求：（1）圖中區(qū)域II的電場強度Ｅ；（2）半徑為r的粒子通過O2時的速率ｖ；（3）試討論半徑r≠r0的粒子進入?yún)^(qū)域II后將向哪個極板偏轉(zhuǎn)。參考答案：見解析(1)設(shè)半徑為r0的粒子加速后的速度為v0，則設(shè)區(qū)域II內(nèi)電場強度為E,則v0q0B=q0E

電場強度方向豎直向上。

（6分）(2)設(shè)半徑為r的粒子的質(zhì)量為m、帶電量為