四川省遂寧市蓬溪中學校高三上學期模擬考試物理試卷

北京專家卷·物理（三）注意事項：1.答卷前，考生務必將自己的姓名、座位號和準考證號填寫在答題卡上。2.答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。寫在本試卷上無效。3.答主觀題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4.考試結束后，將答題卡交回。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中只有一項符合題目要求。1.與元素X作用后變成元素Y與，此反應放出的核能為；與元素X作用后變成。已知、Y，、的比結合能分別為，下列說法正確的是（）A.元素X是粒子B.Y與不是同位素C.X比結合能為D.與X作用釋放核能為【答案】C【解析】【詳解】A．與元素X作用后變成的核反應方程為則X為，即粒子，故A錯誤；B．與元素X作用的核反應方程為則是，是的同位素，故B錯誤；C．設X的比結合能為，由能量守恒可得第一個核反應放出的核能解得故C正確；D．第二個核反應放出的核能為綜合可得故D錯誤。故選C。2.如圖所示的靜電計與帶電平行板電容器（右板帶正電，左板帶負電）相連，把一塊薄板向下插入平行板的正中央，規(guī)定大地的電勢為零，則插入薄板前后，下列說法正確的是（）A.靜電計是測量電容器帶電量的裝置B.指針的電勢與外殼電勢相等C.若薄板是玻璃，則插入后指針的偏角小于插入前D.若薄板是金屬板，則插入后的電容小于插入前【答案】C【解析】【詳解】A．靜電計是測量電容器兩板間電壓的裝置，不是測量電容器帶電量的裝置，故A錯誤；B．靜電器指針與外殼絕緣，指針的電勢等于右極板的電勢，外殼的電勢等于左板的電勢，則兩者的電勢不相等，故B錯誤；C．若薄板是陶瓷，則插入后電容增大，電量不變，電壓減小，指針的偏角變小，故C正確；D．若薄板是金屬板，相當于變成兩個電容器，每個電容器的間距變成原來的一半，每個電容器的電容變?yōu)樵瓉淼膬杀叮床迦牒蟮碾娙荽笥诓迦肭?，故D錯誤。故選C。3.如圖所示，光滑的圓弧軌道豎直固定放置，其弧長遠小于半徑，圓弧的底端切線水平。現(xiàn)將質量分別為的小球甲、乙分別從軌道的頂點和頂點下方的某點由靜止釋放，然后到達底端，重力加速度為，兩小球均視為質點，在此過程中，下列說法正確的是（）A.若甲重力的沖量大小為，則圓弧軌道的半徑為B.若甲重力的沖量大小為，則乙重力的沖量為0.5IC.若乙下落的高度為，重力的平均功率為，則甲重力的沖量為D.若乙下落的高度為，重力的平均功率為，則甲運動的時間為【答案】A【解析】【詳解】A．由，，，綜合可得故A正確；B．乙重力的沖量為結合，綜合可得故B錯誤；CD．若乙下落的高度為，重力的平均功率為，則有，甲、乙運動時間相等，均為則甲重力的沖量為綜合可得故CD錯誤。故選A4.如圖所示，定滑輪A（形狀忽略不計）固定在天花板上，輪軸與表面均光滑，水平地面上固定鉸鏈B（形狀忽略不計），B在A的正下方，輕質硬直桿一端連接B，另一端連接質量為的小球C（視為質點），輕質細線跨過A，左端施加力（為未知量），系統(tǒng)處于第一個靜止狀態(tài)，三角形ABC為邊長為正三角形；再讓間的距離變?yōu)?.5d，系統(tǒng)處于第二個靜止狀態(tài)，輕繩左端施加的力為（為未知量），重力加速度為，則兩種靜止狀態(tài)下（）A.桿對小球的彈力大小、方向均不同B.桿對小球的彈力大小、方向均相同C.輕繩左端施加的拉力是的2倍D.小球重力與所受細線拉力的合力不一定沿桿【答案】C【解析】【詳解】AC．對小球進行受力分析，當小球處于靜止狀態(tài)時，處于三力平衡狀態(tài)，受力分析，如圖所示可知，三力平衡構建的矢量三角形與三角形ABC相似，設兩種靜止狀態(tài)下，桿對小球彈力大小分別為，由相似三角形的比例關系可得，則有，，，故A錯誤，C正確；B．桿對小球的彈力總沿著桿，兩種靜止狀態(tài)下，彈力方向不同，故B錯誤；D．細線對小球的拉力與小球重力的合力與桿對小球的彈力等大反向，則細線對小球的拉力與小球重力的合力一定沿著桿，故D錯誤。故選C。5.隨著中國航天科技的飛躍發(fā)展，中國將向月球與火星發(fā)射更多的探測器。假設質量為的探測器在火星表面下降的過程中，一段時間做自由落體運動獲得的速度為，如圖所示，探測器在落到火星表面之前，繞火星做勻速圓周運動，距離火星表面的距離等于，火星的半徑為，萬有引力常量為，下列說法正確的是（）A.當探測器在圓軌道上，對火星的張角為 B.火星的第一宇宙速度為C.探測器在圓軌道上，向心加速度為 D.探測器在圓軌道上，受到的重力為【答案】C【解析】【詳解】A．探測器做勻速圓周運動時，過探測器作火星表面的兩條切線，兩切線的夾角就是探測器對火星的張角，連接球心與探測器，連接球心與切點，由幾何關系可得解得故A錯誤；B．根據(jù)可得根據(jù)萬有引力提供向心力，則有在火星表面有聯(lián)立解得火星的第一宇宙速度為故B錯誤；C．根據(jù)，聯(lián)立解得故C正確；D．探測器在圓軌道上，所受的重力等于向心力故D錯誤。故選C。6.如圖所示的“日”字形理想變壓器，鐵芯的上下左右結構均對稱，中間線圈的匝數(shù)為4，左、右線圈的匝數(shù)分別為4和2，左、右線圈所接的電阻均為，不計線圈的電阻，在中間線圈兩端加上正弦交流電壓，下列說法正確的是（）A.左、右兩個線圈的輸出電壓之比為B.中間線圈的端電壓與左線圈的端電壓之比為C.左、右兩個線圈的輸出電流之比為D.流過中間線圈、左線圈的電流之比為【答案】D【解析】【詳解】AC．左、右兩個線圈的輸出電壓之比為，由歐姆定律可得電流之比也為，故A錯誤；B．由于字形理想變壓器鐵芯的上下左右結構均對稱，則通過中間鐵芯磁感線的條數(shù)是左右鐵芯磁感線條數(shù)的兩倍，結合變壓器的原理可得故B錯誤；D．左、右線圈兩端的電壓分別為，電流分別為由能量守恒定律可得則有比較可得故D正確。故選D。7.如圖所示的三角形為某透明三棱鏡的橫截面，其中，，一束單色光從邊的點射入三棱鏡，入射角為、折射角為，折射光線經(jīng)過邊的點，反射光線正好與邊平行，已知，，光在真空中的傳播速度為，下列說法正確的是（）A.光線在點的反射角為 B.光線在點的折射角C.三棱鏡對此種單色光的折射率為 D.光從到的傳播時間為【答案】B【解析】【詳解】A．設光線在點的反射角為，反射光線正好與邊平行，由幾何關系可得，故A錯誤；B．由幾何關系可得，則三角形是正三角形，故B正確；C．結合，可得三棱鏡對此單色光的折射率為故C錯誤；D．由，由折射率的定義可得光線從到的傳播時間綜合可得故D錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共3個小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖所示，內壁光滑的四分之一圓弧軌道豎直固定放置，軌道半徑為，圓心為A點，分別是豎直半徑和水平半徑?，F(xiàn)讓光滑水平面上的小球獲得一個水平向右的速度（未知量），小球從A點離開后運動到圓弧上的點，重力加速度為，小球可視為質點，下列說法正確的是（）A.若，小球運動到點時速度與水平方向的夾角為，則有B.若小球從A到運動時間為，則C.改變的大小，小球落到圓弧上的速度最大值為D.改變的大小，小球落到圓弧上速度的最小值為【答案】BD【解析】【詳解】A．設，則平拋運動位移的偏轉角為當速度的偏轉角為時，根據(jù)平拋運動的推論，可得綜合可得故A錯誤；B．小球從A到，由平拋運動的規(guī)律可得，由幾何關系可得綜合解得故B正確；CD．若讓小球從A點以不同初速度水平向右拋出，由平拋運動的規(guī)律可得小球剛到達某點點時的速度為結合，，綜合可得由數(shù)學知識可得則的最小值為，故C錯誤，D正確。故選BD。9.如圖所示，光滑硬直桿與水平面成夾角固定放置，勁度系數(shù)為、原長為的輕質彈簧一端連接在天花板的點，另一端與圓環(huán)（視為質點）相連，圓環(huán)套在桿上?，F(xiàn)讓圓環(huán)從與點等高的點由靜止釋放，當圓環(huán)運動到點的正下方點時，圓環(huán)的動能正好等于此處彈簧彈性勢能的2倍。已知兩點間的距離為，重力加速度為，對勁度系數(shù)為的輕質彈簧，彈性勢能與彈簧的形變量的關系式為，下列說法正確的是（）A.環(huán)在點，動能為 B.環(huán)從運動到，環(huán)的機械能增加C.環(huán)的質量為 D.環(huán)在點，加速度大小為【答案】AD【解析】【詳解】A．由幾何關系可得，彈簧的原長為，則點彈簧的伸長量為，彈性勢能為環(huán)的動能為選項A正確；B．點彈簧的伸長量為，彈性勢能為環(huán)從到，彈簧彈性勢能減小量由能量守恒可得環(huán)的機械能增加量為選項B錯誤；C．由能量守恒可得解得選項C錯誤；D．環(huán)在點時，彈簧的彈力把彈簧對環(huán)的彈力與環(huán)的重力的合力分別沿著斜面和垂直斜面分解，環(huán)在點的合力等于沿斜面向上的分力，則有綜合解得選項D正確。故選AD。10.如圖所示，兩條間距為平行光滑金屬導軌（足夠長）固定在水平面上，導軌的左端接電動勢為的電源，右端接定值電阻，磁感應強度為的勻強磁場垂直于導軌平面豎直向上。兩端都足夠長的金屬棒斜放在兩導軌之間，與導軌的夾角為，導線、導軌、金屬棒的電阻均忽略不計，電源的內阻與定值電阻阻值相等。當電鍵斷開，電鍵閉合，給金屬棒一個沿水平方向與棒垂直的恒定作用力，經(jīng)過時間金屬棒獲得最大速度，定值電阻的最大功率為，在此過程中金屬棒的最大加速度為，金屬棒與導軌始終接觸良好，下列說法正確的是（）A.金屬棒的質量為B.電源的內阻為C.時間內，流過定值電阻某一橫截面的電荷量為D.若電鍵斷開，電鍵閉合，則金屬棒穩(wěn)定運行的速度為【答案】AC【解析】【詳解】A．施加外力瞬間，加速度最大為，根據(jù)牛頓第二定律有可得故A正確；B．金屬棒獲得最大速度時處于力的平衡狀態(tài)，則有由法拉第電磁感應定律、歐姆定律及安培力公式有結合綜合解得故B錯誤；C．金屬棒從靜止開始運動的一段時間，由動量定理可得結合電流的定義式綜合計算可得故C正確；D．電鍵斷開，電鍵合上，金屬棒穩(wěn)定運行時結合綜合可得故D錯誤。故選AC。三、實驗題：本題共2個小題，共15分。11.某同學用如圖所示的裝置來測量當?shù)氐闹亓铀俣?，為豎直木板，讓小球從點等高處由靜止釋放，右側用一束平行光照射小球，小球在下落的過程中便在木板上留下影子。用頻閃照相機拍攝小球在木板上影子的位置，如圖中的幾個點?，F(xiàn)測得點到各點的距離分別為，回答下列問題：（1）為了減小空氣對小球阻力，應選擇質量_________（選填“小”、“大”，下同），體積_________的小球來做實驗。（2）由勻加速直線運動的規(guī)律可得，影子在點時的速度是在點時的速度的_________倍。若照相機的閃光周期為，則當?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_式為_________（用中符號表示）?！敬鸢浮浚?）①.大②.?。?）①.2②.【解析】【小問1詳解】[1][2]為了減小空氣對小球的阻力，應選擇質量大、體積小的小球來做實驗；【小問2詳解】[1]點位于兩點的中點時刻，由勻加速直線運動的規(guī)律，則有解得可知影子在點時的速度是在點時的速度的2倍；[2]若照相機的閃光周期為，由紙帶公式可得則當?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_式為12.某實驗小組用圖甲所示的電路來測量電流表的內阻以及電流表的內阻，圖中標準電阻的阻值為為電源，為開關，為電阻箱。合上開關，調節(jié)電阻箱的接入阻值，讀出電流表的相對應讀數(shù)為，做出的關系圖像如圖乙所示，回答下列問題：（1）按照圖甲所示的實驗原理線路圖在下列方框中接好電路。____（2）寫出乙圖的函數(shù)表達式_________。（3）若乙圖直線的斜率為，縱截距為，則_________，_________?！敬鸢浮浚?）（2）（3）①②.【解析】【小問1詳解】根據(jù)電路圖，連接完整的實物連線圖如下【小問2詳解】由歐姆定律以及并聯(lián)電路兩端的電壓相等可得整理可得乙圖的函數(shù)表達式為【小問3詳解】[1][2]根據(jù)乙圖，有解得則有綜合可得13.某物理興趣小組受“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器的啟發(fā)，設計了一個測定水深的深度計。如圖，導熱性能良好的汽缸Ⅰ、Ⅱ內徑相同，長度均為L，內部分別有輕質薄活塞A、B，活塞密封性良好且可無摩擦左右滑動，汽缸Ⅰ左端開口。外界大氣壓強為，汽缸Ⅰ內通過活塞A封有壓強為的氣體，汽缸Ⅱ內通過活塞B封有壓強為的氣體，一細管連通兩汽缸，初始狀態(tài)A、B均位于汽缸最左端。該裝置放入水下后，通過A向右移動的距離可測定水的深度。已知相當于h高的水柱產(chǎn)生的壓強，不計水溫變化，裝置的內徑遠小于水的深度，被封閉氣體視為理想氣體。（1）當A向右移動時，求該深度計所處位置水的深度；（2）求該深度計能測量的最大水深?！敬鸢浮浚?）2h；（2）4h【解析】【詳解】（1）當A向右移動時，設B不移動，對Ⅰ內氣體，由玻意耳定律得p0SL＝p1SL解得p1＝3p0而此時B中氣體的壓強為4p0＞p1，故B不動。設深度計所處位置水的深度為，則有p1＝p0＋解得（2）該裝置放入水下后，由于水的壓力A向右移動，Ⅰ內氣體壓強逐漸增大，當壓強增大到大于4p0后B開始向右移動，當A恰好移動到缸底時所測深度最大，設最大深度為，此時原Ⅰ內氣體全部進入Ⅱ內，設B向右移動x距離，兩部分氣體壓強為p2。對原Ⅰ內氣體，由玻意耳定律得p0SL＝p2Sx對原Ⅱ內氣體，由玻意耳定律得4p0SL＝p2S（L－x）又因為聯(lián)立解得14.如圖所示，內壁光滑的細圓管道固定在光滑水平地面上，管道由兩部分組成，段是關于點對稱的拋物線形態(tài)，兩點處的切線水平。質量為的小球乙放置在光滑水平地面上，現(xiàn)讓質量也為的小球甲從點由靜止開始沿著管壁下滑，小球甲、乙發(fā)生碰撞生成的熱量為，碰撞剛結束時，甲、乙的速度之比為，重力加速度取，求：（1）小球甲到達點時的速度以及兩點的高度差；（2）若在點給小球甲一個水平向右的初速度，則甲在細圓管內從運動到，且與內壁間恰無作用力，求甲從到的運動時間以及點切線與水平方向夾角的正切值；（3）接第（2）問點的傾角條件，甲再從點由靜止開始沿著管壁下滑，求運動到點時重力的瞬時功率?！敬鸢浮浚?），（2），1（3）【解析】【小問1詳解】設甲從點由靜止開始沿著管壁下滑，運動到點時速度為，碰撞剛結束時甲、乙的速度分別為、，由動量守恒可得由能量守恒可得聯(lián)立解得設兩點的高度差為，甲從點由靜止開始沿著管壁下滑運動到點，由機械能守恒定律可得解得【小問2詳解