湖南省張家界市慈利第一中學(xué)高三物理模擬試題含解析

湖南省張家界市慈利第一中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，兩根長直導(dǎo)線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩小孔中，O為M、N連線中點，連線上a、b兩點關(guān)于O點對稱．導(dǎo)線通有大小相等、方向相反的電流．已知通電長直導(dǎo)線在周圍產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度B，式中k是常數(shù)、I是導(dǎo)線中電流、r為點到導(dǎo)線的距離．一帶正電的小球以初速度從a點出發(fā)沿連線運動到b點．關(guān)于上述過程，下列說法正確的是(

)A．小球先做加速運動后做減速運動B．小球一直做勻速直線運動C．小球?qū)ψ烂娴膲毫ο仍龃蠛鬁p小D．小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃髤⒖即鸢福築C由題意可知桌面內(nèi)的磁場方向，進而可知小球所受洛倫茲力的方向垂直桌面向上，對小球受力分析，受重力、桌面支持力、洛倫茲力3個力作用，小球沿桌面方向不受力，故從a點到b點，小球一直做勻速直線運動，A錯誤B正確；由于從a至b合磁感應(yīng)強度先減小后增大，則小球所受洛倫茲力先減小后增大，桌面對小球的支持力先增大后減小，由作用力與反作用力的關(guān)系知小球?qū)ψ烂娴膲毫ο仍龃蠛鬁p小，C正確D錯誤。2.如圖所示，輕桿BO一端裝在鉸鏈上，鉸鏈固定在豎直墻上，另一端裝一輕滑輪，重為G的物體用細(xì)繩經(jīng)滑輪系于墻上A點，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，若將A點沿豎直墻向上緩慢移動少許，設(shè)法使系統(tǒng)重新平衡，則細(xì)繩所受拉力Fr和輕桿所受壓力FN大小變化情況是A．Fr變小

B．Fr不變C．FN不變

D．FN變小參考答案：BD3.(多選題)“神舟”十號載人航天發(fā)射控制中心的大屏幕上出現(xiàn)的一幅飛船運行軌跡圖如下，它記錄了飛船在地球表面垂直投影的位置變化；圖中表示一段時間內(nèi)飛船繞地球沿圓周飛行四圈，依次飛經(jīng)中國和太平洋地區(qū)的四次軌跡①、②、③、④，圖中分別標(biāo)出了各地點的經(jīng)緯度。通過觀察此圖，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)，飛船繞地球環(huán)繞一周的過程中，地球大約自轉(zhuǎn)22.5o。已知地球半徑為6.4×103km，依據(jù)上述信息可估算出：(

)A．該衛(wèi)星比地球同步衛(wèi)星距離地面的高度要高

B．該衛(wèi)星離地高度大約6.4×103kmC．該衛(wèi)星離地高度大約300km

D．該衛(wèi)星周期約為1.5小時參考答案：CD4.“蹦極”是一項勇敢者的運動。如圖所示，O為彈性橡皮繩自然長時下端所在的位置，某人用彈性橡皮繩拴住身體自高空P處自由下落，Q為下落的最低點。則從O到Q的過程中，此人的（

）A．動能逐漸減小

B．機械能保持不變C．速度先減小后增大

D．加速度先減小后增大參考答案：D5.（多選）如圖所示，兩相同輕質(zhì)硬桿、可繞其兩端垂直紙面的水平軸、、轉(zhuǎn)動，在點懸掛一重物M，將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上，此時整個系統(tǒng)保持靜止。表示木塊與擋板間摩擦力的大小，表示木塊與擋板間正壓力的大小。若擋板間的距離稍許增大后，系統(tǒng)仍靜止且、始終等高，則A．變小

B．不變

C．變小

D．變大參考答案：BD設(shè)兩個桿夾角為θ，則有F1=F2=；

再將桿對滑塊m的推力F1按照效果分解，如圖

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（6分）如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，線框中感應(yīng)電流的有效值I=

。線框從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q=

。

參考答案：，解析：本題考查交變流電的產(chǎn)生和最大值、有效值、平均值的關(guān)系及交變電流中有關(guān)電荷量的計算等知識。電動勢的最大值，電動勢的有效值，電流的有效值；7.某研究性學(xué)習(xí)小組為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”獨力設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置。已知小車質(zhì)量為m1，砝碼和盤的質(zhì)量為m2，交流電的頻率為50Hz，除了裝置圖中所給的器材外，另外備有復(fù)寫紙、電鍵及導(dǎo)線若干。（1）除了上面涉及的實驗器材外，本次實驗還缺少的器材有

。（2）保持m1不變，改變m2的大小，小明同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖象如圖乙所示，該圖線不通過坐標(biāo)原點，最可能的原因是：

。（3）如圖丙所示為某次實驗得到的一條紙帶，相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出。AB、CD計數(shù)點之間的距離已測出，由于疏漏B、C兩計數(shù)點之間的距離忘記了標(biāo)注，根據(jù)紙帶上現(xiàn)有的數(shù)據(jù)情況，可計算出小車運動的加速度為

m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（4）在探究加速度與力的關(guān)系實驗中，要盡可能保證a-F圖象是一條直線，需要控制的條件是_________________________________________。參考答案：（1）交流電源（或答學(xué)生電源）和刻度尺（2分）（2）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠（2分）（3）0.52（3分）（4）小車質(zhì)量m1遠(yuǎn)大于砝碼和盤的質(zhì)量m2（或答m1>>m2）解析：（1）打點計時器需要交流電源，所以需要交流電源，紙帶上計數(shù)點間距離需要測量，還缺少刻度尺。（2）由圖象可知，當(dāng)施加一定外力時，小車的加速度還為零，則外力與小車受到的摩擦力平衡。（3）根據(jù)勻變速運動的規(guī)律可得，x3-x1=2aT2，解得，a=0.52m/s2。（4）小車質(zhì)量m1遠(yuǎn)大于砝碼和盤的質(zhì)量m2時，繩中拉力近似等于小車所受合外力（或答m1>>m2）8.若神舟九號飛船在地球某高空軌道上做周期為T的勻速圓周運動，已知地球的質(zhì)量為M，萬有引力常量為G。則飛船

運行的線速度大小為______，運行的線速度_______第一宇宙速度。（選填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：

小于

9.某探究小組為了測定重力加速度，設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置．工型擋光片懸掛于光電門的正上方，釋放擋光片后，工型擋光片豎直下落，它的兩臂A、B依次通過光電門，光電計時器記錄A、B分別通過光電門的時間．（1）用圖乙游標(biāo)卡尺測量工型擋光片的兩臂A、B的寬度d1和d2，某次用20分度的游標(biāo)卡尺測量A的寬度d1時如圖所示，則臂A的寬度d1為_____mm．（2）若計時器顯示臂A、B通過光電門的時間分別為t1和t2，則臂A、B通過光電門的速度表達(dá)式分別為____、____．（3）若測得臂A、B之間的距離為L（L遠(yuǎn)大于d1、d2），用以上測量量表示當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_(dá)式為____．參考答案：

(1).（1）3.35，

(2).（2）

(3).

(4).（3）．試題分析：游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；根據(jù)極短時間內(nèi)平均速度等于瞬時速度，求出壁A、B通過光電門的速度；結(jié)合速度位移公式求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋猓海?）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為3mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×7mm=0.35mm，則最終讀數(shù)為3.35mm．（2）極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度的大小，可知壁A通過光電門的速度，．（3）根據(jù)速度位移公式得，，解得g=．故答案為：（1）3.35，（2），（3）．點評：解決本題的關(guān)鍵知道極短時間的平均速度等于瞬時速度的大小，以及掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，注意不需要估讀．10.

(4分)某人把質(zhì)量為m的球從靜止開始舉高h(yuǎn)，并使它獲得速度v，則人對球做的功等于_____,重力對物體做功_____，合外力對物體做功_____。（重力加速度為g）參考答案：答案：mgh+mv2

－mgh

mv211.如圖所示，電源電動勢E=10V，內(nèi)阻r=1Ω，R1=3Ω．電鍵S斷開時，R2的功率為4W，電源的輸出功率為4.75W，則電流表的讀數(shù)為0.5A；電鍵S接通后，電流表的讀數(shù)為2A．則R3=Ω．參考答案：【考點】：閉合電路的歐姆定律．【專題】：恒定電流專題．【分析】：電鍵S斷開時，由電源的輸出功率與R2的功率之差得到R1的功率，由公式P1=I2R1求出通過R1的電流，即可得到R2的電流．設(shè)出R3的阻值，由串聯(lián)并聯(lián)電路求得I的表達(dá)式進而求得R3．：解：電鍵S斷開時，由P出﹣P2=I2R1得：電路中電流I===0.5A

則R2===16Ω接通電鍵S后，設(shè)電路中電流為I′：I′1=2A，

I′1=

代入數(shù)據(jù)可得：R3=故答案為：0.5

12.如圖，水平地面上有一坑，其豎直截面為半圓，abab為沿水平方向的直徑．若在a點以初速度v0沿ab方向拋出一小球，小球會擊中坑壁上的c點．已知c點與水平地面的距離為圓半徑的一半，則圓的半徑為

．參考答案：【考點】平拋運動．【分析】平拋運動可以分解為在水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動，豎直方向上的位移已經(jīng)知道了，但是水平方向的位移要用三角形的知識來求，然后才能求圓的半徑．【解答】解：如圖所示h=R則Od==R小球做平拋運動的水平位移為：x=R+R豎直位移為：y=h=R根據(jù)平拋運動的規(guī)律得：y=gt2x=v0t聯(lián)立解得：R=故答案為：．13.如圖所示，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運動時跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B球以的速率向右運動，則B的質(zhì)量mB=_______；碰撞過程中，B對A做功為

。參考答案：4.5m

-3mv02/8

動量守恒：；動能定理：。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(xué)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.（16分）如圖所示，物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長的細(xì)繩連接，跨放在質(zhì)量不計的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h(yuǎn)=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時間后細(xì)繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運動，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細(xì)繩繃直時的運動時間t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始時B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運動，有：解得：（2）設(shè)細(xì)繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細(xì)繩繃直瞬間，細(xì)繩張力遠(yuǎn)大于A、B的重力，A、B相互作用，總動量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統(tǒng)獲得的速度：之后A做勻減速運動，所以細(xì)繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，已知一帶電量為q，質(zhì)量為m的小球A在光滑絕緣的水平面上從靜止開始經(jīng)電壓U加速后，與同質(zhì)量的靜止小球B發(fā)生碰撞，并粘在一起，水平進入互相垂直的勻強電場和勻強磁場(磁感應(yīng)強度為B)的復(fù)合場中，小球在此空間的豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，重力加速度為g，試求：（1）小球A、B碰撞前后的速度各為多少？（2）電場強度E為多少？（3）小球做勻速圓周運動過程中，從軌道的最低點到最高點機械能改變了多少？參考答案：(1)(2)(3)

解析：（1）設(shè)碰撞前A球速度為，由動能定理有：

得

設(shè)碰撞后A、B球的速度為，由動量守恒定律有：

得

帶電小球在復(fù)合場中做勻速圓周運動，重力與電場力平衡：

2

得出

帶電小球從軌道最低點到最高點過程中，受到重力、電場力和洛倫茲力，其中洛倫茲力不做功，電場力做正功，使小球機械能增加．

設(shè)軌道半徑為R，則機械能改變

由洛倫茲力提供向心力，有：

聯(lián)立各式得出：

17.（11分）某物體在地面上所受重力為G0，將它放在衛(wèi)星中，在衛(wèi)星隨火箭向上勻加速度升空的過程中，當(dāng)衛(wèi)星離地面高為H時支持該物體的支持物對其彈力為N，設(shè)地球半徑為R，第一宇宙速度為v，求火箭上升的加速度。參考答案：解析：物體在地面上所受力為G0，因此其質(zhì)量為m＝（1分）在地球表面附近的重力加速度g0＝（2分）代入上式得該物體的質(zhì)量為m＝（1分）當(dāng)衛(wèi)星離地面高度為H時，該處的重力加速度g＝（4分）則火箭上升的加速度（3分）18.如圖所示，是磁流體動力發(fā)電機的工作原理圖．一個水平放置的上下、前后封閉的矩形塑料管，其寬度為a，高度為b，其內(nèi)充滿電阻率為ρ的水銀，由渦輪機（未