湖南省株洲市新陽中學(xué)高三物理模擬試題含解析

湖南省株洲市新陽中學(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.（單選）自然現(xiàn)象中蘊藏著許多物理知識，如圖所示為一個盛水袋，某人從側(cè)面緩慢推袋壁使它變形。則水的勢能（

）A．增大

B．變小C．不變

D．不能確定參考答案：A2.（多選）模擬我國志愿者王躍曾與俄羅斯志愿者一起進(jìn)行“火星500”的實驗活動．假設(shè)王躍登陸火星后，測得火星的半徑是地球半徑的，質(zhì)量是地球質(zhì)量的．已知地球表面的重力加速度是g，地球的半徑為R，王躍在地面上能向上豎直跳起的最大高度是h，忽略自轉(zhuǎn)的影響，下列說法正確的是（）A．火星的密度為B．火星表面的重力加速度是C．火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度相等D．王躍以與在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能達(dá)到的最大高度是參考答案：考點：萬有引力定律及其應(yīng)用；向心力．專題：萬有引力定律的應(yīng)用專題．分析：求一個物理量之比，我們應(yīng)該把這個物理量先表示出來，在進(jìn)行之比，根據(jù)萬有引力等于重力，得出重力加速度的關(guān)系，根據(jù)萬有引力等于重力求出質(zhì)量表達(dá)式，在由密度定義可得火星密度；由重力加速度可得出上升高度的關(guān)系，根據(jù)萬有引力提供向心力求出第一宇宙速度的關(guān)系．解答：解：A、由G，得到：g=，已知火星半徑是地球半徑的，質(zhì)量是地球質(zhì)量的，則火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的，即為．設(shè)火星質(zhì)量為M′，由萬有引力等于中可得：G=mg′，解得：M′，密度為：ρ==．故A正確；B、g=，已知火星半徑是地球半徑的，質(zhì)量是地球質(zhì)量的，則火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的，即為g．故B正確；C、由G，得到v=，火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍．故C錯誤；D、王躍以v0在地球起跳時，根據(jù)豎直上拋的運動規(guī)律得出可跳的最大高度是：h=，由于火星表面的重力加速度是，王躍以相同的初速度在火星上起跳時，可跳的最大高度h′=，D正確．故選：ABD．點評：通過物理規(guī)律把進(jìn)行比較的物理量表示出來，再通過已知的物理量關(guān)系求出問題是選擇題中常見的方法．把星球表面的物體運動和天體運動結(jié)合起來是考試中常見的問題．3.我國“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)將由5顆靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，30顆非靜止軌道衛(wèi)星中有27顆是中軌道衛(wèi)星，中軌道衛(wèi)星軌道高度約為2．15×104km，靜止軌道衛(wèi)星的高度約為3.60×104km，下列說法正確的是A．靜止軌道衛(wèi)星的運行周期大于中軌道衛(wèi)星的運行周期B．中軌道衛(wèi)星的線速度大于7.9km／sC．靜止軌道衛(wèi)星的線速度大于中軌道衛(wèi)星的線速度D．靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度大于中軌道衛(wèi)星的向心加速度參考答案：A4.如圖2所示，質(zhì)量為M的木箱放在水平面上，木箱中的立桿上套著一個質(zhì)量為m的小球，開始時小球在桿的頂端，由靜止釋放，小球沿桿以a勻加速下滑時，小球與桿間的摩擦力大小為Ff,．則在小球下滑的過程中，木箱對地面的壓力為(

)A．Mg+Ff

B．Mg+mg+ma

C．Mg+mg-ma

D．Mg參考答案：AC5.如圖所示,足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ,以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動.在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊,小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ<tanθ,則圖中能客觀地反映小木塊的速度隨時間變化關(guān)系的是

(

)參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如題12A-2圖所示，內(nèi)壁光滑的氣缸水平放置。一定質(zhì)量的理想氣體被密封在氣缸內(nèi)，外界大氣壓強為P0。現(xiàn)對氣缸緩慢加熱，氣體吸收熱量Q后，體積由V1增大為V2。則在此過程中，氣體分子平均動能_________(選增“增大”、“不變”或“減小”)，氣體內(nèi)能變化了_____________。參考答案：增大，Q-p0（V2-V1）解析：現(xiàn)對氣缸緩慢加熱，溫度升高，氣體分子平均動能增大，活塞緩慢上升，視為等壓過程，則氣體對活塞做功為：W=F△h=p0（V2-V1）

根據(jù)熱力學(xué)定律有：△U=W+Q=Q-p0（V2-V1）7.在兩端封閉、粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一股水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時，左、右兩邊空氣柱的長度分別為l1=18.0cm和l2=12.0cm，左邊氣體的壓強為12.0cmHg?，F(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求U形管平放時兩邊空氣柱的長度。在整個過程中，氣體溫度不變。參考答案：7.5cm試題分析

本題考查玻意耳定律、液柱模型、關(guān)聯(lián)氣體及其相關(guān)的知識點。解析設(shè)U形管兩端豎直朝上時，左、右兩邊氣體的壓強分別為p1和p2。U形管水平放置時，兩邊氣體壓強相等，設(shè)為p，此時原左、右兩邊氣體長度分別變?yōu)閘1′和l2′。由力的平衡條件有①式中為水銀密度，g為重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1=pl1′②p2l2=pl2′③l1′–l1=l2–l2′④由①②③④式和題給條件得l1′=22.5cm⑤l2′=7.5cm⑥8.（6分）某地強風(fēng)的風(fēng)速為20m/s，設(shè)空氣密度為ρ=1.3Kg/m3。如果把通過橫截面為S=20m2的風(fēng)的動能的50％轉(zhuǎn)化為電能，則電功率為_______。參考答案：52000W9.某興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進(jìn)行了如下實驗：①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.4kg；②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖甲所示安裝；③接通打點計時器(其打點周期為0.02s)；④使電動小車以額定功率加速運動，達(dá)到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器(設(shè)在整個過程中小車所受的阻力恒定)．在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的點跡如圖乙、圖丙所示，圖中O點是打點計時器打的第一個點．請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：(1)該電動小車運動的最大速度為________m/s.

(2)該電動小車運動過程中所受的阻力為________N.(3)該電動小車的額定功率為________W.參考答案：(1)1.5(或1.50)(2)1.6(或1.60)(3)2.4(或2.40)10.如圖所示，導(dǎo)熱的氣缸開口向下，缸內(nèi)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞可自由滑動且不漏氣，活塞下掛一個砂桶，砂桶裝滿砂子時，活塞恰好靜止，現(xiàn)將砂桶底部鉆一個小洞，讓細(xì)砂慢慢漏出。氣缸外部溫度恒定不變，則缸內(nèi)的氣體壓強

，內(nèi)能

。（選填“增大”、“減小”、“不變”）參考答案：增大

不變11.某人利用單擺來確定某高山的高度。已知單擺在海面處的周期是T0。而在該高山上，測得該單擺周期為T。則此高山離海平面高度h為

。（把地球看作質(zhì)量均勻分布的半徑為R的球體）參考答案：12.在光電效應(yīng)試驗中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為，該金屬的逸出功為______。若用波長為（<0）單色光做實驗，則其截止電壓為______。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e、c和h。參考答案：13.如圖所示為某同學(xué)利用方格坐標(biāo)紙測定半圓形玻璃磚折射率實驗的記錄情況，虛線為半徑與玻璃磚相同的圓，在沒有其它測量工具的情況下，只需由坐標(biāo)紙即可測出玻璃磚的折射率．則玻璃磚所在位置為圖中的

▲

（填“上半圓”或“下半圓”），由此計算出玻璃磚的折射率為

▲

．參考答案：上半圓（2分），

1.5三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.利用氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如1圖所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的小球相連；遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t，用d表示A點到光電門B處的距離，b表示遮光片的寬度，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度，實驗時滑塊在A處由靜止開始運動．（1）用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度b，結(jié)果如圖2所示，由此讀出b=3.85mm；（2）滑塊通過B點的瞬時速度可表示為；（3）某次實驗測得傾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑塊從A處到達(dá)B處時m和M組成的系統(tǒng)動能增加量可表示為△Ek=，系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為△Ep=（m﹣）gd，在誤差允許的范圍內(nèi)，若△Ek=△Ep則可認(rèn)為系統(tǒng)的機械能守恒；（4）在上次實驗中，某同學(xué)改變A、B間的距離，作出的v2﹣d圖象如圖3所示，并測得M=m，則重力加速度g=9.6m/s2．參考答案：：解：（1）寬度b的讀數(shù)為：3mm+17×0.05mm=3.85mm；（2）由于光電門的寬度b很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度．滑塊通過光電門B速度為：vB=；（3）滑塊從A處到達(dá)B處時m和M組成的系統(tǒng)動能增加量為：△E=（M+m）（）2=；系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為：△Ep=mgd﹣Mgdsin30°=（m﹣）gd；比較△Ep和△Ek，若在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等，即可認(rèn)為機械能是守恒的．（4）根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒有：（M+m）v2=（m﹣）gd；則v2=2×gd若v2﹣d圖象，則圖線的斜率：k=2×g；由圖象可知，k=；則有：g=代入數(shù)據(jù)得：g=9.6m/s2．故答案為：（1）3.85mm；

（2）；（3），（m﹣）gd；（4）9.6．【解析】15.某實驗小組用如圖1所示裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗．（1）實驗中除了打點計時器，還必須用到的測量工具為刻度尺．（2）在實驗操作和數(shù)據(jù)處理過程巾，下列做法必須有的是D．A．用天平測出重物的質(zhì)量B．為減小長度測量的誤差，處理紙帶時每五個點取一個計數(shù)點C．必須選擇打的第1個點與第2個點的間隔約為2mmD．必須先接通電再釋放紙帶（3）圖2為實驗中得到的一條紙帶，O為打的第一個點，A、B、C、D、E為紙帶十打點計時器打下的五個連續(xù)的點，測汁這五點到O點的距離分別為xA、xB、xC、xD、xE．

丁點計時器所接交流電的頻率為f，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，現(xiàn)用OC段驗證機械能守恒定律，要驗證的表達(dá)式為，若實驗中算得動能的增加量大于重力勢能的減少量，可能原因是先釋放紙帶后接通電．（4）根據(jù)打出的紙帶算出離打第一個點較遠(yuǎn)處連續(xù)幾個點時的速度，以為縱軸，以x為橫軸繪﹣x圖線，如果圖線是過原點的斜的直線，且圖線的斜率等于g，則機械能守恒得到驗證；如果根據(jù)打點間隔算出打每個點重物運動的時間t，根據(jù)測得的x和算得的t，作出圖象，如果圖線是過原點的斜的直線，且圖線的斜率等于，則機械能守恒定律得到驗證．參考答案：考點：驗證機械能守恒定律．.專題：實驗題．分析：（1）由刻度尺來測量物體下落的高度．（2）打點計時器要先工作再釋放物體，順序不能顛倒，而物體的質(zhì)量不需要測量，對于間距及起點是否是從靜止開始，沒有嚴(yán)格的要求；（3）根據(jù)物體下落，減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，那么由平均速度來求得瞬時速度，從而列出驗證的表達(dá)式；當(dāng)起點不是從靜止開始運動，則增加的動能將會略大于減小的重力勢能；（4）由機械能守恒得：mgx=mv2，所以=gx，即圖線是正比例函數(shù)圖線，則斜率表示重力加速度；若作出圖象，根據(jù)運動學(xué)公式，即為平均速度與時間的圖象，則圖象的斜率表示重力加速度的一半．解答：解：（1）實驗中要測量重物下落的高度，必須用到測量工具刻度尺．（2）由于只要驗證即可，因此不需要測重物的質(zhì)量，由于物體做落體運動時，打點的間隔較大，因此不需要每五個點取一個計數(shù)點，如果打的第1個點與第2個點的間隔不為2mm，可以取紙帶中一段點跡清楚的部分，驗證重物在打這兩個點的時間間隔內(nèi)機械能守恒即可，實驗中必須先接通紙帶再釋放重物，D項正確．（3）要驗證的表達(dá)式為即，若實驗中算得動能的增加量大于重力勢能的減少量，可能原因是先釋放紙帶再接通電．（4）如果機械能守恒，由可知，則圖線為一條過原點的斜的直線，圖線的斜率為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭；如果機械能守恒，則重物做自由落體運動，則，=，因此圖線是一條過原點的直線，圖線的斜率為當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊囊话?，即．故答案為：?）刻度尺；（2）D；（3），先釋放紙帶后接通電；（4）過原點的斜的直線，g；過原點的斜的直線，．點評：本題考查了自由落體運動中機械能守恒的驗證，用圖象處理數(shù)據(jù)是非常重要的數(shù)學(xué)手段．同時注意第2問題：BC選項不一定是實驗必須操作步驟，最后掌握平均速度與時間的圖象斜率與重力加速度的關(guān)系，是解題的難點．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖4-2，河寬d，水流速度V1。船在靜水中速度V2，且V1＜V2，如果小船航向與河岸成θ角斜向上游，求(1)它渡河需要多少時間；(2)如果要以最短時間渡河，船頭應(yīng)指向何方？此時渡河位移多少；(3)要以最短位移渡河，船頭又指向何方？此時渡河時間是多少？參考答案：(1)小船的運動由兩個運動組成,設(shè)渡河的時間為t，將V1、V2沿水流方向和垂直河岸方向分解，則水流方向：Vx=V1—V2·cosθ垂直河岸方向：Vy=V2·sinθ渡河時間由Vy決定，與無關(guān)Vx無關(guān)，t=d/Vy=d/V2·sinθ(2)要使渡河時間最短，則當(dāng)θ=900，即船頭垂直河岸開行tmin=d/V2位移X=V1tmin=(V1/V2)·d(3)要使位移最小，只有船合運動垂直河岸，船頭應(yīng)斜向上游成β角,V2·sinβ=d/t2

V2·cosβ=V1cosβ=V1/V2

β=arccos·V1/V2

渡河時間t2=d/V2·sinβ

17.如圖，上端帶卡環(huán)、底部有加熱裝置的圓柱形氣缸豎直放置在水平地面上，質(zhì)量為m、橫截面積為S、厚度不計的活塞到氣缸底部的距離為氣缸高度的一半，活塞下部封閉有溫度為T的理想氣體。已知重力加速度為g，外界大氣壓強恒為，忽略一切摩擦。(1)現(xiàn)對封閉氣體緩慢加熱，求活塞恰好到達(dá)氣缸上端卡口時氣體溫度T1；(2)保持封閉氣體的溫度T1不變，在活塞上表面緩慢倒入沙子，使活塞到氣缸底部的距離為氣缸高度的三分之一，求倒入沙子的總質(zhì)量m1。參考答案：（1）2T0（2）4m【詳解】（1）設(shè)氣缸高度為h，則初始時封閉氣體的體積，活塞恰好到達(dá)氣缸上端卡口時封閉氣體的體積。由題設(shè)知，封閉氣體做等壓變化，有：

解得：T1=2T0

（2）當(dāng)活塞恰好到達(dá)氣缸上端時，封閉氣體的壓強；倒入質(zhì)量為m1的沙子后，封閉氣體的體積，壓強。此過程封閉氣體做等溫變化，有

解得：m1=4m18.如圖所示，水平地面上方分布著水平向右的勻強電場。一“L”形的絕緣硬質(zhì)管豎直固定在勻強電場中。管的水平部分長為l1=0.2m，管的水平部分離水平地面的距離為h=5.0m，豎直部分長為l2=0.1m。一質(zhì)量為1Kg帶正電的小球從管口A由