安徽省合肥市亞父中學(xué)高三物理模擬試卷含解析

安徽省合肥市亞父中學(xué)高三物理模擬試卷含解析一、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.在光滑的水平面上，甲、乙兩物質(zhì)的質(zhì)量分別為m1、m2，它們分別沿東西方向的一直線相向運(yùn)動(dòng)，其中甲物體以速度6m/s由西向東運(yùn)動(dòng)，乙物體以速度2m/s由東向西運(yùn)動(dòng)，碰撞后兩物體都沿各自原方向的反方向運(yùn)動(dòng)，速度的大小都是4m/s；則

A.甲、乙兩物體質(zhì)量之比是3∶5，是彈性碰撞B.甲、乙兩物體質(zhì)量之比是1∶5，是彈性碰撞C.甲、乙兩物體質(zhì)量之比是3∶5，是非彈性碰撞D.甲、乙兩物體質(zhì)量之比是1∶5，是非彈性碰撞參考答案：A2.（多選題）下列說(shuō)法中正確的是（）A．放射性元素的半衰期與溫度、壓強(qiáng)無(wú)關(guān)B．波爾理論認(rèn)為，原子中的核外電子軌道是量子化的C．“原子由電子和帶正電的物質(zhì)組成”是通過(guò)盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)判定的D．天然放射性元素（釷）共經(jīng)過(guò)4次衰變和6次β衰變變成（鉛）參考答案：AB【考點(diǎn)】原子核衰變及半衰期、衰變速度．【分析】通過(guò)盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)判定的是原子具有核式結(jié)構(gòu)，玻爾理論認(rèn)為原子只能處在能量不連續(xù)的一系列狀態(tài)，放射性元素的半衰期只與原子核自身有關(guān)．【解答】解：A、放射性元素的半衰期只與原子核自身有關(guān)，與溫度、壓強(qiáng)無(wú)關(guān)，故A正確；B、玻爾理論認(rèn)為原子只能處在能量不連續(xù)的一系列狀態(tài)，故B正確；C、通過(guò)盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)判定的是原子具有核式結(jié)構(gòu)，并不是判定：原子由電子和帶正電的物質(zhì)組成，故C錯(cuò)誤；D、Th衰變成時(shí)，質(zhì)量數(shù)減小24，而質(zhì)子數(shù)減小8，對(duì)于β衰變質(zhì)量數(shù)不變，質(zhì)子數(shù)在增加1，因此經(jīng)過(guò)6次α衰變，而α衰變質(zhì)量數(shù)減小4，質(zhì)子數(shù)減小2，所以要經(jīng)過(guò)4次β衰變，故D錯(cuò)誤；故選：AB．3.（單選）一簡(jiǎn)諧機(jī)械波沿x軸正方向傳播，波長(zhǎng)為λ，周期為T(mén)。圖1為該波在t=T/2時(shí)刻的波形圖，a、b是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖2表示介質(zhì)中某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象。下列說(shuō)法中正確的是（

）A．圖2是質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖象B．圖2是質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖象C．t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的速度比質(zhì)點(diǎn)b的大D．t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的大參考答案：D

4.（單選題）如圖所示，圖（a）中的變壓器是一理想變壓器，其輸出端輸出電壓信號(hào)如圖（b）所示（圖線為正弦曲線），電路中電阻R＝55Ω，圖中交流電流表、交流電壓表為理想電表，其中電流表A1與電流表A2的讀數(shù)之比為1∶4，下列說(shuō)法中正確的是 （）A．電壓表V1的示數(shù)為880V

B．電壓表V2的示數(shù)為220VC．原線圈輸入功率為220W

D．原線圈中交變電壓的頻率為100Hz參考答案：AB、由圖（b）可知交流電的有效值為220V，電壓表V2測(cè)副線圈兩端電壓，故示數(shù)為220V，故B錯(cuò)誤；D、交流電的周期為0.02s，頻率為50Hz，故D錯(cuò)誤；A、根據(jù)U1I1＝U2I2得：U1＝880V，故A正確；C、副線圈的輸出功率為＝880W，等于原線圈的輸入功率，故C錯(cuò)誤。故選A。5.（多選）2011年9月29日，我國(guó)自行設(shè)計(jì)、制造“天宮一號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室發(fā)射成功，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)航天事業(yè)的新紀(jì)元?！疤鞂m一號(hào)”經(jīng)過(guò)變軌后繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為90min。關(guān)于“天宮一號(hào)”、同步通信衛(wèi)星和赤道上隨地球自轉(zhuǎn)物體相比較，下列說(shuō)法正確的是（

）A.“天宮一號(hào)”的向心加速度最大

B.同步通信衛(wèi)星的角速度最大C.赤道上隨地球自轉(zhuǎn)物體線速度最小

D.“天宮一號(hào)”的速度大于7.9km/s參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.012年11月23日上午，艦載機(jī)殲-15在我國(guó)首艘航母“遼寧航”上成功起降?？煽睾朔磻?yīng)堆是驅(qū)動(dòng)航空母艦的理想設(shè)備，其工作原理是利用重核裂變反應(yīng)釋放出大量核能獲得動(dòng)力。是若干核反應(yīng)的一種，其中n為中子，X為待求粒子，為X的個(gè)數(shù)，則X是

▲

（選填“質(zhì)子”、“中子”、“電子”），＝

▲

。參考答案：）中子

37.如圖所示是甲、乙、丙三個(gè)物體做直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖像，比較三物體的

(1）位移大小：

；

(2）路程

；

(3）平均速度的大小

。參考答案：、、8.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及學(xué)生電源、天平、刻度尺、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、小桶和沙子若干。并將小車連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上小沙桶。

（1）某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：用天平稱量小車的質(zhì)量M和沙與桶的總質(zhì)量m。讓沙桶帶動(dòng)小車加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L，算出這兩點(diǎn)的速度v1與v2。

①本實(shí)驗(yàn)裝置圖（準(zhǔn)備放開(kāi)小車時(shí)刻）中有什么缺點(diǎn)或錯(cuò)誤？②要完成本實(shí)驗(yàn)，還缺哪些重要實(shí)驗(yàn)步驟？

③本實(shí)驗(yàn)認(rèn)為小車所受合外力等于沙桶重力，則應(yīng)控制的實(shí)驗(yàn)條件是什么？

。

（2）在實(shí)驗(yàn)操作正確的前提下，若挑選的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如下圖所示，已知相鄰兩個(gè)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)，從A點(diǎn)到B、C、D、E、F點(diǎn)的距離依次為s1、s2、s3、s4、s5（圖中未標(biāo)s3、s4、s5），則由此可求得紙帶上由B點(diǎn)到E點(diǎn)所對(duì)應(yīng)過(guò)程中，合外力對(duì)小車所做的功W=____；該小車動(dòng)能改變量的表達(dá)式為△EK=

（結(jié)果用題中已知物理量的符號(hào)表示）；若滿足

．則動(dòng)能定理得證。參考答案：9.某波源S發(fā)出一列簡(jiǎn)諧橫波，波源S的振動(dòng)圖像如圖所示。在波的傳播方向上有A、B兩點(diǎn)，他們到S的距離分別為45m和55m。測(cè)得A、B兩點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的時(shí)間間隔為1.0s。由此可知①波長(zhǎng)λ=

m；②當(dāng)B點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移為+6cm時(shí)，A點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移是

cm。參考答案：20，-610.一個(gè)靜止的钚核94239Pu自發(fā)衰變成一個(gè)鈾核92235U和另一個(gè)原了核X，并釋放出一定的能量．其核衰變方程為：94239Pu→92235U＋X。(1)方程中的“X”核符號(hào)為_(kāi)_____；(2)钚核的質(zhì)量為239.0522u，鈾核的質(zhì)量為235.0439u，X核的質(zhì)量為4.0026u，已知1u相當(dāng)于931MeV，則該衰變過(guò)程放出的能量是______MeV；(3)假設(shè)钚核衰變釋放出的能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)殁櫤撕蚗核的動(dòng)能，則X核與鈾核的動(dòng)能之比是______。參考答案：(1)He

(2)5.31(±0.02都可)

(3)58.7(±0.1都可)11.改變物體內(nèi)能有兩種方式，遠(yuǎn)古時(shí)代“鉆木取火”是通過(guò)____________方式改變物體的內(nèi)能，把___________轉(zhuǎn)變成內(nèi)能。參考答案：做功

機(jī)械能12.如圖所示，有兩根和水平方向成α角的光滑的平行金屬軌道，上端接有可變電阻R，軌道足夠長(zhǎng)，空間有垂直于軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一根電阻不計(jì)的金屬桿從軌道上由靜止開(kāi)始滑下，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，金屬桿的速度會(huì)達(dá)到最大值vm，可變電阻的電功率在到最大值Pm。若改變?chǔ)痢、B三個(gè)物理量中的一個(gè)或幾個(gè)后再釋放金屬桿，都可能引起vm和Pm的變化。請(qǐng)根據(jù)下表中各物理量的變化情況填寫(xiě)空格。物理量αBRvmPm各量變化情況不變不變

變小

變大變小變大參考答案：

答案：R變小，Pm變小，α變大，B變大13.發(fā)生衰變有多種可能性。其中的一種可能是，先衰變成，再經(jīng)一次衰變變成（X代表某種元素），或再經(jīng)一次衰變變成和最后都衰變成，衰變路徑如圖所示，則由圖可知：①②③④四個(gè)過(guò)程中

是α衰變；

是β衰變。參考答案：②③，①④②③放出的粒子質(zhì)量數(shù)減少4，是α衰變；①④放出的粒子質(zhì)量數(shù)不變，是β衰變。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）一束單色光由左側(cè)時(shí)的清水的薄壁圓柱比，圖為過(guò)軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時(shí)有，當(dāng)光線從左側(cè)射入時(shí)，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。15.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動(dòng)量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項(xiàng)正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個(gè)電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱悖?，故一個(gè)光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動(dòng)量為零，故如果只產(chǎn)生一個(gè)光子是不可能的，因?yàn)榇诉^(guò)程遵循動(dòng)量守恒。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距為，左側(cè)接一阻值為R的電阻，空間有豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為，電阻為的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，并接觸良好。棒CD在平行于MN向右的水平拉力作用下由靜止開(kāi)始做加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。求（1）導(dǎo)體棒CD在磁場(chǎng)中由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)過(guò)程中拉力F與時(shí)間的關(guān)系。（2）若撤去拉力后，棒的速度隨位移的變化規(guī)律滿足，（C為已知的常數(shù)）撤去拉力后棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)距離時(shí)恰好靜止，則拉力作用的時(shí)間為多少？（3）若全過(guò)程中電阻R上消耗的電能為，則拉力做的功為多少？（4）請(qǐng)?jiān)趫D中定性畫(huà)出導(dǎo)體棒從靜止開(kāi)始到停止全過(guò)程的圖像。圖中橫坐標(biāo)上的為撤去拉力時(shí)刻，縱坐標(biāo)上的為棒CD在時(shí)刻的速度（本小題不要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）參考答案：解：（1）時(shí)刻，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度為

（1分）產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

（1分）回路產(chǎn)生的感應(yīng)電流為

（1分）

所以安培力

（1分）

由牛頓第二定律得，所以拉力與時(shí)間關(guān)系為

（1分）（2）設(shè)拉力作用的時(shí)間為，則當(dāng)位移為時(shí)速度代入得

（2分）（3）在回路中電阻與電阻消耗的電能之比為

（1分）

（1分）得

（1分）對(duì)整個(gè)過(guò)程，由動(dòng)能定理

（1分）所以

（1分）（3）圖像如圖所示。（2分）17.在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示。一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場(chǎng)邊界與x軸的交點(diǎn)A處以速度v沿－x方向射入磁場(chǎng)，它恰好從磁場(chǎng)邊界與y軸的交點(diǎn)C處沿+y方向飛出。（1）請(qǐng)判斷該粒子帶何種電荷，并求出其比荷q/m；（2）若磁場(chǎng)的方向和所在空間范圍不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)?，該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場(chǎng)，但飛出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相對(duì)于入射方向改變了60°角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？此次粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間t是多少？參考答案：（1）由粒子的飛行軌跡，利用左手定則可知，該粒子帶負(fù)電荷。粒子由A點(diǎn)射入，由C點(diǎn)飛出，其速度方向改變了90°，則粒子軌跡半徑 又 則粒子的比荷 （2）粒子從D點(diǎn)飛出磁場(chǎng)速度方向改變了60°角，故AD弧所對(duì)圓心角60°，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 又 所以 粒子在磁場(chǎng)中飛行時(shí)間 1