福建省龍巖市宣成中學高三物理模擬試題含解析

福建省龍巖市宣成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.如圖，兩個輕環(huán)a和b套在位于豎直面內的一段固定圓弧上：一細線穿過兩輕環(huán)，其兩端各系一質量為m的小球，在a和b之間的細線上懸掛一小物塊．平衡時，a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑．不計所有摩擦，小物塊的質量為（）A． B．m C．m D．2m參考答案：C【考點】共點力平衡的條件及其應用．【分析】同一根繩子上的張力大小相等，根據(jù)ab距離等于圓環(huán)半徑可知繩所成角度，據(jù)此由平衡分析即可．【解答】解：設懸掛小物塊的點為O'，圓弧的圓心為O，由于ab=R，所以三角形Oab為等邊三角形．由于圓弧對輕環(huán)的支持力平行于半徑，所以小球和小物塊對輕環(huán)的合力方向由輕環(huán)指向圓心O，因為小物塊和小球對輕環(huán)的作用力大小相等，所以aO、bO是∠maO′、∠mbO′的角平分線，所以∠O'Oa=∠maO=∠mbO=30°，那么∠mbO′=60°，所以由幾何關系可得∠aO'b=120°，而在一條繩子上的張力大小相等，故有T=mg，小物塊受到兩條繩子的拉力作用大小相等，夾角為120°，故受到的合力等于mg，因為小物塊受到繩子的拉力和重力作用，且處于平衡狀態(tài)，故拉力的合力等于小物塊的重力為mg，所以小物塊的質量為m故ABD錯誤，C正確．故選：C．2.如圖所示，用輕繩將小球懸于O點，力F拉住小球使懸線偏離豎直方向600角，小球處于平衡狀態(tài)，要使F取最小值，F(xiàn)與豎直方向的夾角θ是（

）A.900

B.600

C.300

D.00參考答案：C3.（單選）長度均為L的平行金屬板AB相距為d，接通電源后，在兩板之間形成勻強電場.在A板的中間有一個小孔K，一個帶+q的粒子P由A板上方高h處的O點自由下落，從K孔中進入電場并打在B板上K′點處.當P粒子進入電場時，另一個與P相同的粒子Q恰好從兩板間距B板處的點水平飛人，而且恰好與P粒子同時打在K′處.如果粒子進入電場后，所受的重力和粒子間的作用力均可忽略不計，以下說法正確的是A.P粒子進入電場時速度的平方滿足(a為粒子在電場中所受電場力產(chǎn)生的加速度大小)B.將P、Q粒子電量均增為＋2q，其它條件不變，P、Q粒子同時進入電場后，仍能同時打在K′點C.保持P、Q原來的電量不變，將O點和點均向上移動相同的距離；且使P、Q同時進入電場，仍能同時打在K′點D.其它條件不變，將Q粒子進入電場時的初速度變?yōu)樵瓉淼?倍，將電源電壓也增加為原來的2倍，P、Q同時進入電場，仍能同時打在K′點參考答案：A4.如圖所示,細線的一端固定于O點,另一端系一小球.在水平拉力作用下,小球以恒定速率在豎直平面內由A點運動到B點.在此過程中拉力的瞬時功率變化情況是（）(A)逐漸增大

(B)逐漸減小(C)先增大,后減小

(D)先減小,后增大參考答案：A設F與速度的夾角為，則，力的分解，在切線上（速度方向上）合力為0，即，所以，隨增大，P增大5.一物塊在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下斜面和物塊始終處于靜止狀態(tài)，當F按圖8甲所示規(guī)律變化時,物體與斜面間的摩擦力大小變化規(guī)律可能是圖8乙中的參考答案：答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖為部分電路，Uab恒定，電阻為R時，電壓表讀數(shù)為U0，電阻調為時，電壓表讀數(shù)為3U0，那么Uab=

，電阻前后二種情況下消耗的功率=

。參考答案：

答案：9u0，4：9

7.如圖，一棵樹上與A等高處有兩個質量均為0.2kg的蘋果，其中一個落入B處的籃子里，若以溝底D處為零勢能參考面，則此時該蘋果的重力勢能為8.8J；另一個落到溝底的D處，若以C處為零勢能參考面，則此時該蘋果的重力勢能為﹣6J．參考答案：考點：動能和勢能的相互轉化；重力勢能．分析：已知零勢能面，則由EP=mgh可求得重力勢能．解答：解：以D點為零勢能面，則B點的重力勢能為：EP=mgh=0.2×10×（3+1.4）=8.8J；C處為零勢能參考面，D點重力勢能為：Ep=mgh=0.2×10×（﹣3）=﹣6J故答案為：8.8，﹣6J點評：本題主要考查了重力勢能的表達式的直接應用，注意零勢能面的選取，難度不大，屬于基礎題．8.如圖所示，質量m=1kg、長L=0.8m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上，其右端與桌子邊緣相平。板與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4?，F(xiàn)用F=5N的水平力向右推薄板，木板翻下桌子前移動的距離為______________m；使它翻下桌子力F做的功至少為______________J。

參考答案：0.4m

1.6J9.如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t1時刻的波形圖，虛線是在t2=(t1＋0.2)s時刻的波形圖．若波速為35m/s，則質點M在t1時刻的振動方向為

；若在t1到t2的時間內，M通過的路程為1m，則波速為

m/s．參考答案：向下2510.沿x軸負方向傳播的簡諧波，t=0時刻的波形圖如圖所示，已知波速為10m/s，質點P的平衡位置為x=17m，P點振動頻率為__________Hz，則P點至少再經(jīng)__________s可達波峰。參考答案：0.5Hz

1.3s11.我國用長征運載火箭已成功地發(fā)射了“神舟”系列試驗飛船，某次實驗過程中，一監(jiān)測系統(tǒng)采用在同一張底片上多次曝光的照相方法，從火箭點火時刻開始，每隔2．0s曝光一次，得到了一張記錄火箭在開始運動的最初8s內5個不同位置的照片（如圖所示），已知火箭的長度為57．5m，當?shù)刂亓铀俣葹?．8m／s2．用刻度尺測量照片上的有關長度，結果如圖所示，根據(jù)上述條件和圖示，請回答：

（1）火箭運動8s時的高度

m．

（2）火箭運動6s時的速度大小

m／s．

（3）火箭上升的加速度大小

m／s2．參考答案：(1)300.00（297.5-302.5）

(2)50.0（49.4-50.6）

(3)6.25（5.62-6.87）（1）由火箭的實際長度結合照片比例計算出刻度尺1mm代表的實際長度，從而可得8s時火箭的高度。（2）由中間時刻的瞬時速度等于該段位移的平均速度可求得火箭運動6s時的速度大小。（3）結合以上兩問的結果，由可求得火箭上升的加速度大小。12.如圖所示，一個半徑為R、透明的球體放置在水平面上，一束藍光從A點沿水平方向射入球體后經(jīng)B點射出，最后射到水平面上的C點。已知，該球體對藍光的折射率為。則它從球面射出時的出射角

▲

。若換用一束紫光同樣從A點射入該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置

▲

（填“偏左”、“偏右”或“不變”）。參考答案：由折射率的定義式可得,由幾何關系可知=30°，故60°。在同種介質中，紫光的偏折程度大于藍光，故紫光從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置偏左。13.一束光從空氣射向折射率為的某種介質，若反射光線與折射光線垂直，則入射角為_____．真空中的光速為c，則光在該介質中的傳播速度為_____．參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）如圖所示，一氣缸豎直放置，用一質量為m的活塞在缸內封閉了一定量的理想氣體，在氣缸的底部安裝有一根電熱絲，用導線和外界電源相連，已知汽缸壁和活塞都是絕熱的，汽缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣。現(xiàn)接通電源，電熱絲對缸內氣體緩慢加熱。

①關于汽缸內氣體，下列說法正確的是

。A．單位時間內氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少B．所有分子的速率都增加C．分子平均動能增大D．對外做功，內能減少②設活塞橫截面積為S，外界大氣壓強為p0，電熱絲熱功率為P，測得通電t時間內活塞緩慢向上移動高度h，求：（Ⅰ）汽缸內氣體壓強的大小；（Ⅱ）t時間缸內氣體對外所做的功和內能的變化量。參考答案：AC（2分）；（4分）15.（16分）如圖所示，物塊A和B通過一根輕質不可伸長的細繩連接，跨放在質量不計的光滑定滑輪兩側，質量分別為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=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時間后細繩繃直，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從釋放到細繩繃直時的運動時間t；（2）A的最大速度v的大?。唬?）初始時B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細繩剛繃直前做自由落體運動，有：解得：（2）設細繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細繩繃直瞬間，細繩張力遠大于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.如圖甲所示，A、B兩物體與水平面間的動摩擦因數(shù)相同，A的質量為3kg，A以一定的初速度向右滑動，與B發(fā)生碰撞，碰撞前A的速度變化如圖乙中圖線Ⅰ所示，碰后A、B的速度變化分別為如圖乙中圖線Ⅱ、Ⅲ所示，g取10m/s2，求；①A與地面間的動摩擦因數(shù)和物體B的質量；②分析該碰撞是彈性碰撞還是非彈性碰撞．參考答案：解：①由圖乙知碰撞前A的加速度為：aA===﹣2m/s2由牛頓第二定律得：﹣μAmAg=mAaA，得：μA=0.2由圖乙得碰后A的速度vA=2m/s，B的速度vB=6m/s，碰撞前后A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律得

mAv1=mAvA+mBvB代入數(shù)據(jù)可得：mB=1kg②碰撞前AB的總動能Ek1==24J碰撞后AB的總動能Ek2=+=24J則Ek1=Ek2，故為彈性碰撞答：①A與地面間的動摩擦因數(shù)是0.2，物體B的質量是1kg；②該碰撞是彈性碰撞．【考點】動量守恒定律；功能關系．【分析】①碰撞前A做勻減速直線運動，根據(jù)v﹣t圖象得到加速度，根據(jù)牛頓第二定律確定動摩擦因數(shù)；由圖象得到碰撞前后兩個物體的運動速度，然后根據(jù)動量守恒定律列式求物體B的質量；②分別求出碰撞前后系統(tǒng)的總動能，再判斷碰撞的類型．17.為了提高自行車夜間行駛的安全性，小明同學設計了一種“閃爍”裝置，如圖所示，自行車后輪由半徑的金屬內圈、半徑的金屬外圈和絕緣輻條構成，后輪的內、外圈之間等間隔地接有4根金屬條，每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為R的小燈泡。在支架上裝有磁鐵，形成了磁感應強度B＝0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強磁場，其內半徑為r1、外半徑為r2、張角，后輪以角速度相對于轉軸轉動。若不計其他電阻，忽略磁場的邊緣效應。（1）當金屬條ab進入“扇形”磁場時，求感應電動勢E，并指出ab上的電流方向；（2）當金屬條ab進入“扇形”磁場時，畫出“閃爍”裝置的電路圖；（3）從金屬條ab進入“扇形”磁場時開始，經(jīng)計算畫出輪子轉一圈過程中，內圈與外圈之間電勢差隨時間t變化的圖象；（4）若選擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡，該“閃爍”裝置能否正常工作？有同學提出，通過改變磁感應強度B、后輪外圈半徑r2、角速度ω和張角θ等物理量的大小，優(yōu)化前同學的設計方案，請給出你的評價。參考答案：（1）金屬條ab在磁場中切割磁感線時，所構成的回路的磁通量變化。設經(jīng)過時間t，磁通量變化量為，由法拉第電磁感應定律聯(lián)立解得：根據(jù)右手定則（或楞次定律），可得感應電流方向為b→a。（2）通過分析，可得電路圖為（3）設電路中的總電阻為R總，根據(jù)電路圖可知R總＝ab兩端電勢差

設ab離開磁場區(qū)域的時刻為t1，下一根金屬條進入磁場區(qū)域的時刻為t2，則

設輪子轉一圈的時間為T，則

在T＝1s內，金屬條有四次進出，后三次與第一次相同，可畫出圖象如圖所示。（4）“閃爍”裝置不能正常工作。（金屬條的感應電動勢只有，遠小于小燈泡的額定電壓，因此無法工作。）B增大，E增大，但有限度；r2增大，E增大，但有限度；ω增大，E增大，但有限度；θ增大，E不變。18.如圖所示，水平細桿上套一環(huán)A，環(huán)A與球B問用一不可伸長輕質繩相連，質量分別為mA=0.40kg和肌mB=0.30kg