天津武清區(qū)河西務(wù)中學(xué)高三物理模擬試卷含解析

天津武清區(qū)河西務(wù)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.如圖，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導(dǎo)線L1、L2，L1中的電流方向向左，L2中的電流方向向上；L1的正上方有a、b兩點(diǎn)，它們相對于L2對稱。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場中，外磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和，方向也垂直于紙面向外。則（

）A.流經(jīng)L1的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.流經(jīng)L1的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C.流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D.流經(jīng)L2的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為參考答案：AC試題分析：先利用右手定則判斷通電導(dǎo)線各自產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度，然后在利用矢量疊加的方式求解各個(gè)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度。L1在ab兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度大小相等設(shè)為B1，方向都垂直于紙面向里，而L2在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度設(shè)為B2，方向向里，在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度也為B2，方向向外，規(guī)定向外為正，根據(jù)矢量疊加原理可知可解得：;故AC正確；故選AC點(diǎn)睛：磁場強(qiáng)度是矢量，對于此題來說ab兩點(diǎn)的磁場強(qiáng)度是由三個(gè)磁場的疊加形成，先根據(jù)右手定則判斷導(dǎo)線在ab兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向，在利用矢量疊加來求解即可。2.將一只蘋果斜向上拋出，蘋果在空中依次飛過三個(gè)完全相同的窗戶1、2、3．圖中曲線為蘋果在空中運(yùn)行的軌跡．若不計(jì)空氣阻力的影響，以下說法正確的是

（

）A．蘋果通過第1個(gè)窗戶所用的時(shí)間最長B．蘋果通過第3個(gè)窗戶的豎直方向平均速度最大C．蘋果通過第1個(gè)窗戶重力做的功最大D．蘋果通過第3個(gè)窗戶重力的平均功率最小參考答案：D解：A、蘋果在豎直方向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，速度越來越小，1、2、3個(gè)窗戶的高度一樣，所以蘋果通過三個(gè)窗戶所用的時(shí)間越來越長，那么蘋果通過第1個(gè)窗戶所用的時(shí)間最短，因此，A選項(xiàng)錯(cuò)誤．

B、設(shè)通過窗戶的位移與水平方向的夾角為θ，窗戶高h(yuǎn)，水平速度vx，則通過窗戶的位移為通過窗戶的水平位移為，通過窗戶的平均速度為：，由1到3窗戶變小，變大，不變，平均速度變小，∴B選項(xiàng)錯(cuò)誤．

C、蘋果通過三個(gè)窗戶時(shí)的豎直位移一樣，由功的公式知通過三個(gè)窗戶重力做功一樣多，∴選項(xiàng)C錯(cuò)誤．

D、蘋果通過三個(gè)窗戶時(shí)重力做功一樣多，第三個(gè)窗戶通過的時(shí)間長，由平均功率公式知蘋果通過第3個(gè)窗戶重力的平均功率最小，∴D選項(xiàng)正確．3.最早總結(jié)出物體加速度與力、加速度與質(zhì)量關(guān)系的科學(xué)家是

A．牛頓

B．伽利略

C．卡文迪許

D．笛卡爾參考答案：A4.某理想變壓器初級線圈輸入電功率為P，初級、次級線圈匝數(shù)比為k，其次級線圈接一內(nèi)阻為r的電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)正以速度v勻速向上提升質(zhì)量為m的重物，已知重力加速度為g，則變壓器初級線圈兩端的電壓為A.Pk

B.

C.Pk

D.參考答案：A解析：對次級線圈裝置，由能量守恒得：P=mgv+……①由變壓器電流比，有：I2/I1=k……②對初級線圈，有：P=I1U1……③聯(lián)立即得。5.（單選）如圖甲所示，某均勻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在同一條直線上，相鄰兩點(diǎn)間距離為d。質(zhì)點(diǎn)1開始振動(dòng)時(shí)速度方向豎直向上，振動(dòng)由此開始向右傳播。經(jīng)過時(shí)間t，前13個(gè)質(zhì)點(diǎn)第一次形成如圖乙所示的波形．關(guān)于該波的周期與波長說法正確的為A． B． C． D．參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖．（所用交變電流的頻率為50Hz）（1）圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖，圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2．（保留三位有效數(shù)字）（2）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，一位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖線如圖所示。該圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是___________________________．（3）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的，數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車加速度a/m·s–20.6330.5720.4970.4180.3320.2500.1670.101小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67小車質(zhì)量倒數(shù)4.003.453.032.502.001.411.000.60

請?jiān)诜礁褡鴺?biāo)紙中畫出圖線，

并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是

．參考答案：⑴0.510

⑵未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足7.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度均保持不變，下列各個(gè)描述理想氣體狀態(tài)變化的圖象中與上述過程相符合的是________圖，該過程為________過程(選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”)參考答案：8.（6分）在圖中，物體的質(zhì)量m=0．5kg，所加壓力F=40N，方向與豎直墻壁垂直。若物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，則物體所受的靜摩擦力大小為_________N，方向________；若將F增大到60N，物體仍靜止，則此時(shí)物體所受的靜摩擦力大小為_______N。參考答案：

5

向上

5

9.在磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場中，垂直于磁場放入一段通電導(dǎo)線。若任意時(shí)刻該導(dǎo)線中有N個(gè)以速度v做定向移動(dòng)的電荷，每個(gè)電荷的電量為q。則每個(gè)電荷所受的洛倫茲力f＝

，該段導(dǎo)線所受的安培力為F＝

。參考答案：答案：qvB，NqvB解析：帶電粒子垂直磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到磁場的洛倫茲力作用，有每個(gè)粒子受力。該段導(dǎo)線中有N個(gè)以速度做定向動(dòng)的電荷，則導(dǎo)線所受的力等于每個(gè)電荷所受力的合力。所以有。10.T14列車時(shí)刻表?？空镜竭_(dá)時(shí)間開車時(shí)間里程（千米）上海－18︰000蚌埠22︰2622︰34484濟(jì)南03︰1303︰21966北京08︰00－1463（2分）第四次提速后，出現(xiàn)了“星級列車”。從其中的T14次列車時(shí)刻表可知，列車在蚌埠至濟(jì)南區(qū)間段運(yùn)行過程中的平均速率為

千米/小時(shí)。參考答案：答案：103.6611.（4分）遠(yuǎn)古時(shí)代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃。隨著人類文明的進(jìn)步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法?！般@木取火”是通過

方式改變物體的內(nèi)能，把

轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。參考答案：做功，機(jī)械能解析：做功可以增加物體的內(nèi)能12.氫原子的能級圖如圖所示，已知可見光光子的能量范圍約為1.61eV-3.11eV，大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時(shí)，可能發(fā)出_________種不同頻率的光子，其中處于紅光之外非可見光范圍的有___________種，處于紫光之外非可見光范圍的有________種。參考答案：6

1

3根據(jù)知，大量處于n=4的氫原子向低能級躍遷時(shí)，可能發(fā)出6種不同頻率的可見光；根據(jù)能級的躍遷滿足得躍遷產(chǎn)生的光子能量分別是12.75eV，12.09eV，10.2eV，2.55eV，1.89eV，0.66eV，可見光的光子能量范圍約為1.62eV～3.11eV所以處于紅光之外非可見光范圍的光子能量有0.66eV，即1種，處于紫光之外非可見光范圍的光子能量有12.75eV，12.09eV，10.2eV，即3種13.如圖所示是飲水器的自動(dòng)控制電路。左邊是一個(gè)在水溫較低時(shí)對水加熱的容器，內(nèi)有密封絕緣的電熱絲發(fā)熱器和接觸開關(guān)S1。只要有水浸沒S1，它就會導(dǎo)通；水面低于S1時(shí)，不會加熱。（1）Rx是一個(gè)熱敏電阻，低溫時(shí)呈現(xiàn)高電阻，右邊P是一個(gè)___________（選填“與”、“或”、“非”）邏輯門，接在0～5V電源之間，圖中J是一個(gè)繼電器，可以控制發(fā)熱器工作與否。Ry是一個(gè)可變電阻，低溫時(shí)Rx應(yīng)_____________（選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”）Ry。（2）請闡述飲水機(jī)的自動(dòng)加熱原理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。參考答案：（1）與；遠(yuǎn)大于。（每空2分）

（2）當(dāng)水溫較低時(shí)，Rx阻值較大，A為高電勢，且有水浸沒S1，B也為高電勢，則QC之間才有高電壓輸出，電磁繼電器有電流通過，將吸動(dòng)S2閉合，發(fā)熱器工作。（表述合理酌情給分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)解析：微觀量的運(yùn)算，注意從單位制檢查運(yùn)算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級正確即可。設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)15.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個(gè)區(qū)域內(nèi)（Ⅰ或Ⅱ）？簡要說明理由．并在入射光線和反射光線上標(biāo)出箭頭。參考答案：當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí)，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí)，入射角應(yīng)該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質(zhì)應(yīng)在區(qū)域?內(nèi)．箭頭如圖所示．（7分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(18分)研究表明，一般人的剎車反應(yīng)時(shí)間（即圖甲中“反應(yīng)過程”所用時(shí)間），但飲酒會導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間延長。在某次試驗(yàn)中，志愿者少量飲酒后駕車以的速度在試驗(yàn)場的水平路面上勻速行駛，從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止，行駛距離。減速過程中汽車位移與速度的關(guān)系曲線如圖乙所示，此過程可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。取重力加速度的大小。求：⑴減速過程汽車加速度的大小及所用時(shí)間；⑵飲酒使志愿者的反應(yīng)時(shí)間比一般人增加了多少；

⑶減速過程汽車對志愿者作用力的大小與志愿者重力大小的比值。參考答案：（1）；t=2.5s（2）

（3）解析：解：（1）設(shè)減速過程汽車加速度的大小為a，所用時(shí)間為t，由題可得初速度v0=20m/s，末速度vt=0，位移s=25m，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：

①

②聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)得：

③t=2.5s

④（2）設(shè)志愿者反應(yīng)時(shí)間為，反應(yīng)時(shí)間的增加量為，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得

⑤

⑥聯(lián)立⑤⑥式，代入數(shù)據(jù)得

⑦（3）設(shè)志愿者所受合外力的大小為F，汽車對志愿者作用力的大小為F0，志愿者質(zhì)量為m，由牛頓第二定律得F=ma

⑧由平行四邊形定則得：

⑨聯(lián)立③⑧⑨式，代入數(shù)據(jù)得：

17.圖18（a）所示的裝置中，小物塊A、B質(zhì)量均為m，水平面上PQ段長為L，與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，其余段光滑。初始時(shí)，擋板上的輕質(zhì)彈簧處于原長；長為r的連桿位于圖中虛線位置；A緊靠滑桿（A、B間距大于2r）。隨后，連桿以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)滑桿作水平運(yùn)動(dòng)，滑桿的速度-時(shí)間圖像如圖18（b）所示。A在滑桿推動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，并在脫離滑桿后與靜止的B發(fā)生完全非彈性碰撞。（1）求A脫離滑桿時(shí)的速度uo，及A與B碰撞過程的機(jī)械能損失ΔE。（2）如果AB不能與彈簧相碰，設(shè)AB從P點(diǎn)到運(yùn)動(dòng)停止所用的時(shí)間為t1，求ω得取值范圍，及t1與ω的關(guān)系式。（3）如果AB能與彈簧相碰，但不能返回道P點(diǎn)左側(cè)，設(shè)每次壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能為Ep，求ω的取值范圍，及Ep與ω的關(guān)系式（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）。參考答案：(1)由（b）圖可知當(dāng)滑桿的速度最大且向外運(yùn)動(dòng)時(shí)小物塊A與滑桿分離，此時(shí)小物塊的速度為

小物塊A與B碰撞，由于水平面光滑則A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律得：

解得：

(2)AB進(jìn)入PQ段做勻減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有：

AB做減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

解得：

欲使AB不能與彈簧相碰，則滑塊在PQ段的位移有

而

解得：

(3)若AB能與彈簧相碰，則

若AB壓縮彈簧后恰能返回到P點(diǎn)，由動(dòng)能定理得

解得：

的取值范圍是：

從AB滑上PQ到彈簧具有最大彈性勢能的過程中，由能量守恒定律得：

解得：