河北省张家口市莘县垃圾实验中学高三物理模拟试题含解析

河北省张家口市莘县垃圾实验中学高三物理模拟试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（多选）2013年12月2日1时30分，“嫦娥三号”月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空。该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动，如图所示，其运行的周期为T；然后变轨到椭圆轨道，并在椭圆轨道的近月点15公里时自主完成抛物线下降，最终在月球表面实现软着陆。若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响。则下列选项正确的是A．“嫦娥三号”绕月球做圆周运动时的向心加速度大小为B．月球的第一宇宙速度大小为C．物体在月球表面自由下落的加速度大小为D．“嫦娥三号”从圆周运动变轨到椭圆轨道时，必须减速参考答案：BCD“嫦娥三号”绕月球做圆周运动时的向心加速度大小为，A错误；由,联立解得：,，故B、C正确；“嫦娥三号”从圆周运动变轨到椭圆轨道时，必须减速，D正确。2.如图甲所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，O点为振源，P点到O点的距离L=8.0m。t=0时刻O点由平衡位置开始振动，图乙为质点P的振动图像。下列判断正确的是甲

乙A．该波的波速为2m/s，t=2s时刻振源O的振动方向沿y轴正方向B．该波的波速为4m/s，t=2s时刻振源O的振动方向沿y轴正方向C．该波的波速为2m/s，t=2s时刻振源O的振动方向沿y轴负方向D．该波的波速为4m/s，t=2s时刻振源O的振动方向沿y轴负方向参考答案：A由图乙可知由O传波到P需要4s，故波速等于2m/s；由图乙可知质点P的起振方向沿y轴正方向，且周期为2s，故振源O的起振方向也沿y轴正方向，t=2s时刻，振源O刚好振动一个周期，振动方向跟起振方向一致，本题应选A.3.(单选)如图，人站在自动扶梯的水平踏板上随扶梯斜向上匀加速运动。以下说法不正确的是A．人受到重力和支持力的作用B．人受到重力、支持力和摩擦力的作用C．人处于超重状态D．人受到的合外力方向与速度方向相同参考答案：A4.如图所示，在两个固定的等量异种点电荷连线上，靠近负电荷的b处释放一初速为零的带负电的质点，在质点运动过程中，以下说法中正确的是（

）A.带电质点的动能越来越大

B.带电质点的电势能越来越大C.带电质点的加速度越来越大

D.带电质点通过各点的电势越来越低参考答案：A对带负电的质点进行受力分析：带负电的质点受向左的电场力，由于初速度为零，所以向左做加速运动．所以带电质点的动能越来越大，故A正确．向左运动的过程中，电场力对带负电的质点做正功，根据电场力做功量度电势能的变化关系得出电势能越来越小，故B错误．根据等量异种电荷周围的电场线分布，在电荷的连线上中间电场线最疏，两边较密，所以质点向左运动过程中所受电场力先减小后增大，所以加速度也是先减小后增大，故C错误．根据电场线的特点，电场线从正电荷出发指向负电荷，而沿着电场线方向电势降低，所以向左运动过程中带电质点通过各点处的电势越来越高，故D错误．故选A．5.从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度－时间图象如下图所示．在0～t2时间内，下列说法中正确的是()A.Ⅰ物体所受的合外力不断增大，Ⅱ物体所受的合外力不断减小B．在第一次相遇之前，t1时刻两物体相距最远C．t2时刻两物体相遇D．Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是刻前两物体相遇，选项C错误；Ⅱ物体的平均速度大小是，I物体的平均速度大于，选项D错误。参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，，AB边靠在竖直墙面上，在垂直于斜面的推力F作用下，物块处于静止状态，则物块受到墙面的弹力大小为_________；摩擦力大小为_________。

参考答案：

答案：，7.质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为

m/s，方向是

。参考答案：0.6

向左8.某星球密度与地球相同，又知其表面重力加速度为地球表面重力加速度的2倍，则该星球的质量是地球质量的

倍。参考答案：

89.在研究摩擦力特点的实验中，将质量为0.52kg木块放在水平长木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图象，如图乙所示．（g=10m/s2）可测得木块与长木板间的动摩擦因数μ=

。参考答案：0.6

10.(4分)一水平传送带保持2m／s的速度顺时针转动，某时刻将一质量为0.5kg的小物块轻轻放在传送带的最左端，已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，传送带两轮轮心间的距离为3m，则物块运动到传送带最右端的时间为______s；此过程中摩擦力对物块的冲量大小为

。（g取）参考答案：答案：2

1（每空2分）11.（4分）细绳的一端在外力作用下从t=0时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波。在细绳上选取15个点，图1为t=0时刻各点所处的位置，图2为t=T/4时刻的波形图（T为波的周期）。在图3中画出t=3T/4时刻的波形图。参考答案：答案：传到10号点，7号点在最高点t=3T/4时刻的波形图如下12.在“研究匀变速直线运动”的实验中，电磁打点计时器使用

（选填“直流”或“交流”）电源，若电源频率为50Hz，则它每隔

秒打一次点．如果每隔5个点取一个计数点，那么相邻计数点间的时间间隔是

．参考答案：交流，0.02，0.12s【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．【解答】解：电磁打点计时器是使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点．如果每隔5个点取一个计数点，相邻两个计数点时间间隔为6×0.02s=0.12s故答案为：交流，0.02，0.12s13.某同学在做“验证牛顿第二定律”的实验中得到如图11所示a-F图象，其中a为小车加速度，F为沙桶与沙的重力，则图线不过原点O的原因是____________________________；图线斜率倒数的物理意义是_______________.参考答案：实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够；小车质量。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．（1）他们应选用下图所示的哪个电路进行实验？答：（

）

（2）实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示．根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：

．

（3）把元件Z接入如图所示的电路中，当电阻R的阻值为R1＝2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R2＝3.6Ω时，电流表的读数为0.80A．结合上表数据，求出电池的电动势为

▲

V，内阻为

▲

Ω．(不计电流表的内阻，结果保留两位有效数字)参考答案：答案：（1）A……2分；（2）半导体……2分（3）4.0V……2分、0.40Ω……2分15.为确定某电子元件的电气特性，做如下测量。①用多用表测量该元件的电阻，选用“×10”倍率的电阻档后，应先

，再进行测量，之后多用表的示数如图(a)所示，测得该元件电阻为

Ω。②某同学想精确测得上述待测电阻Rx的阻值，实验室提供如下器材：A．电流表A1（量程50mA、内阻r1＝10Ω）

B．电流表A2（量程200mA、内阻r2约为2Ω）C．定值电阻R0＝30ΩD．滑动变阻器R（最大阻值约为10Ω）E．电源E（电动势约为4V） F．开关S、导线若干该同学设计了测量电阻Rx的一种实验电路原理如图(b)所示，N两处的电流表应选用

（填器材选项前相应的英文字母）。开关s闭合前应将滑动变阻器的滑片置于

（选填“a”或者“b”）。③若M、N电表的读数分别为IM、IN，则Rx的计算式为Rx＝

。（用题中字母表示）参考答案：①欧姆调零（2分）

70（2分）

②B

（2分）a

（2分）

③四、计算题：本题共3小题，共计47分16.两根平行光滑金属导轨MN和PQ水平放置，其间距为0.60m，磁感应强度为0.50T的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻R=5.0Ω，在导轨上有一电阻为1.0Ω的金属棒ab，金属棒与导轨垂直，如图所示．在ab棒上施加水平拉力F使其以10m/s的速度向右匀速运动．设金属导轨足够长，导轨电阻不计．求：（1）金属棒ab两端的电压．（2）拉力F的大小．（3）电阻R上消耗的电功率．参考答案：解：（1）金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势E=BLv=0.50×0.60×10V=3V电路中的电流I=A=0.5A金属棒ab两端的电压U=IR=0.5×5.0V=2.5V（2）金属棒ab所受的安培力FA=BIL=0.50×0.5×0.60N=0.15N因金属棒匀速运动，则有F=FA=0.15N（3）电阻R上消耗的电功率P=I2R=0.52×5.0W=1.25W答：（1）金属棒ab两端的电压是2.5V．（2）拉力F的大小是0.15N．（3）电阻R上消耗的电功率是1.25W．17.如图所示，一个电荷量为－Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点.另一个电荷量为＋q，质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，到B点时的速度减小到最小为v.已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ，A、B间距离为L0，静电力常量为k，求：（1）点电荷甲所产生的电场在B点处的场强大小及方向？

（2）OB间的距离rOB？

（3）AB间的电势差UAB？参考答案：见解析（1）依题意，在B点：，，方向水平向左

（2），

（3）从A到B，由动能定理：

18.如图，在直角坐标系xOy平面内，虚线MN平行于y轴，N点坐标（﹣L，0），MN与y轴之间有沿y轴正方向的匀强电场，在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的矩形有界匀强磁场（图中未画出）．现有一质量为m、电荷量为e的电子，从虚线MN上的P点，以平行于x轴正方向的初速度v0射入电场，并从y轴上A点（0，0.5L）射出电场，射出时速度方向与y轴负方向成30°角，此后，电子做匀速直线运动，进入磁场并从矩形有界磁场边界上Q点（，﹣l）射出，速度沿x轴负方向，不计电子重力，求：（1）匀强电场的电场强度E的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小和电子在磁场中运动的时间t；（3）矩形有界匀强磁场区域的最小面积Smin．参考答案：解：（1）设电子在电场中运动的加速度为a，时间为t，离开电场时，沿y轴方向的速度大小为vy，则水平方向有

L=v0t竖直方向有：加速度a=，vy=at据题有：vy=解得：E=（2）设轨迹与x轴的交点为D，OD距离为xD，则xD=0.5Ltan30°=L所以，DQ平行于y轴，电子在磁场中做匀速圆周运动的轨道的圆心在DQ上，电子运动轨迹如图所示．

设电子离开电场时速度为v，在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r，则有evB=m又v=由几何关系有r+=L，r=联立以上各式解得B=电子转过的圆心角为120°．则得t=而T==得t=（3）以切点F，Q的连线长为矩形的一条边，与电子的运动轨迹相切的另一边作为其FQ的对边，有界匀强磁场区域面积为最小．

Smin=r×得Smin=答：（1）匀强电场的电场强度E的大小为；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小为，