上海尚德实验学校 高三物理模拟试题含解析

上海尚德实验学校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.下列说法中正确的是

A．天然放射现象说明原子核内部有电子

B．发现质子的核反应方程是：

C．氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出光子的能量，高于从氢原子n=8能级跃迁到n=2能级所释放出光子的能量

D．当入射光可以使某种金属发生光电效应时，入射光的频率越大，则产生光电子的动能也越大参考答案：C2.锌对人体的新陈代谢起着重要作用，在儿童生长发育时期测量体内含锌已成为体格检查的重要内容之一。取儿童的头发约50mg，放在核反应堆中经中子照射后，头发中的锌元素与中子反应生成具有放射性的同位素锌，其核反应方程式为：。衰变放射出能量为1115eV的γ射线，通过γ射线强度的测定可以计算出头发中锌的含量。关于以上叙述，下列说法不正确的是

A．和有不同的中子数

B．和有相同的质子数C．γ射线是由锌原子的内层电子激发的

D．γ射线真空中传播的速度是3.0×108m/s参考答案：C3.如图所示，在质量为M=2.0kg的电动机飞轮上，固定着一个质量为m=0.5kg的重物，重物到轴的距离为R=0.25m，重力加速度g=10m/s2．当电动机飞轮以某一角速度匀速转动时，电动机恰好不从地面上跳起，则电动机对地面的最大压力为（）A．30N B．40N C．50N D．60N参考答案：C解：设电动机恰好不从地面跳起时飞轮角速度是ω．此时电动机对重物的作用力F=Mg．以重物为研究对象，根据牛顿第二定律得：mg+F=mω2r得到：ω=若以上述角速度匀速转动，重物转到最低点时，则有：F′﹣mg=mω2r，得到：F′=mg+mω2r=mg+（M+m）g=（M+2m）g=（2+0.5×2）×10=30N根据牛顿第三定律得，对地面的最大压力为N=Mg+（M+2m）g=20+30=50N．故选：C4.（单选）如图所示，质量相等的A、B两小球分别连在轻绳两端，A球的一端与轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在倾角为30°的光滑斜面顶端，重力加速度大小为g．下列说法正确的是（）A．剪断轻绳的瞬间，A的加速度为零，B的加速度大小为gB．剪断轻绳的瞬间，A、B的加速度大小均为gC．剪断轻绳的瞬间，A、B的加速度均为零D．剪断轻绳的瞬间，A的加速度为零，B的加速度大小为g参考答案：考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：对整体分析，根据共点力平衡求出弹簧的弹力大小，剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力不变，隔离对A、B分析，运用牛顿第二定律求出A、B的加速度大小．解答：解：设小球的质量为m，对整体分析，弹簧的弹力F=2mgsin30°=mg，剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，对A分析，，B的加速度为：，故B正确，A、C、D错误．故选：B．点评：本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题，抓住剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律进行求解，基础题．5.（多选）如图5所示，质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻线连接放在倾角为θ的斜面上，用始终平行于斜面向上的拉力F拉A，使它们沿斜面匀加速上升，A、B与斜面的动摩擦因数均为μ，为了增加轻线上的拉力，可行的办法是（

）A．减小A物的质量

B．增大B物的质量C．增大倾角θ

D．增大动摩擦因数μ参考答案：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某学习小组做了如下实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，取出烧瓶，并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图。(1)(4分)在气球膨胀过程中，下列说法正确的是

▲

．

A．该密闭气体分子间的作用力增大

B．该密闭气体组成的系统熵增加

C．该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的D．该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和

(2)(4分)若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该密闭气体的分子个数为

▲

；(3)(4分)若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了

0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，则该气体内能变化了

▲

J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度

▲

(填“升高”或“降低”)。参考答案：B0.3（2分）；降低7.在飞轮制造中有一个定重心的工序，该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移，以使它准确定位于轮轴上．如图所示放置在竖直平面内的一个质量为M、半径为R的金属大飞轮．用力推动一下飞轮，让飞轮转动若干周后停止．多次试验，发现飞轮边缘上的标记A总是停在图示位置．根据以上情况，工人在轮缘边上的某点E处，焊上质量为m的少量金属（不计焊锡质量）后，再用力推动飞轮，当观察到

的现象时，说明飞轮的重心已调整到轴心上了．请在图上标出E的位置；为使飞轮的重心回到轴心上，还可以采用其他的方法，如可以在轮缘边上某处Q点，钻下质量为m/的少量金属．则钻下的质量m/=

，并在图上标出Q点的位置．参考答案：

答案：A最终可以停留在任何位置

m

8.如图所示是某同学探究功与速度变化的关系的实验装置，他将光电门固定在长木板上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．（1）若用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图所示，d=

cm；（2）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则拉力对小车所做的功为重物重力与AB的距离的乘积；测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间?t，通过描点作出线性图象，研究功与速度变化的关系。处理数据时应作出_____图象。

A．?t－m

B．?t2－m

C．

D．参考答案：（1）1.140

（2）D

9.如图所示，质量为M的长平板车放在光滑的倾角为α的斜面上，车上站着一质量为m的人，若要平板车静止在斜面上，车上的人必须以加速度a＝

向

（填“上或下”）加速奔跑[LU25]

。参考答案：10.如图所示，弹簧S1的上端固定在天花板上，下端连一小球A，球A与球B之间用轻绳相连，球B与球C之间用弹簧S2相连。A、B、C的质量分别为mA、mB、mC，弹簧的质量均不计。已知重力加速度为g。开始时系统处于静止状态。现将A、B间的绳突然剪断，线刚剪断时A的加速度大小为___________，C的加速度大小为_________。参考答案：，011.如图，倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，长为l、质量为m、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将质量为m的物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面）．则在此过程中，软绳重力势能共变化了mgl（1﹣sinθ）；软绳离开斜面时，小物块的速度大小为．参考答案：考点：功能关系；动能和势能的相互转化．分析：分别研究物块静止时和软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜面顶端的高度，确定软绳的重心下降的高度，研究软绳重力势能的减少量．以软绳和物块组成的系统为研究对象，根据能量转化和守恒定律求小物块的速度大小．解答：解：物块未释放时，软绳的重心离斜面顶端的高度为h1=lsinθ，软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜面顶端的高度h2=l，则软绳重力势能共减少mgl（1﹣sinθ）；根据能量转化和守恒定律：mgl+mgl（1﹣sinθ）=?2mv2得：v=故答案为：mgl（1﹣sinθ），．点评：本题中软绳不能看作质点，必须研究其重心下降的高度来研究其重力势能的变化．应用能量转化和守恒定律时，能量的形式分析不能遗漏．12.如图所示，用跨过光滑定滑轮的质量不计的缆绳将海面上一艘小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船从A点沿直线加速运动到B点的速度大小分别为v0和v，经历的时间为t，A、B两点间距离为d。则小船在全过程中克服阻力做的功Wf＝__________，若小船受到的阻力大小为f，则经过B点时小船的加速度大小a＝[jf24]

__________。参考答案：Wf＝Pt－mv2+mv02，a＝P/mv－f/m13.如图，质量为20kg的物体，在水平面上向右运动，物体与水平面接触处的摩擦系数是0．2与此同时物体还受到一个水平向左大小为5N的推力作用，则物体的加速度是

；方向

参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图1所示。图2是打出的纸带的一段。⑴已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用图2给出的数据可求出小车下滑的加速度a=_________（保留三位有效数字）。⑵为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有

。用测得的量及加速度a表示小车在下滑过程中所受的阻力计算式为f=___________。参考答案：（1）3.90~4.10

（2）斜面上一点高度h、该点到底端的距离L、小车质量m

15.在“研究弹簧的形变与外力的关系”的实验中，将弹簧水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F．实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F--x图线如图所示．（1）由图求出弹簧的劲度系数，即k=_________N/m（2）本题中弹簧的形变量x与外力F关系式F＝_________N（3）图线不过原点的原因是：________________________。参考答案：（1）___100

____;

（2）____100x-2____;（3）

弹簧自身的重力

;四、计算题：本题共3小题，共计47分16.北斗卫星导航系统是我国正在自主研发的全球卫星导航系统，该系统由空间端（卫星）、地面端（中心控制系统）和用户端（导航定位仪）三部分组成，预计2020年形成全球覆盖能力。目前正在试用的“北斗一号”卫星导航试验系统也称“双星定位导航系统”，利用两颗地球同步静止轨道卫星为用户提供快速定位导航服务。（1）已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T，求“北斗一号”同步静止轨道卫星距地面的高度。（2）双星定位导航系统的工作原理可简化为如下过程（其示意图如图甲所示）：中心控制系统首先向卫星发出询问信号，经卫星I转发到达用户端S，用户接收到该信号并同时向两颗卫星发出定位响应信号，分别经卫星I、卫星II传送回中心控制系统，中心控制系统分别记录下从发出询问信号到接收到经卫星I、卫星II传回的两个响应信号的时间。因为控制中心到两颗卫星的距离一定，所以可以利用信号从用户分别传送到卫星I和卫星II的时间，计算出用户所在的位置。在卫星I、卫星II和用户S所在的平面内建立平面直角坐标系如图乙所示，卫星I、卫星II的坐标分别为（-L，0）和（L，0），已知电磁波的传播速率为c，不计大气层对信号传播的影响。①若地面控制中心测出电磁信号从用户S传送到卫星I所用的时间为t1，从用户S传送到卫星II所用的时间为t2，求用户S在此平面内的位置；②实际导航定位过程中，为了确定用户在空间中的位置，你认为中心控制系统还需要测出并提供用户所在位置的哪些信息？参考答案：（1）设地球的质量为M，“北斗一号”卫星的质量为m，其轨道高度为h，根据牛顿第二定律和万有引力定律

…………（3分）对地面上质量为m0的物体

…………………（3分）联立上述二式，可解得：h=

……（2分）（2）①设用户S的坐标为(x，y)，根据题意及几何关系，有

…………（2分）

…………（2分）解得S的位置坐标为（，）…………（2分）或（，）②还需要测出并提供用户所在位置的高度。………（4分）（答“纬度”同样给分）

17.如图所示，在倾角为θ=30°的斜面上，固定一宽L=0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和变阻器．电源电动势E=6V，内阻r=1.0Ω，一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感强度B=0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中（导轨的电阻不计）．金属导轨是光滑的，g取10m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：（1）金属棒所受到的安培力；（2）通过金属棒的电流；（3）滑动变阻器R接入电路中的阻值．参考答案：考点： 安培力．分析： （1）通过受力分析，利用共点力平衡即可求的安培力；（2）由F=BIL即可求的电流（3）由闭