湖南省益阳市宪成中学高三物理模拟试题含解析

湖南省益阳市宪成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.埃隆?马斯克首次对媒体透露了在火星建立社区的“火星移民”计划．假设火星移民通过一代又一代坚韧不拔的努力，不仅完成了“立足”火星的基本任务，而且还掌握了探测太空的完整技术．已知火星半径是地球半径的，火星质量是地球质量的，在地球上发射人造地球卫星时的最小发射速度为v，则火星人在火星上发射人造火星卫星时的最小发射速度为（）A．v B．v C．v D．v参考答案：B【考点】万有引力定律及其应用．【分析】根据万有引力提供向心力得出发射的最小速度，从而结合半径之比、质量之比求出发射的最小速度之比，得出火星人在火星上发射人造火星卫星时的最小发射速度．【解答】解：根据万有引力提供向心力得：，解得最小的发射速度为：v=，因为火星半径是地球半径的，火星质量是地球质量的，则火星上发射的最小速度是地球上的倍，即．故B正确，A、C、D错误．故选：B．2.如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员（可视为质点），a站于地面，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a质量与演员b质量之比为（

）A.1：1

B.2：1

C.3：1

D.4：1三．多项选择题.（共16分，每小题4分，每小题给出的四个答案中，有二个或二个以上是正确的）参考答案：B3.（单选）足够长的粗糙斜面上，用力推着一物体沿斜面向上运动，t=0时撤去推力，0～6s内速度随时间的变化情况如图所示，由图像可知判断错误的是：A．0～1s内物体发生的位移大小与1～6s内发生的位移大小之比为1:5B．0～1s内重力的平均功率大小与1～6s内重力平均功率大小之比为5：1C．0～ls内摩擦力的平均功率与1～6s内摩擦力平均功率之比为1：1D．0～1s内机械能变化量大小与1～6s内机械能变化量大小之比为1：5参考答案：B4.如图所示，在真空中有两个带等量正电的点电荷，分别置于P、Q两点，O点是它们连线的中点，A、B为P、Q连线的中垂线上的两点，下列说法正确的是A．连线中点O的场强为零

B．中垂线上各点电势相等

C．将一正电荷q由A点沿中垂线移动到B点，在此过程中q的电势能一定逐渐减少D．将一正电荷q由A点沿中垂线移动到B点，在此过程中q受到的电场力一定逐渐减小参考答案：AC5.如图所示，一边长为l的正方形，其中a、b、c三个顶点上分别固定了三个电荷量相等的正点电荷Ｑ，O点为正方形的中心，d点为正方形的另一个顶点。下列判定正确的是（

）

A．O点和d点的场强方向相同

B．d点电势比O点的电势高

C．同一试探电荷+q在d点比在O点受到的电场力大

D．同一试探电荷+q在d点比在O点的电势能大参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音，这是声波的____________现象；如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是_________图。参考答案：答案：干涉；C

7.在如右图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号为“1”，B端输入电信号为“1”时，在C端和D端输出的电信号分别为_____和______。参考答案：0，0

8.（5分）如图所示是一列简谐波的一段图象，已知d点到达波峰的时间比c早1s/200，a、c两点间水平距离为3m，则该波的传播方向为

，波速为

m/s。

参考答案：

答案：向左

2009.图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。（1）完成下列实验步骤中的填空：①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…。求出与不同m相对应的加速度a。⑥以砝码的质量m为横坐标为纵坐标，在坐标纸上做出关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。（2）完成下列填空：①本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。②设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。③图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。参考答案：10.A、B为相同大小的量正三角形板块，如图所示铰接于M、N、P三处并静止．M、N分别在竖直墙壁上和水平天花板上，A板较厚，质量分布均匀，重力为G．B板较薄，重力不计．三角形的两条边均水平．那么，A板对铰链P的作用力的方向为沿NP方向；作用力的大小为G．参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：对B分析可知B受拉力的方向，对A分析找出力臂由力矩平衡可求得作用力的大小．解答：解：因B的重力不计，B的重力对平衡没有影响，故对B平衡起作用的只有N和P点，故可将B可以作二力杆处理，则板A对P的拉力应沿NP方向；对A分析，A受重力和P点的拉力而关于支点M平衡，设边长为L，由几何关系可知，重力的力臂为L1=L，P点的拉力的力矩为L2=L；则由力矩平衡可知，GL1=FL2，即G?L=F?L解得F=G由牛顿第三定律可知A板对铰链P的作用力的大小为F′=F=G故答案为：沿NP方向，G．点评：本题关键在于理解B不计重力的含义，将B板等效为二力杆．运用力矩平衡条件解决此类问题．11.在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如下图所示的实验装置小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．(2)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a－F关系图象分别如图1和图2所示，其原因分别是：图1：________________________________________图2：________________________________________参考答案：m?M、m过大(或M过小)，造成m不是远小于M、没有平衡摩擦力或木板的倾角过小12.某同学在某次实验中用多用表测得电阻丝的电阻如图所示，选择的倍率为“×10”，可知金属丝的电阻R=

Ω；如果在测量中，指针的偏角太小，应该

（填“增大”或“减小”）参考答案：13.质量为的小球在距地面高为处以某一初速度水平抛出，落地时速度方向与水平方向之间的夹角为。则小球落地时速度大小为

，小球落地时重力的功率为

。（不计空气阻力，重力加速度）

参考答案：①

5

(2分)

40三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3—5）（5分）如图所示，球1和球2从光滑水平面上的A点一起向右运动，球2运动一段时间与墙壁发生了弹性碰撞，结果两球在B点发生碰撞，碰后两球都处于静止状态。B点在AO的中点。（两球都可以看作质点）

求：两球的质量关系

参考答案：解析：设两球的速度大小分别为v1，v2，则有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m215.一列简谐横波在t=时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。求（i）波速及波的传播方向；（ii）质点Q的平衡位置的x坐标。参考答案：（1）波沿负方向传播；

（2）xQ=9cm本题考查波动图像、振动图像、波动传播及其相关的知识点。（ii）设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、。由图（a）知，处，因此

④由图（b）知，在时Q点处于平衡位置，经，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有⑤由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为

⑥四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在图甲所示的密闭气缸内装有一定质量的理想气体，图乙是它从状态A变化到状态B的V﹣T图象．已知AB的反向延长线通过坐标原点O，气体在A点的压．强为P=1.0×105Pa，在从状态A变化到状态B的过程中，气体吸收的热量Q=6.0×102J，求：（i）气体在此状态B的体积VB；（ii）此过程中气体内能的增量△U．参考答案：解：（i）由题V﹣T图象通过坐标原点，则知从A到B理想气体发生等压变化．由盖﹣吕萨克定律得：=；解得：VB===8.0×10﹣3m3（ii）外界对气体做的功：W=P（VB﹣VA）=﹣1.0×105×（8.0×10﹣3﹣6.0×10﹣3）J=﹣2×102J根据热力学第一定律：△U=Q+W…④解得：△U=6.0×102J﹣2×102J=4.0×102J=400J．答：（i）气体在此状态B的体积VB为8.0×10﹣3m3（ii）此过程中气体内能的增量△U为400J．【考点】理想气体的状态方程．【分析】（1）由图象可知气体发生的是等压变化，由盖?吕萨克定律求出气体体积的变化；（2）根据功的公式可求得求出气体所做的功，最后由热力学第一定律求出气体内能的增量．17.如图，上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，两活塞用刚性轻杆连接，两活塞间充有氧气，小活塞下方充有氮气．已知：大活塞的质量为2m，横截面积为2S，小活塞的质量为m，横截面积为S；两活塞间距为L；大活塞导热性能良好，汽缸及小活塞绝热；初始时氮气和汽缸外大气的压强均为p0，大活塞与大圆筒底部相距，两活塞与气缸壁之间的摩擦不计，重力加速度为g．现通过电阻丝缓慢加热氮气，求当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时，氮气的压强．参考答案：解：以两活塞整体为研究对象，设初始时氧气压强为p1，根据平衡条件有：p0S+3mg=p1S

初始时氧气体积：当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时，氧气体积：V2=2SL设此时氧气压强为p2，氮气压强为p，根据平衡条件有：p0?2S+3mg=p2S+pS由于大活塞导热，小活塞缓慢上升可认为氧气温度不变，由玻意耳定律，得：p2V2=p1V1解得：p=答：当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时，氮气的压强为．【考点】理想气体的状态方程．【分析】以两活塞整体为研究对象，根据平衡条件求出初始时氧气压强为p1和体积V1；再求出当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时氧气的体积V2；再由玻意耳定律，求出此时氧气的压强p2，最后利用平衡条件求出氮气压强为p．18.某球形天体的密度为ρ0，万有引力常量为G．（1）证明：对环绕在密度相同的球形天体表面运行的卫星，运动周期与天体的大小无关．（球的体积公式为V=πR3，其中R为球半径）（2）若球形天体的半径为R，自转的角速度为ω0=，表面周围空间充满厚度d=（小于同步卫星距天体表面的高度）、密度ρ=的均匀介质，试求同步卫星距天体表面的高度．参考答案：考点：万有引力定律及其应用；向心力．专题：万有引力定律的应用专题．分析：（1）由万有引力充当向心力及天体的密度公式联立可求得周期的表达式，可分析与天体半径的关系；（2）由万有引力充当向心力及同步卫星的规律可解得同步卫星距天体表面的高度．解答：解：（1）设环绕球形天体表面运行的卫星的质量为m，运动周期为T，球形天体半径为R，质量为M，由牛顿第二定律有G=