湖南省益阳市沾溪中学高三物理模拟试题含解析

湖南省益阳市沾溪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.电场线分布如图，如果只在电场力作用下，一带电粒子从b向a运动，则该粒子一定A．带正电B．做匀速直线运动C．做匀加速直线运动D．做变加速直线运动参考答案：D2.（单选）一个小球从斜面上的A点由静止开始做匀加速直线运动，经过3s后到斜面底端B点，并开始在水平地面做匀减速直线运动，又经过9s停止于C点，如图所示，设小球经过B点时速度大小不变，则小球在斜面上运动的距离与水平面上的运动的距离之比是（）A．1：1B．1：2C．1：3D．3：1参考答案：考点：动能定理；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：动能定理的应用专题．分析：根据匀变速直线运动的平均速度公式求出在斜面上和在水平面上的位移大小之比．解答：解：设B点的速度大小为v．则小球在斜面上做匀加速运动，其位移大小x1=t1，在水平面上的运动位移大小x2=t2，则小球在斜面上运动的位移大小与在水平面上的运动位移大小之比：x1：x2=t1：t2=3：9=1：3，故C正确，A、B、D错误．故选：C．点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式，并能灵活运用平均速度求解位移．3.放在水平地面上的物体b在水平力F作用下将物体a向光滑的竖直墙壁挤压，如图所示，a处于静止状态，下列说法正确的是

A．a受到的摩擦力有二个

B．a受到的摩擦力大小不随F变化C．a受到的摩擦力大小随F的增大而增大D．a受到的摩擦力方向始终竖直向上参考答案：BD4.（单选）如图所示，水平面上停放着A，B两辆小车，质量分别为M和m，M>m，两小车相距为L，人的质量也为m，另有质量不计的硬杆和细绳。第一次人站在A车上，杆插在B车上；第二次人站在B车上，杆插在A车上；若两种情况下人用相同大小的水平作用力拉绳子，使两车相遇，不计阻力，两次小车从开始运动到相遇的时间分别为t1和t2，则（

）A．t1等于t2

B．t1小于t2

C．t1大于t2

D．条件不足，无法判断参考答案：【知识点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．A2C2【答案解析】B

解析：设拉力为F，当人在A车上时，由牛顿第二定律得：

A车的加速度分别为：aA＝

①，B车的加速度分别为：aB＝

②

AB两车都做匀加速直线运动，aAt12+aBt12＝L

③当人在B车上时，由牛顿第二定律得：

A车的加速度分别为：aA′＝

④，B车的加速度分别为：aB′＝

⑤

AB两车都做匀加速直线运动，aA′t22+aB′t22＝L

⑥

由①→⑥式解得：＜1所以t1＜t2，故ACD错误，B正确；故选：B【思路点拨】当人在A车上时，根据牛顿第二定律求得AB车的加速度，根据两车位移之和为L列出方程，当人在B车上时，根据牛顿第二定律求得AB车的加速度，根据两车位移之和为L列出方程，联立方程组即可求解．本题主要考查了牛顿第二定律及匀加速直线运动位移公式的直接应用，难度不大，属于基础题．5.如图所示，一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光，比较a、b、c三束光，可知（

）A.当它们在真空中传播时，c光的波长最长B.当它们在玻璃中传播时，a光的速度最大C.若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最大D.若它们都能使某种金属产生光电效应，c光照射出光电子的最大初动能最大参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.设地球的质量为M，半径为R，则环绕地球飞行的第一宇宙速度v的表达式为______________；某行星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，那么在此行星上的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为______________（已知万有引力常量为G）。参考答案：v=，/3︰1

7.如图，ABCD是一个正方形的匀强磁场区域，经相等加速电压加速后的甲、乙两种带电粒子分别从A、D射入磁场，均从C点射出，已知。则它们的速率

▲

，它们通过该磁场所用时间

▲

。参考答案：

【答案】8.某次光电效应实验中，测得某金属的入射光的频率和反向遏制电压Uc的值如表所示．（已知电子的电量为e=1.6×10﹣19C）Uc/V0.5410.6370.7410.8090.878?/1014Hz5.6645.8886.0986.3036.501根据表格中的数据，作出了Uc﹣ν图象，如图所示，则根据图象求出：①这种金属的截止频率为4.27×1014Hz；（保留三位有效数字）②普朗克常量6.3×10﹣34Js．（保留两位有效数字）参考答案：：解：由爱因斯坦光电效应方程：hγ=W+Ek得：hγ=hγc+eUc变形得：Uc=（γ﹣γc）；由题图可知，Uc=0对应的频率即为截止频率γc，得：γc=4.27×1014Hz图线的斜率为：==3.93×10﹣15V?s

代入电子电量计算得：h=6.3×10﹣34J?s故答案为：4.27×1014，6.3×10﹣34．【解析】9.客运电梯简化模型如图甲所示，电梯的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知电梯在t=0时由静止开始上升，电梯总质最m=2.0×103kg，忽略一切阻力。电梯在上升过程中受到的最大拉力F=

N，电梯在前2s内的速度改变量△v=

m/s。参考答案：2.2×104，1.510.一只排球在A点被竖直抛出，此时动能为20J，上升到最大高度后，又回到A点，动能变为12J，假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定，A点为零势能点，则在整个运动过程中，排球的动能变为10J时，其重力势能的可能值为________、_________。参考答案：8J

8/3J11.某近地卫星线速度大小为v1，某地球同步卫星线速度大小为v2，距地面高度约为地球半径的6倍。若近地卫星距地面高度不计，则v1∶v2＝________，该近地卫星的周期是地球自转周期的______倍。参考答案：12.雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。雨滴间无相互作用且雨滴质量不变，重力加速度为g。（1）质量为m的雨滴由静止开始，下落高度h时速度为u，求这一过程中克服空气阻力所做的功W。____（2）将雨滴看作半径为r的球体，设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系数。a．设雨滴的密度为ρ，推导雨滴下落趋近的最大速度vm与半径r的关系式；____b．示意图中画出了半径为r1、r2（r1>r2）的雨滴在空气中无初速下落的v–t图线，其中_________对应半径为r1的雨滴（选填①、②）；若不计空气阻力，请在图中画出雨滴无初速下落的v–t图线。（

）（3）由于大量气体分子在各方向运动的几率相等，其对静止雨滴的作用力为零。将雨滴简化为垂直于运动方向面积为S的圆盘，证明：圆盘以速度v下落时受到的空气阻力f∝v2（提示：设单位体积内空气分子数为n，空气分子质量为m0）。________参考答案：

(1).

(2).

(3).①

(4).

(5).详见解析【分析】(1)对雨滴由动能定理解得：雨滴下落h的过程中克服阻做的功；(2)雨滴的加速度为0时速度最大解答；(3)由动量定理证明【详解】(1)对雨滴由动能定理得：解得：；(2)a.半径为r的雨滴体积为：，其质量为当雨滴的重力与阻力相等时速度最大，设最大速度为，则有：其中联立以上各式解得：由可知，雨滴半径越大，最大速度越大，所以①对应半径为的雨滴，不计空气阻力，雨滴做自由落体运动，图线如图：；(3)设在极短时间内，空气分子与雨滴碰撞，设空气分子的速率为U，在内，空气分子个数为：，其质量为设向下为正方向，对圆盘下方空气分子由动量定理有：对圆盘上方空气分子由动量定理有：圆盘受到的空气阻力为：联立解得：。13.①已知基态氢原子的能量为，一群处于n=3能级的氢原子向较低能级跃迁，能产生_______种不同频率的光子，其中频率最低的光子能量是_______ev.②原子核经过________次衰变，__________次衰变，变为原子核.参考答案：①由可知能产生3种不同频率的光子；n=3至n=2能级的光子频率最低；②核反应方程满足质量数和电荷数守恒。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.将下图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成），要求：A．电路能改变电磁铁磁性的强弱；B．使小磁针静止时如图所示。参考答案：（图略）要求画出电源和滑动变阻器，注意电源的正负极。15.（4分）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图为过轴线的截面图，调整入射角α，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，α的值。

参考答案：解析：当光线在水面发生全放射时有，当光线从左侧射入时，由折射定律有，联立这两式代入数据可得。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，静止在光滑水平面上质量M=10kg的小车，在小车右端施加一水平恒力，当小车向右运动速度达到时，在小车的右端轻放一质量为m=2kg的小物块，（物块可视为质点）物块与小车间的动摩擦因数,求：（1）若小车足够长，经过多长时间两者具有相同的速度。（2）小车至少多长才能保证小物块不从小车上掉下来。参考答案：解析：(1)设小物块和小车的加速度分别为ks5u由牛顿第二定律有：

------------------------(1分)

--------------------(1分

)设经过时间二者达到相同的速度，由解得：--------------------------------------------------------(2分)(2)解:当二者达到相同的速度后，假设二者保持相对静止，以共同的加速度做匀加速运动，以小物块和小车整体为研究对象，由牛顿第二定律的：

解得：ks5u此时小物块和小车之间的摩擦力ks5u而小物块和小车之间的最大静摩擦力,所以二者达到相同的速度之后，保持相对静止。--------ks5u从小物块放上小车开始，小物块的位移为------（1分）小车的位移为

-----------------------------------（1分

）小车至少的长度;带入数据解得

-------------（2分）17.如图所示，空间某竖直平面内有一条折线是磁场的分界线，在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B。折线的顶角∠A=90°，P、Q是折线上的两点，AP=AQ=L。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P点沿PQ方向射出，不计粒子的重力。

（l）若在P、Q间加一与磁场方向垂直的匀强电场，能使粒子以速度v0从P点沿直线运动到Q点，求场强的大小和方向。

（2）撤去电场，为使粒子从P点射出后，途经折线的顶点A到达Q点，则初速度v应满足什么条件？并求出粒子从P点经A到达Q点所用时间的最小值。参考答案：（1）粒子从P点沿PQ直线运动到Q点，所受电场力与洛伦兹力平衡，有：qE=qv0B

（2分）解得：E=v0B

（1分）方向竖直向下（1分）（2）根据运动的对称性，粒子能从P点经A点到达Q点，运动轨迹如图所示。满足：L=nx

其中x为每次偏转圆弧对应的弦长，偏转圆弧对应的圆心角为或（2分）设圆弧的半径为R，则有：2R2=x2

解得：（2分）又

（1分）解得：（n=1、2、3……）（1分）当n取奇数时，粒子从P经A到Q过程中圆心角的总和为：θ1=n?+n?=2nπ

（2分）从P经A到Q的总时间t1=?=

（n=1、3、5……）（2分）当n取偶数时，粒子从P经A到Q过程中圆心角的总和为：θ2=n?+n?=nπ

（2分）从P经A到Q的总时间t2=?=

（n=2、4、6……）（2分）综合上述两种情况，可得微粒从P点经A到达Q点所用时间的最小值为：tmin=

（1分）18.如图所示，质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长为1.5m，现有质量为0.2kg可视为质点的物块m2，以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车，最后在小车上某处与小车保持