江西省上饶市石塘中学高三物理模拟试卷含解析

江西省上饶市石塘中学高三物理模拟试卷含解析一、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.如图所示，内壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上，碗口保持水平。A球、C球与B球分别用两根轻质细线连接。当系统保持静止时，B球对碗壁刚好无压力，图中=30°，则A球和C球的质量之比为

A．1:2

B．2:1

C．1:

D．:1参考答案：C2.小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示．此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路．不计电路中其他电阻，下列说法正确的是（

）A．交变电流的周期为0.125s

B．交变电流的频率为8HzC．交变电流的有效值

D．交变电流的最大值为4A参考答案：C3.（单选）如图所示，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定，下端连接一小铁球，横杆右边用一根细线吊一小铁球，当小车做匀变速运动时，细线保持与竖直方向成α角，若θ＜α，则下列哪一项说法正确的是（）A．轻杆对小球的弹力方向与细线平行B．轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上C．小车一定以加速度gtanα向右做匀加速运动D．小车一定以加速度gtgθ向右做匀加速运动参考答案：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：先对细线吊的小球分析进行受力，根据牛顿第二定律求出加速度．再对轻杆固定的小球应用牛顿第二定律研究，得出轻杆对球的作用力方向．加速度方向求出，但速度可能有两种，运动方向有两种．解答：解：A、对细线吊的小球研究

根据牛顿第二定律，得

mgtanα=ma，得到a=gtanα

对轻杆固定的小球研究．设轻杆对小球的弹力方向与竖直方向夹角为β

由牛顿第二定律，得

m′gtanβ=m′a′

因为a=a′，得到β=α＞θ

则轻杆对小球的弹力方向与细线平行，故A正确．

B、由上，轻杆对小球的弹力方向并不沿着轻杆方向向上，故B错误．

C、小车的加速度a=gtanα，方向向右，而运动方向可能向右，也向左．故C错误．

D、由上小车r加速度gtanα＞gtanθ．故D错误．故选A点评：绳子的模型与轻杆的模型不同：绳子的拉力一定沿绳子方向，而轻杆的弹力不一定沿轻杆方向，与物体的运动状态有关，可根据牛顿定律确定．4.（单选）如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．下列图中v、a、Ff和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和位移．其中正确的是()参考答案：A5.（单选）为了观察门外情况，有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直．从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角．已知该玻璃的折射率为n，圆柱长为l，底面半径为r，则现场角是（）A．arcsinB．arcsinC．arcsinD．arcsin参考答案：解：作出光路图如图所示．由几何关系解得

sinθ2=由光的折射规律得

sinθ1=nsinθ2=所以θ1=arcsin故选B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学用左下图所示的装置来探究加速度与力、质量的关系。装置屮小车J^量为W,钩码的总质量为/?

‘①为了尽可能减少摩擦力的影响，计时器最好选用_____式打点计吋器(选填“电磁”或“电火花”）。在没有钩码拖动下，需要将长木扳的右端

,使小车拖动纸带穿过计时器时能_____②

在_____的条件下，可以认为细绳对小车的拉力近似等于钩码的总重力，在控制_____不变的情况下，可以探究加速度与力的关系。③在此实验中，此同学先接通计时器的电源，再放开小车，小车拖动纸带运动而得到右上图所示的一条纸带，其中0点为小车开始运动吋打下的第一点，A、B、C为纸带上选定的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，用刻度尺测得A、B、C三计数点到O点的距离分别为xA=42.05cm，xB=51.55cm,xC=62.00cm,则小车的加速度大小为a=_____m/s2参考答案：①电火花（1分）

垫高（1分）

匀速直线运动（或均匀打点）（2分）②m《M(或钩码的总质量远小于小车的质量)（2分）

M(或小车的质量)（2分）③0.95（2分）7.为了探究力对物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，请思考回答下列问题(打点计时器交流电频率为50Hz)：

(1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施?

(2)当我们分别用同样的橡皮筋l条、2条、3条……并起来进行第l次、第2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度应都保持一致，我们把第l次实验时橡皮筋对小车做的功记为W．

(3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如图所示是其中四次实验打出的部分纸带．(4)试根据第(2)、(3)项中的信息，填写下表．

次数

1

2

3

4

橡皮筋对小车做功

W

小车速度V(m/s)

V2

(m2/s2)

从表中数据可得出结论：

．参考答案：（1）垫高放置打点计时器一端，使自由释放的小车做匀速运动

次数

1

2

3

4

橡皮筋对小车做功

W

2W

3W

4W

小车速度V(m/s)

1.00

1.42

1.73

2.00

V2

(m2/s2)

1.00

2.02

2.99

4.00（2）

(3)在误差准许的范围内，做功与速度的平方成正比8.某天体存在一颗绕其做匀速圆周运动的卫星，已知天体半径为R，卫星离天体表面的高度为h，卫星的线速度大小为v，则卫星的周期为，天体的质量为（万有引力恒量为G）．参考答案：解：卫星的周期T=．根据得，天体的质量M=．故答案为：，．9.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻向-y方向运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么①该波沿▲（选填“+x”或“-x”）方向传播；②图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程=

▲

cm；③P点的横坐标为x=

▲

m.参考答案：10.如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机太阳能电池组件最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W最小充电风速2.0m/s太阳能转化效率15%最大限制风速12.0m/s蓄电池500Ah-12V最大输出功率400W大功率LED路灯80W-12V当风速为6m／s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电量由20％充至90％所需时间为

h；如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W／m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要＿＿＿＿＿m2。参考答案：84111.有人设想了一种静电场：电场的方向都垂直于纸面并指向纸里，电场强度的大小自左向右逐渐增大，如图所示。这种分布的静电场是否可能存在？试述理由。

参考答案：这种分布的静电场不可能存在.因为静电场是保守场，电荷沿任意闭合路径一周电场力做的功等于0，但在这种电场中，电荷可以沿某一闭合路径移动一周而电场力做功不为0．（5分）12.坐标原点O处有一波源，能产生沿轴正向传播的简谐波，时刻的波形图如图所示。已知这列波在P点出现两次波峰的最短时间是，则这列波的波速为

，从时开始计时处的质点R第一次到达波谷所用的时间为

。参考答案：1O(3分)

0.813.某兴趣小组用如题1图所示装置验证动能定理．（1）有两种工作频率均为50Hz的打点计时器供实验选用：A．电磁打点计时器B．电火花打点计时器为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择_______（选填“A”或“B”）．（2）保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔．实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动．同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除．同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动．看法正确的同学是_____（选填“甲”或“乙”）．（3）消除摩擦力影响后，在砝码盘中加入砝码．接通打点计时器电源，松开小车，小车运动．纸带被打出一系列点，其中的一段如题2图所示．图中纸带按实际尺寸画出，纸带上A点的速度vA=______m/s．（4）测出小车的质量为M，再测出纸带上起点到A点的距离为L．小车动能的变化量可用ΔEk=算出．砝码盘中砝码的质量为m，重力加速度为g；实验中，小车的质量应______（选填“远大于”“远小于”或“接近”）砝码、砝码盘和沙子的总质量，小车所受合力做的功可用W=mgL算出．多次测量，若W与ΔEk均基本相等则验证了动能定理．参考答案：

(1).B

(2).乙

(3).0.31（0.30~0.33都算对）

(4).远大于【详解】(1)为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选电火花打点计时器即B；(2)当小车开始运动时有小车与木板间的摩擦为最大静摩擦力，由于最大静摩擦力大于滑动摩擦力，所以甲同学的看法错误，乙同学的看法正确；(3)由图可知，相邻两点间的距离约为0.62cm，打点时间间隔为0.02s，所以速度为；(4)对小车由牛顿第二定律有：，对砝码盘由牛顿第二定律有：联立解得：，当时有：，所以应满足：。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）如图所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5kg，面积为25cm2，厚度不计，气缸全长25cm，大气压强为1×105pa，当温度为27℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置．g取10m/s2．

（1）气缸倒置过程中，下列说法正确的是__________A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数增多B．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少C．吸收热量，对外做功D．外界气体对缸内气体做功，放出热量（2）求气缸倒置后气柱长度；（3）气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?参考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃15.（6分）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球、、，现让球以的速度向着球运动，、两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟球碰撞，球的最终速度.①、两球跟球相碰前的共同速度多大？②两次碰撞过程中一共损失了多少动能？参考答案：解析：①A、B相碰满足动量守恒（1分）

得两球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②两球与C碰撞同样满足动量守恒（1分）

得两球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

两次碰撞损失的动能（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（18分）如图所示为某种弹射装置的示意图，光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接，传送带长度L=4.0m，皮带轮沿顺时针方向转动，带动皮带以恒定速率v=3.0m/s匀速传动。三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上，开始时滑块B、C之间用细绳相连，其间有一压缩的轻弹簧，处于静止状态。滑块A以初速度v0=2.0m/s沿B、C连线方向向B运动，A与B碰撞后粘合在一起，碰撞时间极短，可认为A与B碰撞过程中滑块C的速度仍为零。因碰撞使连接B、C的细绳受扰动而突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离。滑块C脱离弹簧后以速度vC=2.0m／s滑上传送带，并从右端滑出落至地面上的P点。已知滑块C与传送带之问的动摩擦因数μ=0.20，重力加速度g取10m／s2。求：

（1）滑块c从传送带右端滑出时的速度大小；

（2）滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能Ep；（3）若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同，要使滑块C总能落至P点，则滑块A与滑块B碰撞前速度的最大值Vm是多少?参考答案：解析：（1）滑块C滑上传送带后做匀加速运动，设滑块C从滑上传送带到速度达到传送带的速度v所用的时间为t，加速度大小为a，在时间t内滑块C的位移为x。根据牛顿第二定律和运动学公式μmg=ma

v=vC+at

解得

x=1.25m＜L即滑块C在传送带上先加速，达到传送带的速度v后随传送带匀速运动，并从右端滑出，则滑块C从传道带右端滑出时的速度为v=3.0m/s。（2）设A、B碰撞后的速度为v1，A、B与C分离时的速度为v2，由动量守恒定律mv0=2mv-12mv1=2mv-2+mvC由能量守恒规律

解得EP=1.0J（3）在题设条件下，若滑块A在碰撞前速度有最大值，则碰撞后滑块C的速度有最大值，它减速运动到传送带右端时，速度应当恰好等于传递带的速度v。设A与B碰撞后的速度为，分离后A与B的速度为，滑块C的速度为，由能量守恒规律和动量守恒定律

mvm=2mv1′2mv1′=mvC′+2mv2′由能量守恒规律

由运动学公式

解得： vm=7.1m/s说明：其他方法解答正确也给分17.如图，两根电阻不计的平行光滑金属导轨相距L=0.5m水平放置，一端与阻值R=0.3Ω的电阻相连．导轨x＞0一侧存在沿x方向变化的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，x=0处磁场的磁感应强度B0=1T．一根质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属棒垂直置于导轨上．棒在外力作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右运动，运动过程中速度v与位移x满足v=关系，通过电阻的电流保持不变．求：（1）金属棒运动过程中通过电阻R的电流；（2）导轨x＞0一侧磁感应强度Bx随x变化关系；（3）金属棒从x=0运动到x=2m过程中电阻R上产生的热量；（4）金属棒从x=0运动到x=2m过程中外力的平均功率．参考答案：解：（1））开始时棒产生的电动势为：E=B0Lv0=1×0.5×2=1V

由闭合电路欧姆定律得回路中的感应电流为：I==A=2.5A

（2）由通过电阻的电流保持不变，可知金属棒切割磁感线产生的感应电动势始终相等，所以有：B0Lv0=BxLvx，解得：（3）金属棒在x处所受安培力的大小为：F=BxIL=（x+1）IL=1.25+1.25x由于安培力与x成线性变化，所以在x=0到x=2m过程中克服安培力做功为：J克服安培力做功等于在此过程中回路中产生的热量：Q=W=5J因此电阻R上产生的热量：J（4）设x=0到x=2m过程外力的平均功率为，x=2m时金属棒的速度为：m/s通过电阻的电流保持不变，有：因此x=0到x=2m过程用时：s由动能定理有：因此W答：（1）金属棒运动过程中通过电阻R的电流是2.5A；（2）导轨x＞0一侧磁感应强度Bx随x变化关系为Bx=x+1；（