湖南省常德市瑜远中学高三物理模拟试题含解析

湖南省常德市瑜远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.如图所示，两等量异种点电荷，以两电荷连线的中点O为圆心画出半圆，在半圆上有a、b、c三点，a,c分别为半圆与两电荷连线的交点，b点在两电荷连线的垂直平分线上，下列说法正确的是(

)A．a、c两点的电场强度相同B．a、c两点的电势相同C．负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D．将正电荷由c点移到b点电场力做负功参考答案：AD根据等量异号点电荷电场线的对称性可知，a、c两处电场线疏密程度相同，则场强大小相同，场强方向都沿ac方向，所以ac两点的电场强度相同．故A正确．

根据顺着电场线电势降低可知，a点的电势高于c点的电势．故B错误．

两等量异号点电荷连线的垂直平分线是一条等势线，b点的电势与O点电势相等，a点的电势高于O点的电势，则知a点的电势高于b点的电势．由于负电荷在电势高处电势能小，故负电荷在a点的电势能小于在b点的电势能．故C错误．

将正电荷由c移到b电场力做的功等于由由c移到o电场力做的功，逆着电场线方向移动正电荷电场力做负功．故D正确．2.（单选）在光滑水平面上，一物体在水平力F的作用下，由静止开始做直线运动，F随位移s变化的图线如图所示，下列描述其位移－时间（s－t）和速度－时间（v－t）关系图像正确的是 参考答案：C3.如图（a）所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球C用细绳拴在铁钉B上（细绳能承受足够大的拉力），A、B、C、在同一直线上。t=0时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。在0≤t≤10s时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b）所示，则下列说法中正确的有两钉子间的距离为绳长的1/6t=10.5s时细绳拉力的大小为6Nt=14s时细绳拉力的大小为10N细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3s参考答案：ABD4.（多选）如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a(0，L)。一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°。下列说法中正确的是A．电子在磁场中运动的时间为B．电子在磁场中运动的时间为C．磁场区域的圆心坐标为D．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，－L)参考答案：BD

试题分析：设电子在磁场中轨迹的半径为r，运动轨迹如图，电子在磁场中偏转角600，为由几何关系，解得轨迹半径，电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为（0，-L）；电子在磁场中的运动周期，电子在磁场中的运动时间；由几何关系，得b点的坐标为，所以磁场区域的圆心坐标为，正确选项为B、D。考点：本题考查了带电粒子在磁场中的偏转问题。5.如图所示，小球从斜面的顶端A处以大小为的初速度水平抛出，恰好落到斜面底部的B点，且此时的速度大小，空气阻力不计，该斜面的倾角为（

）A.60° B.45° C.37° D.30°参考答案：B根据平行四边形定则知，落到底端时竖直分速度为：，则运动的时间为：，设斜面的倾角为，则有，解得，B正确．【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，也可以结合平抛运动速度与水平方向夹角正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍进行求解．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________s。参考答案：10

40/37.如图所示为甲、乙、丙三个物体在同一直线上运动的s-t图象，比较前5s内三个物体的平均速度大小为____________；比较前10s内三个物体的平均速度大小有′____′____′（填“>”“=’“<”）参考答案：>

>

=

=8.一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度

▲

（填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量

▲

它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）参考答案：升高（2分），等于9.放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代．宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的C，它很容易发生β衰变，变成一个新核，其半衰期为5730年．该衰变的核反应方程式为．C的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中C的含量是不变的．当生物体死亡后，机体内C的含量将会不断减少．若测得一具古生物遗骸中C含量只有活体中的25%，则这具遗骸距今约有11460年．参考答案：：解：根据电荷数守恒、质量数守恒得，．经过一个半衰期，有半数发生衰变，测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的25%，根据=得，n=2，即经过2个半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案为：；

1146010.在测定匀变速直线运动加速度的实验中，选定一条纸带如图所示，每相邻两个记数点之间有四个点未打出，其中0、1、2、3、4、5、6都为记数点，电源频率为50HZ．测得：x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm．（1）在计时器打出点4时，小车的速度为：v4=0.314m/s．（2）该匀变速直线运动的加速度的大小a=0.496m/s2．（结果均保留三位有效数字）参考答案：考点：测定匀变速直线运动的加速度．版权所有专题：实验题；直线运动规律专题．分析：根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上4点时小车的瞬时速度大小．解答：解：电源频率为50Hz，打点时间间隔是0.02s，由于两相邻计数点间有四个点未画出，相邻计数点间的时间间隔t=0.02×5=0.1s，匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，在计时器打出点4时，小车的速度为：v4==≈0.314m/s；由匀变速直线运动的推论公式：△x=at2可知，加速度的大小：a===≈0.496m/s2，故答案为：0.314；0.496．11.（4分）如图甲，合上开关，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零．调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零．由此可知，光电子的最大初动能为

．把电路改为图乙，当电压表读数为2V时，而照射光的强度增到原来的三倍，此时电子到达阳极时的最大动能是

．

参考答案：0.6eV，2.6eV解：因为反向电压为0.60V时，电流表读数为零，则光电子的最大初动能Ekm=eU=0.6eV．电路改为图乙，当电压表读数为2V时，知该电压为正向电压，照射光的强度增到原来的三倍，最大初动能不变，则电子到达阳极时的最大动能为Ek=0.6eV+2eV=2.6eV．故答案为：．12.某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v=8cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（3，8）,此时R的速度大小为

cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是

。（R视为质点）参考答案：10

cm/s，

D

13.质点做初速度为零的匀变速直线运动，加速度为，则质点在第3s初的速度是____________m／s，在第3s末的速度是_____________m/s。参考答案：6m/s，9m/s三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（2013?黄冈模拟）某种材料的三棱镜截面ABC如图所示，底边BC水平且镀银，其中∠A=90°，∠B=60°，一束竖直向下的光束从AB边上的M点入射，经过BC面反射后，从AC边上的N点平行于BC边射出，且MN连线平行于BC．求：（Ⅰ）光线在M点的折射角；（Ⅱ）三棱镜的折射率．（可用根式表示）参考答案：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．考点： 光的折射定律．专题： 光的折射专题．分析： （Ⅰ）由几何知识求出光线在M点的入射角和折射角．（Ⅱ）运用折射定律求解三棱镜的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如图，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由题意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根据折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根据反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即为：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．点评： 本题是几何光学问题，作出光路图，运用几何知识求出入射角和折射角是解题的关键之处，即能很容易解决此类问题．15.（6分）题11图2为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P点此时的振动方向。参考答案：；P点沿y轴正向振动考点：本题考查横波的性质、机械振动与机械波的关系。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.已知阿伏伽德罗常数为6.0×1023mol-1，在标准状态（压强p0=1atm、温度t0=0℃）下理想气体的摩尔体积都为22.4L，已知第（2）问中理想气体在状态C时的温度为27℃，求该气体的分子数（计算结果保留两位有效数字）．参考答案：设理想气体在标准状态下体积为V，由气体实验定律得

（1分）代入数据得V=2.73L

（1分）该气体的分子数17.图所示，两彼此平行的金属导轨MN、PQ水平放置，左端与一光滑绝缘的曲面相切，右端接一水平放置的光滑“>”形金属框架NDQ，∠NDQ=1200，ND与DQ的长度均为L，MP右侧空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。导轨MN、PQ电阻不计，金属棒与金属框架NDQ单位长度的电阻值为r，金属棒质量为m，长度与MN、PQ之间的间距相同，与导轨MN、PQ的动摩擦因数为。现让金属棒从曲面上离水平面高h的位置由静止释放，金属棒恰好能运动到NQ边界处。(1)刚进入磁场时回路的电流强度i0；(2)棒从MP运动到NQ所用的时间为t，求导轨MN、PQ的长度s；(3)棒到达NQ后，施加一外力使棒以恒定的加速度a继续向右运动，求此后回路中电功率的最大值pmax。参考答案：；；【详解】解：(1)金属棒从光滑绝缘曲面向下运动，机械能守恒，设刚进入MP边界时，速度大小为，则：解得：

刚进入磁场时产生的感应电动势：

导轨宽度：回路电阻：联立可得：(2)设长度为S，从MP到NQ过程中的任一时刻，速度为，在此后无穷小的时间内，根据动量定理：得：

(3)金属棒匀加速运动，切割磁感线的有效长度为：产生感应电动势：回路的瞬时电阻：功率：金属棒运动到D点，所需的时间设为，则有：解得：当时，

18.某种发电机的内部结构平面图如图甲，永磁体的内侧为半圆柱面形，它与圆柱形铁芯之间的窄缝间形成如图所示B=0.5T的磁场．在磁场中有一个如图乙所示的U形导线框abcd．已知线框ab和cd边长均为0.2m，bc边长为0.4m，线框以ω=200πrad/s角速度顺时针匀速转动．（1）从bc边转到图甲所示正上方开始计时，求t=2.5×10﹣3s这一时刻线框中感应电动势的大小，并在给定的坐标平面内画出ad两点电势差Uad随时间变化的关系图线．（感应电动势的结果保留两位有效数字，Uad正值表示Ua＞Ud）（2）如将此电压加在图丙所示的竖直放置的平行金属板上，且电动势为正时E板电势高，让一质量为m=6.4×10﹣13kg，电量为q=3.2×10﹣10C的带正电微粒从时刻开始由E板出发向F板运动，已知EF两板间距L=0.5m，粒子从E运动到F用多长时间？（粒子重力不计）参考答案：解：（1）线框转动过程中，bc边始终和磁场方向垂直，感应电动势大小不变，设t=2.5×10﹣3s的感应应电动势为E：E=BL2?L1ω…①带入数据得：E=25V…②线框转动的周期：，根据安培定则，从t=0开始，内Uad为正值，内Uad为负值，图象如图，t=2.5×10﹣3s这一时刻线框转动，所以线框中的感应电动势的大小为25V．（2）在EF上加电压后，板间产生强度E不变，方向交替变化的匀强电场，微粒时刻开始运动，运动情况如图，设微粒在电场中运动的加速度为a，则有：…③其中…④…⑤…⑥微粒在一个周期内前进的距离S=2S1﹣2S1…⑦由③④⑤⑥各式得：S=0.125m由于粒子做往复运动，所以实际运动时间小于4T，设运动总时间为t，t=3T+2×0.3T﹣△t…⑧其中△t满足：…⑨由以上各式t=3.32×10﹣2s…⑩答：（1）t=2.5×10﹣3s这一时刻线框中感应电动势的大小为25V，ad两点电势差Uad随时间变化的关系图线如图．（2）粒子从E运动到F用的时间为3.32×10﹣2s．【分析】（1）根据法拉第电磁感应