湖北省黄石市大冶第二中学高三物理模拟试卷含解析

湖北省黄石市大冶第二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.小球从空中自由下落，与水平地面碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示。取g=10m/s2。则

A．小球第一次反弹初速度的大小为3m/sB．小球第一次反弹初速度的大小为5m/sC．小球能弹起的最大高度为0.45mD．小球能弹起的最大高度为1.25m参考答案：AC2.下列关于能量转化或转移过程的说法中正确的是

A．所有能量守恒的过程都能自发地进行B．摩擦生热的过程是不可逆过程C．空调机既能致热又能致冷，说明热传递不存在方向性

D．能的转化过程符合能量守恒定律，因此不会发生能源危机参考答案：B3.如图所示，在电场中，一个负电荷从C点分别沿直线移到A点和B点，在这两个过程中均需克服电场力做功，且做功的值

相同，有可能满足这种做功情况的电场是

（

）

A．沿y轴正方向的匀强电场

B．沿x轴正方向的匀强电场

C．在第一象限内有负点电荷

D．在第四象限内有负点电荷参考答案：ACD4.如图所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，环心为O点，质量为m的带正电的小球从O点正上方h高的A点静止释放，并穿过带电环，关于小球从A到关于O的对称点A′过程加速度（a）、重力势能（EpG）、机械能（E）、电势能（Ep电）随位置变化的图象可能正确的是（取O点为坐标原点且重力势能为零，向下为正方向，无限远电势为零）（）参考答案：5.质量为0.6kg的物体在水平面上运动，图中的两条斜线分别是物体受水平拉力和不受水平拉力的v－t图象，则()A．斜线①一定是物体受水平拉力时的图象B．斜线②一定是物体不受水平拉力时的图象C．水平拉力一定等于0.2ND．物体所受的摩擦力可能等于0.2N参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）随着能量消耗的迅速增加，如何有效的提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度，从提高能量利用的角度来看，这种设计的优点是

。参考答案：

上坡时，部分动能转化为重力势能；下坡时部分重力势能转化为动能。7.小球在距地面高15m处以某一初速度水平抛出，不计空气阻力，落地时速度方向与水平方向的夹角为60°，则小球平抛的初速度为10m/s，当小球的速度方向与水平方向夹角为45°时，小球距地面的高度为10m．（g取10m/s2）参考答案：【考点】：平抛运动．【专题】：平抛运动专题．【分析】：（1）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．将两秒后的速度进行分解，根据vy=gt求出竖直方向上的分速度，再根据角度关系求出平抛运动的初速度．（2）将落地的速度进行分解，水平方向上的速度不变，根据水平初速度求出落地时的速度．（3）根据自由落体公式求出高度的大小．：解：（1）小球在竖直方向做自由落体运动，竖直方向的分速度：m/s如图，落地时速度方向与水平方向成60°，则tan60°=所以：m/s（2）如图，当速度方向与水平方向成45°时，vy1=v0=vx1=v0=10m/s，下落的高度：m．小球距地面的高度为：h2=h﹣h1=15﹣5=10m故答案为：10，10【点评】：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．知道分运动和合运动具有等时性，掌握竖直方向和水平方向上的运动学公式．8.一物体沿x轴做直线运动，其位置坐标x随时间t变化的规律为x=15+2t2，（采用SI单位制），则该物体在前2秒内的位移为8m，第5秒末的速度为20m/s．参考答案：【考点】：匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】：运动学中的图像专题．【分析】：由位移公式和所给定表达式对应项相等，求出初速度以及加速度，再由速度公式分别求出5s时的瞬时速度．由速度公式求出第5秒末的速度．：解：由位移公式x=v0tat2，按时间对应项相等，可得：v0=0，a=4m/s2由v5=at5，得第5秒末的速度为：v5=4×5=20m/s物体在前2秒内的位移为：x=x2﹣x0=15+2t2﹣15=2×22=8m故答案为：8，20【点评】：本题就是对匀变速运动的位移公式和速度公式的直接考查，比较简单．9.在“探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系”时，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出．(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)一组同学在先保持盘及盘中砝码的质量一定，探究加速度与质量的关系，以下做法错误的是________．A．平衡摩擦力时，不应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D．小车运动的加速度可用天平测出m以及小车的质量M，直接用公式a＝求出．

(3)在保持小车及车中砝码的质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，某同学得到的a－F关系如图所示(a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力)．其原因

；参考答案：(1)m《M

(2)CD

(3)平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了10.一个质量为0.5kg的物体做初速度为零的匀加速直线运动，其位移S与速度的关系是S=0.5u2m，则该物体运动到3s末，其速度大小是________m/s；物体所受合外力的瞬时功率是__________W。参考答案：答案：3；1.511.如图所示，直导线ab与固定的电阻器R连成闭合电路，ab长0.40m，在磁感强度是0.60T的匀强磁场中以5.0m/s的速度向右做切割磁感线的运动，运动方向跟ab导线垂直．这时直导线ab产生的感应电动势的大小是_______V，直导线ab中感应电流的方向是_________（填“a→b”或“b→a”）；若电阻R=5Ω，导线ab电阻r=1Ω，则ab两端的电势差大小为_______V。参考答案：1.2V，b→a；1.0V12.一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管内横截面积S＝2cm2。有水从管口处以不变的速度v0＝2m/s源源不断地沿水平方向射出，则水流的水平射程为

???

m，水流稳定后在空中有

?

m3的水。（g取10m/s2）参考答案：13.如图所示，是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则振动的周期为

s，x=1.0m处质点的振动方向沿

(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)，x=2.0m处的质点在0—1.5s内通过的路程为

cm．参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-4模块）(6分)如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同。请你根据红光在介质1与紫光在介质2的传播过程中的情况，提出三个不同的光学物理量，并比较每个光学物理量的大小。参考答案：答案：①介质１对红光的折射率等于介质２对紫光的折射率；②红光在介质１中的传播速度和紫光在介质２中的传播速度相等；③红光在介质１中发生全反射的临界角与紫光在介质２中发生全反射的临界角相等。（其它答法正确也可；答对每１条得２分，共6分）15.（16分）如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2kg、mB=1kg。初始时A静止与水平地面上，B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10m/s2。（1）B从释放到细绳绷直时的运动时间t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始时B离地面的高度H。参考答案：（1）；（2）；（3）。试题分析：（1）B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有：解得：（2）设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB，有细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，总动量守恒：绳子绷直瞬间，A、B系统获得的速度：之后A做匀减速运动，所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度，A的最大速度为2m/s。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，用不计重力的轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体，活塞与气缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距气缸底高度h1=0.50m．给气缸加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h2=0.80m处，同时缸内气体吸收Q=450J的热量．已知活塞横截面积S=5.0×10-3m2，大气压强p0=1.0×105Pa．求：

①缸内气体对活塞所做的功W；

②此过程中缸内气体增加的内能ΔU.参考答案：解：①活塞缓慢上升，视为等压过程，

则气体对活塞做功W=F△h=p0S△h=150J

②根据热力学定律△U=W+Q=﹣150+450=300J

答：①缸内气体对活塞所做的功为150J

②此过程中缸内气体增加的内能△U=300J17.如图所示，虚线OO/右侧存在垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，某时候质量为m、电荷量为－q(q>0)的粒子a在纸面内以速度v1=v0从A点进入磁场，其方向与OO/的夹角θ1=300；另一质量为m、电荷量为+q的粒子b在纸面内以速度v2=v0也从A点射入磁场，其方向与OO/的夹角θ2=600．已知粒子a、b同时到达磁场边界的P、Q两点（图中未画出），不计粒子的重力及粒子间的相互作用．（1）求两粒子进入磁场的时间间隔△t；（2）求两粒子在磁场边界上的穿出点之间的距离d；（3）若OO/左侧有平行于纸面的匀强电场，且两粒子在电场中相遇，其中的粒子a做直线运动．求电场强度E的大小和方向．参考答案：解：(1)(2)(3)Bv0

方向与OO/成300角斜向右下解析：(1)粒子圆周运动的周期T=

……1分粒子a圆周运动的圆心角=，在匀强磁场中运动的时间t1=T……1分粒子b圆周运动的圆心角β=，在匀强磁场中运动的时间t2=T……1分所以△t=t1-t2=……1分(2)粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有qvB'=m……1分设粒子a从边界上的C点离开磁场，则AC=2r1sinθ1

……1分设粒子b从边界上的D点离开磁场，则AD=2r2sinθ2

……1分故d=AC+AD=2r1sin300+2r2sin600=

……2分(3)由题意，电场强度的方向应与粒子a穿出磁场的方向平行。①若电场强度的方向与OO/成300角斜向右下，则粒子a做匀加速直线运动，粒子b做类平抛运动。

Eq=ma

……1分dcos300=v1+at2+at2……1分dsin300=v2t

……1分解得E=－Bv0……1分②若电场强度的方向与OO/成300角斜向左上，则粒子a做匀减速直线运动，粒子b做类平抛运动。Eq=ma

……1分dcos300=v1+at2－at2……1分dsin300=v2t

……1分解得E=－Bv0，假设不成立。……1分综上所述，电场强度的大小E=,Bv0，方向与OO/成300角斜向右下。答：（1）两粒子进入磁场的时间间隔△t=；（2）两粒子在磁场边界上的穿出点A、B之间的距离d=；（3）若MN下方有平行于纸面的匀强电场，且两粒子在电场中相遇，其中的粒子1做直线运动．电场强度E的大小E=Bv0，方向与MN成30°角斜向右上．18.如图所示，在xOy平面的y轴左侧存在沿y轴正方向的匀强电场，y轴右侧区域Ⅰ内存在磁感应强度大小B1=、方向垂直纸面向外的匀强磁场，区域Ⅰ、区域Ⅱ的宽度均为L，高度均为3L。质量为m、电荷量为+q的带电粒子从坐标为（–2L，–L）的A点以速度v0沿+x方向射出，恰好经过坐标为[0，-(–1)L]的C点射入区域Ⅰ。粒子重力忽略不计。⑴求匀强电场的电场强度大小E；⑵求粒子离开区域Ⅰ时的位置坐标；⑶要使粒子从区域Ⅱ上边界离开磁场，可在区域Ⅱ内加垂直纸面向内的匀强磁场。试确定磁感应强度B的大小范围，并说明粒子离开区域Ⅱ时的速度方向。参考答案：带电粒子在匀强电场中做类平抛运动.

……………………1分

……………1分…………