河北省石家庄市第第十六中学高三物理模拟试卷含解析

河北省石家庄市第第十六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1.一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场，其在xOy平面内的截面如图所示：中间是磁场区域，其边界与y轴垂直，宽度为l，磁感应强度的大小为B，方向垂直于xOy平面；磁场的上、下两侧为电场区域，宽度均为l′，电场强度的大小均为E，方向均沿x轴正方向；M、N为条状区域边界上的两点，它们的连线与y轴平行，一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电场，经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出，不计重力。（1）定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹；（2）求该粒子从M点入射时速度的大小；（3）若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x轴正方向的夹角为，求该粒子的比荷及其从M点运动到N点的时间。参考答案：（1）轨迹图如图所示：（2）

（3）

;

【详解】（1）粒子运动的轨迹如图（a）所示。（粒子在电场中的轨迹为抛物线，在磁场中为圆弧，上下对称）（2）粒子从电场下边界入射后在电场中做类平抛运动。设粒子从M点射入时速度的大小为v0，在下侧电场中运动的时间为t，加速度的大小为a；粒子进入磁场的速度大小为v，方向与电场方向的夹角为（见图（b）），速度沿电场方向的分量为v1，根据牛顿第二定律有qE=ma

①式中q和m分别为粒子的电荷量和质量，由运动学公式有v1=at

②

③

④粒子在磁场中做匀速圆周运动，设其运动轨道半径为R，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得

⑤由几何关系得

⑥联立①②③④⑤⑥式得

⑦（3）由运动学公式和题给数据得

⑧联立①②③⑦⑧式得

⑨设粒子由M点运动到N点所用的时间为，则

⑩式中T是粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，

?由③⑦⑨⑩?式得

?【点睛】在复合场中的运动要分阶段处理，每一个运动建立合理的公式即可求出待求的物理量。2.（多选）下列说法中，正确的是（

）

A．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能不一定增加B．布朗运动就是液体分子的无规则运动C．温度相同的氢气和氧气，它们分子的平均动能相同D．当两分子间距离的增大时，分子引力增大，分子斥力减小参考答案：AC解析：A、晶体熔化时吸收热量而温度不变，所以分子平均动能不增加．故A正确；B、布朗运动反映了液体分子的无规则运动．故B错误；C、温度是分子的平均动能的标志，温度相同的氢气和氧气，它们分子的平均动能相同．故C正确；D、当两分子间距离的增大时，分子引力和斥力都减小，D错误；故选AC3.两位杂技演员，甲从高处自由落下的同时乙从蹦床上竖直跳起，结果两人同时落到蹦床上，若以演员自己为参考系，此过程中他们各自看到对方的运动情况是(

)A．甲看到乙先向上，再向下运动

B．甲看到乙一直向上运动C．乙看到甲先向下、再向上运动

D．甲看到乙一直向下运动参考答案：B4.（单选题）平行板电容器与电动势为E0的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（

）

A．带电油滴将沿竖直方向向上运动B．P点的电势将降低C．带电油滴的电势能将减小D．极板所带电荷量将增大参考答案：B5.（单选）在学校的体育运动会跳高场地，我们看到在运动员落地一侧要叠放几块较大而厚的软垫，其目的是（）A．增加运动员落地过程的时间，增大脚受到的作用力B．增加运动员落地过程的时间，减小脚受到的作用力C．减少运动员落地过程的时间，增大脚受到的作用力D．减少运动员落地过程的时间，增大脚受到的作用力参考答案：考点：动量定理．专题：动量定理应用专题．分析：在运动员落地一侧要叠放几块较大而厚的软垫，是为了增加运动员落地过程的时间，根据动量定理即可求解．解答：解：在运动员落地一侧要叠放几块较大而厚的软垫，增加了运动员落地的时间，设运动员落地前的速度为v，脚受到的作用力为F，根据动量定理得：Ft=mv时间变大，则作用力变小，故B正确；故选B点评：本题主要考查了动量定理的直接应用，难度不大，属于基础题．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为___________，太阳的质量可表示为___________。参考答案：，7.密闭在钢瓶中的理想气体,温度升高时压强增大.从分子动理论的角度分析,这是由于分子热运动的_________增大了.该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如题12A-1图所示,则T1_________(选填“大于冶或“小于冶)T2.参考答案：8.在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm。若小球在平抛运动途中的几个位置中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为vo=（用L、g表示），]其值是（取g=9.8m/s2），小球在b点的速率是。（结果都保留两位有效数字）参考答案：

0.70m/s

0.88m/s9.（4分）图为人手臂面骨骼与肌肉的生理结构示意图，手上托着重量为G的物体，（1）在方框中画出前臂受力示意图（手、手腕、尺骨和挠骨看成一个整体，所受重力不计，图中O点看作固定转动轴，O点受力可以不画）。（2）根据图中标尺估算出二头肌此时的收缩约为

。

参考答案：答案：13．（1）前臂受力示意图如下；（2）8G

10.如图所示的传动机构中，截面为三角形的楔块A底角为θ，圆盘B的半径为r，与楔块A间无滑动，当楔块A以速度vA匀速向右前进时，圆盘的角速度为______________，滑块C向上的速度为_____________。参考答案：，11.一根柔软的弹性绳，a、b、c、d…为绳上的一系列等间隔的质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图所示．现用手拉着绳子的端点a使其上下做简谐运动，在绳上形成向右传播的简谐横波，振幅为2cm．若a质点开始时先向上运动，经过0.2sd质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置，（ad距离小于一个波长）．则绳子形成的简谐横波波速可能值为3或2m/s，此时j质点的位移为0cm．参考答案：考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象．版权所有专题：振动图像与波动图像专题．分析：由题，a质点开始时先向上运动，经过0.2sd质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置，速度方向可能向下，也可能向上，结合波形得到波长，由时间得到周期，由v=求出波速．解答：解：若a质点开始时先向上运动，经过0.2sa正好在平衡位置，速度方向向下时，则有，得T=0.4s，=xad，得λ=4xad=1.2m，波速v==3m/s．波长从d向右传播时间为，传播距离为，而j与d间距离大于，则说明振动还没有传到j点，则此时j质点的位移为0cm．若a质点开始时先向上运动，经过0.2sa正好在平衡位置，速度方向向上时，则得T=0.2s，λ=xad，得λ=xad=0.4m，波速v==2m/s，波长从d向右传播时间为，传播距离为，而j与d间距离大于，则说明振动还没有传到j点，则此时j质点的位移为0cm．故答案为：3或2，0．点评：本题中a的速度方向未知，有两种情况，可能向上，也可能向下，是多解问题，结合波形得到波长和周期，即可求出波速．12.如图所示，在河岸上利用定滑轮拉绳使小船靠岸，拉绳速度为v，当船头绳长方向与水平方向夹角为θ时，船的速度为

。

参考答案：13.在河面上方20m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为．人以恒定的速率v＝3m/s拉绳，使小船靠岸，那么s后小船前进了_________m，此时小船的速率为_____m/s．参考答案：19.6；5

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（7分）一定质量的理想气体，在保持温度不变的的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？（简要说明理由）参考答案：气体压强减小（1分）一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．（3分）一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律可知，当气体对外做功时，气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功量即900J．（3分）15.（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）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，间距的平行导轨MNS、PQT处于磁感应强度大小均为的两个匀强磁场中，水平导轨处的磁场方向竖直向上，光滑倾斜导轨处的磁场方向垂直于导轨平面斜向下。长度均为L、质量均为、电阻均为的导体排ab、cd分别垂直放置于水平和倾斜导轨上，并与导轨接触良好，导轨电阻不计，导体棒ab通过两根跨过光滑定滑轮的绝缘细线分别与质量的物体C和导体棒cd相连，细线沿导轨中心线且在导轨平面内，细线及滑轮的质量不计，已知倾斜导轨与水平面的夹角，水平导轨与导体棒ab间的动摩擦因数，重力加速度g取，，两导轨足够长，导体棒cd运动中始终不离开倾斜导轨。将物体C由静止释放，当它达到最大速度时下落的高度，在这一运动过程中，求：物体C的最大速度；导体棒ab产生的焦耳热。参考答案：；【详解】设C达到的最大速度为，由法拉第电磁感应定律，回路的感应电动势为：由欧姆定律得回路中的电流强度为：金属导体棒ab、cd受到的安培力为：设连接金属导体棒ab与cd的细线中张力为，连接金属导体棒ab与物体C的细线中张力为，导体棒ab、cd及物体C的受力如图：由平衡条件得：由可解得：。系统在该过程中产生的内能为，由能的转化和守恒定律得：运动过程中由于摩擦产生的内能为：则这一过程电流产生的内能为：又因为ab棒、cd棒的电阻相等，则由可得，电流通过ab棒产生的焦耳热为：。17.如图17所示，在倾角θ＝30o的斜面上放置一段凹槽B，B与斜面间的动摩擦因数μ＝，槽内靠近右侧壁处有一小物块A(可视为质点)，它到凹槽左侧壁的距离d＝0.10m。A、B的质量都为m=2.0kg，B与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，不计A、B之间的摩擦，斜面足够长。现同时由静止释放A、B，经过一段时间，A与B的侧壁发生碰撞，碰撞过程不计机械能损失，碰撞时间极短。取g=10m/s2。求：（1）画出凹槽B运动的速度v随时间t的变化图象；（2）物块A与凹槽B的左侧壁第n次碰撞后瞬间A、B的速度大小；（3）从初始位置到物块A与凹槽B的左侧壁发生第n次碰撞时B的位移大小。参考答案：（1）（2）vAn=(n-1)m?s-1，vBn=nm?s-1（3）xn总=0.2n2m18.如图所示，虚线右侧水平面光滑，左侧是粗糙程度相同的水平面．右侧有一质量为M的正方体滑块以一定的初速度滑向左侧，通过虚线后滑行的最大距离为L．若在虚线左侧L处放置一质量为m的同样形状的正方体滑块，M以相同的速度滑入左侧与肌发生弹性正碰，若m＜M，则碰后m能继续滑行距离的范围是多大（M、m与左侧粗糙平面的动摩擦因数相同，滑块尺寸远小于L？参考答案：解：设滑块M初速度为v0，到达左侧处时速度为v，由动能定理可得：﹣μMgL=0﹣Mv02…①﹣μMg=Mv2﹣Mv02…②解得：v=v0设M、m在碰后的速度分别为v1和v2，则根