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山东省菏泽市巨野县巨野镇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,石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g,若接触面间的摩擦力忽略不计,楔形石块侧面所受弹力的大小为
A、B、C、D、参考答案:A2.如图所示,xpy为直角支架,杆xp、绳ao均水平,绳bo与水平方向夹角为60°.如果在竖直平面内使支架绕o点沿顺时针缓慢转动至杆yp水平,始终保持ao、bo两绳间的夹角120°不变.在转动过程中,设绳ao的拉力为Fa、绳bo的拉力为Fb,则下面说法中正确的是(
)A.Fa先减小后增大
B.Fa先增大后减小C.Fb逐渐减小
D.Fb最终变为零参考答案:BCD3.如图所示,传送带由三个大小不计的滚轮支撑构成如图所示的等腰三角形,已知三角形底边水平,其两个底角均为,两个斜边长均为。现在让传送带以的速度逆时针匀速转动,在传送带的顶端分别沿传送带斜向下以大小为的初速度释放小物块A、B,已知物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5,则物块从释放到运动到底端的过程下列说法正确的是
A.物块B运动时间较长B.物块A、B到达传送带底端所用时间相同C.传送带对物块A做负功、对物块B做负功D.物块A、B在传送带上的划痕长度相同参考答案:BC4.(单选)如图所示,虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一点电荷,实线为一带正电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点,则下列说法正确的是A.圆心处的点电荷负电荷B.a、b、c三点处的电场强度大小相等C.a、b间的电势差等于b、c间的电势差D.该粒子在b点的电势能大于在c点的电势能参考答案:D5.(多选)物理学家常常根据物理实验观察到的现象提出假设,并用假设解释一些物理现象,进而建立新理论。玻尔关于氢原子结构的理论便是这种研究方法的成功典范。玻尔理论是根据下列哪些现象提出的(
)A.a粒子散射实验现象B.慢中子轰击铀核产生的裂变现象C.天然放射现象D.氢原子光谱的不连续现象参考答案:AD玻尔理论是根据a粒子散射实验现象和氢原子光谱的不连续现象,提出了氢原子结构的理论。二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1s.根据纸带可判定小车做_______运动.根据纸带计算各点瞬时速度:_____m/s_____m/s参考答案:((1)匀加速
(2)3.90
2.647.(4分)如图所示为龙门吊车的示意图,质量为2t的均匀水平横梁,架在相距8m的A、B两面竖直墙上,一质量为3.2t的吊车停在横梁上距A墙3m处。不计墙的厚度和吊车的大小,则当吊车下端未悬吊重物时,A墙承受的压力等于______N;若吊车将一质量为1.6t的重物P向上吊起,P到横梁的距离以d=H–2.5t2(SI)(SI表示国际单位制,式中H为横梁离地面的高度)规律变化时,A墙承受的压力等于______N。(g取10m/s2)参考答案:
答案:3×104N、4.5×104N8.某学习小组的同学采用如图所示实验装置验证动能定理。图中A为小车,B为打点计时器,一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置,C为弹簧测力计,不计绳与滑轮间的摩擦。静止释放小车后在打出的纸带上取计数点,已知相邻两计数点的时间间隔为0.1s,并测量出两段长度如下图,若测出小车质量为0.2kg,选择打2、4两点时小车的运动过程来研究,可得打2点时小车的动能为_____J;打4点时,小车的动能为_____J;动能的增加量为_____J,该同学读出弹簧秤的读数为0.25N,由算出拉力对小车做功为
J;计算结果明显不等于该过程小车动能增加量,超出实验误差的正常范围。你认为误差的主要原因是
参考答案:9.某物质的摩尔质量为μ,密度为ρ,NA为阿伏加德罗常数,则每单位体积中这种物质所包含的分子数目是___________.若这种物质的分子是一个挨一个排列的,则它的直径约为__________。参考答案:;或
()10.(8分)一辆摩托车能达到的最大速度为30m/s,要想在3min内由静止起沿一条平直公路追上在前面1000m处以20m/s的速度匀速行驶的汽车,则摩托车至少以多大的加速度起动?甲同学的解法是:设摩托车恰好在3min时追上汽车,则at2=vt+s0,代入数据得:a=0.28m/s。乙同学的解法是:设摩托车追上汽车时,摩托车的速度恰好是30m/s,则=2as=2a(vt+s0),代入数据得:a=0.1m/s2。你认为甲、乙的解法正确吗?若错误请说明其理由,并写出正确的解题过程。参考答案:解析:
11.参考答案:
12.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:,13.某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率.开始玻璃砖的位置如图12中实线所示,使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动,同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像,且P2的像挡住P1的像.如此观察,当玻璃砖转到图中虚线位置时,上述现象恰好消失.此时只须测量出________,即可计算玻璃砖的折射率.请用你的测量量表示出折射率n=________.参考答案:光线指向圆心入射时不改变传播方向,恰好观察不到P1、P2的像时发生全反射,测出玻璃砖直径绕O点转过的角度θ,此时入射角θ即为全反射临界角,由sinθ=得n=.答案(1)CD(2)玻璃砖直径边绕O点转过的角度θ三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点,现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B点,A、B两点相距x=45m,物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2.g取10m/s2.求:(1)撤去力F后物块继续滑动的时间t;(2)物块在力F作用过程发生的位移x1的大小.参考答案:(1)撤去力F后物块继续滑动的时间为3s;(2)物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m解:设F作用时间为t1,之后滑动时间为t,前段加速度大小为a1,后段加速度大小为a2(1)由牛顿第二定律可得:F﹣μmg=ma1μmg=ma2且:a1t1=a2t可得:a1=0.5m/s2,a2=2m/s2,t1=4t(a1t12+a2t2)=x解得:t=3s(2)由(1)可知,力F作用时间t1=4t=12x1=a1t12==36m答:(1)撤去力F后物块继续滑动的时间为3s;(2)物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m15.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,射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°.求:(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;(2)电子在磁场中运动的时间t.参考答案:答:(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小为;(2)电子在磁场中运动的时间t为考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.专题: 带电粒子在磁场中的运动专题.分析: (1)电子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律可以求出磁感应强度.(2)根据电子转过的圆心角与电子做圆周运动的周期可以求出电子的运动时间.解答: 解:(1)设电子在磁场中轨迹的半径为r,运动轨迹如图,可得电子在磁场中转动的圆心角为60°,由几何关系可得:r﹣L=rcos60°,解得,轨迹半径:r=2L,对于电子在磁场中运动,有:ev0B=m,解得,磁感应强度B的大小:B=;(2)电子在磁场中转动的周期:T==,电子转动的圆心角为60°,则电子在磁场中运动的时间t=T=;答:(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小为;(2)电子在磁场中运动的时间t为.点评: 本题考查了电子在磁场中的运动,分析清楚电子运动过程,应用牛顿第二定律与周期公式即可正确解题.四、计算题:本题共3小题,共计47分16.(8分)如图所示,在水平倾角为θ的圆锥面边缘上,放着一质量为m的物体,它和轴的距离为R,若圆锥绕轴以角速度ω转动,试求物体不致掉下所需的最小摩擦系数。参考答案:FN=cosθ+fsinθ=mg
(2分)
fcosθ-FNsinθ=mRω2(2分)
f=μFN
解得:
(2分)17.(13分)如图(a)所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v1匀速向右移动时,导体棒随之开始运动,同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时导体棒仍处于磁场区域内。(1)求导体棒所达到的恒定速度v2;(2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?(3)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大?(4)若t=0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动,经过较短时间后,导体棒也做匀加速直线运动,其v-t关系如图(b)所示,已知在时刻t导体棒瞬时速度大小为vt,求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。参考答案:解析:(1)导体棒运动时,切割磁感线,产生感应电动势,E=BL(v1-v2),
根据闭合电路欧姆定律有I=E/R,
导体棒受到的安培力F=BIL=,
速度恒定时有:
=f,可得:
(2)假设导体棒不随磁场运动,产生的感应电动势为,此时阻力与安培力平衡,所以有,
(3)P导体棒=Fv2=f,P电路=E2/R==,
(4)因为-f=ma,导体棒要做匀加速运动,必有v1-v2为常数,设为Dv,a=,则-f=ma,可解得:a=。18.某学校科技小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究,他们让小车在水平地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如图所示的v-t图像,已知小车在0-2s内做匀加速直线运动,2-10s内小车牵引力的功率保持不变,在10s末停止遥控,关闭电动机。小车的质
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