河北省沧州市十五级中学高三物理模拟试卷含解析

河北省沧州市十五级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.（多选题）一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定在O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点的竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力F大小随时间t的变化规律如图乙所示．F1=7F2，设R、m、引力常量G以及F1为已知量，忽略各种阻力．以下说法正确的是（）A．该星球表面的重力加速度为B．卫星绕该星球的第一宇宙速度为C．星球的质量为D．小球在最高点的速度为零参考答案：AC【考点】万有引力定律及其应用．【分析】（1）对砝码受力分析，在最高点和最低点时，由向心力的公式和整个过程的机械能守恒可以求得重力加速度的大小；（2）根据万有引力提供向心力可以求得星球的第一宇宙速度．（3）求得星球表面的重力加速度的大小，再由在星球表面时，万有引力和重力近似相等，可以求得星球的质量；（4）对小球在最高点运用牛顿第二定律分析求解问题．【解答】解：A、设砝码在最低点时细线的拉力为F1，速度为v1，则

F1﹣mg=m①设砝码在最高点细线的拉力为F2，速度为v2，则

F2+mg=m②由机械能守恒定律得mg2r+mV22=mV12③由①、②、③解得

g=④F1=7F2，所以该星球表面的重力加速度为．故A正确．B、根据万有引力提供向心力得：=卫星绕该星球的第一宇宙速度为v=，故B错误．C、在星球表面，万有引力近似等于重力G=m′g

⑤由④、⑤解得

M=，故C正确．D、小球在最高点受重力和绳子拉力，根据牛顿运动定律得：

F2+mg=m≥mg所以小球在最高点的最小速v2≥．故D错误．故选：AC．2.（多选）下列说法正确的是（）A．汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短D．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并升高其温度，增加压强，它的半衰期也不会发生改变E．两个质量较轻的原子核聚变成一个中等质量的原子核必然释放核能参考答案：考点：轻核的聚变；光电效应；原子核衰变及半衰期、衰变速度．专题：衰变和半衰期专题．分析：卢瑟福的α粒子的散射实验，表明原子具有核式结构；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长；将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并升高其温度，增加压强，它的半衰期也不会发生改变；两个质量较轻的原子核聚变成一个中等质量的原子核必然释放核能．解答：解：A、卢瑟福的α粒子的散射实验，表明原子具有核式结构．故A错误；B、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应．故B正确；C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，说明光子的能量太小，因为该束光的波长太长故C错误；D、将放射性元素的半衰期与它的物理状态、化学状态都没有关系，也不会发生改变．故D正确；E、由于中等质量的原子核的比结合能最大，所以两个质量较轻的原子核聚变成一个中等质量的原子核必然释放核能．故E正确；故选：BDE点评：本题考查了α粒子的散射实验、比结合能、光电效应的条件以及原子结构等知识点，关键掌握课本中的这些知识点的基本概念．3.下列说法正确的是：A．牛顿认为质量一定的物体其加速度与物体受到的合外力成正比B.亚里士多德认为轻重物体下落快慢相同C.笛卡尔的理想斜面实验说明了力不是维持物体运动的原因D.伽利略认为如果完全排除空气的阻力，所有物体将下落的同样快参考答案：AD4.如图，光滑斜面的倾角为，斜面上放置—矩形导体线框abcd，ab边的边长为,bc边的边长为，线框的质量为m、电阻为R，线框通过绝缘细线绕过光滑的小滑轮与重物相连，重物质量为M，斜面上ef线（ef平行底边）的右上方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初—段时间是做匀速运动的，且线框的ab边始终平行底边，则下列说法正确的是A．线框进入磁场前运动的加速度为B．线框进入磁场时匀速运动的速度为C．线框进入磁场时做匀速运动的总时间为D．若该线框进入磁场时做匀速运动，则匀速运动过程产生的焦耳热为（Mg-mg）l2参考答案：BC线框进入磁场前，根据牛顿第二定律得：a=，故A错误．设线框匀速运动的速度大小为v，则线框受到的安培力大小为F=，根据平衡条件得：F=Mg-mgsinθ，联立两式得，v=，匀速运动的时间为t==，故BC均正确．若线框进入磁场的过程做匀速运动，则M的重力势能减小转化为m的重力势能和线框中的内能，根据能量守恒定律得：焦耳热为Q=（Mg-mgsinθ）l2，故D错误．故选BC。5.（单选）如图所示，中间有孔的物块A套在竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动，所有摩擦均不计．则关于拉力F及拉力F的功率P，下列说法正确的是（

）

A．F不变，P减小

B．F增大，P不变

C．F增大，P增大D．F增大，P减小参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（多选题）图（a）为一列简谐横波在t=0时的波形图，图（b）为介质中平衡位置在x=4m处的质点P的振动图象。下列说法正确的是

。（填写正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．质点p的振幅为6cmB．横波传播的波速为1m/sC．横波沿x轴负方向传播D．在任意4s内P运动的路程为24cmE．在任意1s内P运动的路程为6cm参考答案：ABD【知识点】波长、频率和波速的关系．解析：A、由图像知，P点的振幅为6cm，故A正确；B、波速v=m/s=1m/s．故B正确；C、根据题意可知，图乙为质点P从此时开始的振动图象，得出质点向下振动，则可确定波的传播方向为x轴正方向传播，故C错误；D、E4s为一个周期，故P点的路程为振幅的4倍，故为24cm，但是质点不是匀速振动，故任意1s的路程不一定为6cm，故D正确、E错误；故选ABD【思路点拨】根据质点P的振动图象可确定质点P在某时刻的振动方向，从而确定波的传播方向．由振动图象与波动图象可求出波的传播速度；根据各时刻可确定质点的加速度、速度与位移的大小与方向关系．考查由波动图象与振动图象来确定波速，掌握质点不随着波迁移，理解在不同时刻时，质点的位置、加速度与速度的如何变化．7.一定质量的理想气体状态变化的p-T图像如图所示，由图可知：气体在a、b、c三个状态的密度ρa、ρc、ρb的大小关系是______，气体在a、b、c三个状态时，气体分子的平均动能的大小关系是_______．参考答案：ρa>ρc>ρb<<8.如图所示，U形管右管横截面积为左管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为30cm、温度为577.5K的空气柱，左右两管水银面高度差为21cm，外界大气压为76cmHg．若给左管的封闭气体降温，使管内气柱长度变为20cm．求：①此时左管内气体的温度为多少？②左管内气体放出（填“吸收”或“放出”）的热量，大于（填“大于”、“等于”或“小于”）外界对气体做的功．参考答案：解：①初状态：P1=55cmHg，V1=30S

T1=577.5K降温后，水银面左管上升10cm，右管下降5cm．P2=40cmHgV2=20S由理想气体状态方程得：代入数据解得：T2=280K②由于体积减小，外界对气体做功，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律知气体放热大于外界对气体做功．答：①此时左管内气体的温度为280K②左管内气体放热大于外界对气体做功．9.模块3－4试题（4分）设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍。则粒子运动时的质量等于其静止质量的

倍，粒子运动速度是光速的

倍。参考答案：答案：k；解析：以速度v运动时的能量E=mv2，静止时的能量为E0=m0v2，依题意E=kE0，故m=km0；由m=，解得v=c。10.一列简谐波在t=0.8s时的图象如图甲所示，其x=0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴

▲

方向传播（填“正”或“负”），波速为

▲

m／s，t=10.0s时刻，x=4m处质点的位移是

▲

m．参考答案：负（1分）

5（2分）

-0.0511.（4分）弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t＝0时使其开始沿y轴做振幅为8cm的简谐振动，在t＝0.25s时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为___________cm/s，t＝___________时，位于x2＝45cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。参考答案：20，2.75解析：由图可知，这列简谐波的波长为20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以该波的波速；从t=0时刻开始到N质点开始振动需要时间,在振动到沿y轴正向通过平衡位置需要再经过，所以当t=（2.25+0.5）s=2.75s，质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。12.A物体靠在墙壁上，现用力向左缓慢推B物体，压缩弹簧，外力做功W，突然撤去外力，B物体将从静止开始向右运动，以后将带动A物体一起做复杂的运动，从A物体开始运动以后的过程中，弹簧的弹性势能最大值为

.参考答案：W13.原子核聚变可望给人类未来提供丰富洁净的能源。当氘等离子体被加热到适当高温时,氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。这几种反应的总效果可以表示为①该反应方程中的k=

,d=

；②质量亏损为

kg.参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（09年大连24中质检）（选修3—4）（5分）半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所O为圆心，已知玻璃的折射率为，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为45°．一束与MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出．求①说明光能从MN平面上射出的理由?

②能从MN射出的光束的宽度d为多少?参考答案：解析：①如下图所示，进入玻璃中的光线a垂直半球面，沿半径方向直达球心位置O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射。光线a右侧的光线（如：光线b）经球面折射后，射在MN上的入射角一定大于临界角，在MN上发生全反射，不能射出。光线a左侧的光线经半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于临界角，能从MN面上射出。（1分）最左边射向半球的光线c与球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光线c将垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

则r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束宽度应是

（1分）15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(8分)如图所示，用长L=0．50m的绝缘轻质细线，把一个质量m=1．0g带电小球悬挂在带等量异种电荷的平行金属板之间，平行金属板间的距离d=5．0cm，两板间电压U=1．0×103V。静止时，绝缘线偏离竖直方向θ角，小球偏离竖直线距离a=1．0cm。（θ角很小，为计算方便可认为tanθ≈sinθ，取g=10m/s2，需要求出具体数值，不能用θ角表示）求：（1）两板间电场强度的大小；（2）小球带的电荷量。参考答案：（1）〔4分〕设两板间的电场强度为E，根据匀强电场的场强和电势差的关系得：

E=

V/m=2．0×104V/m

（2）〔4分〕小球静止时受力平衡，qE=mgtanθ，解得q==1．0×10-8C17.质量为2㎏的小球以15m/s的