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班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
新高考)好高三第三次模拟考试卷
物 理 (四)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.在科幻电影《全面回忆》中有一种地心车,无需额外动力就可以让人在几十分钟内到达地球的另一端,不考虑地球自转的影响、车与轨道及空气之间的摩擦,乘客和车的运动为简谐运动,则( )
A.乘客做简谐运动的回复力是由车对人的支持力提供的
B.乘客达到地心时的速度最大,加速度最大
C.乘客只有在地心处才处于完全失重状态
D.乘客所受地球的万有引力大小与到地心的距离成正比
【答案】D
【解析】乘客做简谐运动的回复力是由地球对乘客的万有引力提供的,故A错误;乘客达到地心时的速度最大,加速度为零,因为地心处乘客所受引力的合力为零,故B错误;乘客只受地球引力的作用,全程处于完全失重状态,故C错误;乘客做简谐运动,地心处为平衡位置,由简谐运动的受力特点可知,乘客所受地球的万有引力大小与到地心的距离成正比,故D正确。
2.如图所示放电管两端加上高压,管内的稀薄气体会发光,从其中的氢气放电管观察氢原子的光谱,发现它只有一些分立的不连续的亮线,下列说法正确的是( )
A.亮线分立是因为氢原子有时发光,有时不发光
B.有几条谱线,就对应着氢原子有几个能级
C.核式结构决定了氢原子有这种分立的光谱
D.光谱不连续对应着氢原子辐射光子能量的不连续
【答案】D
【解析】放电管两端加上高压,管内的稀薄气体会发,这是因为原子发生了跃迁,同时辐射出光子,形成光谱,但是因为原子在不同能级之间跃迁时,形成不同波长的光,而形成的光谱是已经发生了跃迁的能级形成的,由于不同能级之间发生跃迁的条件不一样,几条光谱线并不对应着氢原子有几个能级,同时氢原子的光谱是一些分立的不连续的亮线,故ABC错误,D正确。
3.将一物体从地面竖直上抛,物体在运动过程中受到的空气阻力与速率成正比。它的动量随时间变化的图像如图所示。已知重力加速度为g,则物体在运动过程中的加速度的最大值为( )
A.g B.2g C.3g D.4g
【答案】C
【解析】根据Δp=Ft可知图中的斜率等于物体受到的合外力,斜率大,合外力大,加速度也大,所以当t=0时,物体的加速度最大。当p=p0时斜率为0,物体的合外力为零,此时有,设物体运动过程中的加速度最大值为am,有,解得am=3g,故选C。
4.如图所示,真空中竖直平面内的三点A、B、C构成直角三角形,其中AC竖直,长度为L,∠ABC=30°。匀强电场在A、B、C所决定的平面内,电场强度为E,电场方向与AB平行。现将质量为m的带电小球以初动能Ek沿CA方向从C点射出,小球通过B点时速度恰好沿AB方向,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小球所受电场力为所受重力的3倍
B.经过时间,小球电势能和重力势能之和最大
C.从C到B,小球做匀变速直线运动
D.从C到B,小球克服重力做功与电场力做功之比为1∶
【答案】B
【解析】设小球在C点的速度为vy,在B点速度为vx,AB的长度x=L,设从C到B的时间为t,有L=vyt,L=vxt,解得vx=vy,根据速度-时间关系v=at可得=g,解得qE=mg,故A错误;设电场力和重力的合力与水平方向的夹角为θ,则有,,则合加速度为2g,将小球的初速度分解为沿合外力的方向和与合外力垂直的方向,小球电势能和重力势能之和最大时,小球动能最小,合外力方向的分速度减为零,该过程所用时间,故B正确;从C到B,小球加速度恒定,但与小球速度不共线,故小球做匀变速曲线运动,故C错误;从C到B,小球克服重力做的功WG=mgL,电场力所做的功W电=qE‧L=3mgL,则WG∶W电=1∶3,故D错误。
5.如图所示,我国首颗火星探测器“天问一号”在降落火星之前,将进行五次近火制动,先后在5个近火点相同但远火点不同的轨道上运行。2月24日6时29分,“天问一号”探测器成功实施第三次近火制动,由停泊调相轨道进入停泊轨道。以下关于“天问一号”在停泊调相轨道和停泊轨道运行的说法正确的是( )
A.在两轨道的近火点的速度大小相同
B.在两轨道的周期相同
C.在两轨道的机械能相同
D.在两轨道的近火点加速度大小相同
【答案】D
【解析】探测器由停泊调相轨道到停泊轨道需要减速,所以在两轨道的近火点的速度大小不同。机械能不同,AC错误;根据开普勒第三定律可知,轨道半长轴大的周期大,所以两轨道周期不同,B错误;轨道的近火点加速度均由万有引力提供,而在近地点两轨道万有引力相同,所以加速度相同,D正确。
6.如图所示,半圆形容器固定在地面上,容器内壁光滑,球A和球B放在容器内,用水平力作用在球A上,使球A的球心O1与半圆形容器的球心O2在同一竖直线上,容器半径、球A半径、球B半径之比为6∶2∶1,球B的质量为m,两球质量分布均匀,重力加速度为g,整个系统始终静止。则推力F的大小为( )
A.mg B.mg C.mg D.mg
【答案】A
【解析】受力分析如图所示,设B球的半径为r,则有O1O2=4r,O1O3=3r,O2O3=5r,即△O1O2O3是直角三角形,根据力的平衡可知,球B对球A的压力FBA=mgtan 37°=mg,由于A球受力平衡,则有F=FBA=mg,故选A。
7.如图甲所示是街头常见的变压器,图乙是街头变压器给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压,负载变化时输入电压基本不变。输出电压通过输电线输送给用户,两条输电线的总电阻用R0表示,电阻器R代表用户用电器的总电阻,当用电器增加时,相当于R的值减小。不考虑变压器的能量损耗,下列说法正确的是( )
A.变压器原线圈的导线应该比副线圈的粗
B.用电器增加时,输电线损耗的功率减小
C.用电器增加时,变压器的输出功率增大
D.用电器增加时,用电器两端的电压保持不变
【答案】C
【解析】街头常见的变压器是常见的降压变压器,副线圈的电流比原线圈的电流大,为了安全,副线圈的导线更粗一些,A错误;变压器的匝数比没变,原线圈两端的电压没变,则副线圈的电压U2不变,当用电器增加时,相当于R的值减小,则副线圈的电流I2增大,输电线的消耗的功率增大,B错误;副线圈的电压U2不变,副线圈的电流I2增大,根据P2=U2I2,则变压器的输出功率增大,C正确;副线圈的电压U2不变,副线圈的电流I2增大,根据UR=U2-I2R0,知用电器增加时,用电器两端的电压减小,D错误。
8.在距水平地面h高处固定有点光源L,一小金属球P紧贴光源放置。某时刻小金属球P以初速度v0水平向右抛出,最后落到水平地面上,运动中不计空气阻力。以抛出点为坐标原点O、水平向右为x轴正方向、竖直向下为y轴正方向建立平面直角坐标系,如图所示。设经过时间t小金属球P运动至A点,其在地面的投影为B点,B点横坐标为xB;小金属球P在A点速度的反方向延长线交于x轴的C点,C点横坐标为xC。以下图像能正确描述xB、xC随时间t变化关系的是( )
【答案】B
【解析】小球平抛运动位移与时间的关系,水平位移x=v0t,竖直位移y=gt2,设位移与水平方向的夹角为θ,则有tan θ==,由几何关系可得,则xB与t成反比关系,故A错误,B正确;xC与t的关系为xC=v0t,即xC与t成正比关系,故CD错误。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.一列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播,当传播到x=1 m处的质点A时开始计时,t=4 s时的波形如图所示,且此时波刚好传播到x=3 m处,B、C两质点此时的位移均为y=1 m。下列说法正确的是( )
A.该波传播的速度大小为0.5 m/s
B.t=4 s之后,质点C比质点B回到平衡位置要晚1 s
C.t=8 s时质点A将运动到x=5 m的位置
D.t=11 s时,平衡位置在x=5 m处的质点的位移为-2 cm
【答案】AD
【解析】由题意知周期T=4 s,由图像可知λ=2 m,则波速v==0.5 m/s,故A正确;x=1 m处的质点A开始振动时,位移y=2sin(t) cm,由图分析可知,B点正在向下振动,再经tB=T回到平衡位置,C点正在向上振动,再经tC=回到平衡位置,即质点C比质点B晚Δt= s的时间回到平衡位置,故B错误;质点不随波迁移,故C错误;从开始计时到波传播到x=5 m处,需用时8 s,振动时间为3 s=T,由于起振方向向上,则t=11 s时x=5 m处的质点的位移y=-2 cm,故D正确。
10.如图所示,绝缘底座上固定一电荷量为8×10-6 C的带负电小球A,其正上方O点处用轻细弹簧悬挂一质量m=0.06 kg、电荷量大小为2×10-6 C的小球B,弹簧的劲度系数k=5 N/m,原长L0=0.3 m。现小球B恰能以A球为圆心在水平面内做顺时针方向(从上往下看)的匀速圆周运动,此时弹簧与竖直方向的夹角θ=53°。已知静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g=10 m/s2,两小球都视为点电荷。则下列说法正确的是( )
A.小球B一定带负电
B.B球圆周运动的速度大小为 m/s
C.在图示位置若突然在B球所在范围内加水平向左的匀强电场的瞬间,B球将做离心运动
D.在图示位置若突然在B球所在范围内加上竖直向下的匀强磁场的瞬间,B球将做近心运动
【答案】BD
【解析】小球A、B之间的库仑力,设弹簧弹力为T,小球B在竖直方向上,有Tcos θ=mg,弹簧的弹力在水平方向的分力Tx=Tsin θ,由胡克定律T=k0(lOB-L0),又lAB=lOBsin θ,可解得T=1 N,Tx=0.8 N,F=0.9 N,lOB=0.5 m,lAB=0.4 m,小球B做匀速圆周运动,所受合外力指向圆心A,又有F>Tx,则B球带正电,A错误;小球所受向心Fn=F+Tx=1.7 N,由解得m/s,B错误;在图示位置加上水平向左的匀强电场的瞬间,小球受到向左的电场力,这时提供的向心力减小,小球做离心运动,故C正确;在图示位置加上竖直向下的匀强磁场的瞬间,由于小球做顺时针运动,且带正电,由左手定则可知,小球受到一个指向圆心的洛伦兹力作用,这时供的向心力大于需要的向心力,小球做近心运动,故D正确。
11.如图所示,半径为R的半圆柱形玻璃砖,OD为直径,一束由红光和紫光组成的复色光,沿AO方向从真空方向射入玻璃,入射角为θ,OB、OC为两条折射光线,光由O到B的时间为t1,由О到C的时间为t2,以下说法正确的是( )
A.OB为红光
B.t1=t2
C.若θ=60°,OB长度为R,则OB光线在玻璃中的折射率为
D.若θ=60°,OB长度为R,则OB光线在B点不发生全反射
【答案】BC
【解析】由于OB光偏折程度比OC光大,所以OB光的折射率大,可知光束OB是紫光,OC是
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