湖北省孝感市精英学校高三物理模拟试题含解析

湖北省孝感市精英学校高三物理模拟试题含解析 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. 关于物理学的研究方法，以下说法错误的是：(     )                 A．在用实验探究加速度、力和质量三者之间关系时，应用了控制变量法 B．在利用速度时间图像推导匀变速直线运动位移公式时应用的是微元法 C．定义电场强度时应用了比值法，因而电场强度与电场力和试探电荷的电量无直接决定关系 D．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，建立质点概念是用近似替代法 参考答案： D 2. 一质量为m的铝球用细线悬挂静止在足够深的油槽中（如图甲），某时刻剪断细线，铝球开始在油槽中下沉运动，通过传感器得到铝球的加速度随下沉速度变化的图像如乙所示，已知重力加速度为g，根据上述信息，下列说法正确的是（　　） A．铝球下沉的速度越来越大 B．开始释放时，铝球加速度a0 =g C．铝球下沉过程所受到油的阻力f=ma0v/v0 D．铝球下沉过程机械能的减少等于克服油阻力所做功 参考答案： 3. 如图甲所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=6﹕1，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中L为电感线圈、C为电容器、R为定值电阻。当原线圈两端接有如图乙所示的交流电时，三只灯泡都能发光。如果加在原线圈两端的交流电的峰值保持不变，而将其频率变为原来的2倍，则对于交流电的频率改变之后与改变前相比，下列说法中正确的是 A．副线圈两端的电压有效值均为6V          B．副线圈两端的电压有效值均为216V C．灯泡Ⅰ变亮，灯泡Ⅱ变亮                D．灯泡Ⅱ变暗，灯泡Ⅲ变亮 参考答案： AD 4. （单选）物体静止于光滑水平面上，力F作用于物体上的O点，现要使合力沿着OO′方向，如图所示，则必须同时再加一个力F′，如果F和F′均在同一水平面上，则F′的最小值为  (　  　 ) A．Fcosθ    B．Fsinθ          C．Ftanθ        D．Fcotθ 参考答案： B 由F做OO′的垂线，此时的F′就是最小值，再由三角形的知识可以求得最小值为，所以B正确． 5. 如图所示，物体A、B与地面间的动摩擦因数相同，质量也相同．在大小相同的恒力F1、F2的作用下，在水平地面上移动相同的距离．则   A、F1和F2对物体所做的功相同 B、摩擦力对物体做的功相同 C、物体动能的增量相同 D、外力对物体做的总功相同 参考答案：     答案：A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （4分）如图所示当绳和杆之间的夹角为θ时A沿杆下滑的速度是V、此时B的速度是_________（用V和θ表示）；B是_________（加速或减速）。 参考答案： 减速 7. 汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103 kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103 N，则汽车所能达到的最大速度为 ________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________s。 参考答案： 10   40/3 8. 如图所示，连通器的三支管水银面处于同一高度，A、B管上端封闭，C管上端开口，今在C管中加入一定量的水银，且保持温度不变，则稳定后A管内的水银柱高度____（选填“大于”、“等于”或“小于”）B管内水银柱高度，A管内气体压强改变量____  （选填“大于”、“等于”或“小于”）B管内气体压强改变量。 参考答案： 9. 用欧姆表测电阻时，将选择开关置于合适的挡位后，必须先将两表笔短接，调整    ▲    旋钮，使指针指在欧姆刻度的“0”处．若选择旋钮在“×100”位置，指针在刻度盘上停留的位置如图所示，所测量电阻的值为    ▲    ． 参考答案： 欧姆调零（2分）  3200 10.        设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为R，速度为，则太阳的质量可用、R和引力常量G表示为__________。太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速度约为地球公转速度的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的2×109倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为__________。 参考答案： 答案： ； 解析：地球绕太阳做圆周运动的向心力由太阳对地球的万有引力充当。 根据万有引力定律和牛顿第二定律有，整理得       太阳绕银河系运动也是由万有引力充当向心力。   同理可得。 11. 静止的电了经电场加速后，撞击原了使其由基态跃迁到激发态，电子的加速电压至少为_________V；用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁释放的光了，照射某种金属，有两种频率的光子能使该金属发生光电效应，则该金属的逸出功一定小于__________eV。 参考答案：     (1). 10.2    (2). 12.09 【分析】 由高能级向低能级跃迁，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，当光子的能量大于逸出功，即可发生光电效应； 【详解】使处于的氢原子跃迁到激发态，所需要的能量最小， 即： 则电子的加速电压至少为：； 根据光电效应规律可知，从跃迁到和从跃迁到时释放的两种频率的光子能产生光电效应，则从跃迁到时释放出光子的能量为：，则可知该金属的逸出功W0一定小于。 【点睛】解决本题的关键知道光子能量与能极差的关系，即，以及知道光电效应产生的条件。 12. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为2 s，t＝0时刻的波形如图所示．该列波的波速是_____m/s；质点a平衡位置的坐标xa＝2.5 m，再经______s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动． 参考答案： 2 m/s   0.25 s 13. 氡核（）发生衰变后变为钋（），其衰变方程为      ▲          ，若氡（）经过一系列衰变后的最终产物为铅（），则共经过    ▲    次衰变，    ▲     次衰变． 参考答案： (2分)   4  (1分)；4  三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻r。 A. 电流表（内阻，满偏电流） B. 电流表（量程20mA，内阻约2） C. 滑动变阻器（） D. 电阻箱（0~9999.9） E. 待测水果电池（电动势E约4V，内阻r约） F. 开关S，导线若干 （1）实验中用电流表改装成量程的电压表，需串联一个阻值为____的电阻； （2）用电流表和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻，为尽量减小实验的误差，请在虚线方框中画出实验电路图； （3）该同学实验中记录的6组对应的数据如下表，试根据表中数据在下图中描点画出图线；由图线可得，水果电池的电动势E=________V，内电阻r=___________； 4.0 5.0 8.0 10.0 12.0 14.0 U/V 3.04 2.85 2.30 1.90 1.50 1.14 （4）实验测得的水果电池的电动势与真实值相比，____________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。   参考答案： （1）1985（2分） （2）如下图所示（图中直接画电压表代替和，同样给分；电路中有错不给分）（2分） （3）图略（2分），（2分，填3.70V~3.95V均给分），（2分，填均给分） （4）等于（2分） 15. 游标卡尺和螺旋测微器是两种常用的测量长度的精密仪器。如图甲所示的游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度，图示状态的读数是___  _____mm；用如图乙所示螺旋测微器测量一根金属丝的直径的读数是____________mm。 参考答案： 13.55      0.675（0.674—0.678之间均可） 游标卡尺的主尺读数为13mm，游标尺上第11个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.05×11mm=0.55mm，所以最终读数为：主尺读数+游标尺读数=13mm+0.55mm=13.55mm； 螺旋测微器的固定刻度读数0.5mm，可动刻度读数为0.01×17.5=0.175mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=0.5mm+0.175mm=0.675mm. 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16.     （15分）物体A的质量m1＝1kg，静止在光滑水平面上的木板B的质量为m2＝0.5kg、长L＝1m，某时刻A以v0＝4m/s的初速度滑上木板B的上表面，为使A不致于从B上滑落，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力F，若A与B之间的动摩擦因数μ＝0.2，试求拉力F大小应满足的条件。(忽略物体A的大小，取重力加速度g=10m/s2)         参考答案： 解析： 物体A滑上木板B以后，作匀减速运动，加速度为：   aA=μg…………①（1分）          木板B作加速运动，有：   F+μm1g=m2aB…………②（2分）   物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时，A、B具有共同的速度v1，则：   ………③（2分）   又： ……………④（1分）   由、③、④式，可得：aB=6（m/s2）（2分）   再代入②式得： F= m2aB—μm1g=1N（2分）   若F＜1N，则A滑到B的右端时，速度仍大于B的速度，于是将从B上滑落，所以F必须大于等于1N。   当F较大时，在A到达B的右端之前，就与B具有相同的速度，之后，A必须相对B静止，才不会从B的左端滑落。即有：F=（m+m）a，μm1g =m1a　　　（2分）   所以：F＝3N（1分）   若F大于3N，A就会相对B向左滑下。   　 综上：力F应满足的条件是： 1N≤F≤3N（2分） 17. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的光滑半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点．试求：                                                      (1)物体运动到B后一瞬间对导轨的压力； (2)弹簧开始时的弹性势能； (3)若使物体带上q的正电荷，同时在BC半圆形导轨区间内加上一水平向左的匀强电场，仍要使物体恰能完成BC导轨上的圆周运动，则弹簧开始时的弹性势能至少为多少。 参考答案： 解：（1）在C点：由得                    从B到C由机械能守恒得 ------①                   在B点由向心力得        ------------------②                   由①②得                         （2）从开始到C由机械能守恒得            (3)等效最高点D点在半径与水平方向成45°右上方            在D点由向心力公式有             --------------①      从开始到D点由能量守恒有-------② 由①②得       18. 如图，两板间有互相垂直的向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，强度分别为E=l.5×104N/C和B=0.1T，极板长L=×10-1m，两极板右端紧靠着一竖直的边界，边界右