湖北省恩施市长潭民族中学高三物理模拟试题含解析

湖北省恩施市长潭民族中学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. 在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定。近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g值测得很准，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1，测得T1、T2和H，可求得g等于(    ) A．         B．         C．        D． 参考答案： A 2. 在一次救灾行动中，直升机悬停在空中向地面无初速投放救灾物品，物品所受的空气阻力与其下落的速率成正比。若用v、a、t分别表示物品的速率、加速度的大小和运动的时间，则在物品下落过程中，图中表示其v－t和a－v关系的图像可能正确的是(　 　) 参考答案： AC 3. （多选）如图所示，已知带电小球A、B的电荷量分别为QA、QB，OA=OB，都用长L的绝缘丝线悬挂在绝缘墙角O点处。静止时A、B相距为d。为使平衡时AB间距离变为2d，可采用以下哪些方法 A．将小球B的质量变为原来的八分之一 B．将小球B的质量增加到原来的8倍 C．将小球A、B的电荷量都增为原来的二倍，同时将小球B的质量变为原来的一半 D．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍 参考答案： AC 4. (单选题)某船在静水中划行的速率为3m/s，要渡过30m宽的河，河水的流速为5m/s，下列说法中不正确的是(     ) A. 该船渡河的最小速率是4m/s B. 该船渡河所用时间最少为10s C. 该船不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸 D. 该船渡河所通过的位移的大小至少为50m 参考答案： A 5. 贝克勒尔发现天然放射现象，揭示了 (      ) A．原子不可再分                     B．原子的核式结构 C．原子核还可再分                   D．原子核由质子和中子组成 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 光电效应和　       　都证明光具有粒子性，　      　提出实物粒子也具有波动性． 参考答案： 康普顿效应，德布罗意 解：物体在光的照射下发射出电子的现象叫光电效应，根据爱因斯坦光子说的理论可知，光电效应说明了光具有粒子性．康普顿效应也揭示了光具有粒子性． 而德布罗意波长，λ=，可知，实物粒子具有波动性． 7. 某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图所示．O点不是抛出点，x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是_________m/s,抛出点的坐标x＝               m， y＝             m (g取10m/s2)（结果保留2位有效数字） 参考答案： 8. (1) 如图所示，在光滑、平直的轨道上静止着两辆完全相同的平板车，人从a车跳上b车，又立即从b车跳回a车，并与a车保持相对静止，此后a车的速率—b车的速率______(选‘大于”、“小于”或‘等于，’);在这个过程中，a车对人的冲量—右车对人的冲量——————————(选填“大于”、“小于，，或。‘等于，，)。  (2) (9分)己知中子的质量是mn=1.6749x 10-27kg，质子的质量是mp=1.6726x 10-27 kg,氖核的质量是mD=3.3436x 10-27kg，求氖核的比结合能。(结果保留3位有效数字) 参考答案： 9. 如图所示，已知电源电动势E=3V，内电阻r=1Ω，电阻R=5Ω，电路中的电表均为理想电表．则当开关S闭合时，电流表的读数为　  　A，电压表的读数为　  　V． 参考答案： 0.5，2.5． 【考点】闭合电路的欧姆定律． 【分析】根据闭合电路欧姆定律求解电流，根据U=IR求解路段电压． 【解答】解：根据闭合电路欧姆定律，有：I=； 路端电压为：U=IR=0.5A×5Ω=2.5V； 故答案为：0.5，2.5． 10. (4分)如图，在“观察光的衍射现象”实验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将    (选填:“增大”、“减小”或“不变”);该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在      情况下，光才可以看作是沿直线传播的。 参考答案： 减小；光的波长比障碍物小得多 根据条纹间距由d、L和波长决定可知，增加缝宽，可以使条纹间距离减小；光遇到障碍物时，当障碍物的尺寸与波长接近时，会发生明显的衍射现象，当障碍物较大时，光近似沿直线传播。 【考点】光的衍射、光的直线传播 11. 某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是_______m/s，小车运动的加速度计算表达式为________________，加速度的大小是_______m/s2（计算结果保留两位有效数字）。 参考答案： 0.86    0.64 12. 雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。雨滴间无相互作用且雨滴质量不变，重力加速度为g。 （1）质量为m的雨滴由静止开始，下落高度h时速度为u，求这一过程中克服空气阻力所做的功W。 ____ （2）将雨滴看作半径为r的球体，设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系数。 a．设雨滴的密度为ρ，推导雨滴下落趋近的最大速度vm与半径r的关系式； ____ b．示意图中画出了半径为r1、r2（r1>r2）的雨滴在空气中无初速下落的v–t图线，其中_________对应半径为r1的雨滴（选填①、②）；若不计空气阻力，请在图中画出雨滴无初速下落的v–t图线。 （          ） （3）由于大量气体分子在各方向运动的几率相等，其对静止雨滴的作用力为零。将雨滴简化为垂直于运动方向面积为S的圆盘，证明：圆盘以速度v下落时受到的空气阻力f ∝v2（提示：设单位体积内空气分子数为n，空气分子质量为m0）。 ________ 参考答案：     (1).     (2).     (3). ①    (4).     (5). 详见解析 【分析】 (1)对雨滴由动能定理解得：雨滴下落h的过程中克服阻做的功； (2) 雨滴的加速度为0时速度最大解答； (3)由动量定理证明 【详解】(1)对雨滴由动能定理得： 解得：； (2)a.半径为r的雨滴体积为：，其质量为 当雨滴的重力与阻力相等时速度最大，设最大速度为，则有： 其中 联立以上各式解得： 由可知，雨滴半径越大，最大速度越大，所以①对应半径为的雨滴， 不计空气阻力，雨滴做自由落体运动，图线如图： ； (3)设在极短时间内，空气分子与雨滴碰撞，设空气分子的速率为U， 在内，空气分子个数为：，其质量为 设向下为正方向，对圆盘下方空气分子由动量定理有： 对圆盘上方空气分子由动量定理有： 圆盘受到的空气阻力为： 联立解得：。 13. 在圆轨道运动的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R，已知地面上的重力加速度为g，则卫星运动的加速度为         ，卫星的动能为           。 参考答案： g/4，mgR／4 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 实验：用如图1所示的装置探究加速度a与力F的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙上． （1）实验时，一定要进行的操作是　   　（填选项前的字母）． A．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，根据纸带的数据求出加速度a，同时记录弹簧测力计的示数F． B．改变小车的质量，打出几条纸带 C．用天平测出沙和沙桶的总质量 D．为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量 （2）在实验中，有同学得到一条打点的纸带，取打点清晰部分做如下标记，如图2所示，已知相邻计数点间还有4个点没有画出来，打点计时器的电源频率为50Hz，则小车加速度的大小为a=　   　m/s2．（结果保留3位有效数字） （3）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a﹣F图象，可能是图3中的图线    　． 参考答案： （1）AB；（2）1.93；（3）C 【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系． 【分析】（1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项； （2）依据逐差法可得小车加速度． （3）小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对a﹣F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数． 【解答】解：（1）A、打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故A正确； B、改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故B正确； C、本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故CD错误． 故选：AB （2）由于相邻计数点间还有4个点没有画出来，故T=0.1s，由△x=aT2可得：a==1.93m/s2． （3）小车质量不变时，加速度与拉力成正比，所以a﹣F图象是一条倾斜的直线，由实验装置可知，实验前没有平衡摩擦力，则画出的a﹣F图象在F轴上有截距，故C正确． 故选：C 故答案为：（1）AB；（2）1.93；（3）C 15. 某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示．在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象． （1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的△t1____△t2（选填“＞”、“=”或“＜”）时，说明气垫导轨已经水平． （2）用螺旋测微器测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d=　   　mm． （3）滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若△t1、△t2和d已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出　            　和　               　（写出物理量的名称及符号）． （4）若上述物理量间满足关系式　                                      　，则表明在上述过程中，滑块和砝码组成的系统机械能守恒． 参考答案： （1）=，（2）8.474，（3）滑块质量M，两光电门间的距离L，（4）mgL=． 【考点】验证机械能守恒定律． 【分析】（1）当滑块做匀速直线运动时，气垫导轨水平． （2）螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读． （3、4）对系统研究，根据系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量得出验证的表达式，从而确定所需测