湖南省怀化市示范性普通高级中学高三物理模拟试卷含解析

湖南省怀化市示范性普通高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. （单选）放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t 的关系如图所示。取重力加速度g＝10m/s2。由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为   m＝0.5kg，μ＝0.4 m＝1.5kg，μ＝ m＝0.5kg，μ＝0.2 m＝1kg，μ＝0.2 参考答案： B 2. （单选）如图所示，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点。若小球初速变为v，其落点位于c，则（ A ） A．v0＜v＜2v0 B．v＝2v0    C．2v0＜v＜3v0 D．v＞3v0 参考答案： A 3. （单选）如图所示，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一轻质绳相连，质量分别为mA、mB，由于B球受到水平风力作用，A与B球一起向右匀速运动．已知细绳与竖直方向的夹角为θ.则下列说法中正确的是(　　) A．风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变 B．B球受到的风力F为mBgtanθ C．杆对A环的支持力随着风力的增加而增加 D．A环与水平细杆间的动摩擦因数为 参考答案： B 4. 为了测量物体与地面间的动摩擦因数，用一拉力让该物体在水平面上做匀速直线运动，下列哪组测量值可以求出物体与地面间的动摩擦因数     A．水平拉力　　                   B．物体的质量     C．物体的质量和物体对地面的压力　 D．水平拉力和地面对物体的支持力 参考答案： D 5. 从某高处释放一粒小石子，经过l s从同一地点再释放另一粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将     A、保持不变    B、不断增大    C、不断减小D、先增大，后减小 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. 如图所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量m＝2 kg的物体上，另一端施一水平拉力F.若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12 cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数为          ，若将弹簧拉长至13 cm时，物体所受的摩擦力为          (设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)。 参考答案： 200 N/m   ，     4 N 7. 右图所示，一木块放在水平面上，在水平方向共受到三个力作用，即F1＝10N、F2＝2N和摩擦力作用，木块处于静止状态，若撤去力F1，则木块在水平方向上受到的合力为            。 参考答案： （零） 8. 如右图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌[边缘时，小球B也同时下落，用闪光相机拍摄的照片中B球有四个像，相邻两像间实际下落距离已在图中标出，单位cm，如图所示。两球恰在位置4相碰。则两球经过      s时间相碰， A球离开桌面时的速度      m/s。(g取10m/s2) 参考答案：   0.3   s;    1.5 9. 某研究性学习小组进行了如下实验：如 图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与Y轴重合，在R从坐标原点以速度v=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（4，6）,此时R的速度大小为             cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是           。（R视为质点） 参考答案： 10. 氢原子的能级图如图所示，普朗克常量h=6.6X10- 34 J?s。处于n=6能级的氢原子,其能量为_____eV；大量处于n = 4能级的氢原子，发出光的最大波长为______m。(计算结果保留两位有效数字。） 参考答案：     (1).     (2). 解：由公式：，即； 波长最长即光子的能量最小，所以氢原子从n=4跃迁到n=3，由公式： 即 所以。 11. 一定质量的理想气体状态变化如图。其中a→b是等温过程，气体对外界做功100J；b→c是绝热过程，外界时气体做功150J；c→a是等容过程。则b→c的过程中气体温度_______(选填“升高”、“降低”或“不变”)，a-→b→c→a的过程中气体放出的热量为_______J。 参考答案：     (1). 升高    (2). 50 【分析】 因为是一定质量的理想气体，所以温度怎么变化内能就怎么变化，利用热力学第一定律结合气体定律逐项分析，即可判断做功和吸放热情况； 【详解】过程，因为体积减小，故外界对气体做功，根据热力学第一定律有：，又因为绝热过程故，故，内能增加，温度升高； a→b是等温过程，则，气体对外界做功100J，则，则根据热力学第一定律有：； b→c是绝热过程，则，外界对气体做功150J，则，则根据热力学第一定律有：； 由于c→a是等容过程，外界对气体不做功，压强减小，则温度降低，放出热量，由于a→b是等温过程，所以放出的热量等于b→c增加的内能，即，则根据热力学第一定律有：； 综上所述，a→b→c→a的过程中气体放出的热量为。 【点睛】本题考查气体定律与热力学第一定律的综合运用，解题关键是要根据图象分析好压强P、体积V、温度T三个参量的变化情况，知道发生何种状态变化过程，选择合适的实验定律，注意理想气体的内能与热力学温度成正比以及每个过程中做功的正负。 12. 质量为m＝100kg的小船静止在水面上，水的阻力不计，船上左、右两端各站着质量分别为m甲＝40kg，m乙＝60kg的游泳者，当甲朝左，乙朝右，同时以相对河岸3m/s的速率跃入水中时，小船运动方向为        （填“向左”或“向右”）；运动速率为          m/s。 参考答案： 向左；0.6 13. （6分）如图所示，一根长为L、质量大于100kg的木头，其重心O在离粗端的地方。甲、乙两人同时扛起木头的一端将其抬起。此后丙又在两人之间用力向上扛，由于丙的参与，甲的负担减轻了75N，乙的负担减轻了150N。可知丙是在距甲      处用       N的力向上扛。     参考答案： ；25N 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图1所示是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做功和物体速度变化的关系”的实验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形。这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当我们把2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放。小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打点的纸带测出。 （1）除了图中已给出的实验器材外，还需要的器材有______； （2）实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是______； （3）打出的纸带如图2所示，在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的______部分进行测量。 参考答案：     (1). 刻度尺    (2). 把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力    (3). GJ 【详解】(1)除了图中的已给出的实验器材外，还需要的器材有刻度尺测量纸带上的长度； (2)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力； (3)为了测量小车获得的速度，应选用小车速度最大，达到匀速运动时的速度，即选择纸带的间距均匀部分GJ进行测量； 【点睛】本题关键是结合探究功与速度变化关系的实验原理进行分析，如本实验中，明确小车的运动情况，先加速，再匀速，橡皮条做功完毕，速度最大，做匀速运动，故需要测量匀速阶段的速度. 15. （10分）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大，某同学为研究这一现象，利用下列实验器材：电压表、电流表、滑动变阻器（变化范围0一10Ω ）、电源、小灯泡、开关、导线若干来设计实验，并通过实验得到如下数据（ I 和 U 分别表示小灯泡上的电流和电压） .     (1)请在上面的方框中画出实验电路图． (2)在上图中画出小灯泡的 I 一 U 曲线． (3)把本题中的两个相同的小灯泡L并联接到图示电路中，若电源电动势 E= 2 .0V , 内阻不计，定值电阻R=1Ω ，则此时每个小灯泡的功率是________ W . 参考答案：     答案： (1)实验电路图如图；      （2）曲线图如图 ；     （3）设灯泡的电压U，电流I，U=E-2IR U=2-2I，作U-I图象，与灯泡的特征曲线的交点坐标为灯泡工作时的电压和电流，两者之积为0.47W 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. (12分)如图所示，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞面积之比SA∶SB＝1∶2，两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动。两个扎缸都不漏气。 　　初始时A、B中气体的体积皆为V0，温度皆为T0＝300K。A中气体压强PA＝1.5P0，P0是气缸外的大气压强，现对A加热，使其中气体的压强升到PA＝2.0P0，同时保持B中气体的温度不变求此时A中气体温度TA'。     参考答案： 解析： 活塞平衡时，有pASA + pBSB = p0 (SA + SB)                                        p’ASA + p’BSB = p0 (SA + SB)               已知 SB =2SA                                        B中气体初、末态温度相等，设末态体积为VB，则有   p’BVB= pBV0            设A中气体末态的体积为VA，因为两活塞移动的距离相等，故有                                                          由气态方程                                               解得 K                   17. 如图所示，细绳OA长30cm，O端与质量m=1kg的重物相连，A端与轻质圆环（重力不计）相连，圆环套在水平棒上可以滑动；定滑轮固定在距离圆环50cm的B处，跨过定滑轮的细绳，两端分别与重物m、重物G相连．若两条细绳间的夹角φ=90°，圆环恰好没有滑动，不计滑轮大小，整个系统处于静止状态，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．求： （1）圆环与棒间的动摩擦因数μ； （2）重物G的质量M． 参考答案： 解：（1）因为圆环将要开始滑动，所受的静摩擦力刚好达到最大值，有f=μN． 对环进行受力分析，则有： μN﹣FTcosθ=0 N﹣FTsinθ=0 代入数据解得：． （2）对重物m：Mg=mgcosθ 所以：M=mcosθ=kg 答：（1）圆环与棒间的动摩擦因数是0.75； （2）重物G的质量为0.6kg． 【考点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算． 【分析】（1）圆环恰好没有滑动，将要开始滑动时，所受的静摩擦力刚好达到最大值．根据共点力平衡条件对环进行研究，求出tanθ，得到θ． （2）物体m处于平衡状态，根据共点力平衡条件求解细绳的张力． （2）圆环将要滑动时，对重物进行受力分析，求解重物G的质量． 18. (8分)在水平地面上有一质量为的物体，物体在水平拉力的作用下由静止开始运动。后拉力