山东省烟台市莱山第一中学高三物理模拟试题含解析

山东省烟台市莱山第一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. 如图1所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图2所示，下列说法正确的是 A．t = 0.8s，振子的速度方向向左 B．t = 0.2s时，振子在O点右侧6cm处 C．t = 0.4s和t = 1.2s时，振子的加速度完全相同     D．t = 0.4s到t = 0.8s的时间内，振子的速度逐渐减小 参考答案： A 2. （单选题）如右图所示，在水平板左端有一固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧．紧贴弹簧放一质量为m的滑块，此时弹簧处于自然长度．已知滑块与挡板的动摩擦因数为/3（最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等）。现将板的右端缓慢抬起使板与水平面间的夹角为θ，最后直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小F随夹角θ的变化关系可能是下图中的 (　　) 参考答案： C 3. 由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内．一质量为m的小球，从距离水平地面高为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上，下列说法正确的是 A．小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2 B．小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2 C．小球能从细管A端水平抛出的条件是H＞2R D．小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin＝R 参考答案： BC 4. （单选）一汽车运动的v-t图象如图所示，则汽车在0～2s内和2s～3s内相比 A．位移大小相等    B．平均速度相等 C．运动方向相反 D．加速度相同 参考答案： B   解析：A、速度图象与坐标轴所围的“面积”物体的位移大小，由图知，0～2s内位移较大．故A错误；B、汽车在0～2s内平均速度为，汽车在2s～3s内平均速度为．故B正确．C、图像都在t轴上方，所以运动方向没有发生变化，故C错误．C、根据速度图象的斜率等于加速度可知，在0～2s内汽车的加速度沿正方向，而在2s～3s内加速度沿负方向，所以加速度不相等．故D错误．故选B 5. （多选题）如图所示，在绝缘水平面上固定着一光滑绝缘的圆形槽，在某一过直径的直线上有O、A、B三点，其中O为圆心。A点固定电荷量为Q的正电荷，B点固定一个未知电荷，且圆周上各点电势相等，AB＝L。有一个可视为质点的质量为m、电荷量为－q的带电小球正在滑槽中运动，在C点受到的电场力指向圆心，C点所处的位置如图所示。根据题干和图示信息可知（   ） A．B点的电荷带正电 B．B的电荷量为3Q    C．B的电荷量为Q D．小球在滑槽内做的是匀速圆周运动 参考答案： CD 本题旨在考查电势差与电场强度的关系、库仑定律。 B、由小球在C点处恰好与滑槽内、外壁均无挤压且无沿切线方向的加速 度知：小球在C点的合力方向一定沿CO，且指向O点 A、对小球吸引，B对小球排斥，因此小球带负电、B带负电．             由∠ABC=∠ACB=30°知：∠ACO=30° AB=AC=L； 由力的合成可得： 即： ，故B错误，C正确 A、有前面分析：A对小球吸引，B对小球排斥，B带负电，小球带负电，故A错误 D、以O为原点，OB为x轴正方向，OC为y轴正方向，槽上某点的坐标为（x，y）， 则该点的电势为： 而 代入上式解得： 说明圆周上各点电势相等，小球在运动过程中电势能不变，根据能量守恒得知，小球的动能不变，小球做匀速圆周运动，故D正确。 故选：CD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图，光滑绝缘细管与水平面成30°角，在管的上方P点固定一个点电荷+Q，P点与细管在同一竖直平面内，管的顶端A与P点连线水平，PB⊥AC，AB=BC=15cm，B是AC的中点．电荷量为+q的小球（小球直径略小于细管内径）从管中A处以速度v=1m/s开始沿管向下运动，在A处时小球的加速度为a=4m/s2．则小球运动到C处速度大小为　2　m/s，加速度大小为　6　m/s2． 参考答案： 考点： 电势差与电场强度的关系；牛顿第二定律． 专题： 电场力与电势的性质专题． 分析： （1）从A到C的过程中，因AC两点处于同一等势面上，故电场力做功为零，只有重力做功，根据动能定理即可求的速度； （2）根据受力分析，利用牛顿第二定律即可求的加速度 解答： 解：（1）根据动能定理可得 mg 代入数据解得vC=2m/s （2）在A处时小球的加速度为a，对A点受力分析，电场力、重力与支持力，由力的合成法则可知，合外力由重力与电场力沿着细管方向的分力之和提供的； 当在C处时，小球仍受到重力、电场力与支持力，合外力是由重力与电场力沿着细管方向的分力之差提供的，即为a′=g﹣a=10﹣4m/s2=6m/s2． 故答案为：2；6 点评： 考查点电荷的电场强度公式，掌握矢量的合成法则，利用动能定理求解，理解牛顿第二定律与力的平行四边形定则的综合应用 7. 氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则=        。 参考答案： 8. 某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系。图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦。实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。 (1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹  清楚的某点开始记为0点，再顺次选取5个点，分别测量这5个点到0之间的距离L，并计算出各点速度平方与0点速度平方之差△v2（△v2=v2－v02），填入下表： 请以△v2为纵坐标，以L为横坐标在方格纸中作出△v2-L图象。 若测出小车质量为0.2kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为 _______ N。 (2)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围。你认为主要原因是_________________________________________。 实验操作中改进的措施是__________________________________________。 点迹 L/cm △v 2/m2·s－2 0 / / 1 1.60 0.04 2 3.60 0.09 3 6.00 0.15 4 7.00 0.18 5 9.20 0.23 参考答案： （1）△v2-s图象如右图。（4分）0.25±0.01 N（2分） （2）小车滑行时所受摩擦阻力较大。（2分） （3）将导轨左端垫起一定的高度以平衡摩擦力。（2分） 9. 如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块速度的大小是      m/s，木板和物块最终的共同速度的大小是        m/s。 参考答案： 0.8                              2  10. 在画线处写出下列3个演示实验的目的：                 ①                    ；②                    ；③                参考答案： ①悬挂法测重心；②显示微小形变；③验证平行四边形法则 11. 某同学做《共点的两个力的合成》实验作出如图所示的图，其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结合点，图中________是F1、F2合力的理论值，      是合力的实验值，通过本实验可以得出结论：在误差允许的范围内，                 是正确的。 参考答案： F   F′   力的平行四边形定则 12. 光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示。一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，则轨道对小球做_______（填“正功”、“负功”或“不做功”），小球的线速度_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。 参考答案： 13. 物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是________ m．能说明分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有________(举一例即可)．在两分子间的距离由v0(此时分子间的引力和斥力相互平衡，分子作用力为零 )逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是________(填“逐渐增大”“逐渐减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”)． 参考答案： (1)10－10　布朗运动(或扩散现象)　先增大后减小 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （6分）现有一个特殊的电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为40Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50mA．为了测定这个电池的电动势和内电阻，某同学利用如图甲所示的电路进行测量，图中电流表的内阻RA已经测出，阻值为5Ω，R为电阻箱，阻值范围0～999.9Ω，R0为定值电阻，对电路起保护作用． （1）实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：         A．20Ω     B．60Ω     C．150Ω     D．500Ω         本实验应选那种规格的定值电阻最好？答：     ；   （2）该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读出电流表的读数，做出了如图乙所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E=      V，内阻r=     Ω      参考答案：     答案：（1）C ，（2）10，45 15. （1）小翔利用如图甲所示的装置，探究弹簧力F与伸长量△l的关系，由实验绘出F与△l的关系图如图乙所示，则该弹簧的劲度系数为　125　N/m． （2）某学生用如图丙所示的装置验证“力的平行四边形定则”．用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后．其部分实验操作如下，请完成下列相关内容： 如图丙，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的方向及两弹簧称相应的读数．图丁中B弹簧称的读数为　4.38　N； 该生在坐标纸上画出两弹簧拉力F1、F2的大小的大小和方向，以及由钩码的重量画出钩码对弹簧的拉力F的大小和方向，如图戊所示，请在图戊中作出F1、F2的合力F′，观察比较F和F′，得出结论． 参考答案： 考点： 探究弹力和弹簧伸长的关系．. 专题： 实验题；弹力的存在及方向的判定专题． 分析： （1）根据图线的斜率求出弹簧的劲度系数． （2）根据弹簧秤的最小刻度，读出弹簧秤B的读数．根据平行四边形定则作出合力的大小，得出实验的结论． 解答： 解：（1）图线的斜率表示劲度系数，则k=． （2）弹簧秤的最小分度为0.1N，图中B的弹簧秤示数为4.38N． 根据平行四边形定则，作出合力的大小和方向如图所示，可知在误差允许的范围内，合力和分力遵循平行四边形定则． 故答案为：（1）125，（2）4.38，如图所示． 点评： 本题属于对实验原理的直接考查，应准确掌握实验的目的及实验原理分析需要记录的内容，在学习绝不能死记硬背． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，截面为直角三角形ABC的玻璃三棱镜置于空气中，一细光束从D点垂直于AC面入射，AD=CD=a，∠B=30°，棱镜的折