湖北省黄石市阳新县白沙中学高三物理模拟试卷含解析

湖北省黄石市阳新县白沙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. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5 : 1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈通过电阻为R的导线与热水器、抽油烟机连接。已知原线圈两端的电压保持不变，副线圈上的电压按图乙所示规律变化。下列说法正确的是 A. 电压表示数为1100 V B. 热水器上电压的瞬时值表达式为V C. 若闭合开关S，热水器的实际功率不变 D. 若闭合开关S，原线圈中电流增大 参考答案： AD 【分析】 电压表测的是电流的有效值。根据图乙所示图象求出交变电流的峰值、角频率初相位，然后写出交变电流的瞬时值表达式。根据动态分析法分析实际功率。由W=Pt可以求出抽油烟机消耗的电能． 【详解】A.根据变压器原理可得，则电压表示数为1100V，A正确； B.由图乙可知，交变电流的峰值是，，则副线圈两端电压的瞬时值表达式为，因有电阻R的存在，不是热水器两端的电压瞬时值，B错误； C.接通开关，副线圈电阻减小，电流增大，R上的分压增大，热水器两端的电压减小，所以实际功率减小，C错误； D.接通开关，电流增大，电压不变，所以线圈消耗的功率增大，输入功率等于输出功率，则原线圈中电流增大，D正确． 2. 如图所示，重10N的滑块轻放在倾角为30°的斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点接触到一个轻弹簧，滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点．已知ab=1m，bc=0.2m，则以下结论错误的是（　　） A．整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6J B．整个过程中滑块动能的最大值为6J C．从c到b弹簧的弹力对滑块做功6J D．整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒 参考答案： B 【考点】功能关系． 【专题】定性思想；推理法；功能关系 能量守恒定律． 【分析】了解滑块的运动过程，滑块先加速运动到b，接触弹簧后滑块没有减速，而是继续加速，当滑块的合力为0时，滑块速度最大，再向下做减速运动，速度减到0时，弹簧压得最紧，弹性势能最大． 选择适当的过程运用动能定理列式求解． 【解答】解：A、滑块从a到c，运用动能定理得： mghac+W弹′=0﹣0 解得：W弹′=﹣6J． 弹簧弹力做的功等于弹性势能的变化，所以整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6J，故A正确． B、当滑块的合力为0时，滑块速度最大，设滑块在d点合力为0，d点在b和c之间． 滑块从a到d，运用动能定理得： mghad+W弹=EKd﹣0 mghad＜6J，W弹＜0， 所以EKd＜6J．故B错误． C、从c点到b点弹簧的弹力对滑块做功与从b点到c点弹簧的弹力对滑块做功大小相等，根据A选项分析可知C正确． D、整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒，没有与系统外发生能量转化，故D正确． 本题选错误的，故选：B 3. （单选）体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上。已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为D，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为 参考答案： C 以任意一只篮球为研究对象，分析受力情况，设球架对篮球的支持力N与竖直方向的夹角为α． 由几何知识得： 根据平衡条件得： 解得： 则得篮球对球架的压力大小为：。 故选C。 4. 某人骑自行车在平直公路上行进，图中的实线记 录了自行车开始一段时间内的速度v随时间t变 化的图象。某同学为了简化计算，用虚线做近似 处理，下面说法正确的是   A．在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大 B．在0~t1时间内，由虚线计算出的平均速度比  实际的大       C．在t1~t2时间内，由虚线计算出的位移比实际 的大 D．在t2~t3时间内，由虚线计算出的平均加速度比实际的大 参考答案： B 5. 近两年来，“奥的斯电梯”在北京、上海等地频出事故，致使大家“谈奥色变”，为此检修人员对电梯进行检修，检修人员搭乘电梯的图象如图．以下说法正确的是(  )    A．6s末电梯离出发点最远     B．2s～4s电梯做匀速直线运动     C．在4s~5s和5s~6s内电梯的加速度方向相反 D．在4s~5s和5s~6s内电梯的运动方向相反 参考答案： BD 由图象可知5s末速度反向，故5s末电梯离出发点最远，A错误；2s～4s速度大小不变，电梯做匀速直线运动，B正确；在4s~5s和5s~6s内电梯的加速度大小、方向均不变，C错误D正确。 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一定质量的气体经过如图所示a→b、b→c、c→d三个过程，压强持续增大的过程是       ，温度持续升高的过程是_______。 参考答案： 答案：c→d、b→c 7. 做平抛运动的物体可以分解成水平方向上的　    　运动和竖直方向上的　    　运动．物体在水平方向上的速度为　  　，竖直方向上的速度为　  　． 参考答案： 匀速直线，自由落体，v0，gt． 【考点】平抛运动． 【分析】根据平抛运动水平方向和竖直方向上的受力情况判断物体的运动规律，再由分速度公式求解． 【解答】解：平抛运动在水平方向上不受力，有初速度，根据牛顿第一定律知，物体在水平方向上做匀速直线运动．竖直方向上，物体仅受重力，初速度为零，所以竖直方向上做自由落体运动． 物体在水平方向上的速度为 vx=v0，竖直方向上的速度为 vy=gt 故答案为：匀速直线，自由落体，v0，gt． 8. 核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力．核反应 是若干核反应的一种，其中X为待求粒子， y为X的个数，则X是    ▲    （选填“质子”、“中子”、“电子”）， y＝    ▲    .若反应过程中释放的核能为E，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为    ▲    . 参考答案： 中子（1分）    3（1分）   E/c2(1分)； 9. 地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g/2，则该处距地球表面的高度为____________，在该高度绕地球做匀速圆周运动的卫星的线速度大小为______________。   参考答案：    ,     10. 物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关．为了研究某一砂轮的转动动能EK与角速度ω的关系，可采用下述方法：先让砂轮由动力带动匀速转动，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于轮与轴之间存在摩擦，砂轮最后停下，测出脱离动力到停止转动砂轮转过的圈数n．测得几组不同的ω和n如下表所示 ω（rad/s）   0.5    1     2    3    4 n 5    20     80    180   320 Ek（J）           另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/πN． （1）试计算出每次脱离动力时砂轮的转动动能，并填入上表中； （2）试由上述数据推导出该砂轮转动动能Ek与角速度ω的关系式Ek=　2ω2　； （3）若脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后角速度ω=　2　 rad/s． 参考答案： 考点： 线速度、角速度和周期、转速．. 专题： 匀速圆周运动专题． 分析： （1）砂轮克服转轴间摩擦力做功公式W=f?n?πD，f是转轴间的摩擦力大小，n是砂轮脱离动力到停止转动的圈数，D是砂轮转轴的直径．根据动能定理得知，砂轮克服转轴间摩擦力做功等于砂轮动能的减小，求解砂轮每次脱离动力的转动动能． （2）采用数学归纳法研究砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式：当砂轮的角速度增大为原来2倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的4倍；当砂轮的角速度增大为原来4倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的16倍，得到Ek与ω2成正比，则有关系式Ek=kω2．将任一组数据代入求出比例系数k，得到砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式． （3）根据动能与角速度的关系式，用砂轮的角速度表示动能，根据动能定理求出转过45圈后的角速度． 解答： 解：（1）根据动能定理得：Ek=f?n?πD，代入计算得到数据如下表所示． ω/rad?s﹣1 0.5 1 2 3 4 n 5.0 20 80 180 320 Ek/J 0.5 2 8 18 32 （2）由表格中数据分析可知，当砂轮的角速度增大为原来2倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的4倍，得到关系Ek=kω2．当砂轮的角速度增大为原来4倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的16倍，得到Ek与ω2成正比，则有关系式Ek=kω2．k是比例系数．将任一组数据比如：ω=1rad/s，Ek=2J，代入得到k=2J?s/rad，所以砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式是Ek=2ω2 （3）根据动能定理得 ﹣f?n?πD=2ω22﹣2ω12 代入解得ω2=2rad/s 故答案为： （1）如表格所示； （2）2ω2； （3）2． 点评： 本题考查应用动能定理解决实际问题的能力和应用数学知识处理物理问题的能力；注意摩擦力做功与路程有关． 11. 如图1所示，寒假前，某同学利用DIS系统对封闭在注射器内的一定质量的气体作了两次等温过程的研究．第一次是在室温下通过推、拉活塞改变气体体积，并记录体积和相应的压强；第二次在较高温度环境下重复这一过程． （1）结束操作后，该同学绘制了这两个等温过程的p﹣1/V关系图线，如图．则反映气体在第二次实验中的p﹣1/V关系图线的是　1　（选填“1”或“2”）； （2）该同学是通过开启室内暖风空调实现环境温度升高的．在这一过程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸缩，管内的气体经历了一个　等压　（选填“等压”“等温”或“等容”）的变化过程． 参考答案： 考点： 理想气体的状态方程；热力学第一定律． 专题： 理想气体状态方程专题． 分析： （1）由图看出p﹣图象是过原点的倾斜直线，斜率一定，根据数学知识研究出斜率等于pV，即可根据气态方程分析． （2）注射器水平地放置在桌面上，以活塞为研究对象，受力分析，根据平衡条件列方程，进而分析作何种变化． 解答： 解：（1）由图2看出p﹣图象是过原点的倾斜直线，其斜率等于pV，斜率不变，则pV不变，根据气态方程=c，可知气体的温度不变，均作等温变化． 由气态方程得知T与pV正比，即T与图线的斜率成正比，所以可知反映气体在第二次实验中的p﹣关系图线的是 1． （2）注射器水平地放置在桌面上，设注射器内的压强为P，大气压强为P0，活塞横截面积为S， 活塞移动过程中速度缓慢，认为活塞处于平衡状态，则： PS=P0S 即P=P0 可知，管内的气体压强等于大气压，保持不变，所以管内气体经历了一个等压变化． 故答案为：（1）1； （2）等压． 点评： 对于气体的图象，往往要研究其斜率、面积等方面的数学意义，来分析其物理意义． 确定封闭气体压强时通常是以封闭气体的活塞为研究对象受力分析通过平衡条件列方程来确定． 12. 在“测定直流电动机的效率”实验中，用左下图所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。 （1）根据电路图完成实物图的连线； （2）实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示： 实验次数 1 2 3 4 5 电动机的电流I/A 0.2 0.4 0.6 0.8 2.5 所提重物的重力Mg/N 0.8 2.0 4.0 6.0 6.5 重物上升时间t/s 1.4 1.65 2.1 2.