江蘇省鎮(zhèn)江市丹徒江心中學(xué)高三物理模擬試題含解析

江蘇省鎮(zhèn)江市丹徒江心中學(xué)高三物理模擬試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.北京時(shí)間2009年2月11日零時(shí)55分，美國(guó)一顆商用通信衛(wèi)星與俄羅斯一顆已經(jīng)報(bào)廢的衛(wèi)星在西伯利亞上空相撞，這是太空中首次發(fā)生完整的在軌衛(wèi)星相撞事件，發(fā)生相撞的衛(wèi)星分別為美國(guó)銥衛(wèi)星公司的“銥33”衛(wèi)星和俄羅斯的“宇宙2251”軍用通信衛(wèi)星，下列關(guān)于這兩顆衛(wèi)星的理論分析，正確的是

A．它們的軌道所在的平面可以不重合

B．它們的軌道一定在同一平面內(nèi)

C．它們可能沿不同的橢圓軌道運(yùn)行

D．如果它們都繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么它們碰撞時(shí)的速率一定相同參考答案：ACD2.（多選題）如圖所示，某同學(xué)將一小球用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，再用鉛筆靠著線的左側(cè)沿O點(diǎn)所在水平直線向右移動(dòng)，則（）A．若鉛筆以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，則小球也做勻速運(yùn)動(dòng)，且速度大小為2vB．若鉛筆以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，則小球也做勻速運(yùn)動(dòng)，且速度大小為vC．若鉛筆以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，則小球做曲線運(yùn)動(dòng)，且速度大小不變D．如果鉛筆從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則懸線不能始終保持豎直參考答案：BD【分析】小球參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，水平方向上的直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的直線運(yùn)動(dòng)．【解答】解：A、將小球的運(yùn)動(dòng)分解為水平方向和豎直方向，水平方向的運(yùn)動(dòng)與鉛筆的運(yùn)動(dòng)相同，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上也做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)方向的速度大小相同，為v．兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)還是勻速直線運(yùn)動(dòng)，合速度v′=v．故A錯(cuò)誤，B正確，C錯(cuò)誤；

D、若鉛筆從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小球由于與鉛筆具有相同的加速度，所以合力不為零，方向沿水平方向，則拉力不在豎直方向上．故D正確．故選：BD3.（單選）質(zhì)量為m的三角形木楔A置于傾角為的固定斜面上，它與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，一水平力F作用在木楔A的豎直平面上，在力F的推動(dòng)下，木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑動(dòng)，則F的大小為：A、

B、C、

D、參考答案：C4.在x軸上方有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，同一種帶電粒子從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)。當(dāng)攝入方向與x軸的夾角時(shí)，速度為v1、v2的兩個(gè)粒子分別從a、b兩點(diǎn)射出磁場(chǎng)，如圖所示，當(dāng)為600時(shí)，為了使粒子從ab的中點(diǎn)射出磁場(chǎng)，則速度應(yīng)為A.

B.

C.

D.參考答案：答案：D

解析：以v1、v2速度入射時(shí)，半徑分別為R1、R2，由幾何關(guān)系可知，oa=R1，ob=R2，若以速度v，方向與x軸的夾角為60°入射，則半徑R與oc的關(guān)系為：oc=R，且2oc=oa+ob，解得R=（R1+R2）；由半徑公式可知速率與半徑成正比，故滿足題意的速度應(yīng)為：v=，D正確。5.如圖所示，a、b是兩束不同的單色光平行地從空氣射入水中，發(fā)生折射。α>β，則下列說(shuō)法正確的是

A．水對(duì)光束a的折射率較大B．水中光束b的速度較小C．光束a頻率較大D．若從水中射向空氣，光束a的臨界角比光束b的臨界角小參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，質(zhì)量為M=3kg的木板放在光滑水平面上，質(zhì)量為m=1kg的物塊在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長(zhǎng)，兩者都以v=4m/s的初速度向相反方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)木板的速度為v1=2.4m/s時(shí)，物塊速度的大小是

m/s，木板和物塊最終的共同速度的大小是

m/s。參考答案：

0.8

7.如圖，質(zhì)量為20kg的物體，在水平面上向右運(yùn)動(dòng)，物體與水平面接觸處的摩擦系數(shù)是0．2與此同時(shí)物體還受到一個(gè)水平向左大小為5N的推力作用，則物體的加速度是

；方向

參考答案：8.如圖，豎直輕質(zhì)懸線AD上端固定于天花板上的A點(diǎn)，下端與半徑為R的半圓形木板BOC連接于D點(diǎn)，BC是木板的直徑；O為圓心，B端用鉸鏈連接于豎直墻上，半圓形木板直徑BC處于水平狀態(tài)時(shí)OA間的距離剛好等于木板的半徑R。改變懸線AD的長(zhǎng)度，使線與圓盤的連接點(diǎn)D逐漸右移，并保持圓盤直徑BC始終處于水平狀態(tài)。則D點(diǎn)右移過(guò)程中懸線拉力的大小

；懸線拉力對(duì)B點(diǎn)的力矩大小

（選填“逐漸增大”“逐漸減小”“不變”“先增大后減小”“先減小后增大”）參考答案：9.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)電荷量為q的正離子，自a點(diǎn)沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，突然吸收了附近若干電子，接著沿另一半圓軌道運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，已知a、b、c點(diǎn)在同一直線上，且ac=ab，電子電荷量為e，電子質(zhì)量可忽略不計(jì)，則該離子吸收的電子個(gè)數(shù)為（）A． B． C． D．參考答案：B【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【專題】定量思想；方程法；比例法；帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．【分析】根據(jù)題干中的信息，找出在虛線兩側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)的半徑，利用洛倫茲力提供向心力列式，即可解答正離子吸收的電子的個(gè)數(shù)．【解答】解：由a到b的過(guò)程，軌跡半徑為：r1=…①此過(guò)程洛倫茲力提供向心力，有：qvB=m…②在b附近吸收n個(gè)電子，因電子的質(zhì)量不計(jì)，所以正離子的速度不變，電量變?yōu)閝﹣ne，有b到c的過(guò)程中，軌跡半徑為：r2==…③洛倫茲力提供向心力，有：（q﹣ne）vB=m…④聯(lián)立①②③④得：n=選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤故選：B10.登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過(guò)度照射，尤其是眼睛更不能長(zhǎng)時(shí)間被紫外線照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p壞視力。有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對(duì)眼睛的傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n=1.6，所要消除的紫外線的頻率為7.5Hz。則該紫外線在薄膜材料中的波長(zhǎng)為

▲

m；要減少紫外線進(jìn)入人眼，該種眼鏡上的鍍膜的最少厚度為

▲

m.參考答案：2.5×10-7m(2分)

1.25×10-7m11.用中子轟擊鋰核()，發(fā)生的核反應(yīng)為：，式中n代表中子，X代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核，同時(shí)釋放出4.8MeV的核能(leV=1.6xl0J)。則新核中的中子數(shù)為△△

，核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損為△△

kg(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。參考答案：2

12.在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，小明正常進(jìn)行操作，打出的一條紙帶只有三個(gè)清晰的點(diǎn)。標(biāo)記為0、1、2，則紙帶的加速度為

；而P點(diǎn)是紙帶上一個(gè)污點(diǎn)，小明想算出P點(diǎn)的速度，你認(rèn)為小明的想法能否實(shí)現(xiàn)？你認(rèn)為不能實(shí)現(xiàn)，請(qǐng)說(shuō)明理由；若能實(shí)現(xiàn)請(qǐng)算出P點(diǎn)的速度

。（如圖是小明用刻度尺測(cè)量紙帶時(shí)的示意圖。）參考答案：13.如圖所示，足夠長(zhǎng)的斜面傾角θ=37°，一物體以v0=24m/s的初速度從斜面上A點(diǎn)處沿斜面向上運(yùn)動(dòng)；加速度大小為a=8m/s2，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，則物體沿斜面上滑的最大距離x=9m，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25．參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出物體沿斜面上滑的最大距離．（2）根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合沿斜面方向上產(chǎn)生加速度，垂直斜面方向上合力為零，求出動(dòng)摩擦因數(shù)的大小．解答：解：（1）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：==36m（2）由牛頓第二定律得有：沿斜面方向上：mgsinθ+f=ma…（1）垂直斜面方向上：mgcosθ﹣N=0…（2）又：f=μN(yùn)…（3）由（1）（2）（3）得：μ=0.25

故答案為：9m．0.25．點(diǎn)評(píng)：本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在第1內(nèi)位移為，停止運(yùn)動(dòng)前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)的位移大小.（2）整個(gè)減速過(guò)程共用時(shí)間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設(shè)質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點(diǎn)在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)的位移大小為：（2）對(duì)整個(gè)過(guò)程逆向考慮，所以考點(diǎn)：牛頓第二定律，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．15.（10分）一物體在A、B兩點(diǎn)的正中間由靜止開始運(yùn)動(dòng)（設(shè)不會(huì)超越A、B），其加速度隨時(shí)間變化如圖所示，設(shè)向A的加速度方向?yàn)檎较颍魪某霭l(fā)開始計(jì)時(shí)，則：

（1）物體的運(yùn)動(dòng)情況是___________________。（2）4S末物體的速度是______，0-4S內(nèi)物體的平均速度是________。（3）請(qǐng)根據(jù)圖畫出該物體運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像。參考答案：（1）一直向A運(yùn)動(dòng)（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如圖（4分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，第三象限內(nèi)存在互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向向里，大小為B0，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E。第二象限的某個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的下邊界與x軸重合。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，以某一速度從M點(diǎn)進(jìn)入第三象限，沿與y軸正方向成600的直線運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，在P點(diǎn)進(jìn)入第二象限的磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后粒子垂直y軸上的N點(diǎn)通過(guò)y軸，N點(diǎn)到原點(diǎn)距離為L(zhǎng)。忽略粒子的重力影響。求：（1）請(qǐng)分析勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向并求出粒子的運(yùn)動(dòng)速度。（6分）（2）矩形有界磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。（9分）（3）矩形有界磁場(chǎng)的最小面積。（4分）（要求有必要的文字?jǐn)⑹龊蛙壽E圖）參考答案：解析：（1）由于不計(jì)重力，粒子在第三象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)只受電場(chǎng)力和洛倫茲力，它的運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則帶正電的粒子受洛倫茲力方向垂直MP斜向下，電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡斜向上，與y軸正方向成300角。

2分由平衡條件有：

2分

所以

2分（2）粒子在第二象限運(yùn)動(dòng)軌跡如圖。

2分由幾何關(guān)系得

2分根據(jù)牛頓第二定律有

2分解得

3分（3）有界磁場(chǎng)的最小面積

4分17.如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R。用質(zhì)量m1=0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)物塊恰好停止在B點(diǎn)。用同種材料、質(zhì)量為m2=0.1kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放，物塊通過(guò)B點(diǎn)后其位移與時(shí)間的關(guān)系為，物塊飛離桌面后由P點(diǎn)沿切線落入圓軌道。g=10m/s2，求：（1）BD間的水平距離。

（2）判斷m2能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)。

（3）釋放后m2運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功參考答案：（1）設(shè)物塊m2由D點(diǎn)以初速做平拋，落到P點(diǎn)時(shí)其豎直速度為（1分）（1分）

得（1分）在桌面上過(guò)B點(diǎn)由得初速

BD間位移為（1分）

（2）若物塊能沿軌道到達(dá)M點(diǎn)，其速度為，（1分）軌道對(duì)物塊的壓力為FN，則（1分）18.如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系0≤x≤L區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，右側(cè)有一個(gè)以點(diǎn)（3L，0）為圓心、半徑為L(zhǎng)的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與x軸的交點(diǎn)分別為M、N．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為e的電子，從y軸上的A點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射入電場(chǎng)，飛出電場(chǎng)后從M點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域，此時(shí)速度方向與x軸正方向的夾角為30°．不考慮電子所受的重力．（1）求電子進(jìn)入圓形區(qū)域時(shí)的速度大小和勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大?。唬?）若在圓形區(qū)域內(nèi)加一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使電子穿出圓形區(qū)域時(shí)速度方向垂直于x軸．求所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和電子剛穿出圓形區(qū)域時(shí)的位置坐標(biāo)；（3）若在電子剛進(jìn)入圓形區(qū)域時(shí)，在圓形區(qū)域內(nèi)加上圖乙所示變化的磁場(chǎng)（以垂直于紙面向外為磁場(chǎng)正方向），最后電子從N點(diǎn)處飛出，速度方向與進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相同．請(qǐng)寫出磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小、磁場(chǎng)變化周期T各應(yīng)滿足的關(guān)系表達(dá)式．參考答案：解：（1）電子在電場(chǎng)中作類平拋運(yùn)動(dòng)，射出電場(chǎng)時(shí)，速度分解圖如圖1中所示．

由速度關(guān)系可得：=cosθ

解得：v=

由速度關(guān)系得：vy=v0tanθ=

在豎直方向：vy=at=

而水平方向上t=

解得：E=（2）根據(jù)題意作圖如圖1所示，電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=L

根據(jù)牛頓第二定律：qvB=

解得：B=

根據(jù)幾何關(guān)系得電子穿出圓形區(qū)域時(shí)位置坐標(biāo)為（，）（3）電子在在磁場(chǎng)中最簡(jiǎn)單的情景如圖2所示．

在磁場(chǎng)變化的前三分之一個(gè)周期內(nèi)，電子的偏轉(zhuǎn)角為60°，設(shè)電子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，運(yùn)動(dòng)的T0，粒子在x軸方向上的位移恰好等于r1；

在磁場(chǎng)變化的后三分之二個(gè)周期內(nèi)，因磁感應(yīng)強(qiáng)度減半，電子運(yùn)動(dòng)周期T′=2T0，故粒子的偏轉(zhuǎn)角度仍為60°，電子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑變?yōu)?r，粒子在x軸

方向上的位移恰好等于2r．

綜合上述分析，則電子能到達(dá)N點(diǎn)且速度符合要求的空間條件是：

3rn=2L（n=1，2，3…）