內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市大廟中學(xué)高三物理模擬試題含解析

內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市大廟中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，一束光從空氣垂直射到直角棱鏡的AB面上，已知棱鏡材料的折射率為1.4，則這束光進入棱鏡后的光路圖應(yīng)為下面四個圖中的參考答案：D2.（多選）如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放置，環(huán)上套有質(zhì)量分別為m和2m的小球A和B，A、B之間用一長為R的輕桿相連。開始時A在圓環(huán)的最高點，現(xiàn)將A、B靜止釋放，則：A．B球從開始運動至到達圓環(huán)最低點的過程中，桿對B球所做的總功為零B．A球運動到圓環(huán)的最低點時，速度為零C．B球可以運動到圓環(huán)的最高點D．在A、B運動的過程中，A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒參考答案：AD3.（單選）汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動機功率為P，牽引力為F0。t1時刻，司機減小了油門，使汽車的功率立即減小一半，并保持該功率繼續(xù)行駛，到t2時刻，汽車又恢復(fù)了勻速直線運動(設(shè)整個過程中汽車所受的阻力不變)。下面幾個關(guān)于汽車牽引力F、汽車速度v在這個過程中隨時間t變化的圖像中正確的是參考答案：A4.（單選）關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強磁場中所受的安培力，下列說法正確的是（

）A.安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線B.安培力的方向總是垂直于磁場的方向C.將通電直導(dǎo)線從中點折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵谋禗.安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，所以安培力永不做功參考答案：B解析：A、B、根據(jù)左手定則可知，安培力方向與磁場和電流組成的平面垂直，即與電流和磁場方向都垂直，故A錯誤，B正確；C、當(dāng)電流方向與磁場的方向平行，所受安培力為0，將直導(dǎo)線從中折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵囊话?；將直?dǎo)線在垂直于磁場的方向的平面內(nèi)從中折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵?，故C錯誤;D、安培力的方向可以與通電導(dǎo)體的方向相同，即安培力可以對通電導(dǎo)體做功．故D錯誤;故選B5.將電量為3×10-6C的負電荷，放在電場中A點，受到的電場力大小為6×10-3N，方向水平向右，則將電量為6×10-6C的正電荷放在A點，受到的電場力為A．1.2×10-2N，方向水平向右

B．1.2×10-2N，方向水平向左C．1.2×102N，方向水平向右

D．1.2×102N，方向水平向左參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.蛟龍?zhí)栞d人潛水艇是一艘由中國自行設(shè)計的載人潛水器．2012年6月27日潛水深度7062.68m，這標(biāo)志著我國具備了載人到達全球99%以上海域深處進行作業(yè)的能力．潛水艇外殼是國產(chǎn)鈦合金做成的，呈雞蛋形狀，艙內(nèi)空間約為80m3與外界導(dǎo)熱良好．開始潛入時，艙內(nèi)空氣（看成理想氣體）的壓強為latm，溫度為27℃，水深7062.68m處的溫度為4℃．求：①當(dāng)蛟龍?zhí)栞d人潛水艇在水深7062.68m處停留足夠長的時間后，艙內(nèi)氣體的壓強為多少atm；②在上述過程中艙內(nèi)氣體放熱（填“放熱”或“吸熱”）；③從微觀的角度解釋艙內(nèi)壓強的變化：艙內(nèi)空氣的體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度降低，分子的平均動能減小，所以壓強降低．．參考答案：【考點】：熱力學(xué)第一定律；理想氣體的狀態(tài)方程．【專題】：熱力學(xué)定理專題．【分析】：①艙內(nèi)空氣為等容變化，列出初態(tài)和末態(tài)的壓強和溫度，由查理定律求解．②艙內(nèi)空氣看成理想氣體，其內(nèi)能只跟溫度有關(guān)，根據(jù)溫度變化分析內(nèi)能的變化，放熱還是吸熱．③氣體的壓強與分子的平均動能和分子數(shù)密度有關(guān)，根據(jù)氣體壓強微觀意義進行分析．：解：①艙內(nèi)空氣為等容變化，初態(tài)：p1=1atm，T1=300K；末態(tài)：p2=？，T1=277K由查理定律得：=代入數(shù)據(jù)解得：p2==×1atm=0.92atm，②在上述過程中艙內(nèi)氣體的溫度降低，內(nèi)能減小，而體積不變，氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律判斷得知，氣體放熱．③艙內(nèi)空氣的體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度降低，分子的平均動能減小，所以壓強降低．答：①艙內(nèi)氣體的壓強為0.92atm．②放熱．③艙內(nèi)空氣的體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度降低，分子的平均動能減小，所以壓強降低．【點評】：對于氣體問題，往往是氣態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律的綜合，關(guān)鍵要正確分析不變量，靈活選擇狀態(tài)方程．7.放射性物質(zhì)碘131的衰變方程為．可知Y粒子為

。若的質(zhì)量為m1，的質(zhì)量為m2，Y粒子的質(zhì)量為m3。真空中的光速為c，則此核反應(yīng)釋放出的核能為

。參考答案：β粒子（或電子）

（m1－m2－m3）c2

8.某人利用單擺來確定某高山的高度。已知單擺在海面處的周期是T0。而在該高山上，測得該單擺周期為T。則此高山離海平面高度h為

。（把地球看作質(zhì)量均勻分布的半徑為R的球體）參考答案：9.某同學(xué)用如圖a所示的電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻，其中R是電阻箱，R0是定值電阻，且R0=3000Ω，G是理想電流計。改變R的阻值分別讀出電流計的讀數(shù)，做出1/R—1/I圖像如圖b所示，則：電源的電動勢是

，內(nèi)阻是

參考答案：3v

1Ω10.一水泵的出水管口距離地面1.25m，且與地面平行，管口的橫截面積大小為1×10-2m2。調(diào)節(jié)水泵使出水管噴水的流量達到4×10-2m3/s，忽略空氣阻力，則水柱的水平射程為________m，空中水柱的總水量為________m3。（重力加速度g取10m/s2）參考答案：2，2′10-2

11.一行星繞某恒星做圓周運動。由天文觀測可得其運行的周期為T、線速度的大小為v，已知引力常量為G，則行星運動的軌道半徑為__________，恒星的質(zhì)量為__________。參考答案：，12.（4分）如圖所示，有一水平軌道AB，在B點處與半徑為300m的光滑弧形軌道BC相切，一質(zhì)量為0.99kg的木塊靜止于B處，現(xiàn)有一質(zhì)量為10g的子彈以500m/s的水平速度從左邊射入木塊且未穿出。已知木塊與該水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，g取10m/s2，求：子彈射入木塊后，木塊需經(jīng)

s才能停下來。參考答案：

13.地球的半徑約為R=6400km，A、B兩顆人造地球衛(wèi)星沿圓軌道繞地球運行，它們離地球表面的高度分別為hA=3600km，hB=1700km，那末A、B兩顆衛(wèi)星的運行速率之比vA:vB=

，運行周期之比TA：TB=

。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運會場館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術(shù)來供電，奧運會90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽內(nèi)部4個氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個氦核（He）和兩個正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.MeV的能量．①寫出該熱核反應(yīng)方程；②一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出多少MeV的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）15.質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動物塊一段時間后撤去，物塊繼續(xù)滑動一段位移停在B點，A、B兩點相距x=45m，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間t；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大?。畢⒖即鸢福海?）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m解：設(shè)F作用時間為t1，之后滑動時間為t，前段加速度大小為a1，后段加速度大小為a2（1）由牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用時間t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系0≤x≤L區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場，右側(cè)有一個以點（3L，0）為圓心、半徑為L的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與x軸的交點分別為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點以速度v0沿x軸正方向射入電場，飛出電場后從M點進入圓形區(qū)域，此時速度方向與x軸正方向的夾角為30°．不考慮電子所受的重力．（1）求電子進入圓形區(qū)域時的速度大小和勻強電場場強E的大小；（2）若在圓形區(qū)域內(nèi)加一個垂直紙面向里的勻強磁場，使電子穿出圓形區(qū)域時速度方向垂直于x軸．求所加磁場磁感應(yīng)強度B的大小和電子剛穿出圓形區(qū)域時的位置坐標(biāo)；（3）若在電子剛進入圓形區(qū)域時，在圓形區(qū)域內(nèi)加上圖乙所示變化的磁場（以垂直于紙面向外為磁場正方向），最后電子從N點處飛出，速度方向與進入磁場時的速度方向相同．請寫出磁感應(yīng)強度B0的大小、磁場變化周期T各應(yīng)滿足的關(guān)系表達式．參考答案：解：（1）電子在電場中作類平拋運動，射出電場時，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，電子做勻速圓周運動的半徑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)域時位置坐標(biāo)為（，）（3）電子在在磁場中最簡單的情景如圖2所示．

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

在磁場變化的后三分之二個周期內(nèi)，因磁感應(yīng)強度減半，電子運動周期T′=2T0，故粒子的偏轉(zhuǎn)角度仍為60°，電子運動的軌道半徑變?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N點且速度符合要求的空間條件是：

3rn=2L（n=1，2，3…）而：r=解得：B0=

（n=1，2，3…）應(yīng)滿足的時間條件為：T=T而：T0=解得T=

（n=1，2，3…）答：（1）電子進入圓形區(qū)域時的速度大小為，勻強電場場強E的大?。?）若在圓形區(qū)域內(nèi)加一個垂直紙面向里的勻強磁場，使電子穿出圓形區(qū)域時速度方向垂直于x軸．則所加磁場磁感應(yīng)強度B的大小為，電子剛穿出圓形區(qū)域時的位置坐標(biāo)為（，）．（3）磁感應(yīng)強度B0的大小、磁場變化周期T應(yīng)為

（其中n=1，2，3…）．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動．【分析】（1）帶電粒子先在電場中做類平拋運動，離開電場后做勻速直線運動從M點射入磁場，由于知道速度的方向以及進入電場的速度，則由速度的合成就能求得離開電場的速度，即進入磁場的速度．由類平拋運動規(guī)律求出加速度，從而求出電場強度大?。?）由題意知，當(dāng)與水平x軸成30°進入磁場時又豎直向上穿出磁場時，粒子恰好偏轉(zhuǎn)60°，由幾何關(guān)系知道帶電粒子做勻速圓周運動的半徑恰好等于磁場區(qū)域的半徑，由洛侖茲力提供向心力可以求得磁感應(yīng)強度．（3）若在電子剛進入圓形區(qū)域時，在圓形區(qū)域內(nèi)加上圖乙所示變化的磁場（以垂直于紙面向外為磁場正方向），最后電子從N點處飛出，速度方向與進入磁場時的速度方向相同，根據(jù)題目要求大致找出帶電粒子在正負磁場里做勻速圓周運動的半徑和周期關(guān)系，從而畫出最簡單的軌跡圖，再從一般情況去考慮多解情況，從而可以求得磁感應(yīng)強度及周期的表示式．17.如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強電場．電荷量為q、動能為Ek的帶電粒子從a點沿ab方向進入電場，不計重力．(1)若粒子從c點離開電場，求電場強度的大小和粒子離開電場時的動能．(2)若粒子離開電場時的動能為Ek′，則電場強度為多大？參考答案：18.如圖所示，固定的絕熱氣缸內(nèi)有一質(zhì)量為m的“T”型絕熱活塞（體積可忽略），距氣缸底部h0處連接一U形管（管內(nèi)氣體的體積忽略不計）．初始時，封閉氣體溫度為T0，活塞距離氣缸底部為1.5h0，兩邊水銀柱存在高度差．已知水銀的密度為ρ，大氣壓強為p0，氣缸橫截面積為S，活塞豎直部分長為1.2h0，重力加速度為g．試問：①初始時，水銀柱兩液面高度差多大？②緩慢降低氣缸內(nèi)封閉氣體的溫度，當(dāng)U形管兩水銀面相平時封閉氣體的溫度是多少？參考答案：解：①被封閉氣