河北省滄州市十五級(jí)中學(xué)高三物理模擬試卷含解析

河北省滄州市十五級(jí)中學(xué)高三物理模擬試卷含解析一、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.（多選題）一宇航員到達(dá)半徑為R、密度均勻的某星球表面，做如下實(shí)驗(yàn)：用不可伸長(zhǎng)的輕繩拴一質(zhì)量為m的小球，上端固定在O點(diǎn)，如圖甲所示，在最低點(diǎn)給小球某一初速度，使其繞O點(diǎn)的豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得繩的拉力F大小隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示．F1=7F2，設(shè)R、m、引力常量G以及F1為已知量，忽略各種阻力．以下說(shuō)法正確的是（）A．該星球表面的重力加速度為B．衛(wèi)星繞該星球的第一宇宙速度為C．星球的質(zhì)量為D．小球在最高點(diǎn)的速度為零參考答案：AC【考點(diǎn)】萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用．【分析】（1）對(duì)砝碼受力分析，在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)，由向心力的公式和整個(gè)過(guò)程的機(jī)械能守恒可以求得重力加速度的大??；（2）根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可以求得星球的第一宇宙速度．（3）求得星球表面的重力加速度的大小，再由在星球表面時(shí)，萬(wàn)有引力和重力近似相等，可以求得星球的質(zhì)量；（4）對(duì)小球在最高點(diǎn)運(yùn)用牛頓第二定律分析求解問(wèn)題．【解答】解：A、設(shè)砝碼在最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力為F1，速度為v1，則

F1﹣mg=m①設(shè)砝碼在最高點(diǎn)細(xì)線的拉力為F2，速度為v2，則

F2+mg=m②由機(jī)械能守恒定律得mg2r+mV22=mV12③由①、②、③解得

g=④F1=7F2，所以該星球表面的重力加速度為．故A正確．B、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得：=衛(wèi)星繞該星球的第一宇宙速度為v=，故B錯(cuò)誤．C、在星球表面，萬(wàn)有引力近似等于重力G=m′g

⑤由④、⑤解得

M=，故C正確．D、小球在最高點(diǎn)受重力和繩子拉力，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：

F2+mg=m≥mg所以小球在最高點(diǎn)的最小速v2≥．故D錯(cuò)誤．故選：AC．2.（多選）下列說(shuō)法正確的是（）A．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)B．太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的熱核反應(yīng)C．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL(zhǎng)太短D．將放射性元素?fù)诫s到其它穩(wěn)定元素中，并升高其溫度，增加壓強(qiáng)，它的半衰期也不會(huì)發(fā)生改變E．兩個(gè)質(zhì)量較輕的原子核聚變成一個(gè)中等質(zhì)量的原子核必然釋放核能參考答案：考點(diǎn)：輕核的聚變；光電效應(yīng)；原子核衰變及半衰期、衰變速度．專(zhuān)題：衰變和半衰期專(zhuān)題．分析：盧瑟福的α粒子的散射實(shí)驗(yàn)，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)；太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的熱核反應(yīng)；一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL(zhǎng)太長(zhǎng)；將放射性元素?fù)诫s到其它穩(wěn)定元素中，并升高其溫度，增加壓強(qiáng)，它的半衰期也不會(huì)發(fā)生改變；兩個(gè)質(zhì)量較輕的原子核聚變成一個(gè)中等質(zhì)量的原子核必然釋放核能．解答：解：A、盧瑟福的α粒子的散射實(shí)驗(yàn)，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)．故A錯(cuò)誤；B、太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的熱核反應(yīng)．故B正確；C、一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，說(shuō)明光子的能量太小，因?yàn)樵撌獾牟ㄩL(zhǎng)太長(zhǎng)故C錯(cuò)誤；D、將放射性元素的半衰期與它的物理狀態(tài)、化學(xué)狀態(tài)都沒(méi)有關(guān)系，也不會(huì)發(fā)生改變．故D正確；E、由于中等質(zhì)量的原子核的比結(jié)合能最大，所以兩個(gè)質(zhì)量較輕的原子核聚變成一個(gè)中等質(zhì)量的原子核必然釋放核能．故E正確；故選：BDE點(diǎn)評(píng)：本題考查了α粒子的散射實(shí)驗(yàn)、比結(jié)合能、光電效應(yīng)的條件以及原子結(jié)構(gòu)等知識(shí)點(diǎn)，關(guān)鍵掌握課本中的這些知識(shí)點(diǎn)的基本概念．3.下列說(shuō)法正確的是：A．牛頓認(rèn)為質(zhì)量一定的物體其加速度與物體受到的合外力成正比B.亞里士多德認(rèn)為輕重物體下落快慢相同C.笛卡爾的理想斜面實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D.伽利略認(rèn)為如果完全排除空氣的阻力，所有物體將下落的同樣快參考答案：AD4.如圖，光滑斜面的傾角為，斜面上放置—矩形導(dǎo)體線框abcd，ab邊的邊長(zhǎng)為,bc邊的邊長(zhǎng)為，線框的質(zhì)量為m、電阻為R，線框通過(guò)絕緣細(xì)線繞過(guò)光滑的小滑輪與重物相連，重物質(zhì)量為M，斜面上ef線（ef平行底邊）的右上方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如果線框從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)的最初—段時(shí)間是做勻速運(yùn)動(dòng)的，且線框的ab邊始終平行底邊，則下列說(shuō)法正確的是A．線框進(jìn)入磁場(chǎng)前運(yùn)動(dòng)的加速度為B．線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度為C．線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為D．若該線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，則勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱為（Mg-mg）l2參考答案：BC線框進(jìn)入磁場(chǎng)前，根據(jù)牛頓第二定律得：a=，故A錯(cuò)誤．設(shè)線框勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，則線框受到的安培力大小為F=，根據(jù)平衡條件得：F=Mg-mgsinθ，聯(lián)立兩式得，v=，勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t==，故BC均正確．若線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程做勻速運(yùn)動(dòng)，則M的重力勢(shì)能減小轉(zhuǎn)化為m的重力勢(shì)能和線框中的內(nèi)能，根據(jù)能量守恒定律得：焦耳熱為Q=（Mg-mgsinθ）l2，故D錯(cuò)誤．故選BC。5.（單選）如圖所示，中間有孔的物塊A套在豎直桿上，通過(guò)滑輪用不可伸長(zhǎng)的輕繩將物體拉著勻速向上運(yùn)動(dòng)，所有摩擦均不計(jì)．則關(guān)于拉力F及拉力F的功率P，下列說(shuō)法正確的是（

）

A．F不變，P減小

B．F增大，P不變

C．F增大，P增大D．F增大，P減小參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（多選題）圖（a）為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形圖，圖（b）為介質(zhì)中平衡位置在x=4m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象。下列說(shuō)法正確的是

。（填寫(xiě)正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）A．質(zhì)點(diǎn)p的振幅為6cmB．橫波傳播的波速為1m/sC．橫波沿x軸負(fù)方向傳播D．在任意4s內(nèi)P運(yùn)動(dòng)的路程為24cmE．在任意1s內(nèi)P運(yùn)動(dòng)的路程為6cm參考答案：ABD【知識(shí)點(diǎn)】波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系．解析：A、由圖像知，P點(diǎn)的振幅為6cm，故A正確；B、波速v=m/s=1m/s．故B正確；C、根據(jù)題意可知，圖乙為質(zhì)點(diǎn)P從此時(shí)開(kāi)始的振動(dòng)圖象，得出質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，則可確定波的傳播方向?yàn)閤軸正方向傳播，故C錯(cuò)誤；D、E4s為一個(gè)周期，故P點(diǎn)的路程為振幅的4倍，故為24cm，但是質(zhì)點(diǎn)不是勻速振動(dòng)，故任意1s的路程不一定為6cm，故D正確、E錯(cuò)誤；故選ABD【思路點(diǎn)撥】根據(jù)質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象可確定質(zhì)點(diǎn)P在某時(shí)刻的振動(dòng)方向，從而確定波的傳播方向．由振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象可求出波的傳播速度；根據(jù)各時(shí)刻可確定質(zhì)點(diǎn)的加速度、速度與位移的大小與方向關(guān)系．考查由波動(dòng)圖象與振動(dòng)圖象來(lái)確定波速，掌握質(zhì)點(diǎn)不隨著波遷移，理解在不同時(shí)刻時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位置、加速度與速度的如何變化．7.一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的p-T圖像如圖所示，由圖可知：氣體在a、b、c三個(gè)狀態(tài)的密度ρa(bǔ)、ρc、ρb的大小關(guān)系是______，氣體在a、b、c三個(gè)狀態(tài)時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能的大小關(guān)系是_______．參考答案：ρa(bǔ)>ρc>ρb<<8.如圖所示，U形管右管橫截面積為左管橫截面積的2倍，在左管內(nèi)用水銀封閉一段長(zhǎng)為30cm、溫度為577.5K的空氣柱，左右兩管水銀面高度差為21cm，外界大氣壓為76cmHg．若給左管的封閉氣體降溫，使管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?0cm．求：①此時(shí)左管內(nèi)氣體的溫度為多少？②左管內(nèi)氣體放出（填“吸收”或“放出”）的熱量，大于（填“大于”、“等于”或“小于”）外界對(duì)氣體做的功．參考答案：解：①初狀態(tài)：P1=55cmHg，V1=30S

T1=577.5K降溫后，水銀面左管上升10cm，右管下降5cm．P2=40cmHgV2=20S由理想氣體狀態(tài)方程得：代入數(shù)據(jù)解得：T2=280K②由于體積減小，外界對(duì)氣體做功，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w放熱大于外界對(duì)氣體做功．答：①此時(shí)左管內(nèi)氣體的溫度為280K②左管內(nèi)氣體放熱大于外界對(duì)氣體做功．9.模塊3－4試題（4分）設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍。則粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的

倍，粒子運(yùn)動(dòng)速度是光速的

倍。參考答案：答案：k；解析：以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量E=mv2，靜止時(shí)的能量為E0=m0v2，依題意E=kE0，故m=km0；由m=，解得v=c。10.一列簡(jiǎn)諧波在t=0.8s時(shí)的圖象如圖甲所示，其x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡(jiǎn)諧波沿x軸

▲

方向傳播（填“正”或“負(fù)”），波速為

▲

m／s，t=10.0s時(shí)刻，x=4m處質(zhì)點(diǎn)的位移是

▲

m．參考答案：負(fù)（1分）

5（2分）

-0.0511.（4分）彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標(biāo)原點(diǎn)，用手握住繩的左端，當(dāng)t＝0時(shí)使其開(kāi)始沿y軸做振幅為8cm的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在t＝0.25s時(shí)，繩上形成如圖所示的波形，則該波的波速為_(kāi)__________cm/s，t＝___________時(shí)，位于x2＝45cm的質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過(guò)平衡位置。參考答案：20，2.75解析：由圖可知，這列簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以該波的波速；從t=0時(shí)刻開(kāi)始到N質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)需要時(shí)間,在振動(dòng)到沿y軸正向通過(guò)平衡位置需要再經(jīng)過(guò)，所以當(dāng)t=（2.25+0.5）s=2.75s，質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過(guò)平衡位置。12.A物體靠在墻壁上，現(xiàn)用力向左緩慢推B物體，壓縮彈簧，外力做功W，突然撤去外力，B物體將從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，以后將帶動(dòng)A物體一起做復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，從A物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)以后的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能最大值為

.參考答案：W13.原子核聚變可望給人類(lèi)未來(lái)提供豐富潔凈的能源。當(dāng)氘等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時(shí),氘核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量。這幾種反應(yīng)的總效果可以表示為①該反應(yīng)方程中的k=

,d=

；②質(zhì)量虧損為

kg.參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說(shuō)明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進(jìn)入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達(dá)球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。(1)核反應(yīng)方程式，是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個(gè)數(shù)，則X為_(kāi)_______，=__________，以、分別表示、、核的質(zhì)量，，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案：解析：(1)

(2)反應(yīng)堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時(shí)間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(8分)如圖所示，用長(zhǎng)L=0．50m的絕緣輕質(zhì)細(xì)線，把一個(gè)質(zhì)量m=1．0g帶電小球懸掛在帶等量異種電荷的平行金屬板之間，平行金屬板間的距離d=5．0cm，兩板間電壓U=1．0×103V。靜止時(shí)，絕緣線偏離豎直方向θ角，小球偏離豎直線距離a=1．0cm。（θ角很小，為計(jì)算方便可認(rèn)為tanθ≈sinθ，取g=10m/s2，需要求出具體數(shù)值，不能用θ角表示）求：（1）兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。唬?）小球帶的電荷量。參考答案：（1）〔4分〕設(shè)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)差的關(guān)系得：

E=

V/m=2．0×104V/m

（2）〔4分〕小球靜止時(shí)受力平衡，qE=mgtanθ，解得q==1．0×10-8C17.質(zhì)量為2㎏的小球以15m/s的