湖南省衡陽(yáng)市衡東縣興東中學(xué)高三物理模擬試題含解析

湖南省衡陽(yáng)市衡東縣興東中學(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.如圖所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與小物塊相連。彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)物塊位于O點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）。物塊的質(zhì)量為m，AB=a，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點(diǎn)拉至A點(diǎn)，拉力做的功為W。撤去拉力后物塊由靜止向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零。重力加速度為g。則上述過(guò)程中（A）物塊在A點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能等于（B）物塊在B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能小于（C）經(jīng)O點(diǎn)時(shí)，物塊的動(dòng)能小于（D）物塊動(dòng)能最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能小于物塊在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能參考答案：答案：BC解析：將物塊從O點(diǎn)拉倒A點(diǎn)，根據(jù)功能關(guān)系有，，x>，彈簧的彈性勢(shì)能小于，故A錯(cuò)；將物塊從O點(diǎn)拉倒A點(diǎn)，然后到O點(diǎn)，再到B點(diǎn)，根據(jù)功能關(guān)系有，，x>，彈簧的彈性勢(shì)能小于，故B對(duì)；將物塊從O點(diǎn)拉倒A點(diǎn)，然后到O點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理有，，x>，物塊的動(dòng)能小于，故C對(duì)；物塊動(dòng)能最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為kx1=mg時(shí)，，x1<a，物塊動(dòng)能最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能大于物塊在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能，故D錯(cuò)。2.（單選）均勻帶電的導(dǎo)體球內(nèi)部各點(diǎn)電勢(shì)相等。如圖，在半球面AB上均勻分布正電荷，總電荷量為q，球面半徑為R，CD為通過(guò)半球頂點(diǎn)與球心O的軸線，在軸線上有M、N兩點(diǎn)，OM=ON=0.5R．已知M點(diǎn)的電勢(shì)為，O點(diǎn)的電勢(shì)大小為，則N點(diǎn)電勢(shì)大小為A.B.C.D.參考答案：B3.已知地球同步衛(wèi)星到地球中心的距離為4.24×107m，地球自轉(zhuǎn)的角速度為7.29×10－5rad/s，地面的重力加速度為9.8m/s2，月球到地球中心的距離為3.84×108m．假設(shè)地球上有一棵蘋(píng)果樹(shù)筆直長(zhǎng)到了接近月球那么高，則當(dāng)蘋(píng)果脫離蘋(píng)果樹(shù)后，將()A．沿著樹(shù)干落向地面

B．將遠(yuǎn)離地球，飛向宇宙C．成為地球的“蘋(píng)果月亮”

D．成為地球的同步“蘋(píng)果衛(wèi)星”參考答案：B4.從地面豎直上拋一物體A，同時(shí)在離地面某一高度處有一物體B自由下落，兩物體在空中同時(shí)到達(dá)同一高度時(shí)速度大小均為v，則下列說(shuō)法正確的是(

)A．A上拋的初速度與B落地時(shí)速度大小相等，都是2vB．兩物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等C．A上升的最大高度與B開(kāi)始下落時(shí)的高度相同D．兩物體在空中同時(shí)達(dá)到的同一高度處一定是B開(kāi)始下落時(shí)高度的中點(diǎn)參考答案：AC設(shè)兩物體從下落到相遇的時(shí)間為t，豎直上拋物體的初速度為v0，則由題gt=v0-gt=v

解得v0=2v．故A正確．根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，B自由落下到地面的速度為2v，在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為tB=，A豎直上拋，在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間tA=2×=．故B錯(cuò)誤．物體A能上升的最大高度hA=，B開(kāi)始下落的高度hB=，顯然兩者相等．故C正確．兩物體在空中同時(shí)達(dá)到同一高度為h=gt2===hB．故D錯(cuò)誤．故選AC。5.（單選）在如圖所示的閉合電路中，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，若電壓表讀數(shù)在逐漸增加，則電流表讀數(shù)A．增大

B．減小C．先減小后增大

D．先增大后減小參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證牛頓第二定律。他們將拉力傳感器一端與細(xì)繩相連，另一端固定在小車(chē)上，用拉力傳感器及數(shù)據(jù)采集器記錄小車(chē)受到的拉力F的大??；小車(chē)后面的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，通過(guò)拴在小車(chē)上的紙帶，可測(cè)量小車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)的速度與加速度。圖乙中的紙帶上A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是50Hz交流電源。①由圖乙，AB兩點(diǎn)間的距離為S1=3.27cm，AC兩點(diǎn)間的距離為S2=

cm，小車(chē)此次運(yùn)動(dòng)經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度

m/s，小車(chē)的加速度a=

m/s2；（保留三位有效數(shù)字）

②要驗(yàn)證牛頓第二定律，除了前面提及的器材及已測(cè)出的物理量外，實(shí)驗(yàn)中還要使用

來(lái)測(cè)量出

；

③由于小車(chē)受阻力f的作用，為了盡量減小實(shí)驗(yàn)的誤差，需盡可能降低小車(chē)所受阻力f的影響，以下采取的措施中必要的是

A、適當(dāng)墊高長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端，使未掛鉤碼的小車(chē)被輕推后恰能拖著紙帶勻速下滑B、應(yīng)使鉤碼總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)（加上傳感器）的總質(zhì)量MC、定滑輪的輪軸要盡量光滑參考答案：①8.00；0.400；1.46

。

②天平，小車(chē)總質(zhì)量（或小車(chē)質(zhì)量）③A。7.下表是按照密立根的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的某金屬的UC和v的的幾組數(shù)據(jù)。(UC是遏制電壓)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501請(qǐng)根據(jù)上表的數(shù)據(jù)在答題紙對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)中作出UC-v圖象；從圖象中可知這種金屬的截止頻率為

；已知e=1.6010-19C，用給出的數(shù)據(jù)結(jié)合圖象算出普朗克常量為

。參考答案：8.在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時(shí)，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．小車(chē)及車(chē)中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤(pán)及盤(pán)中的砝碼質(zhì)量用m表示．①當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車(chē)的拉力大小等于盤(pán)和砝碼的重力．②某一組同學(xué)先保持盤(pán)及盤(pán)中的砝碼質(zhì)量m一定來(lái)做實(shí)驗(yàn)，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是________．A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤(pán)及盤(pán)中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上B．每次改變小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)小車(chē)，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．用天平測(cè)出m以及小車(chē)質(zhì)量M，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度可直接用公式a＝求出③另兩組同學(xué)保持小車(chē)及車(chē)中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，由于他們操作不當(dāng)，這兩組同學(xué)得到的a－F關(guān)系圖象分別如圖1和圖2所示，其原因分別是：

圖1

圖2圖1：____________________________________________________；圖2：_____________________________________________________.參考答案：①m?M

（2分）②B

（2分）③圖1：m過(guò)大(或M過(guò)小)，造成m不是遠(yuǎn)小于M（2分）圖2：沒(méi)有平衡摩擦力或木板的傾角過(guò)小（2分）9.圖示為簡(jiǎn)單歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流IR=300μA，內(nèi)阻Rg=l00Ω，可變電阻R的最大阻值為10kΩ，電池的電動(dòng)勢(shì)E=l.5V，內(nèi)阻r=0.5Ω，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是

色，按正確使用方法測(cè)量電阻Rx的阻值時(shí)，指針指在刻度盤(pán)的正中央，則Rx=

kΩ。若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池電動(dòng)熱變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測(cè)上述Rx，其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比較

（填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：10.某同學(xué)用如圖12所示的裝置來(lái)探究動(dòng)能定理。①實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證小車(chē)受到的合力與鉤碼的總重力大小近似相等，鉤碼的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是

，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是

。②掛上適當(dāng)?shù)你^碼后小車(chē)開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄其運(yùn)動(dòng)情況。圖13是實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)?zāi)軠y(cè)出的物理量有：小車(chē)的質(zhì)量M，鉤碼的總質(zhì)量m，各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)，重力加速度為g。則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度為

，實(shí)驗(yàn)中小車(chē)所受合外力做的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系式為

。（用題中及圖中所給字母表示）參考答案：①鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量(1分)

平衡摩擦力(1分)②vB＝(2分)mg(Δx3＋Δx4)＝M()2－M()2等均可11.如圖所示，傾角θ的固定光滑斜面上放置質(zhì)量m的小物塊A。某時(shí)刻用豎直向下的恒力壓物體A使其靜止起加速下滑，同時(shí)B物體從同高度自由落體。兩者同時(shí)到地面，則恒力的大小為

；若B物體質(zhì)量也為m，則兩者落地瞬間，A物體重力的功率PA

B物體重力的功率PB（選填“大于”，“小于”或“等于”）。參考答案：mg/tan2θ；等于12.質(zhì)量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時(shí)從原來(lái)靜止于光滑水平面上的小車(chē)兩端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車(chē)的質(zhì)量為20kg，則當(dāng)兩人跳離小車(chē)后，小車(chē)的運(yùn)動(dòng)速度為_(kāi)____________m/s，方向與（選填“甲、乙”）_____________相反。參考答案：1.5m/s，乙

13.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質(zhì)量為6kg，重心在其中點(diǎn)。直角桿ADC重力不計(jì)，兩端用鉸鏈連接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg，則直角桿對(duì)橫梁的力矩為_(kāi)______N·m，直角桿對(duì)橫梁的作用力大小為_(kāi)______N。（重力加速度g=l0m/s2）參考答案：150

150

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-3模塊）（4分）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用可忽略不計(jì)．現(xiàn)通過(guò)電熱絲對(duì)氣體a緩慢加熱一段時(shí)間后，a、b各自達(dá)到新的平衡狀態(tài)．試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強(qiáng)、溫度、內(nèi)能各如何變化？參考答案：

答案:

氣缸和隔板絕熱，電熱絲對(duì)氣體a加熱，a溫度升高，體積增大，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大；（2分）

a對(duì)b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大。（2分）15.

(12分)(1)用簡(jiǎn)明的語(yǔ)言表述臨界角的的定義：(2)玻璃和空所相接觸。試畫(huà)出入射角等于臨界角時(shí)的光路圖，并標(biāo)明臨界角。(3)當(dāng)透明介質(zhì)處在真空中時(shí)，根據(jù)臨界角的定義導(dǎo)出透明介質(zhì)的折射率n與臨界角θc的關(guān)系式。

參考答案：解析：(1)光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中，折射角為90°時(shí)的入射角叫做臨界角(2)如圖，θC為臨界角。(3)用n表示透明介質(zhì)的折射率，θC表示臨界角，由折射定律

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示的控制電子運(yùn)動(dòng)裝置由偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)、偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)組成。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)處在加有電壓U、相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板之間，勻強(qiáng)磁場(chǎng)水平寬度一定，豎直長(zhǎng)度足夠大，其緊靠偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的右邊。大量電子以相同初速度連續(xù)不斷地沿兩板正中間虛線的方向向右射入導(dǎo)體板之間。當(dāng)兩板間沒(méi)有加電壓時(shí)，這些電子通過(guò)兩板之間的時(shí)間為2t0；當(dāng)兩板間加上圖乙所示的電壓U時(shí)，所有電子均能通過(guò)電場(chǎng)、穿過(guò)磁場(chǎng)，最后打在豎直放置的熒光屏上。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，不計(jì)電子的重力及電子間的相互作用，電壓U的最大值為U0，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向水平且垂直紙面向里。（1）如果電子在t=t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間，求它離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)豎直分位移的大小。（3）證明：在滿足（2）問(wèn)磁場(chǎng)寬度l的條件下，所有電子自進(jìn)入板間到最終打在熒光屏上的總時(shí)間相同。參考答案：（1）電子在t=t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間，先做勻速運(yùn)動(dòng)，后做類平拋運(yùn)動(dòng)，在2t0～3t0時(shí)間內(nèi)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，

a=eE/m=，它離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)豎直分位移的大小y=at02=。

（2）設(shè)電子從電場(chǎng)中射出的偏向角為θ，速度為v，則電子從電場(chǎng)中射出沿電場(chǎng)方向的分速度vy=at0=t0，sinθ==。

電子通過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)并能垂直打在熒光屏上，其圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，根據(jù)牛頓第二定律有evB=m，由幾何關(guān)系得sinθ=l/R，

聯(lián)立解得水平寬度l=。

（3）證明：無(wú)論何時(shí)進(jìn)入兩板間的電子，在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均為t1=2t0，

射出電場(chǎng)時(shí)的豎直分速度vy均相同，vy=at0=t0，射出電場(chǎng)時(shí)速度方向與初速度v0方向的夾角θ均相同，滿足tanθ==。17.如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A、B、C放在傾角為37O、長(zhǎng)L=2m的固定斜面上，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5。A與B緊靠在一起，C緊靠在固定擋板上。物塊的質(zhì)量分別為mA＝0.8kg、mB＝0.4kg。其中A不帶電，B、C的帶電量分別為qB＝＋4×10-5C、qC＝＋2×10-5C，且保持不變。開(kāi)始時(shí)三個(gè)物塊均能保持靜止，且與斜面間均無(wú)摩擦力作用?，F(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上作加速度大小為a＝2.5m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)時(shí)間t0物體A、B分離并且力F變?yōu)楹懔?，?dāng)A運(yùn)動(dòng)到斜面頂端時(shí)撤去力F。（如果選定兩點(diǎn)電荷在相距無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為0，則相距為r時(shí)，兩點(diǎn)電荷具有的電勢(shì)能可表示為）。求：（1）未施加力F時(shí)物塊B、C間的距離。（2）t0時(shí)間內(nèi)A上滑的距離。（3）t0時(shí)間內(nèi)庫(kù)侖力做的功。參考答案：解：（1）未加F前A、B、C處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，設(shè)B、C間距離為L(zhǎng)1，則C對(duì)B的庫(kù)侖斥力

以A、B為研究對(duì)象，由平衡條件得

聯(lián)立解得

L1=1.0m