山西省晉中市近城中學高三物理模擬試卷含解析

山西省晉中市近城中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.某機器內(nèi)有兩個圍繞各自固定軸勻速轉動的鋁盤A、B，A盤上固定一個信號發(fā)射裝置P，能持續(xù)沿半徑向外發(fā)射紅外線，P到圓心的距離為28cm。B盤上固定一個帶窗口的紅外線信號接收裝置Q，Q到圓心的距離為16cm。P、Q轉動的線速度均為4πm/s。當P、Q正對時，P發(fā)出的紅外線恰好進入Q的接收窗口，如圖所示，則Q每隔一定時間就能接收到紅外線信號，這個時間的最小值為（

）（A）0.42s

（B）0.56s

（C）0.70s

（D）0.84s參考答案：B2.（多選）若在某次軍事演習中，某空降兵從懸停在空中的直升機上跳下，從跳離飛機到落地的過程中沿豎直方向運動的v-t圖象如圖所示，則下列說法正確的是

A.0~10s內(nèi)空降兵運動的加速度越來越大

B.0~10s內(nèi)空降兵和降落傘整體所受重力大于空氣阻力

C.10~15s內(nèi)空降兵和降落傘整體所受的空氣阻力越來越小

D.10~15s內(nèi)空降兵處于失重狀態(tài)參考答案：BC3.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5:1，原線圈接交流電源和交流電壓表，副線圈接有“220V，440W”的熱水器、“220V，220W”的抽油煙機。如果副線圈電壓按圖乙所示規(guī)律變化，則下列說法正確的是

A．副線圈兩端電壓的瞬時值表達式為

B．電壓表示數(shù)為1100

C．熱水器的發(fā)熱功率是抽油煙機發(fā)熱功率的2倍 D．1min內(nèi)抽油煙機消耗的電能為1．32×l04J參考答案：AD由正弦交變電壓的表達式V結合圖乙可得選項A正確。電壓表測的是原線圈兩端電壓的有效值，據(jù)匝數(shù)比與電壓比的關系知其示數(shù)為1100V，選項B錯誤。抽油煙機不是純電阻電路，其發(fā)熱功率一定小于220W，故選項C錯誤。由W=Pt知選項D正確。4.（多選）如圖所示，一根細繩的上端系在O點，下端系一個重球B，放在粗糙的斜面體A上．現(xiàn)用水平推力F向右推斜面體使之在光滑水平面上向右勻速運動一段距離（細繩尚未到達平行于斜面的位置）．在此過程中A.小球B做勻速圓周運動B.摩擦力對重球B做正功C.水平推力F和重球B對A做功的絕對值大小相等D.A對重球B所做的功與重球B對A所做的功絕對值大小相等參考答案：BC解析：A、小球B的線速度大小是變化的，故不是勻速圓周運動．故A錯誤．B、斜面對B的摩擦力沿斜面向下，與B的位移方向夾角為銳角，所以斜面的摩擦力對m做正功，故B正確；C、A勻速運動，動能不變，根據(jù)動能定理水平推力F和重球B對A做功的絕對值大小相等；C正確；D、A對B的彈力和B對A的彈力是一對作用力和反作用力，大小相等，但是B的位移和A的位移不相等，故A對重球B所做的功與重球B對A所做的功絕對值大小不相等．D錯誤；故選：BC．5.（單選）如圖所示，兩豎直木樁ab、cd固定，一不可伸長的輕繩兩端固定在a、c繩長為L，一質量為m的物體A通過輕質光滑掛L掛在輕繩中間,靜止時輕繩兩端夾角為120°．若把輕繩換成自然長度為L的橡皮筋，物體A后仍處于靜止狀態(tài)，橡皮筋處于彈性限度內(nèi)，若重力加速度大小為g，上述兩種情況，下列說法正確的是（

）A.輕繩的彈力大mg

B．輕繩的彈力小于mgC．橡皮筋的彈力大于mg

D．橡皮筋的彈力小于mg參考答案：D設兩桿間的距離為S，細繩的總長度為L，靜止時輕繩兩端夾角為120°，由于重物的拉力的方向豎直向下，所以三個力之間的夾角都是120°．根據(jù)矢量的合成可知，三個力的大小是相等的．故輕繩的彈力大小為mg．選項A、B錯誤；若把輕繩換成自然長度為L的橡皮筋，橡皮筋受到拉力后長度增大，桿之間的距離不變，所以重物靜止后兩根繩子之間的夾角一定小于120°，兩個分力之間的夾角減小，而合力不變，所以兩個分力減小，即橡皮筋的拉力小于mg．選項C錯誤、D正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學用如圖所示裝置“研究物體的加速度與外力關系”，他將光電門固定在氣墊軌道上的某點B處，調(diào)節(jié)氣墊導軌水平后，用重力為F的鉤碼，經(jīng)繞過滑輪的細線拉滑塊，每次滑塊從同一位置A由靜止釋放，測出遮光條通過光電門的時間t。改變鉤碼個數(shù)，重復上述實驗。記錄的數(shù)據(jù)及相關計算如下表。

實驗次數(shù)12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）40.428.623.320.218.1t2/（ms）21632.2818.0542.9408.0327.66.112.218.424.530.6（1）為便于分析與的關系，應作出

的關系圖象，并在如圖坐標紙上作出該圖線（2）由圖線得出的實驗結論是：

（3）設AB間的距離為s，遮光條的寬度為d，請你由實驗結論推導出物體的加速度與時間的關系：

。（4）由以上得出的結論是：

。參考答案：（1）

圖略（2）與成正比（3）推導過程：（4）在誤差允許范圍內(nèi)，物體質量一定時，加速度與外力成正比7.一水平放置的圓盤繞過其圓心的豎直軸勻速轉動。盤邊緣上固定一豎直的擋光片。盤轉動時擋光片從一光電數(shù)字計時器的光電門的狹縫中經(jīng)過，如圖1所示。圖2為光電數(shù)字計時器的示意圖。光源A中射出的光可照到B中的接收器上。若A、B間的光路被遮斷，顯示器C上可顯示出光線被遮住的時間。5擋光片的寬度用螺旋測微器測得，結果如圖3所示。圓盤直徑用游標卡尺測得，結果如圖4所示。由圖可知，（1）擋光片的寬度為d_____________mm。（2）圓盤的直徑為D_______________cm。（3）若光電數(shù)字計時器所顯示的時間為50.0ms，則圓盤轉動的角速度為ω_______弧度/秒（保留3位有效數(shù)字）。參考答案：8.如圖所示是飲水器的自動控制電路。左邊是一個在水溫較低時對水加熱的容器，內(nèi)有密封絕緣的電熱絲發(fā)熱器和接觸開關S1。只要有水浸沒S1，它就會導通；水面低于S1時，不會加熱。（1）Rx是一個熱敏電阻，低溫時呈現(xiàn)高電阻，右邊P是一個___________（選填“與”、“或”、“非”）邏輯門，接在0～5V電源之間，圖中J是一個繼電器，可以控制發(fā)熱器工作與否。Ry是一個可變電阻，低溫時Rx應_____________（選填“遠大于”、“遠小于”）Ry。（2）請闡述飲水機的自動加熱原理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。參考答案：（1）與；遠大于。（每空2分）

（2）當水溫較低時，Rx阻值較大，A為高電勢，且有水浸沒S1，B也為高電勢，則QC之間才有高電壓輸出，電磁繼電器有電流通過，將吸動S2閉合，發(fā)熱器工作。（表述合理酌情給分）9.物質是由大量分子組成的，分子直徑的數(shù)量級一般是________m．能說明分子都在永不停息地做無規(guī)則運動的實驗事實有________(舉一例即可)．在兩分子間的距離由v0(此時分子間的引力和斥力相互平衡，分子作用力為零)逐漸增大的過程中，分子力的變化情況是________(填“逐漸增大”“逐漸減小”“先增大后減小”或“先減小后增大”)．參考答案：(1)10－10布朗運動(或擴散現(xiàn)象)先增大后減小10.一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__________，恒星的質量為__________。參考答案：，11.為了測量一微安表頭A的內(nèi)阻，某同學設計了如圖所示的電路。圖中，A0是標準電流表，R0和RN分別是滑動變阻器和電阻箱，S和S1分別是單刀雙擲開關和單刀開關，E是電池。完成下列實驗步驟中的填空：(1)將S撥向接點1，接通S1，調(diào)節(jié)________，使待測表頭指針偏轉到適當位置，記下此時________的讀數(shù)I；(2)然后將S撥向接點2，調(diào)節(jié)________，使________，記下此時RN的讀數(shù)；(3)多次重復上述過程，計算RN讀數(shù)的________，此即為待測微安表頭內(nèi)阻的測量值。參考答案：12.如圖所示，物體A、B的質量mA=6kg,mB=4kg,A與B、B與地面之間的動摩擦因數(shù)都等于0.3，通過輕滑輪在外力F的作用下，A和B一起做加速度為a=1m/s2的勻加速直線運動，則A對B的摩擦力大小為

N，方向為

，

參考答案：14N，向右，13.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度和力的關系”的實驗裝置。實驗操作中，用鉤碼所受的重力作為小車所受外力，用DIS系統(tǒng)測定小車的加速度。在保持小車總質量不變的情況下，改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量，將數(shù)據(jù)輸入計算機，得到如圖所示的a~F關系圖線。（1）小車上安裝的是位移傳感器的__________部分。（2）分析發(fā)現(xiàn)圖線在水平軸上有明顯的截距（OA不為零），這是因為____________。（3）圖線AB段基本是一條直線，而BC段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（單選）（A）小車與軌道之間存在摩擦（B）釋放小車之前就啟動記錄數(shù)據(jù)的程序（C）實驗的次數(shù)太多（D）鉤碼的總質量明顯地大于小車的總質量在多次實驗中，如果鉤碼的總質量不斷地增大，BC曲線將不斷地延伸，那么該曲線所逼近的漸近線的方程為__________。參考答案：（1）發(fā)射器（2分）（2）小車所受的摩擦力過大（2分）（3）D（2分），a=g（a=10m/s2）（2分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(6分)如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為.入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結果可用根式表示）

參考答案：解析：作出光路如圖

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由圖知

則AB—AC=d·tan30°=d

出射光線與入射光線間的距離是d（2分）15.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運動，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運動的汽車B正開始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開始計時，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當A、B兩汽車速度相等時，兩車間的距離最遠，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開始減速直到靜止經(jīng)歷的時間t1＝＝5s

運動的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時間內(nèi)運動的位移x′A＝vAt1＝20m

此時相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運動的時間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時間t＝t1＋t2＝8s四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在平面直角坐標系xoy內(nèi)，第I象限的等腰直角三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場，y<0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強電場．一質量為m、電荷量為q的帶電粒子從電場中Q（-2h，-h）點以速度水平向右射出，經(jīng)坐標原點O處射入第I象限，最后以垂直于PN的方向射出磁場．已知MN平行于x軸，N點的坐標為（2h，2h），不計粒子的重力，求：（1）電場強度的大小E；（2）磁感應強度的大小B；（3）粒子聰Q點運動到N點的時間t．參考答案：．解：（1）粒子在電場中運動過程中，由平拋運動規(guī)律及牛頓運動定律得

h=at2

得

（2）粒子到達O點時，沿+y方向的分速度速度與x正方向的夾角α滿足

粒子從MP的中點垂直于MP進入磁場，垂直于NP射出磁場，粒子在磁場中的速度

軌道半徑

由粒子在磁場中的運動時間

17.（計算）（2014秋?樂陵市校級月考）如圖所示，一個光滑的圓錐體固定在水平桌面上，其軸線沿豎直方向，母線與軸線的夾角θ=30°，一條長為l的繩，一端固定在圓錐體的頂點O，另一端系一個質量為m的小球（可視為質點），小球以速率v繞圓錐體的軸線在水平面內(nèi)做勻速圓周運動．試分析討論v從零開始逐漸增大的過程中，球受圓錐面的支持力及擺角的變化情況．參考答案：當速度v，v增大，球受圓錐面的支持力減小，擺角θ=30°，不發(fā)生變化，當v＞時，小球離開錐面，支持力為零，v增大時，擺角增大．考點：向心力．解：當物體剛離開錐面時，支持力為零，設其速度為v0，由拉力與重力的合力提供向心力，則有：mgtanθ=m解之得：v0=所以當速度v，物體在錐面上，則有：Tsin30°﹣Ncos30，Tcos30°+Nsin30°﹣mg=0解得：N=，所以v增大時，N減小，擺角θ=30°，不發(fā)生變化，當v＞時，小球離開錐面，支持力為零，繩子的拉力和重力的合力提供向心力，則有：mgtanα=m解得：v2=gltanαsinα，所以v增大時，擺角增大，答：當速度v，v增大，球受圓錐面的支持力減小，擺角θ=30°，不發(fā)生變化，當v＞時，小球離開錐面，支持力為零，v增大時，擺角增大．18.如圖所示，為一個實驗室模擬貨物傳送的裝置，A是一個表面絕緣質量為1kg的小車，小車置于光滑的水平面上，在小車左端放置一質量為0.1kg帶電量為q=1×10-2C的絕緣貨柜，現(xiàn)將一質量為0.9kg的貨物放在貨柜內(nèi)．在傳送途中有一水平電場，可以通過開關控制其有、無及方向．先產(chǎn)生一個方向水平向右，大小E1=3×102N/m的電場，小車和貨柜開始運動，作用時間2s后，改變電場，電場大小變?yōu)镋2=1×102N/m，方向向左，電場作用一段時間后，關閉電場，小車正好到達目的地，貨物到達小車的最右端，且小車和貨物的速度恰好為零。已知貨柜與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，（小車不帶電，貨柜及貨物體積大小不計，g取10m/s2）求：⑴第二次電場作用的時