陕西省榆林市靖边四中高三物理下学期模拟考试试题（含解析）.doc

陕西省榆林市靖边四中2014届高三物理下学期模拟考试试题（含解析）14为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流i引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是【答案】b【解析】地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西，故b正确。故选b。【考点】右手螺旋定则15l型木板p（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块q相连，如图所示。若p、q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。则木板p的受力个数为a 3 b4 c5 d6【答案】c【解析】p、q一起沿斜面匀速下滑时，由于木板p上表面光滑，滑块q受到重力、p的支持力和弹簧沿斜面向上的弹力；根据牛顿第三定律，物体q必对物体p有压力，同时弹簧对p也一定有向下的弹力，因而木板p受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、q的压力和弹簧沿斜面向下的弹力，故c正确。故选c。【考点】受力分析16假设在太空中有两个宇宙飞船a、b，它们在围绕地球的同一圆形轨道上同向运行，飞船a在前、b在后，且都安装了喷气发动机，现要想让飞船b尽快追上飞船a并完成对接，对飞船b应采取的措施是a沿运动方向向前喷气b沿运动方向向后喷气c沿运动方向先适当向前喷气、适当时候再向后喷气d沿运动方向先适当向后喷气、适当时候再向前喷气【答案】c【解析】a、飞船b沿运动方向向前喷气，减速做向心运动，轨道半径变小，不可能对接，故a错误；b、飞船b沿运动方向向后喷气，加速做离心运动，轨道半径变大，不可能对接，故b错误；c、飞船b沿运动方向先适当向前喷气，减速做向心运动，轨道半径减小，轨道半径减小后运动速度变大，适当时候再向后喷气，加速做离心运动，回到原来的轨道，可以实现追上a船与之对接，故c正确；d、飞船b沿运动方向先适当向后喷气，加速做离心运动，轨道半径增大，高轨道上运动速度变小，适当时候再向前喷气，减速做向心运动，轨道半径减小，可以回到原来的轨道上，但是不能实现追上a与之对接，故d错误。故选c。【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系17一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如右图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为ab cd【答案】d【解析】竖直位移与水平位移之比，故d正确。故选d。【考点】平抛运动18如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板， 其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力f=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是【答案】a【解析】当f比较小时，两个物体相对静止，加速度相同，根据牛顿第二定律得：，at；当f比较大时，m2相对于m1运动，根据牛顿第二定律得：对m1：，、m1、m2都一定，则a1一定；对m2：，a2是t的线性函数，t增大，a2增大；由于f随时间增大，木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，所以a2大于两物体相对静止时的最大加速度。故选a。【考点】牛顿第二定律19如右图，一理想变压器原副线圈匝数之比为4:1 ，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中r为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表下列结论正确的是a若电压表读数为6v，则输入电压的最大值为v b若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半c若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍d若保持负载电阻的阻值不变输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍【答案】ad【解析】a、若电压表读数为6v，由可得，输入电压为是有效值，根据正弦交流电有效值与最大值的关系可得因此其最大值为，故a正确；b、若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，由可得输出电压也增加到原来的2倍，由电流表示数也应增加到原来的2倍，故b错误；c、若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，由输出电流减小到原来的一半，输入功率即也减小到原来的一半，故c错误；d、若保持负载电阻的阻值不变输入电压增加到原来的2倍，输出电压增大到原来的2倍，则由可知，输出功率增加到原来的4倍，故d正确。故选ad。【考点】变压器的构造和原理20如图所示，在场强大小为e的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m电荷量为q的带负电小球，另一端固定在o点。把小球拉到使细线水平的位置a，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成=60的位置b时速度为零。以下说法正确的是 a小球重力与电场力的关系是mg=eqb小球重力与电场力的关系是eq=mgc球在b点时，细线拉力为t=mgd球在b点时，细线拉力为t=2eq【答案】bc【解析】ab、类比单摆，根据对称性可知，小球处在弧线中点位置时切线方向合力为零，此时细线与水平方向夹角恰为30，根据三角函数关系可得：，化简可知，故a错误b正确；cd、小球到达b点时速度为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析可知：，故细线拉力，故c正确d错误.故选bc。【考点】圆周运动的向心力；牛顿第二定律；共点力平衡21如图所示，光滑u型金属导轨pqmn水平放置在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为b，导轨宽度为l，qm之间接有阻值为r的电阻，其余部分电阻不计。有质量为m ，电阻也为r的金属棒ab放在导轨上，给棒一个水平向右的初速度v0使之滑行，最后停在导轨上则在此过程中a整个回路产生的焦耳热为 b通过电阻的总电量为 c通过电阻的总电量为 d棒运动的总位移为 【答案】abd【解析】a、根据能量守恒得：电阻r上产生的焦耳热，故a正确；bc、根据动量定理得：，又，感应电荷量：，故b正确c错误；d、设ab棒运动的位移为s，感应电荷量，则得，故d正确。故选abd。【考点】能量守恒定律；动量定理；法拉第电磁感应定律；欧姆定律第卷本卷包括必考题和选考题两部分。第22题第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题第39题为选考题，考生根据要求做答。22（8分）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图1所示：(1)实验步骤：将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于lm ，将导轨调至水平；用游标卡尺测量挡光条的宽度l，结果如图2所示，由此读出l=_mm；由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s；将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；从数字计时器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间和；用天平称出滑块和挡光条的总质量m，再称出托盘和砝码的总质量m(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式：当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为ek1=_和ek2=_。在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少_(重力加速度为)。(3)如果系统势能的减少等于动能增加，则可认为验证了机械能守恒定律。【答案】9.30mm 、 mgs【解析】（1）读数：l=9mm+0.05mm6=9.30mm；（2）由于挡光条宽度很小，因此将挡光条通过光电门时的平均速度当作瞬时速度，根据动能的定义式得：通过光电门1，系统的总动能为；通过光电门2，系统的总动能为；系统势能的减少。【考点】验证机械能守恒定律23（8分）某课题研究小组，收集了各种类型的电池，电阻、电容、电感线圈。现从这些材料中选取两个待测元件：一是电阻r0（约为2k），二是手机中常用的锂电池（电动势e标称值为3.7v，允许最大放电电流为100ma）。在操作台上还准备了如下实验器材：a电压表v（量程4v，电阻rv 约为4.0k）b电流表a1（量程100ma，电阻ra1 约为5）c电流表a2（量程2ma，电阻ra2约为50）d滑动变阻器r1（020，额定电流1a）e电阻箱r2（0999.9，最小分度值0.1）f开关s一只、导线若干（1）为了测定电阻r0的阻值，小组的一位成员，设计了如图所示的电路原理图，并选取了相应的器材（电源用待测的锂电池），均标在图上。其在设计或器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样改进？ ；理由是 。（2）在实际操作过程中，发现滑动变阻器r1、电流表a1都已损坏无法使用，请用余下的器材测量锂电池的电动势e和内阻r。请你在方框中画出实验电路图（标注出所用器材符号）为了便于分析、减小误差，处理数据时一般采用线性图象法。请写出该实验用线性图象处理数据时与线性图象相对应的相关物理量间的函数关系式 。【答案】（1）电流表应使用a2，因为使用电流表a1时，电表示数太小，读数误差较大；理由：待测电阻约为，其最大电流约为，因此用a1量程太大；（2）电路如图 【解析】（1）电流表应使用a2，因为使用电流表a1时，电表示数太小，读数误差较大；理由：待测电阻约为，其最大电流约为，因此用a1量程太大；（2）实验器材只有电压表与电阻箱，因此可以用伏阻法测电池的电动势与内阻，实验电路图如图所示由闭合电路欧姆定律得：整理得：，即：，由此可见，与成正比，可以作图象，函数关系式是：【考点】伏安法测电阻24.（13分）“3m跳板跳水”其运动过程可简化为：运动员走上跳板，跳板被压缩到最低点c，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点a，然后运动员做自由落体运动，竖直落入水中。将运动员视为质点。已知运动员质量为m，重力加速度为g，取跳板的水平点为b，ab间、bc间和b与水面间的竖直距离分别为h1、h2、h3，如图所示，求：（1）运动员入水前速度大小；（2）跳板被压缩到最低点c时具有的弹性势能（假设从c到b的过程中，运动员获得的机械能为跳板最大弹性势能的k倍，k 1）。【答案】 【解析】（1）运动员从a到水面的过程中机械能守恒，有：解得：；（2）运动员从c到b的过程中，运动员和板组成系统的弹性势能部分转化为运动员的重力势能，即：解得：。【考点】机械能守恒定律；重力势能25.（18分）如图所示，真空中有（r，0）为圆心，半径为r的圆柱形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为b，方向垂直于纸面向里，在y=r的虚线上方足够大的范围内，有方向水平向左的匀强电场，电场强度的大小为e，从o点向不同方向发射速率相同的质子，质子的运动轨迹均在纸面内，设质子在磁场中的轨迹半径也为r，已知质子的电量为e，质量为m，不计重力及阻力的作用，求（1）质子射入磁场时的速度大小（2）速度方向沿x轴正方向射入磁场的质子，到达y轴所需的时间（3）速度方向与x轴正方向成30角（如图中所示）射入磁场的质子，到达y轴的位置坐标。【答案】 【解析】（1）质子射入磁场后做匀速圆周运动，有可得（2）质子沿x轴正向射入磁场后经圆弧后以速度v垂直于电场方向进入电场，在磁场中运动的时间进入电场后做抛物线运动，沿电场方向运动r后到达y轴，因此有所求时间为（3）质子在磁场中转过120角后从p点垂直电场线进入电场，如图所示p点距y轴的距离因此可得质子从进入电场至到达y轴所需时间为质子在电场中沿y轴方向做匀速直线运动，因此有质子到达y轴的位置坐标为【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动（二）选考题：共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题1道生物题中每科任选一题做答，并2b铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。33（物理选修3-3） (1)(5分)下列说法中正确的是a气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大b气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大c压缩一定量的气体，气体的内能一定增加d分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大【答案】d【解析】a、一定质量的理想气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，由于不清楚体积的变化，根据气体状态方程知道气体的压强变化无法确定，故a错误；b、一定质量的理想气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，由于不清楚温度的变化，根据气体状态方程知道气体的压强变化无法确定，故b错误；c、压缩一定质量的理想气体，根据热力学第一定律的表达式，由于不清楚q的变化，所以内能无法确定，故c错误；d、分子a在分子力作用下从无穷远处趋近固定不动的分子b，表现为引力，引力做正功，动能增大，当b对a的作用力为零时a的动能最大，故d正确。故选d。【考点】匀强的微观解释；热力学第一定律 (2)(10分) 一横截面积为s的气缸水平放置，固定不动，气缸壁是导热的。两个活塞a和b将气缸分隔为1、2两气室，达到平衡时1、2两气室体积之比为3:2，如图所示，在室温不变的条件下，缓慢推动活塞a，使之向右移动一段距离d.求活塞b向右移动的距离.不计活塞与气缸壁之间的摩擦.【答案】【解析】设初态时气室内压强为p0，气室1、2的体积分别为v1和v2；在活塞a向右移动d的过程中活塞b向右移动的距离为x；最后气缸内压强为p，因温度不变，分别对气室1和2的气体运用玻意耳定律，得气室1：气室2：解得由题意，得【考点】理想气体状态方程34（物理选修3-4）(1)（5分）如图所示为两列相向传播的振幅、波长都相同的简谐横波(脉冲波),当它们相遇后,下列图像中可能存在的是 【答案】bd【解析】当左列波的波峰和右列波的波谷相遇时，叠加后的图象为b；当两列波的波峰相遇时，叠加后的图象为d；而a和c是不可能出现的。故选bd。【考点】波的叠加 (2) （10分）如图所示，空气中在一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90、半径为r的扇形oab，一束平行光平行于横截面，以45入射角照射到oa上，ob不透光，若只考虑首次入射到圆弧ab上的光.求ab上有光透出部分的弧长【答案】【解析】光路图如图所示，由折射定律可求得设在c点恰好发生全反射，由可求得c=450， 。弧ab上有光透出的部分弧长cd为，【考点】全反射；光的折射定律35（物理选修3-5）(1) （5分）下列说法中正确的是 a“原子由电子和带正电的物质组成”是通过卢瑟福粒子散射实验判定的b玻尔理论认为原子只能处在能量不连续的一系列状态c放射性元素的半衰期与温度、压强无关d同一元素的两种同位素,其原子核内的质子数相同而中子数不同【答案】bcd【解析】a、通过卢瑟福粒子散射实验判定的是原子具有核式结构，故a错误；b、玻尔理论认为原子只能处在能量不连续的一系列状态，故b正确；c、放射性元素的半衰期只与原子核自身有关，与温度、压强无关，故c正确；d、同一元素的两种同位素，其原子核内的质子数相同而中子数不同，故d正确.故选bcd。【考点】粒子散射实验；玻尔模型和氢原子的能级结构 (2) （10分）如图所示,一轻质弹簧两端连着物体a、b,放在光滑的水平面上,若物体a被水平速度为v0的子弹射中,且后者嵌在物体a的中心,已知物体a的质量是物体b质量的0.75,子弹质量是物体b的0.25,弹簧被压缩到最短时，求物体a、b的速度。【答案】 【解析】弹簧被压缩到最短时三者共速，则对系统由动量守恒定律得：，得【考点】动量守恒定律参考答案14b