云南省腾冲市2017届高三物理模拟试卷4.docx

云南省腾冲市2017届高三物理模拟试卷4一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。图11.如右图1，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为、。重力加速度大小为g。则有（ ）A， B，C， D，2.已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为( )A6小时 B. 12小时 C. 24小时 D. 36小时3.如图所示，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小，先让物块从A由静止开始滑到B。然后，将A着地，抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静止开始滑到A。上述两过程相比较，下列说法中一定正确的有( )A物块经过P点的动能，前一过程较小B物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少C物块滑到底端的速度，前一过程较大D物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长4.一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用。下列判断正确的是（ ）A. 02s内外力的平均功率是2.5W B.第2秒内外力所做的功是JC.第2秒末外力的瞬时功率最大 D.第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是5.物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确。如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为和的圆环，两圆环上的电荷量均为q（q0），而且电荷均匀分布。两圆环的圆心和相距为2a，联线的中点为O，轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r（rm)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。在角取不同值的情况下，下列说法正确的有A两物块所受摩擦力的大小总是相等B两物块不可能同时相对绸带静止CM不可能相对绸带发生滑动Dm不可能相对斜面向上滑动13.如图所示,相距的两小球A、B位于同一高度h(、h均为定值).将A向B水平抛出的同时,B自由下落.A、B与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则()A.A、B在第一次落地前能否相碰,取决于A的初速度B.A、B在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰C.A、B不可能运动到最高处相碰D.A、B一定能相碰14.如图所示，在匀强磁场中附加另一匀强磁场，附加磁场位于图中阴影区域，附加磁场区域的对称轴OO与SS垂直。a、b、c三个质子先后从S点沿垂直于磁场的方向射入磁场，它们的速度大小相等，b的速度方向与SS垂直，a、c的速度方向与b的速度方向间的夹角分别为，且。三个质子经过附加磁场区域后能达到同一点S，则下列说法中正确的有( )A三个质子从S运动到S的时间相等B三个质子在附加磁场以外区域运动时，运动轨迹的圆心均在OO轴上C若撤去附加磁场，a到达SS连线上的位置距S点最近D附加磁场方向与原磁场方向相同三、填空题：本题共4小题，每空2分，共20分。15、物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数实验装置如图甲所示，打点计时器固定在斜面上，滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下图乙是打出的纸带的一段(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，选A、B、C、D、E、F、G等7个点为计数点，且各计数点间均有一个点没有画出滑块下滑的加速度a_ m/s2.(2)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有_(填入所选物理量前的字母)A木板的长度LB木板的末端被垫起的高度hC木板的质量m1D滑块的质量m2E滑块运动的时间t16.某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图甲所示。向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放,小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。回答下列问题: (1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的()A.小球的质量mB.小球抛出点到落地点的水平距离sC.桌面到地面的高度hD.弹簧的压缩量xE.弹簧原长l0(2)图乙中的直线是实验测量得到的s-x图线。由图乙中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与x的次方成正比。17.根据闭合电路欧姆定律,用图甲所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中R0是定值电阻,通过改变R的阻值,测出R0两端的对应电压U12,对所得的实验数据进行处理,就可以实现测量目的。根据实验数据在坐标系中描出坐标点,如图乙所示。已知R0=150,请完成以下数据分析和处理。(1)图乙中电阻为的数据点应剔除;(2)在坐标纸上画出关系图线;(3)图线的斜率是(V-1-1),由此可得电池电动势Ex= V。18. 2. (2013安徽高考)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,校零时的读数为mm,合金丝的直径为mm。四、计算题：本题共4小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。19.（8分）摩天大楼中一部直通高层的客运电梯.行程超过百米.电梯的简化模型如图甲所示.考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a是随时间t变化的.已知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t图像如图乙所示.电梯总质量m=2.0103kg.忽略一切阻力.重力加速度g取10m/s2.(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2;(2)求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率P;再求在011s时间内,拉力和重力对电梯所做的总功W.20.（8分）制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板，如图甲所示，加在极板A、B间的电压作周期性变化，其正向电压为，反向电压为，电压变化的周期为2，如图乙所示。在t=0时，极板B附近的一个电子，质量为m、电荷量为e，受电场作用由静止开始运动。若整个运动过程中，电子未碰到极板A，且不考虑重力作用。（1）若，电子在02时间内不能到达极板A，求d应满足的条件；（2）若电子在0200时间未碰到极板B，求此运动过程中电子速度随时间t变化的关系；21.如图,两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上,质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧,左端A与弹簧的自由端B相距L。物体P置于P1的最右端,质量为2m且可看作质点。P1与P以共同速度v0向右运动,与静止的P2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P1与P2粘连在一起。P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内)。P与P2之间的动摩擦因数为。求(1)P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2;(2)此过程中弹簧的最大压缩量x和相应的弹性势能Ep。22（10分）.如图，在区域I（0xd）和区域II（dx2d）内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。一质量为m、带电荷量q（q0）的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域I，其速度方向沿x轴正向。已知a在离开区域I时，速度方向与x轴正方向的夹角为30；此时，另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从p点沿x轴正向射入区域I，其速度大小是a的1/3。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求（1）粒子a射入区域I时速度的大小；（2）当a离开区域II时，a、b两粒子的y坐标之差。物理试题答案一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。1.如右图1，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为、。重力加速度大小为g。则有（ ）A， B，C， D，【解析】选C，在抽出木板的瞬时，弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变。1物体受重力和支持力，mg=F,a1=0，2物体受重力和压力，根据牛顿第二定律a2=g2.已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为( )A6小时 B. 12小时 C. 24小时 D. 36小时【解析】根据牛顿第二定律和万有引力定律有：而，解得。地球的同步卫星的周期为T1=24小时，轨道半径为r1=7R1，密度1。某行星的同步卫星周期为T2，轨道半径为r2=3.5R2，密度2=1。利用比值法解得T2=12小时，故正确答案为B。3.如图所示，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小，先让物块从A由静止开始滑到B。然后，将A着地，抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静止开始滑到A。上述两过程相比较，下列说法中一定正确的有( )A物块经过P点的动能，前一过程较小B物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少C物块滑到底端的速度，前一过程较大D物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长【解析】选AD 物块下滑的加速度，前一过程，逐渐减小，a逐渐增大；后一过程，逐渐增大，a逐渐减小。可知前一过程中的平均值1比后一过程的平均值2大，即12，对应有a1a2（下标为1表示前一过程，下标为2为后一过程）。由和可知，前一过程中S、a均小，故物块经过P点的动能，前一过程较小，A正确。由可知，两过程产生的热量一样多，B错误；由功能关系可知，滑块滑到底部的速度大小一样大，C错误；在前一过程中，加速度先变小后变大，后一过程中，加速度先变大后变小，物块从顶部滑到底部的时间，结合运动学图象可知前一过程较长， D正确。4.一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用。下列判断正确的是（ ）A. 02s内外力的平均功率是2.5WB.第2秒内外力所做的功是JC.第2秒末外力的瞬时功率最大D.第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是【解析】选D。第1秒内的加速度m/s，1秒末的速度m/s；第2秒内的加速度m/s,第2秒末的速度m/s；所以第2秒内外力做的功J，故B错误；第秒末的瞬时功率。第秒末的瞬时功率，故错误。02s内外力的平均功率W，故A错误；第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值，故D正确。5.物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确。如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为和的圆环，两圆环上的电荷量均为q（q0），而且电荷均匀分布。两圆环的圆心和相距为2a，联线的中点为O，轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r（rm)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。在角取不同值的情况下，下列说法正确的有A两物块所受摩擦力的大小总是相等B两物块不可能同时相对绸带静止CM不可能相对绸带发生滑动Dm不可能相对斜面向上滑动【解析】选AC.当物块与丝绸之间的动摩擦因数时，M、m恰好相对于绸带静止，M相对于斜面向下运动，m相对于斜面向上运动，由于斜面光滑且不计绸带质量，此时绸带等效为一根轻绳；当时情况相同；当时，m会相对于斜面向下滑动，M相对于绸带静止，沿斜面向下滑动，无论何种情况绸带绸带对两物体的摩擦力大小均相等，故A、C正确，B、D错误。13.如图所示,相距的两小球A、B位于同一高度h(、h均为定值).将A向B水平抛出的同时,B自由下落.A、B与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则 ( ) A.A、B在第一次落地前能否相碰,取决于A的初速度B.A、B在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰C.A、B不可能运动到最高处相碰D.A、B一定能相碰【解析】选A、D. A、B两个小球在竖直方向上均做自由落体运动，两球落地之后在竖直方向上均做竖直上抛运动，在同一时刻始终处于同一高度上，A球在水平方向上始终做匀速直线运动，所以A、B两个小球一定能够相碰，D正确，B和C是错误的，只要A球的初速度足够大就可以在第一次落地之前相碰，A正确，答案选A、D.14.如图所示，在匀强磁场中附加另一匀强磁场，附加磁场位于图中阴影区域，附加磁场区域的对称轴OO与SS垂直。a、b、c三个质子先后从S点沿垂直于磁场的方向射入磁场，它们的速度大小相等，b的速度方向与SS垂直，a、c的速度方向与b的速度方向间的夹角分别为，且。三个质子经过附加磁场区域后能达到同一点S，则下列说法中正确的有( )A三个质子从S运动到S的时间相等B三个质子在附加磁场以外区域运动时，运动轨迹的圆心均在OO轴上C若撤去附加磁场，a到达SS连线上的位置距S点最近D附加磁场方向与原磁场方向相同【解析】选CD。三个质子从S运动到过程，运动轨迹的长度从a、b、c依次增大，由于洛仑兹力对质子不做功，三个质子速度大小始终相等，运动时间不相等，A错误；三个质子在附加磁场以外区域及附加磁场区域运动时，以质子b为例画出其运动轨迹图两种情况（Rr和Rr）如图甲乙所示，由图可以看出质子b的运动轨迹的圆心不在轴上，所以B错误；用作图法可知，若撤去附加磁场，a到达连线上的位置距S点距离为，b到达连线上的位置距S点距离为，c到达连线上的位置距S点距离为，可知a到达SS连线上的位置距S点最近，C正确；因b要增大曲率，才能使到达连线上的位置向S点靠近，所以附加磁场方向与原磁场方向相同，D正确。三、填空题：本题共4小题，每空2分，共20分。15、物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数实验装置如图甲所示，打点计时器固定在斜面上，滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下图乙是打出的纸带的一段(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，选A、B、C、D、E、F、G等7个点为计数点，且各计数点间均有一个点没有画出滑块下滑的加速度a_ m/s2.(2)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有_(填入所选物理量前的字母)A木板的长度LB木板的末端被垫起的高度hC木板的质量m1D滑块的质量m2E滑块运动的时间t【解析】(1)纸带上可用数据为六个，为充分利用，减小误差，数据处理方法采用逐差法，a，且由“各计数点间均有一个点没有画出”得出T0.04 s，代入有a102 m/s23.00 m/s2.(2)为间接测量动摩擦因数，需找出与a的关系，由牛顿第二定律得mgsin mgcos ma，式中为木板的倾角，由几何关系sin h/L，cos /L，代入有.故还应测的物理量有h、L.答案 (1)3.00 (2)AB16.某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图甲所示。向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放,小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。回答下列问题: (1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的 ( )A.小球的质量mB.小球抛出点到落地点的水平距离sC.桌面到地面的高度hD.弹簧的压缩量xE.弹簧原长l0(2)图乙中的直线是实验测量得到的s-x图线。由图乙中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与x的 次方成正比。 【解析】(1)弹簧被压缩后的弹性势能Ep=Ek=mv2,小球以初速度v做平抛运动,s=vt,h=gt2,联立方程得Ep=,由此可知,需要测量m、s、h,选项A、B、C正确。(2)弹性势能的大小与弹簧压缩量x有关,由s-x图线可知,s与x成正比,即s=kx;所以Ep=,Ep与x的2次方成正比,即Ep=k(x)2=。【答案】(1)A、B、C (2) 217.根据闭合电路欧姆定律,用图甲所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中R0是定值电阻,通过改变R的阻值,测出R0两端的对应电压U12,对所得的实验数据进行处理,就可以实现测量目的。根据实验数据在坐标系中描出坐标点,如图乙所示。已知R0=150,请完成以下数据分析和处理。(1)图乙中电阻为 的数据点应剔除;(2)在坐标纸上画出关系图线;(3)图线的斜率是 (V-1-1),由此可得电池电动势Ex= V。【解析】(1)从题图上可以看出,80.0的点偏离图线较远,偶然误差较大应剔除。(2)连接各点成直线时,尽量让点均匀地分布在直线的两侧,如图:(3)由图像可得,图线的斜率是 (V-1-1)由闭合电路欧姆定律可得电路的电流为:R0两端的电压U12U12=IR0=故 即=0.00444将R0=150代入上式可得:Ex=1.50V【答案】(1)80.0 (2)见解析图 (3)0.00444 1.5018. 2. (2013安徽高考)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,校零时的读数为 mm,合金丝的直径为 mm。 【解析】(1)校零时的读数为(0+0.70.01)mm=0.007 mm,测量时的读数为(0+0.5+14.50.01)mm=0.645 mm,故合金丝的直径为(0.645-0.007)mm=0.638 mm。四、计算题：本题共4小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。19.（8分）摩天大楼中一部直通高层的客运电梯.行程超过百米.电梯的简化模型如图甲所示.考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a是随时间t变化的.已知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t图像如图乙所示.电梯总质量m=2.0103kg.忽略一切阻力.重力加速度g取10m/s2. (1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2;(2)求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率P;再求在011s时间内,拉力和重力对电梯所做的总功W.【解析】(1)由牛顿第二定律,有由a-t图像可知,F1和F2对应的加速度分别是a1=1.0m/s2,a2=-1.0m/s2=2.0103(10+1.0)N=2.2104 NF2=m(g+a2)=2.0103(10-1.0)N=1.8104 N (2)由a -t图像可知,11s30 s内速率最大,其值等于011s内a-t图线下的面积,有vm=10m/s此时电梯做匀速运动,拉力F等于重力mg,所求功率P=Fvm=mgvm=2.01031010W=2.0105 W由动能定理,总功W=Ek2-Ek1=2.0103102 J=1.0105 J【答案】，；，；，20.（8分）制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板，如图甲所示，加在极板A、B间的电压作周期性变化，其正向电压为，反向电压为，电压变化的周期为2，如图乙所示。在t=0时，极板B附近的一个电子，质量为m、电荷量为e，受电场作用由静止开始运动。若整个运动过程中，电子未碰到极板A，且不考虑重力作用。（1）若，电子在02时间内不能到达极板A，求d应满足的条件；（2）若电子在0200时间未碰到极板B，求此运动过程中电子速度随时间t变化的关系； 【解析】（1）电子在0时间内做匀加速运动，加速度的大小为 位移 在2时间内先做匀减速运动，后反向做匀加速运动加速度的大小 初速度的大小 匀减速运动阶段的位移 依据题意dx1+x2 解得（2）在2n (2n+1),(n=0,1,2, ,99)时间内，速度增量在（2n+1） 2(n+1),(n=0,1,2, ,99)时间内，加速度的大小速度增量 (a)当0t-2n时电子的运动速度v=nv1+nv2+a1(t-2n)解得v=t-(k+1)n ,(n=0,1,2, ,99)(b)当0t-(2n+1)时电子的运动速度v=(n+1) v1+nv2-t-(2n+1) 解得v=(n+1)(k+1)-k,(n=0,1,2, ,99)【答案】（1）。（2）(a)当0t-2n时，v=t-(k+1)n ,(n=0,1,2, ,99)；当0t-(2n+1)时，v=(n+1)(k+1)-k,(n=0,1,2, ,99)。21.如图,两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上,质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧,左端A与弹簧的自由端B相距L。物体P置于P1的最右端,质量为2m且可看作质点。P1与P以共同速度v0向右运动,与静止的P2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P1与P2粘连在一起。P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内)。P与P2之间的动摩擦因数为。求 (1)P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2;(2)此过程中弹簧的最大压缩量x和相应的弹性势能E