广东省梅州市蕉岭中学高三物理模拟试卷含解析

广东省梅州市蕉岭中学高三物理模拟试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.随着科技的发展，大量的科学实验促进了人们对微观领域的认识，下列说法正确的是

。

A．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象

B．卢瑟福通过粒子轰击氮核实验的研究，发现了质子

C．普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了光子的概念

D．德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想

E．康普顿效应揭示光子除了具有能量之外还具有动量参考答案：BDE2.如图所示，沿波的传播方向上有间距均为2m的五个质点，均静止在各自的平衡位置，一列简谐横波以2m/s的速度水平向右传播，t=0时刻到达质点a，质点a开始由平衡位置向下运动，t=3s时质点a第一次到达最高点，在下列说法中正确的是(

)A.质点d开始振动后的振动周期为4sB.t=4s时刻波恰好传到质点e

C.t=5s时刻质点b到达最高点D.在3s<t<4s这段时间内质点c速度方向向上E.这列简谐横波的波长为4m参考答案：ABD3.（多选题）如图，已知木块与水平地面之间的动摩擦因数μ=，在水平拉力F作用下木块以速度v做匀速直线运动．在拉力F沿逆时针方向转过60°的过程中木块始终以逨度v匀速运动，下列说法中正确的是（）A．F先增大再滅小 B．F先减小再增大C．F的功率逐渐减小 D．F的功率逐渐增大参考答案：BC【考点】功率、平均功率和瞬时功率；共点力平衡的条件及其应用．【分析】物体做匀速运动，根据受力分析，利用共点力平衡表示出拉力的大小，即可判断出拉力的大小，根据P=Fvcosθ求得功率的变化【解答】解：AB、物体始终做匀速运动，则有：Fcosθ﹣μ（mg﹣Fsinθ）=0，解得：=，当θ=30°时，拉力最小，故在拉力F沿逆时针方向转过60°的过程中，拉力先减小后增大，故A错误，B正确；CD、F的功率P=Fvcosθ=，随角度的增大，P减小，故C正确，D错误；故选：BC4.某物体同时受到两个在同一直线上的力F1、F2的作用，物体由静止开始做直线运动，其位移与力F1、F2的关系图像如图所示，在这4m内，物体具有最大动能时的位移是A.1m

B.2m

C.3m

D.4m参考答案：B由题意可知物体在力F1、F2的作用下先做加速运动，后做减速运动，当F1、F2大小相等时物体的速度达到最大值，即s=2m时对应物体的动能最大。5.（单选）如图甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直。先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触。用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能，xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移。图乙中正确的是(

)A①③

B

①④

C

②③

D②④参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学用如图所示装置做“探究功和物体速度变化的关系”实验时，先调整木板的倾角使小车不能连接橡皮筋时恰能在木板上匀速下滑，探后第一、三次分别用一条、三条相同的橡皮筋做实验，且两次橡皮筋的伸长量相同，若第一次实验中合外力对小车所做的功为W，则第三次实验中合外力对小车所做的功为

．由本实验可得出的结论是：

．参考答案：3W；合外力对物体做的功等于物体动能的变化．【考点】探究功与速度变化的关系．【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．【解答】解：小车受重力，支持力，摩擦力和橡皮筋的拉力，正确平衡好摩擦力进行实验后，合外力的功就等于橡皮筋拉力所做的功；因为是相同橡皮筋做实验，且两次橡皮筋的伸长相同，故三条时橡皮筋做得功应试一条时的三倍；由本实验可得出的结论是：合外力对物体做的功等于物体动能的变化．故答案为：3W；合外力对物体做的功等于物体动能的变化．7.一物体质量为1kg，沿倾角为300的传送带从最高端A点以初速度v0=8m/s下滑，传送带匀速向下运动的速度为2m/s，全长20m。物体与传送带之间的动摩擦因数为，物体运动到传送带底端B点的速度大小为___________m/s；全过程中因物体和传送带间的摩擦而产生的热量为___________J。（重力加速度g=10m/s2）

参考答案：2，548.（19分）（1）同学们利用如题6图1所示方法估测反应时间。首先，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度读数为，则乙同学的反应时间为

（重力加速度为）。基于上述原理，某同学用直尺制作测量反应时间的工具，若测量范围为0～0.4s，则所用直尺的长度至少为

cm（取10m/s2）；若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线，则每个时间间隔在直尺上对应的长度是

的（选填“相等”或“不相等”）.参考答案：，80，不相等试题分析：①在人的反应时间内直尺做自由落体运动，有，解得；②反应时间最长为，需要直尺的长度为；③自由落体运动从计时开始连续相等时间的位移为1:4:9:16，而相等时间内的位移为1:3:5:7，故长度不相等。考点：本题考查研究自由落体运动的规律。9.根据玻尔原子结构理论，氦离子（）的能级图如题12C-1图所示。电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离___▲____（选填“近”或“远”）。当大量处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有___▲____条。参考答案：近

6量子数越大，轨道越远，电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离要近；处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有=6条。10.如图所示，河道宽L＝100m，河水越到河中央流速越大，假定流速大小u＝0.2xm/s（x是离河岸的垂直距离）一汽船相对水的航速是10m/s，它自A处出发，船头垂直河岸方向渡河到达对岸B处，则过河时间为________s；在这段时间内汽船顺着河道向下游漂行的距离为________m。参考答案：10；50。11.（4分）如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用长更___________（填长、短）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离___________（填增大、减小）。参考答案：长，增大。解析：依据双缝干涉条纹间距规律，可知要使干涉条纹的间距变大，需要改用波长更长的单色光，应将增大双缝与屏之间的距离L。12.如图所示，在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场中，有两根间距为L竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，质量为m的金属棒MN与导轨始终垂直且接触良好，它们之间的动摩擦因数为μ．从t=0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=kt，（k为常量），则金属棒由静止下滑过程中加速度和速度的变化情况是_________________，金属棒下落过程中动能最大的时刻t=________．五．实验题（共24分）参考答案：先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动13.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右）．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：

▲

．如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为

▲

．（已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素）

参考答案：

（2分）

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.甲乙两位同学利用穿过打点计时器的纸带来记录小车的运动，打点计时器所用电源的频率为50Hz。（1）实验后，甲同学选择了一条较为理想的纸带，测量数据后，通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示。位置编号012345时间：t/s00.10.20.30.40.5速度：v/m·s-10.420.670.921.161.421.76分析表中数据，在误差允许的范围内，小车做______________运动；由于此次实验的原始纸带没有保存，该同学想估算小车从位置0到位置5的位移，其估计算方法如下：x＝(0.42×0.1＋0.67×0.1＋0.92×0.1＋1.16×0.1＋1.42×0.1)m，那么，该同学得到的位移_________(选填“大于”、“等于”或“小于”)实际位移。（2）乙同学的纸带如下图，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点，每相邻的两计数点间都有四个点未画出。用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图所示(单位：cm)。由纸带数据计算可得计数点3所代表时刻的瞬时速度大小v3＝____________m/s，小车的加速度大小a＝____________m/s2。参考答案：（1）匀变速直线（匀加速直线）；小于 （2）0.33；0.76（1）本题考查了有关数据处理的基础知识．建立坐标、描点，做出v-t图象即可。（2）利用逐差法可以求出小车的加速度大小，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出点3的瞬时速度大小．15.用如题6图2所示的实验装置验证牛顿第二定律。①下列做法正确的是____________（填字母代号）A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行B．在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将装有砂的砂桶通过定滑轮拴在小车上C．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源D．通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要再次调节木板倾斜度②甲、乙两同学在同一实验室，各取一套如题6图2所示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到题6图3中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲，μ乙，由图可知，m甲_________m乙、μ甲______μ乙（选填“大于”、“小于”或“等于”)．③甲同学在纠正了疏漏之处后，保持小车的质量不变，改变砂桶与砂的总重力，多次实验，根据得到的数据，在图象中描点（如题6图4所示）。结果发现右侧若干个点明显偏离直线，造成此误差的主要原因是

。若不断增加砂桶中砂的质量，图象中各点连成的曲线将不断延伸，加速度的趋向值为

，绳子拉力的趋向值为。

参考答案：①___AD_____②

小于

、

大于

．③

沙桶的质量较大

___g__

，___Mg_

。

解析：：（1）A、调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行．故A正确；B、在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，不能将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在小车上．故B错误；C、实验时，应先接通电源，再释放小车．故C错误；D、通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度．故D正确．故选：AD．

（2）当没有平衡摩擦力时有：T-f=ma，故a=T-μg，即图线斜率为，纵轴截距的大小为μg．

观察图线可知m甲小于m乙，μ甲大于μ乙；

（3）由于OA段a-F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：mg=Ma得a=，而实际上a′=，可见A，B段明显偏离直线是由于没有满足M＞＞m造成的．

因为钩码的重力在这个实验中充当小车所收到的合外力，当钩码的重力非常大时，它将带动小车近似做加速度为g的运动．此时由于T=Ma因此，拉力约为小车与发射器的总重力，即Mg．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.“太空粒子探测器”主要使命之一是在太空中寻找“反物质”和“暗物质”，探索宇宙的起源的奥秘，是人类在太空中进行的最大规模的科学实验．探测器核心部件是由加速、偏转和收集三部分组成，其原理可简化如下：如图所示，辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面，圆心为O，外圆弧面AB的半径为L，电势为φ1，内圆弧面CD的半径为，电势为φ2．足够长的收集板MN平行边界ACDB，O到MN板的距离为L．在边界ACDB和收集板MN之间加一个圆心为O，半径为L，方向垂直纸面向里的半圆形匀强磁场，磁感应强度为B0．假设太空中漂浮着某种带正电的反物质粒子，它们能均匀地吸附到AB圆弧面上，并被加速电场从静止开始加速，不计粒子间的相互作用和其它星球对粒子引力的影响．（1）反物质即质量与正粒子相等，带电量与正粒子相等但电性相反，如负电子为正电子的反物质．若正电子和负电子相遇发生湮灭（质量完全亏损），转化成一对同频率光子（γ）写出上述核反应方程，并计算该光的波长λ；（已知电子的质量为me，普朗克常量为h）（2）若发现从AB圆弧面收集到的粒子有能打到MN板上（不考虑过边界ACDB的粒子），求漂浮粒子的比荷；（3）随着所加磁场大小的变化，试定量分析收集板MN上的收集粒子的效率η和磁感应强度B的关系．参考答案：【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．【专题】：带电粒子在复合场中的运动专题．【分析】：（1）根据质量数及电荷数守恒得出对应的反应方程；由质能方程求解波长；（2）由几何关系得出对应的半径；再由洛仑兹力充当向心力可求荷质比；（3）根据题意明确粒子打在板上的关径，则可明确收集效率与磁感应强度的关系．：解：（1）核反应方程为

e+e→2γ①根据爱因斯坦质能方程△E=△mc2②质量亏损为△m=2me③根据能量关系△E=2hν④由波长、波速和频率的关系

⑤由①②③④⑤式解得⑥（2）由几何关系得

R=L⑦粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律⑧粒子进入电场，根据动能定理⑨由⑦⑧⑨式解得

⑩（3）磁感应强度增大，粒子在磁场中运动的轨道半径减小，由几何关系，知收集效率变小，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律1°当磁感应强度为B1时，所有粒子刚好能打在收集板上，由几何关系得L=2R1解得B1=2B0收集粒子的效率η=02°当磁感应强度B2＜2B0时，设粒子进入磁场时，速度方向与AB边界的夹角为2θ，半径为R2，由几何关系得收集粒子的效率解得η=0B≥2B0综上得（B＜2B0）答：（1）核反应方程为e+e→2γ；该光的波长λ为；（2）漂浮粒子的比荷为；（3）收集粒子的效率η和磁感应强度B的关系为（B＜2B0）【点评】：本题考查带电粒子在电磁场中的运动规律，要注意在第3问中分情况进行计论，进而全面掌握可能的情况，得出准确的表达式．17.如图所示，两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上，相距为L，处于竖直向下的磁场中整个磁场由n个宽度皆为x0的条形匀强磁场区域1、2、…、n组成，从左向右依次排列，磁感应强度的大小分别为B、2B、3B、…、nB，两导轨左端MP间接入电阻R，一质量为m的金属棒ab垂直于MN、PQ放在水平导轨上，与导轨电接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。⑴对导体棒ab施加水平向右的力，使其从图示位置开始运动并穿过n个磁场区，求导体棒穿越磁场区1的过程中通过电阻R的电荷量q；⑵对导体棒ab施加水平向右的恒力F0，让它从磁场区1左侧边界处开始运动，当向右运动距时做匀速运动，求棒通过磁场区1所用的时间t；⑶对导体棒ab施加水平向右的拉力，让它从距离磁场区1左侧x=x0的位置由静止开始做匀加速运动，当棒ab进入磁场区1时开始做匀速运动，此后在不同的磁场区施加不同的拉力，使棒ab保持做匀速运动穿过整个磁场区，求棒ab通过第i磁场区时的水平拉力Fi和棒ab在穿过整个磁场区过程中回路产生的电热Q。参考答案：⑴；⑵；⑶试题分析:⑴电路中产生的感应电动势。通过电阻的电荷量。18..如图所示，有一水平桌面长L，套上两端开有小孔的外罩（外罩内情况无法看见），桌面上沿中轴线有一段长度未知的粗糙面，其它部分光滑，一小物块（可视为质点）以速度从桌面的左端沿桌面中轴线方向