河北省张家口市蔚县白乐镇中学高三物理模拟试卷含解析

河北省张家口市蔚县白乐镇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.（多选）如图，水平传送带A、B两端相距S=3.5m，工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。工件滑上A端瞬时速度VA=4m／s，达到B端的瞬时速度设为VB，则（

）A．若传送带不动，则VB=3m／sB．若传送带以速度V=4m／s逆时针匀速转动，VB=3m／sC．若传送带以速度V=2m／s顺时针匀速转动，VB=3m／sD．若传送带以速度V=2m／s顺时针匀速转动，VB=2m／s参考答案：ABC2.（单选）如图所示，带斜面的小车各处都光滑，车上放一均匀小球，当小车向右匀速运动时，斜面对小球的支持力为F1，平板对小球的支持力为F2，当小车以加速度a匀加速运动时，球的位置不变．下列说法正确的是（）A．F1由无到有，F2变大B．F1由无到有，F2变小C．F1由小到大，F2不变D．F1由小到大，F2变大参考答案：解：当小车匀速运动时，球受重力和支持力平衡，则F1=0，F2=mg．当小车以加速度a匀加速运动时，通过受力分析可知，加速度水平向右，则合力水平向右，在竖直方向上有F2=mg﹣F1sinθ在水平方向上有F1cosθ=ma可知F1由无到有，F2由大变小．故B正确，A、C、D错误．故选：B．3.如右图所示，上表面有一段光滑圆弧的质量为M的小车A置于光滑平面上，在一质量为m的物体B自弧上端自由滑下的同时释放A，则A.在B下滑过程中，B的机械能守恒B.轨道对B的支持力对B不做功C.在B下滑的过程中，A和地球组成的系统的机械能守恒D.A、B和地球组成的系统的机械能守恒参考答案：D在B下滑过程中，B的重力势能转化为自身的动能和A的动能，B的机械能不守恒，A错；轨道对B的支持力在力的方向上有位移，所以轨道对B的支持力对B做功，B错；将AB看做一个整体，满足机械能守恒定律，A、B和地球组成的系统的机械能守恒，在B下滑的过程中，B对A做正功，A和地球组成的系统的机械能增大，C错D对。4.关于“探究功与速度变化的关系”的实验，下列叙述正确的是（

）

A.通过改变橡皮筋的条数来改变拉力对小车做功的数值B.通过改变橡皮筋的长度来改变拉力对小车做功的数值C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度参考答案：ACW=FS=mv2-0，橡皮筋的条数为拉力，条数越多，拉力越大，A正确C错误，打点计时器打下的纸带来测定小车的平均速度，用两点间的平均速度来表是中间时刻的瞬时速度，此时的速度为末速度，故C对。5.“隔墙有耳”现象是指隔着墙，也能听到墙另一侧传来的声音，因为声波（A）发生了干涉，听者处于振动加强处

（B）发生了干涉，听者处于振动减弱处（C）波长较短，无法发生明显衍射

（D）波长较长，发生了明显衍射参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学研究小滑块在水平长木板上运动所受摩擦力的大小，选用的实验器材是：长木板、总质量为m的小滑块、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺。器材安装如图甲所示.①主要的实验过程：(ⅰ)用游标卡尺测量挡光片宽度d，读数如图乙所示，则d=

mm；(ⅱ)让小滑块车从斜面上某一位置释放，读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数t;(ⅲ)用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离L;(ⅳ)求出小滑块车与木板间摩擦力f=

(用物理量m、d、L、t表示)；②若实验中没有现成的挡光片，某同学用一宽度为6cm的金属片替代，这种做法是否合理?

(选填“合理”或“不合理”)。③实验中，小滑块释放的高度要适当高一些，其目的是减少

误差。（选填“系统”或“偶然”）参考答案：）①(ⅰ)6.00(2分)；(ⅳ)(2分)；②不合理(2分)；③系统(2分)7.（4分）一束质量为m、电量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场，如图所示，如果两极板间电压为U，两极板间的距离为d，板长为L，设粒子束不会击中极板，则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为

（粒子的重力忽略不计）。参考答案：答案：8.利用α粒子散射实验最早提出原子核式结构模型的科学家是

；他还利用α粒子轰击（氮核）生成和另一种粒子，写出该核反应方程

．参考答案：卢瑟福，9.假设某实验室恰好位于震源的正上方，该实验室中悬挂着一个静止的弹簧振子和一个静止的单摆，弹簧振子的弹簧和小球（球中间有孔）都套在固定的光滑竖直杆上。某次有感地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为5.0km和2.5km，频率为2.0Hz。则可观察到_________先开始振动（或摆动），若它开始振动（或摆动）3.0s后，另一装置才开始振动（或摆动），则震源离实验室的距离为________。参考答案：

(1).弹簧振子

(2).30km【详解】根据可知，纵波的传播速度较横波大，可知纵波先传到实验室，即弹簧振子先振动；纵波的速度；横波的速度：；则，解得x=30km.10.空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×l05J．试问：此压缩过程中，气体

(填“吸收”或“放出”)的热量等于

J．参考答案：放出

0.5×105J

11.A.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，若运行线速度之比是v1∶v2＝1∶2，则它们运行的轨道半径之比为__________，所在位置的重力加速度之比为[jf21]

__________。参考答案：4∶1，1∶16

12.如图，手用力握住一个竖直的瓶子，瓶子的重为250N，当瓶子静止时，瓶子受到

摩擦力的作用（选填“静”或“滑动”）。摩擦力的大小为

N，摩擦力的方向

（选填“竖直向上”、“竖直向上”、“水平向右”、“水平向左”）。如果在手和瓶子间抹了洗洁精，需要增大手握瓶子的力才能握住瓶子，此时瓶子受到摩擦力大小

（选填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：静

250

竖直向上

不变13.（5分）

，称为核反应；与衰变过程一样，在核反应中，

守恒、

守恒。参考答案：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应；质量数、电荷数三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(3-5模块)(5分)有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E1(E1<0)。参考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图a所示的平面坐标系xOy，在整个区域内充满了匀强磁场，磁场方向垂直坐标平面，磁感应强度B随时间变化的关系如图b所示．开始时刻，磁场方向垂直纸面向内（如图），t=0时刻有一带正电的粒子（不计重力）从坐标原点O沿x轴正向进入磁场，初速度为v0=2×103m/s．已知带电粒子的比荷为=1.0×104C/kg，其它有关数据见图中标示．试求：（1）t1=×10﹣4s时粒子所处位置的坐标（x1，y1）；（2）带电粒子进入磁场运动后第一次到达y轴时离出发点的距离h；（3）带电粒子是否还可以返回原点？如果可以，求返回原点经历的时间t′．参考答案：考点：带电粒子在匀强磁场中的运动．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：（1）由洛伦兹力提供向心力可以得到轨道半径，由轨道半径可得周期，由磁场的变化可以画出在第一段时间内粒子的运动轨迹，由运动轨迹的几何关系可得到粒子的坐标；（2）依据第一问得到的结果，可以得到在第二，第三时间段内的运动轨迹，由图可知粒子恰好在第三段时间末到达y轴，由此可得时间和第一次到达y轴时离出发点的距离h；（3）依据磁场变化的周期性，可知粒子的运动也存在对应的周期性，可做粒子的轨迹图，由图可知其返回的时间．解答：解：（1）由题意知，粒子进入磁场后在磁场中做圆周运动，设半径为R，周期为T，由洛伦兹力提供向心力，有：…①…②联解①②并代入数据得：T=4π×10﹣4s…③比较粒子在磁场中做圆周运动周期T和磁场变化周期可知，粒子在t1时间内运动了三分之一圆周，其圆心为O1，运动轨迹对应的圆心角为120°，作出粒子在磁场中运动的轨迹如图所示．由图中几何关系有：x1=Rcos30°…④y1=R（1+sin30°）=1.5R…⑤联解①④⑤并代入数据得：m，y1=0.6m．（2）根据磁场的变化规律知，粒子在磁场的第一个周期后三分之一周期内做圆周运动的方向将发生变化，设其圆心为O2；第二个周期前三分之二周期内做圆周运动的圆心为O3，作出粒子在磁场中运动的轨迹如图所示．由图中几何关系有：…⑥…⑦…⑧…⑨联解①⑥⑦⑧⑨并代入数据得：h=1.6m（3）可以回到原点；由于粒子在磁场中做周期性运动，根据对称性和周期性，作出粒子的部分运动轨迹如图所示．其中以O1、O3、O5、O7、O9、O11为圆心的运动轨迹所对应的圆心角为120°，每段轨迹对应时间为：…⑩以O2、O4、O6、O8、O10、O12为圆心的运动轨迹所对应的圆心角为60°，每段轨迹对应时间为：…?由图中几何关系，从原点出发到回到原点的总时间为：t′=6（t1+t2）…?联解③⑩??并代入数据得：t′=12π×10﹣4s…?答：（1）t1=×10﹣4s时粒子所处位置的坐标（m，0.6m）；（2）带电粒子进入磁场运动后第一次到达y轴时离出发点的距离是1.6m；（3）可以，返回原点经历的时间是12π×10﹣4点评：本题重点是对磁场周期性的应用，磁场的周期性一定就会由粒子运动周期性的变化，故只要得到一个周期的运动轨迹，就可以重复画轨迹，直到得到想要的结果．本题由于粒子的运动轨迹比较复杂，故考察的难度相对较大．17.如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN，PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0．30m．导轨电阻忽略不计，其间接有定值电阻R=O．40导轨上停放一质量为m=0．10kg、电阻r=0．20的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=O．50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始做匀加速直线运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，电脑屏幕描绘出U随时间U的关系如图乙所示．求：（1）金属杆加速度的大小；（2）第2s末外力的瞬时功率，参考答案：18.右图所示，光滑