山西省臨汾市曲沃縣中學高三物理模擬試題含解析一、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.下列說法符合物理學史實的是（

）A．牛頓發現了行星運動的規律B．奧斯特發現了電流的磁效應C．伽利略通過理想實驗，說明物體的運動不需要力來維持D．安培提出了分子電流假說參考答案：BCD2.（多選）靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器。某除塵器模型的收塵板是很長的條形金屬板，圖中直線為該收塵板的橫截面。工作時收塵板帶正電，其左側的電場線分布如圖所示。在某一點粉塵顆粒P受電場力作用下向收塵板運動，最后落在收塵板上，虛線表示該帶電粉塵顆粒的運動軌跡。假設所有的粉塵顆粒被吸附前均處于靜止狀態，忽略重力和空氣阻力。下列說法正確的是A．該粉塵顆粒帶負電B．該粉塵顆粒運動的加速度逐漸變小C．該粉塵顆粒的電勢能逐漸變小D．有一些粉塵顆粒的運動軌跡會和電場線重合

參考答案：ACD3.如圖所示，質量分別為m和2m的A、B兩個木塊間用輕彈簧相連，放在光滑水平面上，A靠緊豎直墻。用水平力F將B向左壓，使彈簧被壓縮一定長度，靜止后彈簧儲存的彈性勢能為E。這時突然撤去F，關于A、B和彈簧組成的系統，下列說法中正確的是

A．撤去F后，系統動量守恒，機械能守恒

B．撤去F后，A離開豎直墻前，系統動量不守恒，機械能守恒

C．撤去F后，A離開豎直墻后，彈簧的彈性勢能最大值為E/3

D．撤去F后，A離開豎直墻后，彈簧的彈性勢能最大值為E參考答案：BC撤去F后，A離開豎直墻前，豎直方向兩物體的重力與水平面的支持力平衡，合力為零，而墻對A有向右的彈力，使系統的動量不守恒，這個過程中，只有彈簧的彈力對B做功，系統的機械能守恒；A離開豎直墻后，系統水平方向不受外力，豎直方向外力平衡，則系統的動量守恒，只有彈簧的彈力做功，機械能也守恒，故A錯誤，B正確．撤去F后，A離開豎直墻后，當兩物體速度相同時，彈簧伸長最長或壓縮最短，彈性勢能最大．設兩物體的相同速度為v，A離開墻時，B的速度為v0，根據動量守恒和機械能守恒得2mv0=3mv，E=?3mv2+EP，又E=，聯立得到，彈簧的彈性勢能最大值為EP=，故C正確D錯誤，故選BC。4.如圖所示，小球B放在真空容器A內，球B的直徑恰好等于正方體A的邊長，將它們以初速度v0豎直向上拋出，下列說法中正確的是(

)A．若不計空氣阻力，上升過程中，A對B有向上的支持力B．若考慮空氣阻力，上升過程中，A對B的壓力向下C．若考慮空氣阻力，下落過程中，B對A的壓力向上D．若不計空氣阻力，下落過程中，B對A沒有壓力參考答案：BD將容器以初速度V0豎直向上拋出后，若不計空氣阻力，以整體為研究對象，根據牛頓第二定律得到加速度為g，再以容器A為研究對象，上升和下落過程其合力等于其重力，則B對A沒有壓力，A對B也沒有支持力．故A錯誤，D正確．若考慮空氣阻力，以整體為研究對象，根據牛頓第二定律得到：上升過程加速度大于g，再以球B為研究對象，根據牛頓第二定律分析：B受到的合力大于重力，B除受到重力外，還應受到向下的壓力．A對B的壓力向下，故B正確．若考慮空氣阻力，以整體為研究對象，根據牛頓第二定律得到：下落過程加速度小于g，再以B為研究對象，根據牛頓第二定律分析：A受到的合力小于重力，B除受到重力外，還應受到向上的力，即A對B的支持力向上，B對A的壓力向下，故C錯誤．5.圖中四幅圖片涉及物理學史上的四個重大發現,其中說法正確的有

A

B

C

D

A.、圖A是卡文迪許做的扭秤實驗，驗證了萬有引力定律，測定出了萬有引力恒量B、圖B是奧斯特研究電流磁效應的實驗，發現了電流周圍存在磁場C.、圖C是法拉第做的實驗研究，總結出電磁感應現象及規律D.、圖D是牛頓做的斜面實驗，提出力不是維持物體運動的原因參考答案：ABC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質量為6kg，重心在其中點。直角桿ADC重力不計，兩端用鉸鏈連接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，橫梁E處懸掛燈的質量為2kg，則直角桿對橫梁的力矩為

N·m，直角桿對橫梁的作用力大小為_______N。參考答案：150，150

7.質量為30㎏的小孩推著質量為10㎏的冰車，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不計冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(對地)將冰車推出后，小孩的速度變為_______m/s，這一過程中小孩對冰車所做的功為______J．參考答案：1.01058.有一直角架AOB，AO水平放置，表面粗糙。OB豎直向下，表面光滑。AO上套有一個小環P，OB上套有一個小環Q，兩環質量均為m，兩環間由一根質量可忽略、不可伸長的細繩相連，并在某一位置平衡（如圖13）。現將P環向左移一小段距離，兩環再次達到平衡，移動后和移動前比較，AO桿對P環的支持力N；細繩的拉力T

。參考答案：不變，變大9.（選修3－3（含2－2）模塊）（5分）分子間同時存在引力和斥力，且都隨分子間距離的增大而

。分子勢能的變化情況由分子力做功情況決定，與分子間的距離有關。現有兩分子相距為r，已知r0為兩分子引力和斥力相等時的距離，當r>r0時，分子力表現為

，當增大分子間的距離，分子勢能

，當r<r0時，分子力表現為

，當減小分子間的距離，分子勢能

。參考答案：答案：減小引力增大斥力增大10.取一根柔軟的彈性繩，使繩處于水平伸直狀態。從繩的端點A開始每隔0.50m標記一個點，依次記為B、C、D……如圖所示。現讓A開始沿豎直方向做簡諧運動，經過0.7s波正好傳到O點，此時A點第二次到達正向最大位移，則波速為______m/s，若A點起振方向向下，則波的周期為______s。參考答案：10

0.4

11.圖13為“研究電磁感應現象”的實驗裝置.(1)將圖中所缺的導線補接完整.(2)如果在閉合電鍵時發現靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后可能出現的情況有：a．將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針將__________.b．原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，靈敏電流計指針將________.參考答案：：(1)如圖20所示.(2)a.右偏轉一下b.向左偏轉一下12.如圖所示，a、b兩幅圖分別是由單色光照射圓孔屏和肥皂膜后所觀察到的圖案．兩種圖案雖然不一樣，但卻共同反映了光具有

性；產生圖案a的條件是圓孔屏上圓孔的大小要和單色光的_________________差不多．參考答案：答案：波動

波長13.某組同學設計了“探究加速度a與物體所受合力F及質量m的關系”實驗。圖（a）為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有細砂的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力F等于細砂和小桶的總重量，小車運動的加速度a可用紙帶上打出的點求得。①圖（b）為某次實驗得到的紙帶，已知實驗所用電源的頻率為50Hz。根據紙帶可求出電火花計時器打B點時的速度為

m/s,小車的加速度大小為

m/s2。（結果均保留二位有效數字）②在“探究加速度a與質量m的關系”時，某同學都按照自己的方案將實驗數據在坐標系中進行了標注，但尚未完成圖象（如下圖所示）。請繼續幫助該同學作出坐標系中的圖象。③在“探究加速度a與合力F的關系”時，該同學根據實驗數據作出了加速度a與合力F的圖線如圖（c），該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因。答：

。

參考答案：①1.6（2分）3.2（3分）②如圖（2分）③實驗前未平衡摩擦力（2分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統，利用中微子與水中的核反應，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發生核反應，產生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質量數和電荷數分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應產生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉變為兩個光子（），即+2

已知正電子和電子的質量都為9.1×10-31㎏，反應中產生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉變為一個光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發生核反應前后，粒子的質量數和核電荷數均不變，據此可知中微子的質量數和電荷數分都是0，A項正確。（2）產生的能量是由于質量虧損。兩個電子轉變為兩個光子之后，質量變為零，由，故一個光子的能量為，帶入數據得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統總動量為零，故如果只產生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。15.2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機遇”號火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導航系統的控制下行走，且每隔10s向地球發射一次信號，探測器上還裝著兩個相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測器的自動導航系統出現故障，從而使探測器只能勻速前進而不再避開障礙物．此時地球上的科學家只能對探測器進行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數據：

已知控制中心的信號發射和接收設備工作速度極快．科學家每次分析數據并輸入命令至少需要3s.問：(1)經過數據分析，你認為減速器是否執行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請計算說明．

參考答案：(1)未執行命令(2)立即輸入命令，啟動另一個備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測器不與障礙物相碰．

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質量M＝2kg的木塊套在水平桿上，并用輕繩與質量m＝kg的小球相連。今用跟水平方向成30°角的力F＝10N拉著小球并帶動木塊一起向右勻速運動，運動中M、m的相對位置保持不變，g＝10m/s2，求運動過程中輕繩與水平方向的夾角θ及木塊M與水平桿間的動摩擦因數。參考答案：以M、m整體為研究對象。由平衡條件得水平方向Fcos30°－μFN＝0

①

(2分)豎直方向FN＋Fsin30°－Mg－mg＝0

②

(2分)由①②得μ＝

(2分)以m為研究對象，由平衡條件得水平方向Fcos30°－FTcosθ＝0

③

(2分)豎直方向Fsin30°＋FTsinθ－mg＝0

④

(2分)由③④得θ＝30°

(2分)17.均勻導線制成的單位正方形閉合線框abcd，每邊長為L，總電阻為R，總質量為m。將其置于磁感強度為B的水平勻強磁場上方h處，如圖所示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內，且cd邊始終與水平的磁場邊界平行。當cd邊剛進入磁場時，（1）求線框中產生的感應電動勢大小;（2）求cd兩點間的電勢差大小;（3）若此時線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h所應滿足的條件。參考答案：（1）cd邊剛進入磁場時，線框速度v=線框中產生的感應電動勢E=BLv＝BL……………（2分）(2)此時線框中電流

I=

cd兩點間的電勢差U=I()=……（2分）(3)安培力

F=BIL=

根據牛頓第二定律mg-F=ma,由a=0解得下落高度滿足

h=…………（4分）18.如圖甲所示，在直角坐標系0≤x≤L區域內有沿y軸正方向的勻強電場，場強大小E=，右側有一個以點（3L，0）為中心、邊長為2L的正方形區域，其邊界ab與x軸平行，正方形區域與x軸的交點分別為M、N．現有一質量為m，帶電量為e的電子，從y軸上的A點以速度v0沿x軸正方向射入電場，飛出電場后從M點進入正方形區域．（1）求電子進入正方形磁場區域時的速度v；（2）在正方形區域加垂直紙面向里的勻強磁場B，使電子從正方形區域邊界點d點射出，則B的大小為多少；（3）若當電子到達M點時，在正方形區域加如圖乙所示周期性變化的磁場（以垂直于紙面向外為磁場正方向），最后電子運動一段時間后從N點飛出，速度方向與電子進入磁場時的速度方向相同，求正方形磁場區域磁感應強度B0的大小、磁場變化周期T各應滿足的表達式．參考答案：解：（1）電子在電場中作類平拋運動，射出電場時，如圖1所示．電子在電場中的時間：t=所以：v==與x軸正方向的夾角：=，θ=30°（2）由幾何關系電子的半徑R1=由牛頓第二定律：聯立⑤⑥得：（3）在磁場變化的半個周期內粒