安徽省合肥市亞父中學高三物理模擬試卷含解析一、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.在光滑的水平面上，甲、乙兩物質的質量分別為m1、m2，它們分別沿東西方向的一直線相向運動，其中甲物體以速度6m/s由西向東運動，乙物體以速度2m/s由東向西運動，碰撞后兩物體都沿各自原方向的反方向運動，速度的大小都是4m/s；則

A.甲、乙兩物體質量之比是3∶5，是彈性碰撞B.甲、乙兩物體質量之比是1∶5，是彈性碰撞C.甲、乙兩物體質量之比是3∶5，是非彈性碰撞D.甲、乙兩物體質量之比是1∶5，是非彈性碰撞參考答案：A2.（多選題）下列說法中正確的是（）A．放射性元素的半衰期與溫度、壓強無關B．波爾理論認為，原子中的核外電子軌道是量子化的C．“原子由電子和帶正電的物質組成”是通過盧瑟福α粒子散射實驗判定的D．天然放射性元素（釷）共經過4次衰變和6次β衰變變成（鉛）參考答案：AB【考點】原子核衰變及半衰期、衰變速度．【分析】通過盧瑟福α粒子散射實驗判定的是原子具有核式結構，玻爾理論認為原子只能處在能量不連續的一系列狀態，放射性元素的半衰期只與原子核自身有關．【解答】解：A、放射性元素的半衰期只與原子核自身有關，與溫度、壓強無關，故A正確；B、玻爾理論認為原子只能處在能量不連續的一系列狀態，故B正確；C、通過盧瑟福α粒子散射實驗判定的是原子具有核式結構，并不是判定：原子由電子和帶正電的物質組成，故C錯誤；D、Th衰變成時，質量數減小24，而質子數減小8，對于β衰變質量數不變，質子數在增加1，因此經過6次α衰變，而α衰變質量數減小4，質子數減小2，所以要經過4次β衰變，故D錯誤；故選：AB．3.（單選）一簡諧機械波沿x軸正方向傳播，波長為λ，周期為T。圖1為該波在t=T/2時刻的波形圖，a、b是波上的兩個質點。圖2表示介質中某一質點的振動圖象。下列說法中正確的是（

）A．圖2是質點a的振動圖象B．圖2是質點b的振動圖象C．t=0時刻質點a的速度比質點b的大D．t=0時刻質點a的加速度比質點b的大參考答案：D

4.（單選題）如圖所示，圖（a）中的變壓器是一理想變壓器，其輸出端輸出電壓信號如圖（b）所示（圖線為正弦曲線），電路中電阻R＝55Ω，圖中交流電流表、交流電壓表為理想電表，其中電流表A1與電流表A2的讀數之比為1∶4，下列說法中正確的是 （）A．電壓表V1的示數為880V

B．電壓表V2的示數為220VC．原線圈輸入功率為220W

D．原線圈中交變電壓的頻率為100Hz參考答案：AB、由圖（b）可知交流電的有效值為220V，電壓表V2測副線圈兩端電壓，故示數為220V，故B錯誤；D、交流電的周期為0.02s，頻率為50Hz，故D錯誤；A、根據U1I1＝U2I2得：U1＝880V，故A正確；C、副線圈的輸出功率為＝880W，等于原線圈的輸入功率，故C錯誤。故選A。5.（多選）2011年9月29日，我國自行設計、制造“天宮一號”空間實驗室發射成功，開創了我國航天事業的新紀元。“天宮一號”經過變軌后繞地球做圓周運動，運行周期為90min。關于“天宮一號”、同步通信衛星和赤道上隨地球自轉物體相比較，下列說法正確的是（

）A.“天宮一號”的向心加速度最大

B.同步通信衛星的角速度最大C.赤道上隨地球自轉物體線速度最小

D.“天宮一號”的速度大于7.9km/s參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.012年11月23日上午，艦載機殲-15在我國首艘航母“遼寧航”上成功起降。可控核反應堆是驅動航空母艦的理想設備，其工作原理是利用重核裂變反應釋放出大量核能獲得動力。是若干核反應的一種，其中n為中子，X為待求粒子，為X的個數，則X是

▲

（選填“質子”、“中子”、“電子”），＝

▲

。參考答案：）中子

37.如圖所示是甲、乙、丙三個物體做直線運動的s-t圖像，比較三物體的

(1）位移大小：

；

(2）路程

；

(3）平均速度的大小

。參考答案：、、8.某探究學習小組的同學欲探究恒力做功與物體動能變化的關系，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到打點計時器以及學生電源、天平、刻度尺、導線、復寫紙、紙帶、小桶和沙子若干。并將小車連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上小沙桶。

（1）某同學的實驗步驟如下：用天平稱量小車的質量M和沙與桶的總質量m。讓沙桶帶動小車加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L，算出這兩點的速度v1與v2。

①本實驗裝置圖（準備放開小車時刻）中有什么缺點或錯誤？②要完成本實驗，還缺哪些重要實驗步驟？

③本實驗認為小車所受合外力等于沙桶重力，則應控制的實驗條件是什么？

。

（2）在實驗操作正確的前提下，若挑選的一條點跡清晰的紙帶如下圖所示，已知相鄰兩個點間的時間間隔為T，從A點到B、C、D、E、F點的距離依次為s1、s2、s3、s4、s5（圖中未標s3、s4、s5），則由此可求得紙帶上由B點到E點所對應過程中，合外力對小車所做的功W=____；該小車動能改變量的表達式為△EK=

（結果用題中已知物理量的符號表示）；若滿足

．則動能定理得證。參考答案：9.某波源S發出一列簡諧橫波，波源S的振動圖像如圖所示。在波的傳播方向上有A、B兩點，他們到S的距離分別為45m和55m。測得A、B兩點開始振動的時間間隔為1.0s。由此可知①波長λ=

m；②當B點離開平衡位置的位移為+6cm時，A點離開平衡位置的位移是

cm。參考答案：20，-610.一個靜止的钚核94239Pu自發衰變成一個鈾核92235U和另一個原了核X，并釋放出一定的能量．其核衰變方程為：94239Pu→92235U＋X。(1)方程中的“X”核符號為______；(2)钚核的質量為239.0522u，鈾核的質量為235.0439u，X核的質量為4.0026u，已知1u相當于931MeV，則該衰變過程放出的能量是______MeV；(3)假設钚核衰變釋放出的能量全部轉變為鈾核和X核的動能，則X核與鈾核的動能之比是______。參考答案：(1)He

(2)5.31(±0.02都可)

(3)58.7(±0.1都可)11.改變物體內能有兩種方式，遠古時代“鉆木取火”是通過____________方式改變物體的內能，把___________轉變成內能。參考答案：做功

機械能12.如圖所示，有兩根和水平方向成α角的光滑的平行金屬軌道，上端接有可變電阻R，軌道足夠長，空間有垂直于軌道平面向上的勻強磁場，磁感應強度為B。一根電阻不計的金屬桿從軌道上由靜止開始滑下，經過一定時間后，金屬桿的速度會達到最大值vm，可變電阻的電功率在到最大值Pm。若改變α、R、B三個物理量中的一個或幾個后再釋放金屬桿，都可能引起vm和Pm的變化。請根據下表中各物理量的變化情況填寫空格。物理量αBRvmPm各量變化情況不變不變

變小

變大變小變大參考答案：

答案：R變小，Pm變小，α變大，B變大13.發生衰變有多種可能性。其中的一種可能是，先衰變成，再經一次衰變變成（X代表某種元素），或再經一次衰變變成和最后都衰變成，衰變路徑如圖所示，則由圖可知：①②③④四個過程中

是α衰變；

是β衰變。參考答案：②③，①④②③放出的粒子質量數減少4，是α衰變；①④放出的粒子質量數不變，是β衰變。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）一束單色光由左側時的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當光線在水面發生全放射時有，當光線從左側射入時，由折射定律有，聯立這兩式代入數據可得。15.（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。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑的平行金屬導軌水平放置，電阻不計，導軌間距為，左側接一阻值為R的電阻，空間有豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場，質量為，電阻為的導體棒CD垂直于導軌放置，并接觸良好。棒CD在平行于MN向右的水平拉力作用下由靜止開始做加速度為的勻加速直線運動。求（1）導體棒CD在磁場中由靜止開始運動過程中拉力F與時間的關系。（2）若撤去拉力后，棒的速度隨位移的變化規律滿足，（C為已知的常數）撤去拉力后棒在磁場中運動距離時恰好靜止，則拉力作用的時間為多少？（3）若全過程中電阻R上消耗的電能為，則拉力做的功為多少？（4）請在圖中定性畫出導體棒從靜止開始到停止全過程的圖像。圖中橫坐標上的為撤去拉力時刻，縱坐標上的為棒CD在時刻的速度（本小題不要求寫出計算過程）參考答案：解：（1）時刻，導體運動速度為

（1分）產生的感應電動勢為

（1分）回路產生的感應電流為

（1分）

所以安培力

（1分）

由牛頓第二定律得，所以拉力與時間關系為

（1分）（2）設拉力作用的時間為，則當位移為時速度代入得

（2分）（3）在回路中電阻與電阻消耗的電能之比為

（1分）

（1分）得

（1分）對整個過程，由動能定理

（1分）所以

（1分）（3）圖像如圖所示。（2分）17.在以坐標原點O為圓心、半徑為r的圓形區域內，存在磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場，如圖所示。一個不計重力的帶電粒子從磁場邊界與x軸的交點A處以速度v沿－x方向射入磁場，它恰好從磁場邊界與y軸的交點C處沿+y方向飛出。（1）請判斷該粒子帶何種電荷，并求出其比荷q/m；（2）若磁場的方向和所在空間范圍不變，而磁感應強度的大小變為，該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場，但飛出磁場時的速度方向相對于入射方向改變了60°角，求磁感應強度多大？此次粒子在磁場中運動所用時間t是多少？參考答案：（1）由粒子的飛行軌跡，利用左手定則可知，該粒子帶負電荷。粒子由A點射入，由C點飛出，其速度方向改變了90°，則粒子軌跡半徑 又 則粒子的比荷 （2）粒子從D點飛出磁場速度方向改變了60°角，故AD弧所對圓心角60°，粒子做圓周運動的半徑 又 所以 粒子在磁場中飛行時間 1