高三第二次模拟考试物理试题（解析版）

高三物理 第Ⅰ卷（选择题，共 40 分） 一、单选题（本题共 5 小题，每小题 5 分共 25 分） 1.下列说法正确的是（　　） A. 扫地时，阳光下可以看到灰尘颗粒到处运动，它们的运动属于布朗运动 B. 温度是分子无规则热运动动能的标志 C. 相同温度的水和铁块的分子无规则热运动平均动能相同 D. 科学技术的快速深入发展达到一定程度时，绝对零度是可以实现的 【答案】C 【解析】 【详解】A．扫地时，阳光下看到灰尘颗粒到处运动，灰尘的运动受到的重力的影响不能忽略不计，不是布 朗运动，故 A 错误； B．温度是分子热运动激烈程度的反映，是分子平均动能的标志，故 B 错误； C．由 B 选项可知，相同温度的水和铁块的分子无规则热运动平均动能相同，故 C 正确； D．绝对零度只能无限接近，不能达到，故 D 错误。 故选 C。 2.我国发射的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知航天器运动的周期 为 T，引力常量为 G，不考虑月球自转的影响，根据上述条件可以计算出（　　） A. 月球的平均密度 B. 月球的质量 C. 航天器的质量 D. 月球半径 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．对于航天器，由月球对其的万有引力提供航天器做圆周运动的向心力，则 可知，月球的质量为 由于不知道月球的半径，所以月球的质量求不出来。再根据月球的体积为 2 2 2 4πMmG m RR T = 2 3 2 4π RM GT = 34 π3V R=则月球的平均密度为 所以 A 正确，BD 错误； C．由题中的已知条件可知，只能求出中心天体的质量，航天器的质量求不出来，所以 C 错误。 故选 A。 3.如图所示，质量为 m 的质点静止地放在半径为 R 的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为 μ，质点与 球心的连线与水平地面的夹角为 θ，则正确的是（　　） A. 地面对半球体的摩擦力为零 B. 质点对半球体的压力大小为 C. 质点所受摩擦力大小为 D. 质点所受摩擦力大小为 【答案】A 【解析】 【详解】A．以质点和半球体整体作为研究对象，整体受到重力和地面对半球体的支持力，地面对半球体没 有摩擦力，否则整体的合力不为零，不可能平衡。故 A 正确； BCD．以质点为研究对象，作出受力图如图 则半球体对质点的支持力 由牛顿第三定律得：质点对半球体的压力大小为 mgsinθ。半球体对质点的摩擦力 质点所受摩擦力大小为 mgcosθ，故 BCD 错误。 故选 A。 2 3πM V GT ρ = = cosmg θ sinmgµ θ sinmg θ sinN mg θ= cosf mg θ=4.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法正确的是（　　） A. 在中性面时，通过线圈的磁通量变化最快 B. 在垂直中性面时，通过线圈的磁通量最小，感应电动势最大 C. 穿过线圈的磁通量最大时，感应电动势也最大 D. 线圈每通过中性面两次，电流方向改变一次 【答案】B 【解析】 【详解】AC．在中性面时，磁感线垂直于线圈平面，线圈的磁通量最大，通过线圈的磁通量变化率为零， 所以 AC 错误； B．在垂直中性面时，磁感线平行于线圈平面，线圈的磁通量为零最小，磁通量变化率最大，感应电动势最 大，所以 B 正确； D．线圈每通过中性面一次，电流方向就要改变一次，所以 D 错误。 故选 B。 5.一列简谐横波在 t=0 时刻的波形如图中的实线所示，t=0.02s 时刻的波形如图中虚线所示，则该波传播速度 可能是（　　） A. 2m/s B. 4m/s C. 6m/s D. 9m/s 【答案】D 【解析】 【详解】波沿 x 轴负方向传播，波传播的距离可能为 ，（n=0，1，2，…）； 波速为 波沿 x 轴正方向传播，波传播的距离可能为 ，（n=0，1，2，…） 3 8 6 cm4x n nλ λ= + = + （ ） ( ) 28 6 10 m/s 4 3 m/s0.02 nxv nt −+ ×= = = +  （ ） 1 8 2 cm4x n nλ λ= + = + （ ）波速为 当 n=2 时 v=9m/s。由于 n 是整数，所以 v 不可能为 2m/s、4m/s 和 6m/s。 故选 D。 二、多选题（本题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分。在每小题给出的四个选项中有多个选项 符合题意，全部选对的得 5 分，选不全的得 3 分，有错选或不答的得 0 分） 6.一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中，只在电场力作用下沿虚线所示轨迹从 A 点运动到 B 点，电荷 的电性，加速度、动能、电势能的变化情况是（　　） A. 加速度、动能都增大、电势能减小 B. 加速度的大小减小，动能、电势能都增大 C. 加速度的大小减小，动能增加，电势能减少 D. 运动的粒子带正电，动能增大，电势减小 【答案】AD 【解析】 【详解】根据电荷的运动轨迹可知，电荷所受的电场力大致向上，则电荷带正电；电荷在 A 点电场线比 B 点疏，所以 A 点的电场力小于 B 点的电场力，则 A 点的加速度小于 B 点的加速度。从 A 到 B，电场力做正 功，根据动能定理，动能增加。电场力做正功，电势能减小，电势降低。故 AD 正确，BC 错误。 故选 AD。 7.下列说法中正确的是（　　） A. 氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电子的动能增加，电势能减少，原子的总能量减小 B. 氢原子被激发后发出的可见光光子的能量小于红外线光子的能量 C. 射线是由原子核放射出的氦核，与 射线和 射线相比它具有较强的电离作用 D. 放射性元素 半衰期会随温度或压强的变化而变化 【答案】AC 【解析】 【详解】A．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放能量，总能量减少，轨道半径变小，原子核对电 子做正功，电子的动能增加，电子势能减小，A 正确； 的 ( ) 28 2 10 m/s 4 1 m/s0.02 nxv nt −+ ×= = = +  （ ） α β γB．可见光的频率大于红外线的频率，根据 氢原子被激发后发出的可见光光子的能量大于红外线光子的能量，B 错误； C． 射线是原子核内的两个质子和两个中子结合形成的氦核， 射线与 射线和 射线相比具有较强的 电离作用，C 正确； D．放射性元素的半衰期是由元素本身决定的，与温度、压强等外部因素无关，D 错误。 故选 AC。 8.如图所示一束光通过三棱镜折射后分成 a、b、c 三束单色光（　　） A. 三束光在真空中传播速度间的关系是 B. 由水斜射入空气恰发生全反射时，c 光的临界角最大 C. 若 b 光束照射到某种金属表面上有光电子发出，则 a 光束照射到同种金属表面上发射出的光电子最大初 动能将更大 D. 通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距 【答案】BC 【解析】 【详解】A．所有光在真空中传播速度相同，故 A 错误； B．由光路图可知，三束光 折射率关系为 由 可知，由水斜射入空气发生全反射时的临界角关系为 故 B 正确； C．由 可知，三束光的频率关系为 ，因此若能发生光电效应，则 a 光照射时产生的 光电子最大初动能最大，故 C 正确； 的 E hν= α α β γ a b cv v v< < a b cx x x∆ > ∆ > ∆ a b cn n n> > 1sinC n = a b cC C C< < a b cn n n> > a b cv v v> >D．由 可知， ，由 可知，干涉间距条纹关系为 故 D 错误； 故选 BC。 第Ⅱ卷 （非选择题 共 60 分） 9.探究碰撞中的动量守恒的实验，采用如图所示的装置。 (1)组装装置时要注意斜槽末端要____________。 (2)若入射球质量为 ，被碰球质量为 ，则 ____ ，（大于或小于）。 (3)实验结果若基本满足：____________________________________，则证明碰撞中动量守恒。 【答案】 (1). 切线水平 (2). 大于 (3). 【解析】 【详解】（1）[1]为了保证小球飞出后做平抛运动，则必须保证斜槽末端水平； （2）[2]为了保证小球 1 与小球 2 碰撞后不反弹，则 ； （3）[3]由于三次落地的时间相同，故速度可以用水平位移替代，从图中可以看出需要考虑小球的半径，故 必须满足的表达式为 10.（1）下图千分尺的读数_________mm，20 分度的游标卡尺读数为_________mm。 （2）在实验室中，往往利用半偏法测量电流表或电压表的内阻。测量电路图如下。E 为电源，其电动势为 a b cv v v> > c b aλ λ λ> > Lx d λ∆ = a b cx x x∆ < ∆ < ∆ 1m 2m 1m 2m ( )1 1 2 2m OP m OM m ON r= + −   1 2m m> ( )1 1 2 2m OP m OM m ON r= + −  E，R1 为总阻值较大的滑动变阻器。R2 为电阻箱。A 为被测电流表。用此电路，经以下步骤可近似测得电流 表的内阻 RA： ①闭合 K1，断开 K2，调节 R1，使电流表读数等于其量程 I0； ②保持 R1 不变，闭合 K2，调节 R2，使电流表读数等于 ； ③读出 R2 的值，则 RA=R2。 若电源的内阻忽略不计，则该实验的系统误差总是使电表内阻的测量值比其真实值________（填偏大还是 偏小） 【答案】 (1). 0.616~0.619 (2). 6.75 (3). 偏小 【解析】 【 详 解 】（ 1 ） [1][2] 根 据 千 分 尺 的 原 理 及 读 数 方 法 ， 该 读 数 为 ： 0.5mm+ （ 11.6~11.9 ） 0.01mm=0.616~0.619mm；根据游标卡尺的原理及读数方法，该读数为：6mm+15 0.05mm=6.75mm； （2）[3]闭合开关 K2，电阻箱 R2 与电流表 A 并联，并联电阻小于电流表电阻 RA，电路中的总电阻变小，电 源电压不变，由于 知电路中的总电流变大，滑动变阻器 R1 分压 变大，故并联电路电压 变小，由 变小，所以电流表的内阻测量值偏小。 四、计算题：（本大题共 3 个小题，共 48 分，写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步 骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 11.如图，一质量为 M 的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为 h.一质量为 m 的子弹以水平速度 v0 射入物块后，以水平速度 v0/2 射出.重力加速度为 g.求： （1）此过程中系统损失的机械能； （2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离． 0 2 I × × UI R = 1 1U IR= U并 0 2 A UR I = 并【答案】(1) (2) 【解析】 【详解】试题分析：（1）设子弹穿过物块后物块的速度为 V，由动量守恒得 mv0=m +MV ① 解得 ② 系统的机械能损失为 ΔE= ③ 由②③式得 ΔE= ④ （2）设物块下落到地面所需时间为 t，落地点距桌面边缘的水平距离为 s,则 ⑤ s=Vt ⑥ 由②⑤⑥得 S= ⑦ 考点：动量守恒定律；机械能守恒定律． 点评：本题采用程序法按时间顺序进行分析处理，是动量守恒定律与平抛运动简单的综合，比较容易． 12.如图所示，光滑金属直轨道 MN 和 PQ 固定在同一水平面内，MN、PQ 平行且足够长，两轨道间的宽度 L，平行轨道左端接一阻值 R 的电阻。轨道处于磁感应强度大小 B，方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。 一导体棒 ab 垂直于轨道放置。导体棒质量为 m，在垂直导体棒且水平向右的恒定外力 F 作用下由静止开始 2 0 1 38 mE mvM  ∆ = −   0 2 mv hs M g =向右运动，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直。不计轨道和导体棒的电阻，不计空气阻力，导体棒 恰匀速时，通过电阻 R 的电量为 q，求： (1)导体棒的最大加速度大小； (2)导体棒的最大速度大小； (3)从开始到导体棒恰匀速时，电流通过 R 产生的焦耳热 Q。 【答案】(1) ；(2) ；(3) 【解析】 【详解】(1) 导体棒 ab 做加速度减小的加速运动，开始时加速度最大，所以导体棒的最大加速度大小 = ① (2)匀速时导体棒速度最大，安培力与恒定外力 F 二力平衡 BIL=F ② 导体棒 ab 切割磁感线道理的感应电动势 E=BLvm ③ 闭合电电路欧姆定律得 ④ 由②③④式解得 ⑤ (3)由开始到导体棒恰匀速过程中，通过电阻 R 的电量 ⑥ 由能量守恒定律得 ⑦ 由⑤⑥⑦式解得电流通过 R 产生的焦耳热 13.如图所示，一质量为 m=2kg 带正电的小球，用几乎不可伸长的长为 L=2m 的绝缘细线悬挂于 O 点，处于 F m 2 2 FR B L 2 2 4 42 qRF mF R LB B L − ma F m EI R = 2 2 =m FRv B L E N BLxq It tR R R ∆Φ= = = = 21 2 mFx Q mv− = 2 2 4 4- 2 qRF mF RQ LB B L =一水平向右的匀强电场中，静止时细线右偏与竖直方向成 45°角，位于图中的 P 点（g=10m/s2）。 (1)求静止在 P 点时线的拉力是多大？ (2)如将小球向左拉紧至与 O 点等高 B 点由静止释放，求小球刚运动到 C 点时的速度大小？ (3)如将小球向左拉紧至与 O 点等高的 B 点由静止释放，求小球到达 A 点时绳的拉力是多大？ 【答案】(1) ；(2) ；(3)60N 【解析】 【详解】(1)由于静止时细线与竖直方向成 45°角，由力的平衡条件可得 电场力 ① 线的拉力 ② (2) 先由 B→C 匀加速直线运动，根据动能定理 ③ 由①③式解得 ④ (3)在 C 点，绳子拉紧过程后使 C 点竖直速度变为零，绳子拉紧小球 速度 ⑤ 由 C→A，动能定理： ⑥ A 点，由向心力公式得 ⑦ 的 的 在 20 2N 4 5m/s 20NF qE mg= = = 2 20 2NTF mg= = 21 2 CmgL qEL mv+ = 4 5m/sCv = sin 45C Cv v′ = ° 2 21 1 2 2A CmgL qEL mv mv′− + = − 2 A A mvF qE L − =由①④⑤⑥⑦式解得 FA=60N