南阳市2015年高三物理三模试题（有答案）
二、选择题：（本大题共8小题，每小题6分，共48分，在每小题给出的四个选项中，第14-18题只有一项符合题目要求，第19-21题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
14．如图所示，小车向右做匀加速直线运动的加速度大小为，是固定在小车上的水平横杆，物块穿在杆上，通过细线悬吊着小铁球，、均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为。若小车的加速度逐渐增大到3时，、仍与小车保持相对静止，则
A．细线与竖直方向的夹角增加到原来的3倍
B．细线与竖直方向夹角的正弦值增加到原来的3倍
C．细线的拉力增加到原来的3倍
D．M受到的摩擦力增加到原来的3倍
15．如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体．物体在A处时，弹簧 处于原长状态．现用手托住物体使它从A处缓慢下降，到达B处时，手和物体自然分开．此过程中，物体克服手的支持力所做的功为W．不考虑空气阻力．关于此过程，下列说法正确的有
A．物体重力势能减小量可能大于W
B．弹簧弹性势能增加量一定小于W
C．物体与弹簧组成的系统机械能增加量为W
D．若将物体从A处由静止释放，则物体到达B处时的动能为W
16．理论研究表明第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍。火星探测器悬停在距火星表面高度为h处时关闭发动机，做自由落体运动，经时间t落到火星表面。已知引力常量为G，火星的半径为R。若不考虑火星自转的影响，要使探测器脱离火星飞回地球，则探测器从火星表面的起飞速度至少为
A． B． C．11.2km/s D． 7.9km/s
励磁线圈
（前后各一个）
电子枪
玻璃泡
v
B
17．如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图。励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直。电子速度的大小和磁场强弱可分别由通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节。下列说法正确的是
A．仅增大励磁线圈中电流，电子束径迹的半径变大
B．仅提高电子枪加速电压，电子束径迹的半径变大
C．仅增大励磁线圈中电流，电子做圆周运动的周期将变大
D．仅提高电子枪加速电压，电子做圆周运动的周期将变大
18．如图所示，I、II区域是宽度L均为0.5m的匀强磁场，磁 感应强度大小均为B=1T，方向相反，一边长L=0.5m、质量m=0.1kg、电阻的正方形金属线框abcd的ab边紧靠磁场边缘，在外力F的作用下向右匀速运动穿过磁场区域，速度
9
。在线框穿过磁场区的过程中，外力F所做的功为
A．5J B．7.5J C．10J D．15J
19．如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块R（R视为质点）．将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正向做初速度为零的匀加速直线运动，合速度的方向与y轴夹角为α．则红蜡块R的
A．分位移y与x成正比
B．分位移y的平方与x成正比
C．合速度v的大小与时间t成正比
D．tanα与时间t成正比
20．用质量为M的吸铁石，将一张质量为m的白纸压在竖直固定的磁性黑板上。某同学沿着黑板面，用水平向右的恒力F轻拉吸铁石，吸铁石和白纸均未移动，则下列说法中正确的是
F
A． 吸铁石受到的摩擦力大小为Mg
B． 吸铁石受到的摩擦力大小为
C． 白纸受到两个摩擦力的作用
D． 白纸受到黑板的摩擦力大小为
21．如图所示，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器)，R表示输电线的电阻 ，则
A．用电器增加时，变压器输出电压增大
B．要提高用户的电压，滑动触头P应向上滑
C．用电器增加时，输电线的热损耗减少
D．用电器增加时，变压器的输入功率增加
第Ⅱ卷（共162分）
三、非选择题（包括必考题和选做题两部分。第22—33题为必考题，每个试题考生都必须作答。第34—38为选做题，考生根据要求作答。）
（一）必考题（12题，144分）
22.（6分）某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移。（空气阻力对本实验的影响可以忽略）
①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。
②滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________。
9
③以下能引起实验误差的是________。
a．滑块的质量
b．当地重力加速度的大小
c．长度测量时的读数误差
d．小球落地和滑块撞击挡板不同时
23．为精确测量额定电压为3V的某电阻R的阻值，某同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻．他将红黑表笔分别插入“+”、“一”插孔中，将选择开关置于“×1”档位置，然后将红、黑表笔短接调零，此后测阻值时发现指针偏转角度较小（如图甲所示）。试问：
（1）为减小读数误差，该同学应将选择开关置于“ ”位置。
（2）再将红、黑表笔短接，此时发现指针并未指到右边的“0Ω”处（如图乙所示），那么他该调节 旋钮直至指针指在“0Ω”处再继续实验，结果看到指针指在如图丙所示位置。
（3）现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：
A．灵敏电流表G（量程200μA，内阻300Ω）
B．电流表A（量程0.6A，内阻约0.3Ω）
C．电压表V1（量程3.0V，内阻约3kΩ）
D．电压表V2（量程15.0V，内阻约5kΩ）
E．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）
F．最大阻值为99.99Ω的电阻箱R2
G．电源E（电动势4V，内阻可忽略）
H．电键、导线若干。
为了尽可能提高测量精确度，除电源、电键、待测电阻R、导线以外还应选择的最恰当器材（只需填器材前面的字母）有 。
请在下面的方框中画出你设计的电路图。
9
24. （15分）如图所示，公路上有一辆公共汽车以10m/s的速度匀速行驶，为了平稳停靠在站台，在距离站台P左侧位置50m处开始刹车做匀减速直线运动。同时一个人为了搭车，从距站台P右侧位置30m处从静止正对着站台跑去，假设人先做匀加速直线运动，速度达到4m/s后匀速运动一段时间，接着做匀减速直线运动，最终人和车到达P位置同时停下，人加速和减速时的加速度大小相等。求：
（1）汽车刹车的时间； （2）人的加速度的大小。
25. （18分）如图所示，在以坐标原点O为圆心，半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，方向沿x轴负方向。匀强磁场方向垂直于xoy平面。一带负电的粒子(不计重力)从P（0,-R）点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经时间t0从O点射出。
（1）求匀强磁场的大小和方向；
（2）若仅撤去磁场，带电粒子仍从P点以相同的速度射入,经时间t0/2恰好从半圆形区域的边界射出。求粒子的加速度和射出时的速度大小；
（3）若仅撤去电场,带电粒子从O点沿Y轴负方向射入，且速度为原来的4倍，求粒子在磁场中运动的时间。
（二）选考题：共30分。请考生从给出的3道物理，2道化学题，2道生物题中每科任选一道作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
33. 【模块3—3试题】（15分）
（1） （6分）下列说法正确的是 (选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错一个扣3分，最低得分为0分)
A. 当一定量气体吸热时，其内能可能减小
B. 玻璃、石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体
C. 单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点
D. 当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部
E. 气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关
9
（2）(9分)如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10 kg，横截面积为50 cm2，厚度为1 cm，气缸全长为21 cm，大气压强为1×105 Pa，当温度为7 ℃时，活塞封闭的气柱长10 cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通．(g取10 m/s2，不计活塞与气缸之间的摩擦，计算结果保留三位有效数字)
①将气缸倒过来放置，若温度上升到27 ℃，求此时气柱的长度．
②汽缸倒过来放置后，若逐渐升高温度，发现活塞刚好接触平台，求此时气体的温度．
34. 【模块3—4试题】（15分）
（1）(6分)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t秒与（t+0.2）秒两个时刻，x轴上（-3m，3m）区间的波形完全相同，如图所示。并且图中M、N两质点在t秒时位移均为，下列说法中不正确的是_______(选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)
A．该波的最大波速为20m/s
B．（t+0.1）秒时刻，x=-2m处的质点位移一定是a
C．从t秒时刻起，x=2m处的质点比x=2.5m的质点先回到平衡位置
D．从t秒时刻起，在质点M第一次到达平衡位置时，质点N恰好到达波峰
E．该列波在传播过程中遇到宽度为d=3m的狭缝时会发生明显的衍射现象
（2）（9分）如图所示，MN为竖直放置的光屏，光屏的左侧有半径为R、折射率为的透明半球体，O为球心，轴线OA垂直于光屏，O至光屏的距离。位于轴线上O点左侧R/3处的点光源S发出一束与OA夹角θ=60°的光线射向半球体，求光线从S传播到达光屏所用的时间。（已知光在真空中传播的速度为c。）
35. 【模块3—5试题】（15分）
（1）(6分)氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线，它们分别是从n为3、4、5、6的能级直接向n＝2能级跃迁时产生的．四条谱线中，一条红色、一条蓝色、两条紫色，则下列说法正确的是________(选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)
A．红色光谱是氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时产生的
B．蓝色光谱是氢原子从n＝6能级或n＝5能级直接向n＝2能级跃迁时产生的
C．若氢原子从n＝6能级直接向n＝1能级跃迁，则能够产生红外线
9
D．若氢原子从n＝6能级直接向n＝3能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6能级直接向n＝2能级跃迁时所产生的辐射将可能使该金属发生光电效应
E．若氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时所产生的辐射能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6能级直接向n＝2能级跃迁时所产生的辐射一定能使该金属发生光电效应
（2）(9分)如图示，竖直平面内一光滑水平轨道左边与墙壁对接，右边与一足够高的1/4光滑圆弧轨道平滑相连，木块A、 B静置于光滑水平轨道上，A、B质量分别为1.5kg和0.5kg。现让A以6m/s的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞时间为0.3s，碰后速度大小变为4m/s。当A与B碰撞后会立即粘在一起运动，已知g=10m/s2 求 ：
①A与墙壁碰撞过程中，墙壁对小球平均作用力的大小；
②A、B滑上圆弧轨道的最大高度。
三模物理答案
14-18 DDABD 19. BD 20. BC 21. BD
22.（6分）① ② ③ c d
23.（1） ×10 （2分） （2）欧姆调零 （2分）（3）A C E F （2分）
电路图 (2分.滑动变阻分压1分，电阻箱分流1分，改装后电流表内接1分，错一步扣1分，错两步扣完)
24．解：（1）对汽车，在匀减速的过程中，有 ①
②
（2）设人加速运动的时间为t1，由匀变速运动规律可知：
③ ④
所以人的加速度大小 ⑤
9
评分标准：本题共14分。（1）问5分。正确得出①式3分，②式2分。（2）问9分，正确得出③、④、⑤式各给3分。
25解析：（1）设带电粒子的质量为m，电荷量为q，初速度为v，磁感应强度为B。可判断出粒子受到的电场力沿x轴正方向，则洛伦兹力沿X轴负方向，于是可知磁感应强度垂直XOY平面向外。 （2分）
且有 qE=qvB （1分） R=vt0 （1分） 则 （1分）
（2）仅有电场时，带电粒子在匀强电场中做类平抛运动
在y方向位移 y== （1分）
设在水平方向位移为x，因射出位置在半圆形区域边界上，于是 （1分）
又有 （1分）得 a= （1分）
设出射速度，出射时水平分速度,则 （1分）
则 （2分）
（3）仅有磁场时，入射速度=4V，带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，圆心为C，圆心角为，如图，设轨道半径为r，由牛顿第二定律有
又, 得
9
由几何关系则 （3分）
带电粒子在磁场中运动周期
则带电粒子在磁场中运动时间 （3分）
3-3（1）ADE
（2）以活塞为研究对象，汽缸未倒过来时，有p0S＋mg＝pS
汽缸倒过来后，有p′S＋mg＝p0S 温度为7 °C不变，有pSl0＝p′Sl′
联立解得l′＝l0＝15 cm （3分）
①温度由7 °C升高到27 °C的过程中，封闭气体压强不变
由盖—吕萨克定律知＝
解得l″≈16.1 cm （3分）
②活塞刚好接触平台时，气体的温度为T ， 则
解得T≈373 K 故t＝100 °C （3分）
3-4(1)ABD
(2）（9分）解：
光从光源S射出经半球体到达光屏的光路如图。
光由空气射向半球体，由折射定律，有 1分
解得 1分
在中，由正弦定理得
解得 1分
光由半球体射向空气，由折射定律，有 1分
解得，即出射光线与轴线OA平行 1分
光从光源S出发经玻璃半球体到达光屏所用的总时间
1分 且 1分
9
解得 2分
3-5(1)ADE
(2)解：①设水平向右为正方向，当A与墙壁碰撞时根据动能定理有：
. ........ 2分
解得 方向水平向左 . …… 2分
②当A与B碰撞时，设碰撞后两物体的速度为v，根据动量守恒定律有
…… …. 2分
A B在光滑圆形轨道上升时，机械能守恒，由机械能守恒定律得
…… .. 2分
解得h=0.45m …… ..1分
9
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