安徽省合肥市届高三第三次教学模拟理综物理试题解析版.docx
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安徽省合肥市届高三第三次教学模拟理综物理试题解析版.docx
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安徽省合肥市届高三第三次教学模拟理综物理试题解析版
2017合肥三模理综物理
二、选择题:
本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一项符合题目要求,第18~21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.我国科学家潘建伟院士预言十年左右量子通信将“飞”入千家万户。
在通往量子论的道路上,一大批物理学家做出了卓越的贡献,下列有关说法正确的是( )
A.玻尔在1900年把能量子引入物理学,破除了“能量连续变化”的传统观念
B.爱因斯坦最早认识到了能量子的意义,提出光子说,并成功地解释了光电效应现象
C.德布罗意第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念
D.普朗克大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子,预言实物粒子也具有波动性
答案 B
解析 是普朗克把能量子引入物理学,A错;是玻尔第一次将量子观点引入原子领域,提出定态和跃迁的概念,C错;是德布罗意预言实物也具有波动性,D错;B说法正确。
选B。
15.
为监测某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的长方体流量计。
该装置由绝缘材料制成,其长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口。
在垂直于上下底面方向加一匀强磁场,前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极。
污水充满管口从左向右流经该装置时,接在M、N两端间的电压表将显示两个电极间的电压U。
若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是( )
A.M端的电势比N端的高
B.电压表的示数U与a和b均成正比,与c无关
C.电压表的示数U与污水的流量Q成正比
D.若污水中正负离子数相同,则电压表的示数为0
答案 C
解析 由左手定则可判断N端聚集正电荷,M端聚集负电荷,所以M端电势比N端低,A错;对污水中任一带电微粒为研究对象,有q
=qvB⇒U=bvB,可见B错;U=bvB,Q=vbc得U=
可见U与Q成正比,C对;电压表的示数是一稳定值不会是0,D错。
选C。
16.已知某交变电流在一个周期内的波形如图所示,则该电流通过一阻值为10Ω的电阻时的发热功率是( )
A.16WB.18WC.22.5WD.28W
答案 D
解析 根据电流的热效应,在一个周期内交流电产生的热量Q=12×10×0.2×2J+22×10×(0.5-0.2)×2J=28J,所以发热功率P=
=
=28W,D对。
选D。
17.如图所示,两相邻有界匀强磁场的宽度均为L,磁感应强度大小相等、方向相反,均垂直于纸面。
有一边长为L的正方形闭合线圈向右匀速通过整个磁场。
用i表示线圈中的感应电流,规定逆时针方向为电流正方向,图示线圈所在位置为位移起点,则下列关于ix的图象中正确的是( )
答案 C
解析 线圈匀速通过磁场,0~L阶段内电流大小恒定不变,A、B错;在L~2L阶段内由楞次定律可知电流方向与0~L阶段电流方向相反,D错,C对。
选C。
18.我国计划在2017年底采用“长征五号”新一代大推力运载火箭发射“嫦娥五号”探测器,有望重启月球“探亲”之旅。
假设火箭中有一质量为1kg的物体静止地放在台式测力计上,则在火箭加速上升的初始阶段,测力计的示数可能是( )
A.5NB.10NC.20ND.25N
答案 CD
解析 火箭加速上升的初始阶段,测力计对物体的作用力大于物体的重力,所以测力计的示数可能是20N或25N,选C、D。
19.某实验小组用图示装置探究影响平行板电容器电容的因素。
若两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。
实验中,假定极板所带电荷量不变,下列判断中正确的是( )
A.保持S不变,增大d,则C变小,θ变大
B.保持S不变,增大d,则C变大,θ变小
C.保持d不变,减小S,则C变小,θ变大
D.保持d不变,减小S,则C变大,θ变小
答案 AC
解析 极板所带电荷量Q不变,由C=
可知S不变,d增大,C减小,由C=
可知C减小,Q不变,则U增大,静电计指针偏角θ变大,A对,B错;保持d不变,减小S,则C减小,Q不变,U增大,θ变大,C对,D错。
选A、C。
20.如图所示,一小球套在倾角为37°的固定直杆上,轻弹簧一端与小球相连,另一端固定于水平地面上O点。
小球由A点静止释放,它沿杆下滑到达最低点C时速度恰为0。
A、C相距0.8m,B是A、C连线的中点,OB连线垂直AC,小球质量为1kg,弹簧原长为0.5m,劲度系数为40N/m,sin37°=0.6,g取10m/s2。
则小球从A到C过程中,下列说法正确的是( )
A.小球经过B点时的速度最大
B.小球在B点时的加速度为6m/s2
C.弹簧弹力对小球先做正功后做负功
D.小球从A到B过程和从B到C过程摩擦力做功相等
答案 BD
解析 小球合外力等于0时速度最大,在B点时由于弹簧弹力为k(l-OB)=40N/m×(0.5-0.3)m=8N,方向垂直杆向上,重力垂直于杆的分力为mgcosθ=1×10×0.8N=8N,方向垂直于杆向下,所以小球在B点时合外力F=mgsinθ=1×10×0.6N=6N,所以经过B点时速度不是最大,A错;此时加速度a=
=
=6m/s2,B对;在AB段弹簧弹力与小球位移夹角大于90°,所以做负功,BC段做正功,C错;A、C两点小球速度为0,由图形的对称性知AB过程和BC过程摩擦力做功相等,D对。
选B、D。
21.如图所示,一足够长的斜面体静置于粗糙水平地面上,一小物块沿着斜面体匀速下滑,现对小物块施加一水平向右的恒力F,当物块运动到最低点之前,下列说法正确的是( )
A.物块与斜面体间的弹力增大
B.物块与斜面体间的摩擦力增大
C.斜面体与地面间的弹力不变
D.斜面体与地面间的摩擦力始终为0
答案 ABD
解析 加力F后,物块与斜面体间的弹力增大Fsinθ,θ为斜面倾角,A对;物块与斜面体间的摩擦力增大μFsinθ,B对;分析斜面体的受力,竖直方向上,由于摩擦力和压力都变大,所以斜面体对地的作用力大于物块的重力,C错;未加力F时,物块匀速下滑,说明μ=tanθ,加水平力F后,斜面体在水平方向受力有(mgcosθ+Fsinθ)sinθ=μ(mgcosθ+Fsinθ)·cosθ,所以斜面体与地面间的摩擦力不存在,为0,D对。
选A、B、D。
三、非选择题:
共174分。
第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第33~38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:
共129分。
22.(6分)某兴趣小组设计了一个寻求碰撞前后不变量的实验。
实验器材有:
打点计时器、低压交流电源(f=50Hz)、纸带、刻度尺、表面光滑的平直金属轨道、带撞针的小车甲、带橡皮泥的小车乙、天平。
该小组实验的主要步骤有:
A.用天平测出甲的质量m1=0.50kg,乙的质量m2=0.25kg
B.更换纸带重复操作三次
C.接通电源,并给甲车一定的初速度v甲
D.将平直轨道放在水平桌面上,在其一端固定打点计时器,连接电源
E.将小车甲靠近打点计时器放置,在车后固定纸带,将小车乙静止地放在平直轨道中间位置
(1)上述实验步骤合理的顺序为________。
(2)从打下的纸带中,选取比较理想的一条,如下图所示,请补充完成下表(均保留两位有效数字)。
甲车
乙车
甲乙整体
m/kg
0.50
0.25
0.75
v/(m·s-1)
0
0
mv
0
mv2
0
(3)根据以上数据寻找出碰撞前后不变量的表达式为______________。
答案
(1)ADECB(2分)
(2)(2分)
甲车
乙车
甲乙整体
m/kg
0.50
0.25
0.75
v/(m·s-1)
3.0
0
2.0
6.0
0
2.7
mv
1.5
0
1.5
mv2
4.5
0
3.0
(3)m甲v甲+m乙v乙=(m甲+m乙)v共或m甲v甲=(m甲+m乙)v共(2分)
解析
(1)先进行实验准备测物体质量A,放置轨道D、摆放物体E,然后进行实验C,重复实验B,所以合理顺序为ADECB。
(2)AC段是碰撞前甲车的运动,打点时间间距为0.02s,所以v甲=3m/s,
=6.0,mv=1.5,mv2=4.5;FH段是碰撞后甲、乙整体的运动情况,所以v甲乙=
m/s=2m/s,
=2.7,mv=1.5,mv2=3.0。
(3)通过数据分析,可得不变量的表达式为m甲v甲=(m甲+m乙)v共或m甲v甲+m乙v乙=(m甲+m乙)v共。
23.(9分)某同学设计了一个“测定电源电动势和内阻”的实验,可供选择的器材如下:
A.待测干电池一节
B.电流表A(量程为0~60mA,内阻为RA=18Ω)
C.电压表V(量程为0~3V,内阻RV约3kΩ)
D.滑动变阻器R1(0~5Ω)
E.滑动变阻器R2(0~30Ω)
F.定值电阻R3(阻值为2Ω)
G.定值电阻R4(阻值为10Ω)
(1)为完成实验,滑动变阻器应该选________,定值电阻应该选________(填写器材后面的代号);
(2)请完善图a中的电路图;
(3)根据图b中已描的点画出UI图象,由图象得该电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω(结果保留三位有效数字)。
答案
(1)R2 R3(各1分)
(2)如图甲所示(3分)
(3)画图线如图乙所示(2分) 1.47(1.45~1.49) 1.05(1.00~1.20)(各1分)
解析
(1)一节干电池电动势为1.5V,电流表最大量程60mA,所以起限流作用的滑动变阻器用30Ω的R2,改变滑动变阻器阻值,为保护电流表,可用2Ω的R3并联分流。
(2)电压表测路端电压,结合
(1)中分析,电路图见答案。
(3)让图中各点均匀分布在直线两侧作图,由U=E-Ir可知纵截距E=1.47V,内阻r=1.05Ω。
24.(12分)如图所示,在xOy平面内,有一以O为圆心、R为半径的半圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直坐标平面向里,磁感应强度大小为B。
位于O点的粒子源向第二象限内的各个方向连续发射大量同种带电粒子,粒子均不会从磁场的圆弧边界射出。
粒子的速率相等,质量为m、电荷量为q(q>0),粒子重力及粒子间的相互作用均不计。
(1)若粒子带负电,求粒子的速率应满足的条件及粒子在磁场中运动的最短时间;
(2)若粒子带正电,求粒子在磁场中能够经过区域的最大面积。
解析
(1)粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力qvB=m
①(1分)
据题意得几何关系r≤
②(2分)
解得v≤
③(1分)
又粒子在磁场中做圆周运动的周期
T=
④(1分)
通过比较所有粒子在磁场中运动的轨迹可得,沿y轴正向射入磁场中的粒子在磁场中运动时间最短,则t=
⑤(2分)
由④⑤得t=
。
(1分)
(2)分析可得,粒子在磁场中能经过的区域为半圆,如图中阴影部分,由几何知识可得该半圆的半径r′=
R⑥(2分)
面积S=
πr′2⑦(1分)
由⑥⑦得S=
πR2。
(1分)
25.
(20分)如图所示,一劲度系数很大的轻质弹簧下端固定在倾角θ=30°的斜面底端,将弹簧上端压缩到A点锁定。
一质量为m的小物块紧靠弹簧上端放置,解除弹簧锁定,小物块将沿斜面上滑至B点后又返回,A、B两点的高度差为h,弹簧锁定时具有的弹性势能Ep=
mgh,锁定及解除锁定均无机械能损失,斜面上A点以下部分的摩擦不计,已知重力加速度为g。
求:
(1)物块与斜面间的动摩擦因数;
(2)物块在上滑和下
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