届天津市红桥区高三下学期第二次模拟考试物理试题解析版.docx
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届天津市红桥区高三下学期第二次模拟考试物理试题解析版
天津市红桥区2018届高三下学期第二次模拟考试物理试题
一、选择题
1.如图所示,将光滑的小球放在竖直挡板和倾角为
的固定斜面间。
若以挡板底端为轴缓慢向左转动挡板至水平位置,则在此过程中()
A.球对斜面压力先减小再增大
B.球对挡板的压力逐渐减小
C.球对挡板压力先减小再增大
D.球对斜面的压力逐渐增大
【答案】C
【解析】小球受力分析如图,将挡板对小球F1与斜面对小球的力F2合成,其合力与重力等大反向如图:
挡板转动时,挡板给球的弹力F1与斜面给球的弹力F2合力大小方向不变,其中F2的方向不变,如上图所示,若以挡板底端为轴缓慢向左转动挡板至水平位置,F1的方向变化如图中a、b、c的规律变化,为满足平行四边形定则,其大小变化规律是先减小后增大的,其中挡板与斜面垂直时即图中c为最小,再往后又增大,与此对应,F2的大小为一直减小,根据牛顿第三定律可得,球对挡板的弹力先减小后增大,球对斜面的力一直减小,故C正确,ABD错误。
2.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab=Ubc实线为一带负电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹。
上的两点,据此可知()
A.三个等势面中,a点电势最高
B.带电质点通过P点的电势能比Q点小
C.带电质点通过P点的动能比Q点大
D.带电质点通过P点时的加速度比Q点小
【答案】A
3.如图所示,电路的左侧是一个电容为C的电容器,电路的右侧是一个单匝环形导体,环形导体所围的面积为S,在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小随时间变化的规律如右图所示。
则在0~
时间内电容器()
A.上极板带正电,所带电荷量为
B.上极板带正电,所带电荷量为
C.上极板带负电,所带电荷量为
D.上极板带负电,所带电荷量为
【答案】A
故选A.
考点:
法拉第电磁感应定律;电容;闭合电路的欧姆定律.
点评:
解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律,会根据楞次定律判断感应电动势的方向,以及掌握电容器的带电量
.
4.如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时,该波恰传播到x轴上的质点B处,受点A在负的最大位移处。
在t=0.6s时,质点A恰第二次出现在正的最大位移处,则()
A.该波的周期为0.6s
B.该波的波速等于4m/s
C.t=0.6s时,质点B在平衡位置处且向上运动
D.t=0.6s时,质点C在平衡位置处且向上运动
【答案】D
【解析】从t=0开始到在t=0.6s时,质点A从图示位置开始恰第二次出现在正的最大位移处,所以有:
,解得:
T=0.4s,故A错误;由波形图得到波长为:
λ=2m,波速为:
,故B错误;画出t=0.6s时波形图,如图所示:
采用波形平移法可知,质点B在平衡位置处且向下运动,质点C在平衡位置处且向上运动,故C错误,D正确。
所以D正确,ABC错误。
5.银河系的恒星中有一些是双星,某双星由质量不等的星体S1和S2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点0做匀速圆周运动;由天文观测得其周期为T,S1到0点的距离为r1,S1和S2的距离为r,已知万有引力常量为G,由此可求出S2的质量为()
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】设星体S1和S2的质量分别为m1、m2,星体S1做圆周运动的向心力由万有引力提供得即:
,解得:
,故D正确,ABC错误。
6.已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大,则两种光()
A.若蓝光照射某金属可以发生光电效应,则红光照射时也-定可以发生光电效应
B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中,红光折射角较大
C.从该玻璃中射入空气发生全反射时,蓝光临界角较大
D.用同-装置进行双缝干涉实验,蓝光的相邻条纹间距较小
【答案】BD
【解析】根据题意,蓝光的折射率大,则蓝色光的频率大,根据光电效应发生的条件可知,若蓝光照射某金属刚好可以发生光电效应,则红光照射时不能生光电效应,故A错误;蓝光的折射率大,从以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中,红光折射角较大,故B正确;从玻璃射入空气发生全反射时的临界角由公式
,红光的折射率小,则临界角较大,故C错误;根据
,蓝光的波长较短,则蓝光的相邻条纹间距较小,故D正确。
所以BD正确,AC错误。
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,原子的电势能减少
B.微观粒子也具有波动性,粒子动量越大其对应的波长越长
C.α射线是由原子核放射出的風核,与
射线和射线相比它具有很强的电离作用
D.电础波的波长越短,其波动性越明显.
【答案】AC
【解析】氢原子由较高能级跃迁到较低能级时,电子的轨道半径减小,根据
,知,电子的动能增加,由于原子的能量减小,则原子的电势能减小,故A正确;依据德布罗意波长公式
,可知微观粒子的动量越大,其对应的波长就越短,故B错误;α射线是由原子核放射出的氦核,与
射线和射线相比它具有很强的电离作用,故C正确;光的波长越长,越容易衍射,其波动性越明显;波长越短,越不容易衍射,其粒子性越显著,故D错误。
所以AC正确,BD错误。
8.在家用交流稳压器中,变压器的原、副线圈都带有滑动头,如图所示,当变压器输入电压发生变化时,可上下调节P1、P2的位置,使输出电压基本稳定在220V上。
现发现输出电压高于220V,下列措施可能的是()
A.P1不动,将P2向上移
B.P2不动,将P1向上移
C.P1向下移,将P2向上移
D.P1向上移,将P2向下移
【答案】BD
【解析】当P1不动,将P2向上移时,副线圈的匝数增加,输出的电压将会增加,故A错误;当P2不动,将P1向上移时,原线圈的匝数增加,根据电压与匝数成正比可知,此时输出的电压将会减小,故B正确;当将P1向下移,同时P2向上移时,原线圈的匝数减小,副线圈的匝数增加,根据电压与匝数成正比可知,此时输出的电压将会增加,故C错误;当将P1向上移,同时P2向下移时,原线圈的匝数增加,副线圈的匝数减小,根据电压与匝数成正比可知,此时输出的电压将会减小,故D正确。
所以BD正确,AC错误。
二、实验题
9.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,0为橡皮条与细绳的结点,OB和0C为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果面出的力的图示,下列说法中正确的是_____。
A、图乙中的F是由平行四边形法则得到的力F1和F2合力的理论值,F′是力F1和F2合力的实际测量值
B、图乙的F′是由平行四边形法则得到的力F1和F2合力的理论值,F是力F1和F2合力的实际测量值
C、在实验中采用的科学方法是等效替代法
D、在实验中采用的科学方法是控制变量法
【答案】BC
【解析】图乙的F′是由平行四边形法则得到的力F1和F2合力的理论值,F是力F1和F2合力的实际测量值,故B正确,A错误;合力与分力是等效替代的关系,所以本实验采用的等效替代法。
故C正确,D错误。
所以BC正确,AD错误。
10.在“碰撞中的动量守恒”实验中,仪器按要求安装好后开始实验,第一次不放被碰小球,第二次把被碰小球直接静止放在斜樁末端的水平部分,在白纸上记录下重锤位置和各小球落点的平均位置依次为0、A、B、C,设入射小球和被碰小球的质层依次为m1、m2,则下列说法中正确的有(_______)
A.第一、二次入射小球的落点浓次是B、A
B.入射小球的质量可以小于被碰小球的质量
C.第二次入射小球和被碰小球将同时落地
D.芯碰撞过程动量守恒,误差范围内满足:
m1·AB=m2·0C
【答案】AD
【解析】入射小球和被碰小球相撞后,被碰小球的速度增大,入射小球的速度减小,碰前碰后都做平抛运动,高度相同,落地时间相同,所以B点是没有碰时入射小球的落地点,A碰后入射小球的落地点,C碰后被碰小球的落地点,故A正确;为防止两球碰撞后入射球反弹,入射球的质量要大于被碰球的质量,故B错误;两球碰后都做平抛运动,竖直高度相同,它们在空中的运动时间相等,由于被碰球先离开斜槽入射球后离开斜槽,被碰球先落地,入射球后落地,故C错误;如果两球碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
m1v1=m1v2+m2v3,小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间t相等,上式两边同时乘以t得:
m1v1t=m1v2t+m1v3t,得:
m1OB=m1OA+m2OC,即:
m1AB=m2OC,故D正确。
所以AD正确,BC错误。
11.用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组的电动势E和内阻r,又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线。
A.电压表V1(量程5V、内阻很大)
B.总压表V2(量程3V、内阻很大)
C.电流表A(量程3A、内阻很小)
D.滑动变阻器R(最大阻值10Ω、额定电流3A)
E.小灯泡(2.5V、5W)
F.电池组(电动势E内阻r)
G.开关一只,导线若干
实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现:
若电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数减小。
(1)请将设计的实验电路图在下方的虚线方框中补充完整________________。
(2)每一次操作后,同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数,组成两个坐标点(I、U1)、(I、U2),标到U-I坐标中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如下图所示,则电池组的电动势E=_______V、内阻______Ω.(结果保留两位有效数字)
(3)在U-I坐标中两条图线在P点相交,此时小灯泡的阻值为______Ω,电池组的总功率为______W(结果保留三位有效数字)。
【答案】
(1).
(2).
(2)4.5;(3).1.0;(4).(3)1.25;(5).9.00.
【解析】
(1)伏安法测电源电动势与内阻实验中,电压表测路端电压,电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值的增大而增大;描绘小灯泡伏安特性曲线实验中,电流表测流过灯泡的电流,灯泡两端电压随滑动变阻器接入电路电阻的增大而减小;调节滑动变阻器时,电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数减小,则测路端电压,V2测灯泡两端电压,电路图如图所示:
(2)由图示电源U-I图象可知,图象纵轴截距为4.5,则电源电动势:
E=4.5V,电源内阻
,
(3)由图示图象可知,两图线交点坐标值为:
U=2.5V,I=2.0A,此时,灯泡电阻:
,电源总功率:
P=EI=4.5×2.0=9.00W。
三、计算题
12.如图所示,长为L的细绳竖直悬挂着一质量为3m的小球A,恰好紧挨着放置在水平面上质量为m的物块B。
现保持细绳绷直,把小球向左上方拉至细绳与整直方向成60º的位置,然后释放小球。
小球到达最低点时恰好与物块发生碰撞,而后小球向右摆动的最大高度为
L,碰后物块向右滑行的距离恰为4.5L,求物块B与地面之间的动摩擦因数μ。
【答案】μ=0.25
【解析】试题分析:
小球向下摆动和向上摆动过程机械能都守恒,根据机械能守恒分别求出碰撞前后小球的速度大小。
根据动量守恒定律求出碰撞后物块的速度大小,根据动能定理研究向右滑动过程,求出物块与水平面间的动摩擦因数。
小球A下摆过程根据机械能守恒,由机械能守恒定律得:
解得碰前A的速度:
小球A向右摆动过程机械能守恒,由机械能守恒定律得:
,
解得:
A、B碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
物块B滑动过程由动能定理得:
解得:
μ=0.25
点睛:
本题主要考查了动量守恒定律与机械能守恒定律的应用,分析清楚物体运动过程是解题的前提,A、B碰撞过程系统内力远大于外力,系统动量守恒,应用机械能守恒定律、动量守恒定律与动能定理可以解题。
13.如图所示,用质量为M的绝缘管做成的圆形轨道竖直固定在水平面上,圆心与坐标原点重合,在Ⅰ、Ⅱ象限有垂直轨道平面的水平匀强磁场,在Ⅳ象线有竖直向下的匀强电场.一个带正电荷,电量为q,质量为m的小球A从图中位置由静止释放开始运动,刚好能通过最高点。
不计一切摩擦,电量保持不变,轨道半径为R,R远大于管道的内径,小球直径略小于管道内径,小球可看成质点,求:
(1)电场强度E;
(2)若小球在第三次到最高点时,刚好对轨道无压力,求磁感应强度B。
【答案】
(1)
(2)
【解析】试题分析:
因为小球刚好能绕圆管做圆周运动,则在最高点的速度为零,根据动能定理求出匀强电场的电场强度;根据动能定理求出第三次到达最高点的速度,抓住重力和洛伦兹力的合力提供向心力求出磁感应强度的大小。
(1)第一次小球恰能达到最高点,到最高点速度为零则:
EqR=mgR,
解得:
(2)小球第三次到达最高点时,对轨道无压力,此时:
小球从第一次到达最高点至第三次到达最高点的过程,由动能定理可得:
联立解得:
点睛:
本题主要考查了带电小球在磁场与电场中的应用,综合考查了动能定理、牛顿第二定律,综合性较强,分析清楚小球运动过程、知道在最高点小球对轨道压力为零时向心力的来源是解题的关键。
14.如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,底边bc水平,金属线框的质量为m,电阻为R.在金属线框的下方有一水平方向的匀强磁场区域,MV和M′N′是匀强磁场区域的上下边界,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直.现金属线框从磁场上方某一高度处由静止开始下落,图乙是金属线框由开始下落到完全穿过磁场区域瞬间的速度-时间图象,图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量,重力加速度为B,忽略空气阻力.求:
(1)开始时线框bc边距磁场上边界MN的高度H及金属框的边长;
(2)磁场的磁感应强度;
(3)金属线框在整个穿越磁场过程中所产生的热量.
【答案】
(1)
;
(2)
(3)
【解析】试题分析:
由图象可知,金属框刚进磁场时速度为v1,由自由落体运动的规律求下落的高度H,金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动,根据时间和速度求出金属框的边长;金属线框进入磁场做匀速直线运动时,重力和安培力平衡,推导出安培力与速度的表达式,由平衡条件可求出磁感应强度B;线框的机械能减小转化为内能,由能量守恒定律求出热量。
(1)由图象可知,开始时线框bc边距磁场上边界MN的高度 :
金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动,速度为v,运动时间为
,
所以金属框的边长:
L=
(2)金属框进入磁场过程,金属框所受的安培力等于重力:
mg=BIL
电流为:
感应电动势为:
联立解得:
(3)线框在整个穿越磁场过程中所产生的热量由进入过程和穿出过程两部分组成:
t1到t2时间内,根据能量守恒定律得:
产生的热量为:
Q1=mgL=mgv1(t2-t1);
t3到t4时间内产生的热量为:
故金属线框在整个穿越磁场过程中所产生的热量:
点睛:
本题主要考查了电磁感应与力学知识简单的综合,能由图象读出线框的运动情况,根据平衡条件和能量守恒定律等力学规律来解答本题,要加强练习,培养自己识别、理解图象的能力和分析、解决综合题的能力。
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- 天津市 红桥区 下学 第二次 模拟考试 物理试题 解析