高三物理第三次模拟试题含答案解析.docx
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高三物理第三次模拟试题含答案解析
高三第三次模拟理综物理试题
二、选择题(本大题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中.14~17题只有一项符合题目要求.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)
1.在光滑水平面上,a、b两球沿水平面相向运动。
当两球间距小于或等于L时,受到大小相等、相互排斥的水平恒力作用;当两球间距大于L时,则相互作用力为零。
两球在相互作用区间运动时始终未接触,两球运动的v-t图象如图所示,则
A.a球质量小于b球质量
B.t1时刻两球间距最小
C.0-t2时间内,两球间距逐渐减小
D.0-t3时间内,b球所受排斥力方向始终与运动方向相反
【答案】C
【解析】从速度时间图象可以看出b小球速度时间图象的斜率绝对值较大,所以b小球的加速度较大,两小球之间的排斥力为相互作用力大小相等,根据知,加速度大的质量小,所以b小球质量较小,故A错误;二者做相向运动,所以当速度相等时距离最近,即t2时刻两小球最近,之后距离又开始逐渐变大,所以B错误,C正确;b球0-t1时间内匀减速,所以0-t1时间内排斥力与运动方向相反,D错误.故选C.
2.如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场,经过△t时间从C点射出磁场,OC与OB成60°角。
现将带点粒子的速度变为,仍从A点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为
A.2△tB.△t
C.3△tD.△t
【答案】A
【解析】设圆形磁场区域的半径是R,以速度v射入时,半径,根据几何关系可知,,所以r1=R;运动时间;
以速度射入时,半径
设第二次射入时的圆心角为θ,根据几何关系可知:
所以θ=120°
则第二次运动的时间为:
,故选A.
点睛:
带电粒子在磁场中运动的题目解题基本步骤为:
定圆心、画轨迹、求半径,同时还利用圆弧的几何关系来帮助解题.
3.如图所示,一个小型水电站,其交流发电机的输出电压U1一定,通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电,输电线的总电阻为R。
T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1,它的输出电压和输出功率分别为U2和P2;T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3,它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.下列说法正确的是
A.当用户的用电器增多时,U2减小,U4变小
B.当用户的用电器增多时,P1变大,P3减小
C.输电线上损失的功率为
D.要减小线路的损耗,应增大升压变压器的匝数比,同时应增大降压变压器的匝数比
【答案】D
点睛:
解决本题的关键知道输出功率决定输入功率,输入电压决定输出电压,输出电流决定输入电流.知道升压变压器的输出电压、功率与降压变压器的输入电压、功率之间的关系.
4.如图所示,吊车下方吊着一个质量为500kg的重物,二者一起保持恒定的速度v=1m/s沿水平方向做匀速直线运动。
某时刻开始,吊车以10kW的恒定功率将重物向上吊起,经t=5s重物达到最大速度。
忽略空气阻力,取g=10m/s2。
则在这段t时间内
A.重物的最大速度为2m/sB.重物克服重力做功的平均功率为9.8kW
C.重物做匀变速曲线运动D.重物处于失重状态
【答案】B
【解析】竖直方向重物能达到的最大速度,则重物的最大速度为,选项A错误;达到最大速度时克服重力做功:
,则重物克服重力做功的平均功率为,选项B正确;因竖直方向做加速度减小的变加速运动,故合运动不是匀变速运动,选项C错误;重物向上做加速运动,故处于超重状态,选项D错误;故选B.
5.下列说法正确的是
A.一群处于n=5的激发态的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射出10种不同频率的光
B.在光电效应实验中,用同种频率的光照射不同的金属表面,从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大,则这种金属的逸出功W0越大
C.氡元素的半衰期为3.8天,若有8个氡原子核,则7.6天后还剩2个氡原子核未衰变
D.某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变,核内中子数减少了5个
【答案】AD
6.已知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动,经过时间t(t小于航天器的绕行周期),航天器运动的弧长为s,航天器与月球的中心连线扫过角度为θ,万有引力常量为G,则()
A.航天器的轨道半径为B.航天器的环绕周期为
C.月球的质量为D.月球的密度为
【答案】BC
【解析】根据几何关系得:
.故A错误;经过时间t,航天器与月球的中心连线扫过角度为θ则:
,得:
.故B正确;由万有引力充当向心力而做圆周运动,所以:
所以:
.故C正确;人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动,月球的半径等于r,则月球的体积:
V=πr3,月球的密度为.故D错误.故选BC.
7.利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。
如图所示是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,当元件中通入图示方向的电流I时,C、D两侧面会形成一定的电势差U。
下列说法中正确的是
A.若C侧面电势高于D侧面,则元件中形成电流的载流子带负电
B.若C侧面电势高于D侧面,则元件中形成电流的载流子带正电
C.在地球南、北极上方测地磁场强弱时,元件工作面竖直放置时U最大
D.在地球赤道上方测地磁场强弱时,元件工作面竖直放置且与地球经线垂直时,U最大
【答案】AD
【解析】若元件的载流子是自由电子,由左手定则可知,电子受到的洛伦兹力方向向D侧面偏,则C侧面的电势高于D侧面的电势.故A正确;若元件的载流子是正电离子,由左手定则可知,正电离子受到的洛伦兹力方向向D侧面偏,则D侧面的电势高于C侧面的电势,故B错误;在测地球南、北极上方的地磁场强弱时,因磁场竖直方向,则元件的工作面保持水平时U最大,故C错误;地球赤道上方的地磁场方向水平,在测地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持竖直,当与地球经线垂直时U最大.故D正确.故选AD.
点睛:
解决本题的关键知道霍尔效应的原理,知道电子受到电场力和洛伦兹力平衡,注意地磁场赤道与两极的分布.
8.如图所示,在真空中,+Q1和−Q2为固定在x轴上的两个点电荷,且Q1=4Q2,,a、b、c为P两侧的三个点,则下列说法中正确的是
A.P点电场强度为零,电势也为零
B.b、c两点处,一定有电势φb>φc且电场强度Eb>Ec
C.若将一试探电荷+q从a点沿x轴移至P点,则其电势能增加
D.若将一试探电荷-q从a点静止释放,则其经过P点时动能最大
【答案】CD
【解析】P点的场强为;P点的电势:
,选项A错误;因P点的场强为零,则P点右侧电场线向右,因顺着电场线电势降低可知,φb>φc,因bc的具体位置不确定,则不能确定两点场强的关系,选项B错误;P点左侧电场线向左,则P点电势高于a点,若将一试探电荷+q从a点沿x轴移至P点,则其电势能增加,选项C正确;若将一试探电荷-q从a点静止释放,则电荷将沿aP向右加速运动,到达P点后受到向左的电场力做减速运动,可知其经过P点时动能最大,选项D正确;故选CD.
三、非选择题:
(一)必考题
9.如图所示,某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解。
A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负。
A连接质量不计的细绳,并可沿固定的圆弧形轨道移动。
B固定不动,通过光滑铰链连接一轻杆,将细绳连接在杆右端O点构成支架,调整使得O点位于圆弧形轨道的圆心处,保持杆沿水平方向。
随后按如下步骤操作:
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ;
②对两个传感器进行调零;
③用另一绳在O点悬挂住一个钩码,记录两个传感器读数;
④取下钩码,移动传感器A,改变θ角,重复上述步骤①②③④,得到图示数据表格a。
(1)根据表格a,可知A传感器对应的是表中的力____(填“F1”或“F2”),
并求得钩码质量为__kg(保留一位有效数字);
(2)换用不同钩码做此实验,重复上述实验步骤,得到数据表格b。
则表格b中30°所对应的F2空缺处数据应为__N;
(3)实验中,让A传感器沿圆心为O的圆弧形(而不是其它的形状)轨道移动的主要目的是(单选):
___
A.方便改变A传感器的读数
B.方便改变B传感器的读数
C.保持轻杆右端O的位置不变
D.方便改变细绳与杆的夹角θ
【答案】
(1).
(2).(3).(4).C
【解析】
(1)因绳子只能提供拉力,故A传感器对应的是表中力F1,对节点O受力分析有F1sin30°=mg,解得m=0.05Kg
(2)对于O点,受力平衡,O点受到F1、F2即钩码向下的拉力,根据几何关系可知,
F2=F1cos30°=1.103×=0.955N,因为B受到的是压力,所以F2空缺处数据应为-0.955N.
(3)实验中,让A传感器沿圆心为O的圆弧形轨道移动的主要目的是:
保持轻杆右端O的位置不变,从而保证OB水平,故选C.
10.根据如图甲电路,可以测出定值电阻R0的阻值以及电源的电动势E和内阻r,图中R是电阻箱(0~999.9Ω),两个电表都是相同的电压表(分别用V1和V2表示,对应的示数分别为U1、U2)。
(1)请在虚线框内画出图甲中实物连接电路所对应的电路图(原理图)__________;
(2)接通电源进行实验,调节电阻箱R,当其各旋盘位置及两电表(没有标出刻度值)示数如图乙所示。
可读得电阻箱的阻值R=___,已知此时V1的读数为U1=2.60V时,则V2的读数应该为U2=___V,可求得定值电阻R0=___(此空保留3位有效数字);
(3)测出R0后,再次调整电阻箱R,改变并记录多组的(R,U1,U2)值。
A、B两位同学根据表格中的数据,分别画出如下图丙中的(A)、(B)图线。
假设图中的纵截距和横截距均已得出(即图中a1、a2和b1、b2为已知),则由图线(A)可得出电源电动势E=___;由图线(B)可得出电源内电阻r=___。
【答案】
(1).
(2).(3).(4).(5).(6).
【解析】
(1)根据图甲所示实物电路图作出实验电路图如图所示:
(2)由图示电阻箱可知,电阻箱示数为:
R=0×100Ω+1×10Ω+7×1Ω+1×0.1Ω=17.1Ω;
V1的读数为U1=2.60V时,由图示电压表可知,则V2的读数应该为U2=1.40V,
电路电流,得定值电阻;
(3)由图示电路图可知,在闭合电路中,电源电动势:
E=U1+Ir=U1+r,则U1=E-U2,
由图(A)所示图象可知,电源电动势:
E=a1;
在闭合电路中,E=I(R+R0+r)=(R+R0+r),则R=ER0-R0-r,由图(B)所示图象可知,-b1=-R0-r,电源内阻:
r=b1-R0;
点睛:
本题考查了作电路图、电阻箱与电压表读数、求电阻、求电源电动势与内阻;根据电路图应用欧姆定律求出图象的函数表达式,根据函数表达式与对应的图象即可求出电源的电动势与内阻.
11.如图甲所示,边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置处在方向竖直向上、磁感应强度为B=0.8T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合。
在水平力F的作用下,线框由静止开始向左运动,经过5s被拉出磁场区域,此过程中利用电流传感器测得线框中的电流强度I随时间t变化的图象如图乙所示
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