广州市白云中学高三物理三模测试.doc

广州市白云中学高三物理三模测试一、选择题：（每题4分，选不全得2分，错选不得分）1、物理学在研究实际问题时，常常进行科学抽象，即抓住研究问题的主要特征，不考虑与当前研究问题无关或影响较小的因素，建立理想化模型下列选项是物理学中的理想化模型的有 A质点 B自由落体运动 C力的合成 D加速度2、据调查每年有280万人直接或者间接死于装修污染，装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一。目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出、射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是：A氡的半衷期为3.8天，若取4个氡核，经过7.6天就只剩下一个氡原子核了B衰变所释放的电子是原子核中的中子转化为质子和电子所产生的C射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力也最强D发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了43、如图甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F，F-t关系图象如图乙所示两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则A两物体做匀变速直线运动B两物体沿直线做往复运动C2s3s时间内两物体间的摩擦力逐渐减小D两物体间的摩擦力方向始终与力F的方向相同4、图2是街头变压器通过降压给用户供电的示意图变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，变阻R表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头P向下移动时，下列说法中错误的是 A相当于在增加用电器的数目BV1表的示数随V2表的示数的增大而增大CA1表的示数随A2表的示数的增大而增大图2D变压器的输入功率在增大5、如图所示,在方向向下的匀强电场中,一个带负电的小球被绝缘细线拴住在竖直面内做圆周运动,则 A.小球可能做匀速圆周运动B.当小球运动到最高点时,线拉力一定最小C.当小球运动到最高点时,电势能最大 D.小球在运动过程中,机械能一定不守恒6、汽车在平直的公路上行驶，某一段时间内汽车的功率随时间的变化如图所示，设汽车运动过程中受到的阻力不变，则在这一段时间内汽车的运动情况可能是（ ）t/s0P0P/W A汽车做匀速直线运动 B汽车做匀加速直线运动C汽年做加速度增加的加速直线运动 D汽车做加速度减小的加速直线运动7、下面列举的事例中正确的是 （ ）A伽利略认为力是维持物体运动的原因B牛顿最早成功的测出了万有引力常量C法拉第对电磁感应现象的研究，将人类带入了电气化时代D胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比8、如图3所示，在一固定水平放置的导体闭合圆环上方，有一条形磁铁，从离地面高h处，由静止开始下落，最后落在地面上下落过程中从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触若不计空气阻力，下面说法正确的是 A磁铁下落过程中，圆环中的电流方向先逆时针后顺时针（从 上向下看圆环） B磁铁下落过程中，磁铁的加速度始终小于g图3 C磁铁下落过程中，磁铁的机械能不变 D磁铁落地时的速率有可能大于9、A9如图4所示为一列简谐横波沿水平直线传播时某时刻的波形图，其波长为4m，若图中A点经过0.5s第一次到达下方最大位移处，以下说法正确的是 A若波向右传播，波速为6m/sB若波向右传播，波速为2 m/s C若波向左传播，波速为6 m/s 图4D若波向左传播，波速为2 m/s10下列现象中，属于光的干涉现象的是 A天空出现彩虹B阳光通过三棱镜形成彩色光带 C肥皂泡在阳光照耀下呈现彩色条纹D光通过一条很窄的缝后在光屏上呈现明暗相间的条纹第二部分 非选择题（共110分）二、非选择题部分共有8小题，共110分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。11、（12分）弹性势能是发生形变的物体所具有的能量。弹性势能跟形变的大小有关，例如弹簧的弹性势能跟弹簧被拉伸或压缩的长度（即形变量）有关，形变量越大，恢复原状时对外做的功越多，弹簧的弹性势能就越大。弹性势能跟形变量之间应该是怎样的定量关系呢？甲和乙两位同学为了解决这个问题，在实验室进行了探究弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系的实验。以下是两位同学经历的一些实验探究过程，请你根据题目要求回答问题。（1）（3分）甲同学在实验前提出了如下猜想：动能是物体运动具有的能量，动能的大小与运动速度有关，且跟运动速度的平方成正比，弹性势能是物体发生形变具有的能量，弹性势能的大小与形变有关，由此可以猜想弹性势能的大小也应该是跟形变量的平方成正比的关系。乙同学根据所学的物理知识用图像法从理论上证实了甲同学的猜想，他所用到的物理知识是：弹簧发生形变时弹力与形变量的关系F=kx，克服弹簧的弹力所做的功等于弹簧弹性势能的增加。请你完成甲同学的证明过程。AB（2）（3分）两位同学为了用实验来证实他们的猜想，设计了如图所示的实验装置。将轻弹簧放在光滑的水平轨道上，一端与轨道的A端固定在一起，另一端正好在轨道的B端处，轨道固定在水平桌面的边缘上，桌边悬一重锤，桌子放在水平的地板上。为了完成实验，还需下列那些器材？A秒表 B刻度尺 C白纸 D复写纸 E小球 F游标卡尺答： （3）（6分）如果在实验中，得到弹簧压缩量x和小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表：实验次序1234x/cm2.003.004.005.00s/cm10.2015.1420.1025.30从上面的实验数据，你能得出什么结论？再结合你学过的物理知识，能否推断出弹簧压缩时具有的弹性势能EP与压缩量x的平方成正比的关系?（要求写出分析过程）。12、（14分）如图甲所示为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端。 (1)为了探测黑箱，小明进行了以下几步测量： 用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻； 用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压； 用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流 你认为以上测量中不妥的有： (填序号)，理由是： .(2)含有电源的黑箱相当于一个等效电源(a、b是电源的两极)，小明想测定这个等效电源的电动势和内阻，设计了如图乙所示的测量电路，此电路同时能测出电阻R0的阻值。小明将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了三个电表的一系列示数记录在下面两个表格中。表格一电压表示数/V1.210.900.600.290电流表示数/A0.100.200.300.400.50表格二电压表示数/V1.401.311.221.081.00电流表示数/A0.100.200.300.400.50在图乙的坐标纸中分别作出R0的U-I图象和电源的U-I图象。根据作出的图象可以求出定值电阻R0=_，电源电动势E=_V，内电阻r=_若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得的定值电阻R0值_实际值；测得的电源电动势E的值_实际值，内阻r的测量值_实际值（横线上选填“大于、等于、小于”）13、某跳伞运动训练研究所，让一名跳伞运动员从悬停在高空的直升飞机中跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落研究人员利用运动员随身携带的仪器记录下了他的运动情况和受力情况。分析这些数据知道：该运动员打开伞的瞬间，高度为1000m，速度为20m/s此后的过程中所受阻力f与速度v2成比，即f=kv2数据还显示，下降到某一高度时，速度稳定为10m/s直到落地（一直竖直下落），人与设备的总质量为100kg，g取10m/s2（1）试说明运动员从打开降落伞到落地的过程中运动情况如何？定性大致作出这段时间内的vt图象（以打开伞时为计时起点）（2）求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a各为多大？（3）求从打开降落伞到落地的全过程中，空气对人和设备的作用力所做的总功？14、（13分）如图所示，一玩滚轴溜冰的小孩（可视作质点）质量为m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后平抛，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平已知圆弧半径为R=1.0m，对应圆心角为=1060，平台与AB连线的高度差为h=0.8m（计算中取g=10m/s2，sin530=0.8，cos530=0.6）求：（1）小孩平抛的初速度（2）小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力15、（14分）理论证明，取离星球中心无穷远处为引力势能的零势点时，以物体在距离星球中心为r处的引力势能可表示为：G为万有引力常数，M、m表示星球与物体的质量，而万有引力做的功则为引力势能减少已知月球质量为M、半径为R，探月飞船的总质量为m，月球表面的重力加速度为g，万有引力常数G（1）求飞船在距月球表面H（HR/3）高的环月轨道运行时的速度；（2）设将飞船从月球表面发送到上述环月轨道的能量至少为E有同学提出了一种计算此能量E的方法：根据，将（1）中的代入即可请判断此方法是否正确，并说明理由，如不正确，请给出正确的解法与结果（不计飞船质量的变化及其他天体的引力和月球的自转）16、（15分）有一平行板电容器，内部为真空，两个电极板的间距为d，每一个正方形电极板的长均为L。电容器内有一均匀电场， U为两个电极板间的电压，如图 所示。电子从电容器左端的正中央以初速v0射入，其方向平行于电极板之一边，并打在图上的D点。电子的电荷以表示，质量以m表示，重力可不计。回答下面各问题。（用已知物理量的字母表示）（1）求电子打到D点瞬间的动能（2）试问电子的初速v0至少必须大于何值，电子才能避开电极板，逸出电容器外？（3）若电容器内没有电场，只有垂直进入纸面的均匀磁场，其值固定为B。电子从电容器左端的正中央以平行于电极板之一边的初速v0射入，如图所示。若不计重力，则电子的初速 v0为何值，电子才能避开电极板，逸出电容器外？ 图甲Ddd/2Lvo图乙Ldd/2vo17、如图，光滑平行的水平金属导轨MN、PQ相距l，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OO1O1O矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场，磁感强度为B。一质量为m，电阻为r的导体棒ab，垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距d0。现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由静止开始运动，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计）。求：（1）棒ab在离开磁场右边界时的速度；（2）棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能；（3）试分析讨论ab棒在磁场中可能的运动情况。18、光滑水平地面上放着一辆原静止的两端有挡板的小车，车长L=1m，将一块原以v0=5m/s的初速向右运动的大小可忽略的铁块放在小车的正中间，如图所示。小车与铁块的质量均等于m，它们之间的动摩擦因数，铁块与挡板碰撞过程机械能没有损失，且碰撞时间可以忽略不计。g取10m/s2，求：（1）铁块与小车间相对静止时的速度多大？（2）铁块与小车的挡板总共有多少次接触？（3）从铁块放到小车上算起到两者相对静止经过多长时间？广州市白云中学高三物理三模测试答案第一题第二题第三题第四题第五题ABBDBAD第六题第七题第八题第九题第十题ADCDABADC11、答案：（1）画出F=kx的函数图像，如图所示。（1分） 若将弹簧在外力作用下从原长（x=0）缓慢压缩x，此过程中外力克服弹力所做的功W即为图中阴影部分的“面积”，即：（1分）由克服弹力所做的功等于弹簧弹性势能的增加，所以弹簧压缩x所具有的弹性势能为： （1分）（2）BCDE （3分） （3）从实验数据可以得到：小球离开桌面的水平位移s跟弹簧的压缩量x成正比，即（2分） 小球在轨道上弹出的过程中，机械能守恒： （m为小球的质量，v是小球离开轨道时的速度）（1分） 小球离开轨道后做平抛运动，则有： （h是轨道的B端离地面的高度）（1分） 由可得：（1分） 由 故有：（1分）12：答案：1）、(2分)；中不能用电阻挡直接测含源电路的电阻，中可能会造成短路。（2）图略（每图2分）；2.0（1.92.1），1.50（1.481.52），1.0（0.81.2）（每空1分）；大于；小于；小于；（每空1分）13、（1）答：当打开降落伞后，重力小于阻力，运动员向下做减速运动。速度减小，阻力减少，所以运动员做加速度减少的变减速直线运动。当重力等于阻力时，运动员开始做匀速直线运动。V-t图象如图：（2）速度稳定为10m/s直至落地，此时有G=f1=kv2 k=10 N.S2/m2又打开伞瞬间:F合=G-f2 且f2=kv22 v2=20m/s a=-30m/s2即加速度大小为30 m/s2,负号表示方向向上.(3)以打开伞为初状态,至落地为未状态,由动能定理得:Wf+WG=-又WG=mghWf=-9.85105 J 14、解（1）由于小孩无碰撞进入圆弧轨道，即小孩落到A点时速度方向沿A点切线方向，则 （2分） 又由得（2分）而 （1分）联立以上各式得（1分） （2）设小孩到最低点的速度为，由机械能守恒，有 （2分） 在最低点，据牛顿第二定律，有 （2分）代入数据解得FN=1290N （1分）由牛顿第三定律可知，小孩对轨道的压力为1290N （2分）15、(1)解:飞船飞行时,万有引力提供作向心力 得:v=(2)不正确.因为在不同高度g值是变化的,重力势能不可用mgH来计算.设当飞船在月球表面具有初速度,从而发送至轨道时.只有引力做功,机械能守恒在从月球表面发送时能量至少为: E=代入(1)中v,可得 E=-16、解：(15分)解：（1） Ue/2 = E k-mv2/2 2分 E k= (Ue+ mv2)/2 1分(2)E=U/d (1分) a=Ee/m (1分) d/2=a t2/2 (1分) v=L/t (1分) V= (1分)(3) R1=d/4 (1分) e v1B = m v12 / R1 (1分) v1 =eBd/4m (1分)R22 = L2+( R2 d/2) 2 (1分)R2 =( L2 - d2 )/(4d) (1分)e v2B = m v22 / R2 v2 =( L2 - d2 )eB/(4dm) (1分)电子避开电极板的条件是v1 eBd/4m和v2 ( L2 - d2 )eB/(4dm) (1分)17、解：（1）ab棒离开磁场右边界前做匀速运动的速度为V，产生的电动势为：(1分) 电路中电流 (1分)对ab棒，由平衡条件得： FBIl0 (1分)解得 (3分)(2)由能量守恒定律 (3分)解得 (2分)（3）设棒刚进入磁场时速度为V0，则当V0=V，即时，棒做匀速直线运动；（2分）当V0V，即时，棒做先加速后匀速直线运动；（2分）当V0V，即时，棒做先减速后匀速直线运动；（2分）18、18、解：（1）小车与铁块组成的系统合外力为零，动量守恒，设两者间相对静止时速度为v，根据动量守恒定律 （2分） （2）铁块与小车间的滑动摩擦力 根据功能关系，铁块与小车之间的摩擦力的功等于系统动能的减少量，设两者相对静止前相对运动的路程为s，有即 代入数字：0.0510s=0.5522.52 得s=12.5m v铁v铁v车52.50v车t1 t2 t13 t/s已知车长L=1m，故s=12.5L，铁块由车正中央开始运动，可推知铁块与档板共发生13次接触。（3）已知小车与铁块质量相等，碰撞过程机械能没有损失， 由 和 得 即每碰撞一次小车与铁块之间发生一次速度交换，在同一座标系上两者的速度图线如右上图所示，图中两斜线从左到右分为、共13段，由于速度交换，每次碰撞后车、铁的图线分别上、下跃迁至与前次碰撞后的铁、车图线连续相连，可等效于两条连续的匀变速运动图线，故可用匀变速直线运动公式求解。 =从铁块放到小车上起，到铁、车相对静止经过5s。