内容正文:
遵义市航天高级中学高三模拟检测物理试卷
注意事项:
1、答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2、选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3、请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 如图所示,将一个质量为m=2kg的小球与弹簧相连,弹簧的另一端与箱子顶端连接,小球的下端用细绳与箱子下面连接,整个装置放在升降机上。当升降机以加速度a=0.5m/s2加速上升时细绳的拉力恰好为F=5N,若此时将细绳剪断,则剪断的瞬间小球的加速度大小为( )
A. 0.5m/s2 B. 2m/s2 C. 2.5m/s2 D. 3 m/s2
2. 运行周期为的北斗卫星比运行周期为的( )
A. 加速度大 B. 角速度大 C. 周期小 D. 线速度小
3. 下列现象属于光的衍射的是( )
A. 雨后天空出现彩虹 B. 通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹
C. 肥皂膜在日光照射下呈现彩色 D. 水中的气泡看上去特别明亮
4. 如图所示,跳水运动员静止在跳板上时,原本水平的跳板变得弯曲。下列说法正确的是( )
A. 运动员对跳板产生压力的原因是跳板发生了形变
B. 跳板对运动员的支持力方向竖直向上
C. 运动员对跳板的压力就是运动员的重力
D. 运动员受到静摩擦力
5. 如图甲所示为安装在某特高压输电线路上的一个六分导线间隔棒,图乙为其截面图。间隔棒将6条输电导线分别固定在一个正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上,O为正六边形的中心。已知通电导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比,与到导线的距离成反比。当6条输电导线中通垂直纸面向外,大小相等的电流,a、b导线之间的安培力大小为F,此时( )
A. O点的磁感应强度最大
B. f导线所受安培力方向沿Of水平向左
C. b、e导线之间的安培力大小为2F
D. a导线所受安培力大小为2.5F
6. 质量为的物块静置于光滑水平地面上,设物块静止时的位置为x轴零点。现给物块施加一沿x轴正方向的水平力F,其大小随位置x变化的关系如图所示,则物块运动到处,F做功的瞬时功率为( )
A. B. C. D.
7. 长为的导体棒原来不带电,现将一个电量为的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处,如图所示。已知静电力常量为,当棒达到静电平衡后,棒上感应电荷在棒的中点处产生的电场强度大小为( )
A. 0 B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 电焊作业时,会产生对人体有害的电焊弧光。焊接电弧温度在3000℃时,同时向外辐射出大量的电磁波,已知向外辐射的电磁波的频率为,普朗克常量,光在真空中的速度为。根据如图所示的电磁波谱下列说法正确的是( )
A. 该电磁波属于紫外线 B. 该电磁波的波长比X射线短
C. 该电磁波能量子的能量为 D. 该电磁波具有显著的热效应
9. 如图,一玻璃瓶的瓶塞中竖直插有一根两端开口的细长玻璃管,管中一光滑小球将瓶中气体密封,且小球处于静止状态,装置的密封性、绝热性良好。对小球施加向下的力使其偏离平衡位置,在时由静止释放,小球的运动可视为简谐运动,周期为T。规定竖直向上为正方向,则小球在时刻( )
A. 位移最大,方向为正 B. 速度最大,方向为正
C. 加速度最大,方向为负 D. 受到的回复力大小为零
10. 如图所示,光滑水平面上存在有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,边界为MN和PQ,磁场方向垂直水平面向下。质量为m、边长为L的正方形导线框静止在水平面上,AB边和磁场边界平行。现给导线框一向右的初速度,导线框在水平面上穿过有界磁场,完全穿出有界磁场时的速度为,有界磁场的宽度d大于正方形线框的边长L。下列说法正确的是( )
A. 线框进入磁场过程中,感应电流的方向为ADCBA
B. 线框穿出磁场过程中,通过线框横截面的电荷量为
C. 线框完全进入磁场时的速度为
D. 线框进入磁场和穿出磁场过程中,产生的焦耳热之比5:3
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 某同学用如图1所示装置测定做自由落体运动物体的重力加速度大小(已知打点计时器电源的频率为50Hz)。
(1)打出的纸带如图2所示,可以判断实验时重物连接在纸带的__________端(选填“左”或“右”)。
(2)打点计时器在打C点时物体的瞬时速度大小为__________m/s,所测得的重力加速度大小为__________m/s2。(均保留三位有效数字)
12. 为了节能环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统,光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强,照度越大,照度单位为)。某光敏电阻在不同照度下的阻值如下表
照度
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
电阻
7.5
4.0
2.8
2.3
2.0
1.8
(1)如图为街道路灯自动控制电路,利用直流电源为电磁铁供电,利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在_______(填“”或“”)之间;
(2)已知线圈的电阻为140Ω,直流电源的电动势,内阻忽略不计。当线圈中的电流大于10mA时,继电器的衔铁将被吸合,滑动变阻器的阻值应调为_______Ω时,才能使天色渐暗照度低于时点亮路灯。
(3)为了更加节能,让天色更暗时,路灯点亮,变阻器的阻值应适当调_______些(选填“大”或“小”)。
13. 如图所示,在大气压强为、室温为的实验室中,一高度、底面积、侧壁及底面厚度不计的圆柱体汽缸竖直放置在地面上,内有一质量、厚度的活塞,汽缸侧壁顶部和正中间分别有一个大小不计的微动开关P、Q,可以感知活塞是否与其接触,以制成传感器。初始时活塞底部距离汽缸底部20cm,不计活塞与汽缸侧壁间的摩擦,g取。
(1)若缓慢升高汽缸内气体温度,求活塞刚好接触微动开关P时汽缸内气体温度;
(2)若第(1)问过程中,汽缸内气体从外界吸收热量,气体内能变化量为多少?
(3)保持温度不变,在活塞上缓慢施加压力以触发开关Q可制成压力传感器,若Q到活塞底部的距离为5cm时,则可检测的压力大小是多少?
14. 比较是一种重要的学习方法,通过比较可以加深对知识的理解。电场和磁场有相似的地方,也有很多的不同。
(1)电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,磁场的基本性质是对放入其中的磁体、通电导线和运动电荷有力的作用。请写出电场强度和磁感应强度的定义式。
(2)电荷在电场和磁场中受力的特点不同,导致电荷运动性质不同。如图所示,M、N是一对平行金属板,板长为L,板间距离为d。一带电粒子从M、N左侧中央以平行于极板的速度射入。若仅在M、N板加恒定电压,则粒子恰好从M板右侧边沿以速率射出,其运动时间为;若仅在M、N板间加垂直纸面的匀强磁场,则粒子恰好从N板右侧边沿以速率射出,其运动时间为。不计粒子受到的重力。
①可知________,________。(选填“大于”“小于”或“等于”)
②若M、N板间同时存在上述电场和磁场,请通过计算说明该带电粒子能否在M、N板间做匀速直线运动。
(注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明)
15. 如图所示,为某一食品厂家的生产流水线的一部分,轨道AB是半径为R的半圆,产品2加工后以 的速度从A 点沿光滑轨道开始下滑,到达轨道最低点B处时,与静止在此处的产品1发生弹性碰撞(假设每一个产品的质量均为m),被碰后的产品1 沿粗糙的水平轨道BC滑动,以的速度滑上运行速度为v的传送带CD。其中BC段为生产线中的杀菌平台,长度为d,传送带的摩擦因数为μ2,长度为L,求:
(1)为了保证产品以最短的时间经过CD,则传送带的速度应满足什么条件?
(2)求BC段杀菌平台的摩擦因数μ1;
(3)调整产品从A点出发的速度可以调整杀菌的时间,求产品既不脱轨又能到达传送带的最长杀菌时间。
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遵义市航天高级中学高三模拟检测物理试卷
注意事项:
1、答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2、选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3、请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 如图所示,将一个质量为m=2kg的小球与弹簧相连,弹簧的另一端与箱子顶端连接,小球的下端用细绳与箱子下面连接,整个装置放在升降机上。当升降机以加速度a=0.5m/s2加速上升时细绳的拉力恰好为F=5N,若此时将细绳剪断,则剪断的瞬间小球的加速度大小为( )
A. 0.5m/s2 B. 2m/s2 C. 2.5m/s2 D. 3 m/s2
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】对小球受力分析可知
解得
F弹=26N
剪断细绳瞬时,弹簧的弹力不变,则
解得
a′=3m/s2
故选D。
2. 运行周期为的北斗卫星比运行周期为的( )
A. 加速度大 B. 角速度大 C. 周期小 D. 线速度小
【答案】D
【解析】
【详解】根据万有引力提供向心力有
可得
因为北斗卫星周期大,故运行轨道半径大,则线速度小,角速度小,加速度小。
故选D。
3. 下列现象属于光的衍射的是( )
A. 雨后天空出现彩虹 B. 通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹
C. 肥皂膜在日光照射下呈现彩色 D. 水中的气泡看上去特别明亮
【答案】B
【解析】
【详解】A.雨后彩虹是阳光在雨滴中发生折射、反射和色散形成的,属于光的色散现象,故A不符合题意;
B.通过狭缝观察日光灯出现彩色条纹,是光绕过狭缝边缘产生的衍射现象,故B符合题意;
C.肥皂膜彩色条纹是光在薄膜前后表面反射后发生干涉形成的,属于薄膜干涉,故C不符合题意;
D.水中气泡明亮是由于光从水进入气泡时发生全反射,使得更多光线进入人眼,故D不符合题意。
故选B。
4. 如图所示,跳水运动员静止在跳板上时,原本水平的跳板变得弯曲。下列说法正确的是( )
A. 运动员对跳板产生压力的原因是跳板发生了形变
B. 跳板对运动员的支持力方向竖直向上
C. 运动员对跳板的压力就是运动员的重力
D. 运动员受到静摩擦力
【答案】D
【解析】
【详解】A.运动员对跳板产生压力的原因是运动员发生了形变,故A错误;
B.跳板对运动员的支持力方向与跳板垂直,故B错误;
C.运动员对跳板的压力与运动员的重力不是同一个施力物体,不是同一个受力物体,不是同一个力,故C错误;
D.运动员受到重力、跳板的支持力和静摩擦力,故D正确。
故选D。
5. 如图甲所示为安装在某特高压输电线路上的一个六分导线间隔棒,图乙为其截面图。间隔棒将6条输电导线分别固定在一个正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上,O为正六边形的中心。已知通电导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比,与到导线的距离成反比。当6条输电导线中通垂直纸面向外,大小相等的电流,a、b导线之间的安培力大小为F,此时( )
A. O点的磁感应强度最大
B. f导线所受安培力方向沿Of水平向左
C. b、e导线之间的安培力大小为2F
D. a导线所受安培力大小为2.5F
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意可知,a与d、b与e、c与f形成的磁场,在O点的磁场大小相等、方向相反,故O点的磁感应强度为零,故A错误;
B.根据安培定则,其他5根输电线在f处产生的磁场方向垂直fc向下,根据左手定则,f导线所受安培力方向沿Of指向O,即水平向右,故B错误;
C.由题意可知,通电导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比,与到导线的距离成反比,即,为常数。
a、b导线之间的安培力大小为F,则
b、e间的安培力大小为,故C错误;
D.b、c、d、e、f处导线对a施加的安培力如图所示,b、f对a的安培力大小为F,方向分别沿着ab、af方向,合力大小为,方向沿着ad方向,指向d点;
c、e对a的安培力大小为,合力为,方向沿着ad方向,指向d点;
d对a的安培力为,方向沿着ad方向,指向d点;
则a导线所受安培力为2.5F,故D正确。
故选D。
6. 质量为的物块静置于光滑水平地面上,设物块静止时的位置为x轴零点。现给物块施加一沿x轴正方向的水平力F,其大小随位置x变化的关系如图所示,则物块运动到处,F做功的瞬时功率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据图像可知物块运动到处,F做的总功为
该过程根据动能定理得
解得物块运动到处时的速度为
故此时F做功的瞬时功率为
故选A。
7. 长为的导体棒原来不带电,现将一个电量为的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处,如图所示。已知静电力常量为,当棒达到静电平衡后,棒上感应电荷在棒的中点处产生的电场强度大小为( )
A. 0 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当棒达到静电平衡后,棒上感应电荷在棒的中点处产生的电场强度大小与+q在O点产生的电场强度大小相等,方向相反,即
故选B。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 电焊作业时,会产生对人体有害的电焊弧光。焊接电弧温度在3000℃时,同时向外辐射出大量的电磁波,已知向外辐射的电磁波的频率为,普朗克常量,光在真空中的速度为。根据如图所示的电磁波谱下列说法正确的是( )
A. 该电磁波属于紫外线 B. 该电磁波的波长比X射线短
C. 该电磁波能量子的能量为 D. 该电磁波具有显著的热效应
【答案】AC
【解析】
【详解】A.该电磁波波长
属于紫外线,选项A正确;
B.该电磁波的波长比X射线长,选项B错误;
C.该电磁波能量子的能量为
选项C正确;
D.该电磁波具有显著的荧光效应,选项D错误。
故选AC。
9. 如图,一玻璃瓶的瓶塞中竖直插有一根两端开口的细长玻璃管,管中一光滑小球将瓶中气体密封,且小球处于静止状态,装置的密封性、绝热性良好。对小球施加向下的力使其偏离平衡位置,在时由静止释放,小球的运动可视为简谐运动,周期为T。规定竖直向上为正方向,则小球在时刻( )
A. 位移最大,方向为正 B. 速度最大,方向为正
C. 加速度最大,方向为负 D. 受到的回复力大小为零
【答案】AC
【解析】
【详解】对小球施加向下的力使其偏离平衡位置,在时由静止释放,可知此时小球位于最低点,且小球的运动可视为简谐运动,周期为T。则小球在时刻处于最高点位置,此时位移最大,方向向上(正方向);小球受到的回复力最大,方向向下,则小球的加速度最大,方向向下(负方向);此时小球的速度为0。
故选AC。
10. 如图所示,光滑水平面上存在有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,边界为MN和PQ,磁场方向垂直水平面向下。质量为m、边长为L的正方形导线框静止在水平面上,AB边和磁场边界平行。现给导线框一向右的初速度,导线框在水平面上穿过有界磁场,完全穿出有界磁场时的速度为,有界磁场的宽度d大于正方形线框的边长L。下列说法正确的是( )
A. 线框进入磁场过程中,感应电流的方向为ADCBA
B. 线框穿出磁场过程中,通过线框横截面的电荷量为
C. 线框完全进入磁场时的速度为
D. 线框进入磁场和穿出磁场过程中,产生的焦耳热之比5:3
【答案】ACD
【解析】
【详解】A. 根据右手定则可知,线框进入磁场过程中,感应电流的方向为ADCBA,选项A正确;
BC. 线圈进入磁场过程,根据动量定理
线框穿出磁场过程中,根据动量定理
其中
解得
选项B错误,C正确;
D. 线框进入磁场和穿出磁场过程中,产生的焦耳热之比
选项D正确。
故选ACD。
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 某同学用如图1所示装置测定做自由落体运动物体的重力加速度大小(已知打点计时器电源的频率为50Hz)。
(1)打出的纸带如图2所示,可以判断实验时重物连接在纸带的__________端(选填“左”或“右”)。
(2)打点计时器在打C点时物体的瞬时速度大小为__________m/s,所测得的重力加速度大小为__________m/s2。(均保留三位有效数字)
【答案】 ①. 左 ②. 1.17 ③. 9.75
【解析】
【详解】(1)[1]重物做加速运动,点迹间隔增大,可以判断实验时重物连接在纸带的左端;
(2)[2]打点计时器在打C点时物体的瞬时速度大小为
[3]重力加速度大小为
12. 为了节能环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统,光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强,照度越大,照度单位为)。某光敏电阻在不同照度下的阻值如下表
照度
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
电阻
7.5
4.0
2.8
2.3
2.0
1.8
(1)如图为街道路灯自动控制电路,利用直流电源为电磁铁供电,利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在_______(填“”或“”)之间;
(2)已知线圈的电阻为140Ω,直流电源的电动势,内阻忽略不计。当线圈中的电流大于10mA时,继电器的衔铁将被吸合,滑动变阻器的阻值应调为_______Ω时,才能使天色渐暗照度低于时点亮路灯。
(3)为了更加节能,让天色更暗时,路灯点亮,变阻器的阻值应适当调_______些(选填“大”或“小”)。
【答案】(1)AB (2)1460
(3)小
【解析】
【小问1详解】
由于天亮时照度较大,光敏电阻的阻值较小,电路中的电流较大,衔铁被吸下,间断开,间接通,为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在间。
【小问2详解】
由题意可知,当照度降到时,电路电流降低到,根据闭合电路欧姆定律可知,电路的总电阻为
由表格数据可知此时光敏电阻的阻值为,则滑动变阻器的阻值应调为
【小问3详解】
为了更加节能,让天色更暗时,路灯点亮,可知亮灯时,光敏电阻的阻值变大,则变阻器的阻值应适当调小些。
13. 如图所示,在大气压强为、室温为的实验室中,一高度、底面积、侧壁及底面厚度不计的圆柱体汽缸竖直放置在地面上,内有一质量、厚度的活塞,汽缸侧壁顶部和正中间分别有一个大小不计的微动开关P、Q,可以感知活塞是否与其接触,以制成传感器。初始时活塞底部距离汽缸底部20cm,不计活塞与汽缸侧壁间的摩擦,g取。
(1)若缓慢升高汽缸内气体温度,求活塞刚好接触微动开关P时汽缸内气体温度;
(2)若第(1)问过程中,汽缸内气体从外界吸收热量,气体内能变化量为多少?
(3)保持温度不变,在活塞上缓慢施加压力以触发开关Q可制成压力传感器,若Q到活塞底部的距离为5cm时,则可检测的压力大小是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)初始时汽缸内气柱的高度为
温度为
活塞刚好接触微动开关P时汽缸内气柱的高度为
设此时气体温度为,此过程气体发生等压变化,由盖一吕萨克定律有
解得
(2)缓慢升高汽缸内气体温度,活塞刚好接触微动开关P的过程中,气体对外做功,即外界为气体做负功
由热力学第一定律有
即气体的内能增大了3.6J;
(3)微动开关Q位于汽缸侧壁正中间,初始时活塞底部距离汽缸底部20cm,Q到活塞底部的距离正好为5cm,活塞在缓慢施加的压力作用下缓慢下滑,触发微动开关Q,此过程气体发生等温变化,由玻意耳定律有
其中
,
,
联立解得
14. 比较是一种重要的学习方法,通过比较可以加深对知识的理解。电场和磁场有相似的地方,也有很多的不同。
(1)电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,磁场的基本性质是对放入其中的磁体、通电导线和运动电荷有力的作用。请写出电场强度和磁感应强度的定义式。
(2)电荷在电场和磁场中受力的特点不同,导致电荷运动性质不同。如图所示,M、N是一对平行金属板,板长为L,板间距离为d。一带电粒子从M、N左侧中央以平行于极板的速度射入。若仅在M、N板加恒定电压,则粒子恰好从M板右侧边沿以速率射出,其运动时间为;若仅在M、N板间加垂直纸面的匀强磁场,则粒子恰好从N板右侧边沿以速率射出,其运动时间为。不计粒子受到的重力。
①可知________,________。(选填“大于”“小于”或“等于”)
②若M、N板间同时存在上述电场和磁场,请通过计算说明该带电粒子能否在M、N板间做匀速直线运动。
(注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明)
【答案】(1);(2)①;②在电场中
整理得
在磁场中,根据几何关系
解得
洛伦兹力
因为
所以电场力大于受到的洛伦兹力,则无法平衡,无法匀速直线运动。
【解析】
【详解】(1)电场强度和磁感应强度的定义式分别为
(2)①一带电粒子从M、N左侧中央以平行于极板的速度射入。若仅在M、N板加恒定电压,运动时间为
且因为电场力做正功
仅在M、N板间加垂直纸面的匀强磁场,则粒子恰好从N板右侧边沿以速率射出,因为洛伦兹力不做功,所以
水平方向
因为
所以
②略。
15. 如图所示,为某一食品厂家的生产流水线的一部分,轨道AB是半径为R的半圆,产品2加工后以 的速度从A 点沿光滑轨道开始下滑,到达轨道最低点B处时,与静止在此处的产品1发生弹性碰撞(假设每一个产品的质量均为m),被碰后的产品1 沿粗糙的水平轨道BC滑动,以的速度滑上运行速度为v的传送带CD。其中BC段为生产线中的杀菌平台,长度为d,传送带的摩擦因数为μ2,长度为L,求:
(1)为了保证产品以最短的时间经过CD,则传送带的速度应满足什么条件?
(2)求BC段杀菌平台的摩擦因数μ1;
(3)调整产品从A点出发的速度可以调整杀菌的时间,求产品既不脱轨又能到达传送带的最长杀菌时间。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)若产品由C到D一直加速,则传送时间最短。由动能定理
解得
则传送带速度
(2)产品2从A运动到B的过程,由动能定理得
产品2和产品1发生弹性碰撞,由动量守恒和机械能守恒
解得
,
产品1进入杀菌平台后由动能定理得
解得
(3)若要保证不脱轨,则产品在A点的最小速度满足
产品进入杀菌平台的最小速度
产品减速到0的距离为s,由动能定理得
解得
产品进入杀菌平台后由动量定理得
解得
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