广东省广州市第八十九中学高三物理模拟试题含解析

广东省广州市第八十九中学高三物理模拟试题含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. 物理关系式不仅反映了物理量之间的数量关系，也确定了物理量之间的单位关系。

现有物理量单位：m(米）、s(秒)、J（焦）、W(瓦)、C(库）、A(安）、Ω(欧)和T(特），由它们组合成的单位与电压单位V(伏)等效的是
A．J/A B. W/Ω C. T? m2/s D. T ? A ? m
参考答案：
C
2. 弯曲管子内部注有密度为ρ的水，中间有部分空气，各管内液面高度差如图中所标，大气压强为p0，重力加速度为g，则图中A点处的压强是（）
（A）ρgh （B）p0＋ρgh
（C）p0＋2ρgh （D）p0＋3ρgh
参考答案：
C
3. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为k，输出端接有一交流电动机，此电动机线圈的电阻为R。

当原线圈两端接有正弦交变电流时，变压器的输入功率为P0，电动机恰好能带动质量为m的物体以速度v匀速上升，此时理想交流电流表的示数为I。

若不计电动机的机械能损耗，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）
A．电动机输出的机械功率为P0
B．变压器的输出功率为mgv
C．副线圈两端电压的有效值为
D．整个装置的效率为
参考答案：D
4. 一个做匀变速直线运动的质点，初速度为0.5 m/s，第9 s内的位移比第5 s内的位移多4 m，则该质点的加速度、9 s末的速度和质点在9 s内通过的位移分别是( )
A．a＝1 m/s2，v9＝9 m/s，x9＝40.5 m
B．a＝1 m/s2，v9＝9 m/s，x9＝45 m
C．a＝1 m/s2，v9＝9.5 m/s，x9＝45 m
D．a＝0.8 m/s2，v9＝7.7 m/s，x9＝36.9 m
参考答案：
：由x9-x5=4aT2解得a＝1 m/s2；9 s末的速度v9=v0+at=0.5 m/s+1×9 m/s＝9.5 m/s，质点在9 s内通过的位移x9＝v0 t +at 2=45 m，选项C正确。

5. （多选）如图所示，两个完全相同的小车质量均为M，放在光滑的水平面上，小车横梁上用细线各悬挂一质量均为m的小球，若对甲中的小车施加水平向左的恒力F1，对乙中小球m施加水平向右的恒力F2，稳定后整个装置分别以大小为a1、a2的加速度做匀加速直线运动，两条细线与竖直方向的夹角均为θ，则下列判断正确的是（）
=
=
参考答案：
解答： 解：先对右图中情况下的整体受力分析，受重力、支持力和拉力
根据牛顿第二定律，有 F 2=（M+m ）
a
2 ①
再对右图中情况下的小球受力分析，如图
根据牛顿第二定律，有
F 2﹣T 2sin θ=ma 2 ② T 2cos θ﹣mg=0 ③ 由以上三式可解得
T 2=，a 2=
再对左图中小球受力分析，如图
由几何关系得 F 合=mgtan α1
T 1=
则a 1=
=gtan θ
拉力T 1=T 2．
对整体分析，F 合=（M+m ）a ，则，=
在竖直方向上有：N=（M+m ）g ，所以N 1=N 2．故AC 正确，BD 错误． 故选：AC ．
点评： 本题关键要多次对小球和整体受力分析，求出合力，得出加速度和绳子拉力进行比较．
6. 一列简谐横波在t =0时的波形图如图所示。

介质中x =3m 处的质点P 沿y 轴方向做简谐运
动的表达式为
cm 。

则此波沿x 轴 ▲ (选填“正”或“负”)方向传播，
传播速度为 ▲ m/s 。

参考答案：
负 （2分） 10m/s (2分)
7. 如图所示，在电场强度E ＝2000V/m 的匀强电场中，有三点A 、M 和B ，AM ＝4cm ，MB ＝3cm ，AB
＝5cm ，且AM 边平行于电场线，A 、B 两点间的电势差为________V 。

把一电荷量q ＝2×10-9C 的正电荷从B 点经M 点移到A 点，电场力做功为________J
参考答案：
8. 小胡同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。

他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。

如上图所示是自行车的传动示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。

当大齿轮Ⅰ（脚踏板）的转速通过测量为n（r/s）时，则大齿轮的角速度是 rad/s。

若要知道在这种情况下自行车前进的速度，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1，小齿轮Ⅱ的半径r2外，还需要测量的物理量是。

用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式为：。

参考答案：
2πn, 车轮半径r3, 2πn
9. 在匀强电场中建立空间坐标系O﹣xyz，电场线与xOy平面平行，与xOz平面夹角37°，在xOz平面内有A、B、C三点，三点连线构成等边三角形，其中一边与Ox轴重合．已知点电荷q=﹣1.0×10﹣8C在A点所受电场力大小为1.25×10﹣5N；将其从A点移到B点过程中克服电场力做功2.0×10﹣6J，从B点移到C点其电势能减少4.0×10﹣6J，则A、B、C三点中电势最高的点是点，等边三角形的边长为m．（cos37°=0.8，sin37°=0.6）
参考答案：
C；0.4．
【考点】电势差与电场强度的关系；匀强电场中电势差和电场强度的关系．
【分析】根据电场力做功正负分析电势能的变化，结合推论：负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，分析电势的高低．由电场力做功公式求等边三角形的边长．
【解答】解：将负点电荷从A点移到B点过程中克服电场力做功2.0×10﹣6J，电势能增大2.0×10﹣6J，从B点移到C点其电势能减少4.0×10﹣6J，所以C点的电势能最小，由推论：负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，则C点的电势最高．由于点电荷从B移动到C电势能变化量最大，由等边三角形的对称性可知，BC边应与x轴重合，设等边三角形的边长为L．
从B点移到C点电场力做功W=4.0×10﹣6J
已知点电荷q=﹣1.0×10﹣8C在A点所受电场力大小为F=1.25×10﹣5N，由W=FLcos37°得
L===0.4m
故答案为：C；0.4．
10. 如图，AB为竖直固定的金属棒，B为转轴，金属杆BC重为G、长为L，并可在竖直平面内绕B轴无摩擦转动，AC为轻质金属丝，。

从时刻开始加上一个有界的均匀变化的匀强磁场，其磁感线垂直穿过的一部分，初始时刻磁感应强度，变化率为K，整个闭合回路的总电阻为R，则回路中感应电流为经
过时间后金属丝所受的拉力为零
参考答案：
11. 如图甲所示，光滑绝缘的水平面上一矩形金属线圈 abcd的质量为m、电阻为R、面积为S，ad边长度为L，其右侧是有左右边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，ab边长度与有界磁场区域宽度相等，在t=0时刻线圈以初速度v0进入磁场，在t=T 时刻线圈刚好全部进入磁场且速度为vl，此时对线圈施加一沿运动方向的变力F，使线圈在t=2T时刻线圈全部离开该磁场区，若上述过程中线圈的v—t图像如图乙所示，整个图像关于t=T轴对称。

则0—T时间内，线圈内产生的焦耳热为______________________，从T—2T过程中，变力F做的功为______________________。

参考答案：
；2（）
12. 卢瑟福用a粒子轰击氮核时发现了质子.完成其核反应方程：N+He → .
参考答案：
O+H
13. 已知地球半径为R ，地球自转周期为T ，同步卫星离地面的高度为H，万有引力恒量为G，则同
步卫星绕地球运动的线速度为________，地球的质量为________。

参考答案：
，
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S 的活塞在汽缸内封闭着一定质量
的空气，活塞质量为m，在活塞上加一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为?h，已
知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能
变化了多少？
参考答案：
解析：由热力学第一定律△U=W+Q得
△U=（F+mg+P0S）△h－Q （6分）
15. 如图所示,甲为某一列简谐波t=t0时刻的图象,乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论:
① 波的传播方向和传播速度.
② 求0~2.3 s内P质点通过的路程.
参考答案：
①x轴正方向传播，5.0m/s ②2.3m
解：(1)根据振动图象可知判断P点在t=t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，则波沿x轴正方
向传播，
由甲图可知，波长λ=2m，由乙图可知，周期T=0.4s，则波速
(2)由于T=0.4s，则,则路程
【点睛】本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向，可采用波形的平移法和质点的振动法等等方
法，知道波速、波长、周期的关系.
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，有一半径为R的半圆形圆柱面MPQ，质量为2m的A球与质量为m的B球，
用轻质绳连接后挂在圆柱面边缘．现将A球从边缘M点由静止释放，若不计一切摩擦。

求：（1）A球沿圆柱面滑到最低点P点的过程中，A、B构成的系统机械能是否守恒？
（2）A球沿圆柱面滑到最低点P时，A、B的速度之比；
（3）A球沿圆柱面滑到最低点P时的速度大小．
参考答案：
解：(1)守恒（3‘）
（2）（3‘）
（3）（3‘）
（3‘）
17. （08年全国卷Ⅱ）（19分）如图，一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r，其两端
放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可
控制的负载电阻（图中未画出）；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面。

开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v0。

在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定。

导体棒一直在磁场中运动。

若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。

参考答案：
解析：
导体棒所受的安培力为：F=BIl ①（3分）
由题意可知，该力的大小不变，棒做匀减速运动，因此在棒的速度从v0减小到v1的过程中，平均速度为：②（3分）
当棒的速度为v时，感应电动势的大小为：E=Blv③（3分）
棒中的平均感应电动势为：④（2分）
综合②④式可得：⑤（2分）
导体棒中消耗的热功率为：⑥（2分）
负载电阻上消耗的热功率为：⑦（2分）
由以上三式可得：⑧（2分）
18. （12分）如图所示为一简易火灾报警装置。

其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声。

27℃时，空气柱长度L1为20cm，水银上表面与导线下端的距离L2为10cm，管内水银柱的高度h为8cm，大气压强为75cm水银柱高。

（1）当温度达到多少℃时，报警器会报警？
（2）如果要使该装置在87℃时报警，则应该再往玻璃管内注入多少
cm高的水银柱？
（3）如果大气压增大，则该报警器的报警温度会受到怎样的影响？
参考答案：。