安徽省合肥市第六一中学高三物理模拟试卷含解析

安徽省合肥市第六一中学高三物理模拟试卷含解析
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. 2004年我国和欧盟合作的建国以来最大的国际科技合作计划“伽利略计划”将进入全面实施阶段，这标志着欧洲和我国都将拥有自己的卫星导航定位系统，并将结束美国全球定位系统（GPS）在世界独占鳌头的局面．据悉“伽利略”卫星定位系统将由30颗轨道卫星组成，卫星的轨道高度为
2.4×104，倾角为56°，分布在3个轨道上，每个轨道面部署9颗工作卫星和1颗在轨备份卫星．当某颗卫星出现故障时可及时顶替工作．若某颗替补卫星处在略低于工作卫星的轨道上，则这颗卫星的周期和速度与工作卫星相比较，以下说法中正确的是（）
A．替补卫星的周期大于工作卫星的周期“速度大于工作卫星的速度
B．替补卫星的周期小于工作卫星的周期“速度大于工作卫星的速度
C．替补卫星的周期大于工作卫星的周期“速度小于工作卫星的速度
D．替补卫星的周期小于工作卫星的周期“速度小于工作卫星的速度
参考答案：
B
解：根据得：v=，T=，轨道半径越小，线速度越大，周期越小．替补卫星处在略低于工作卫星的轨道上，所有它的线速度较大，周期较小．故B正确，ACD错误．
故选：B
2.
参考答案：
D 3. 将一小球以初速度为V从地面竖直上抛后，经过4s小球离地面高度为6m，若要使小球竖直上抛后经2s到达相同高度，g取10m/s2，不计空气阻力，则初速度V0应：A．大于V B．小于V C．等于V D．无法确定
参考答案：
B
4. “神舟”七号载人航天发射控制中心的大屏幕上出现的一幅飞船运行轨迹图如下，它记录了飞船在地球表面垂直投影的位置变化；图中表示一段时间内飞船绕地球沿圆周飞行四圈，依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④，图中分别标出了各地点的经纬度。

通过观察此图，某同学发现，飞船绕地球环绕一周的过程中，地球大约自转22.50。

已知地球半径为6.4×103km，依据上述信息可估算该飞船距离地面的高度大约为
A．4×105km B．6.4×103km
C.300km D．比地球同步卫星距离地面的高度要高
参考答案：
C
5. 一个物体在多个力的作用下做匀速直线运动，如果仅将其中某一个与速度方向相反的力的大小逐渐减小到零，然后又逐渐从零恢复到原来大小（在上述过程中，此力的方向一直保持不变），则下列关于此物体运动速度和加速度的说法中正确的是
A．速度先减小后增大
B．速度先增大后减小
C．加速度先减小后增大
D．加速度先增大后减小
参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 1991年卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了（选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。

若用动能为1MeV的α粒子轰击金箔，则其速度约为m/s。

（质子和中子的质量均为1.67×10－27kg，1MeV=1×106eV）
参考答案：
答案：大，6.9×106
解析：卢瑟福在α粒子散射实验中发现了大多数α粒子没有大的偏转，少数发生了较大的偏转，卢瑟福抓住了这个现象进行分析，提出了原子的核式结构模型；1MeV=1×106×1.6×10-19= mv2，解得
v=6.9×106m/s 。

7. 日本福岛核电站核泄漏事故中的污染物中含有碘131，它通过一系列的衰变产生对人体有危害的辐
射，碘131不稳定，发生衰变，其半衰期为8天．碘131的衰变方程：
(衰变后的新元素用Y表示)，经过天有的碘131发生了衰变．
参考答案：
，，24
8. 如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的
速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为。

参考答案：
4.5m -3mv02/8
动量守恒：；动能定理：。

9. 一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子，如图l所示。

现给盒子一初速度v0，此后，盒子运动的v一t图像呈周期性变化，如图2所示。

则盒内物体的质量
为。

参考答案：
M
10. 如图所示， A、B两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上。

现物体A以v1的速度向右运动，当绳被拉成如图与水平夹角分别为、时，物体B的速度ｖ2=
参考答案：
11. 如图，由a、b、c三个粗细不同的部分连接而成的圆筒固定在水平面上，截面积分别为2S、S和S．已知大气压强为p0，温度为T0．两活塞A和B用一根长为4L的不可伸长的轻线相连，把温度为T0
的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置静止在图中位置．则此时轻线的拉力为0
．现对
被密封的气体加热，使其温度缓慢上升到T时两活塞之间气体的压强可能为p0或（忽略活塞与圆筒壁之间的摩擦）．
参考答案：
解答： 解：设加热前，被密封气体的压强为p 1，轻线的张力为f ，根据平衡条件可得：
对活塞A
：
2p 0S ﹣2p 1S+f=0，对活塞B ：p 1S ﹣p 0S ﹣f=0，解得：p 1=p 0，f=0； 即被密封气体的压强与大气压强相等，轻线处在拉直的松弛状态， 这时气体的体积为：V 1=2Sl+Sl+Sl=4Sl ，
对气体加热时，被密封气体温度缓慢升高，两活塞一起向左缓慢移动，气体体积增大， 压强保持p 1不变，若持续加热，此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于l 为止， 这时气体的体积为：V 2=4Sl+Sl=5Sl ，
由盖?吕萨克定律得：
=
，解得：T 2=T 0，
由此可知，当T ≤T 2=T 0， 时，气体的压强为：p 2=p 0
当T ＞T 2时，活塞已无法移动，被密封气体的体积保持V 2不变，
由查理定律得：=，解得：p=，
即当T ＞T 2=T 0时，气体的压强为：p=；
故答案为：0；p 0或
．
为 N ，当电梯以4m/s2向下减速运动时，读数为 N 。

参考答案： 420 980
13. 如图所示是测磁感应强度的一种装置。

把一个很小的测量线圈放在待测处，测量线圈平面与该处磁场方向垂直，将线圈跟冲击电流计G 串联（冲击电流计是一种测量电量的仪器）。

当用反向开关K 使螺线管里的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而有电流流过G 。

该测量线圈的匝数为N ，线圈面积为S ，测量线圈电阻为R ，其余电阻不计。

（1）若已知开关K 反向后，冲击电流计G 测得的电量大小为q ，则此时穿过每匝测量线圈的磁通量的变化量为△φ＝__________（用已知量的符号表示）。

（2）待测处的磁感应强度的大小为B ＝__________。

参考答案：
三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某同学用如图所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E 和内电阻r ，R 为电阻箱．干电池的工作电流不宜超过0.5A ．实验室提供的器材如下：电压表（量程0～3V ，内阻约3kΩ），电阻箱（限值范围0～999.9Ω）；开关、导线若干．
①请根据图1的电路图，在图2中画出连线，将器材连接成实验电路．
②实验时，改变电阻箱R的值，记录下电压表的示数U，得到如下表所示的若干组R、U的数据．
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
电阻
R/Ω 60.5 35.2 20.0 13.7 9.9 5.8 4.3 3.5 2.9 2.5
电压
U/V 2.58 2.43 2.22 2.00 1.78 1.40 1.18 1.05 0.93 0.85
根据实验数据绘出如图3所示的﹣图线．由图象得出电池组的电动势E= 2.86 V
，内电阻r=
5.70 Ω．
③关于这个实验中存在的误差以及减小误差的各种方法，下列说法正确的是
CD ．
A．电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差
B．同学读电压表读数引起的误差属于系统误差
C．本实验用图象法处理数据可以减小偶然误差
D．如果将电压表的内阻计算在内就可以减小系统误差．参考答案：
【考点】：测定电源的电动势和内阻．
【专题】：实验题；恒定电流专题．【分析】：（1）已知电路图，根据电路图将电源、开关及电阻箱串接，电压表并联在电阻箱两端；注意接线要接在接线柱上，导线不能交叉；
（2）由电路的接法利用闭合是路欧姆定律可得出表达式，再利用数学规律可求得电动势和内阻；（3）由于技术上的不完善及电路的设计、实验方法及测量技术等造成的误差为系统误差；而由于读数等造成的误差为偶然误差；采用图象法可以减小偶然误差．
：解：①由原理可知电路为简单的串联电路，将各元件串接，电压表并联在电阻箱两端；如下图所示②由原理图可知，本实验采用的是伏阻法，由闭合电路欧姆定律可得：
U=R；
则=+R；
故图象的斜率等于=k；截距b=；
而由图可知，图象的斜率k==2；b=0.35；
故解得：E==2.86V；r=5.70Ω．
③电压表的分流作用是由于测量技术的不完善造成的，属于系统误差；而读数的误差为偶然误差；采用图象法分析可以有效避免偶然误差的影响；若将电压表内阻考虑进来，则可以减小系统误差；故AB 错误；CD正确；
故选CD；
故答案为：（1）如图所示；（2）2.86（2.84﹣2.87均正确）5.70（5.70﹣5.76均正确）
（3）CD．
【点评】：本题求电动势和内阻的关键在于正确的由闭合电路欧姆定律得出函数关系，从而结合图象求出；同时注意区分系统误差和偶然误差．
15. 三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：
（1）甲同学采用如图（1）所示的装置．用小锤打击弹性金属片，金属片把A 球沿水平方向弹出，同时B 球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A 球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明 平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 ．
（2）乙同学采用如图（2）所示的装置．两个相同的弧形轨道M 、N ，分别用于发射小铁球P 、Q ，其中N 的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C 、D ；调节电磁铁C 、D 的高度，使AC=BD ，从而保证小铁球P 、Q 在轨道出口处的水平初速度v 0相等，现将小铁球P 、Q 分别吸在电磁铁C 、D 上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v 0同时分别从轨道M 、N 的下端射出．实验可观察到的现象应是 P 、Q 二球相碰 ．仅仅改变弧形轨道M 的高度（保持AC 不变），重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明 平抛运动在水平方向上是匀速运动 ． （3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图（3）所示的“小球做平抛运动”的照片．图中每个小方格的边长为1.25cm ，则由图可求得拍摄时每 0.036 s 曝光一次，该小球平抛的初速度大小为 0.07 m/s ．
参考答案：
平抛运动竖直方向是自由落体运动．
故答案为：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．
（2）让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度．小球P 做平抛运动，小球Q 做匀速直线运动，当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平
方向是匀速直线运动．当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动．
故答案为：两球PQ 将相碰，平抛运动的水平分运动是匀速直线运动． （3）平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动；
在竖直方向：由△h=gt 2可得
t=
=
≈0.036s
水平方向：由x=v 0t 得： v 0=
=
=0.07m/s ；
故答案为：（1）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动； （2）P 、Q 二球相碰，平抛运动在水平方向上是匀速运动；
（3）0.036，0.7．
16. 如下图所示，斜面AB 与竖直半圆轨道在B 点圆滑相连，斜面倾角为θ=45°，半圆轨道的半径为R ，一小球从斜面的顶点A 由静止开始下滑，进入半圆轨道，最后落到斜面上，不计一切摩擦。

试求：
（1）欲使小球能通过半圆轨道最高点C ，落到斜面上，斜面AB 的长度L 至少为多大？ （2）在上述最小L 的条件下，小球从A 点由静止开始运动，最后落到斜面上的落点与半圆轨道直径BC 的距离x 为多大？
参考答案：
（1）（2）
（1）由题意：小球恰好通过最高点C时，对轨道压力N=0，此时L最小。

（1分）（1分）（1分）
从A到C机械能守恒，（2分）
解得：（1分）
（2）落到斜面上时：x=v c t （1分）
（1分）
（1分）
解得：（1分）
17. 如图，坐标系xOy在竖直平面内，第一象限内分布匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外；第二象限内分布着沿x轴正方向的水平匀强电场，场强大小，质量为m、电荷量为
+q的带电粒子从A点由静止释放，A点坐标为（﹣L，），在静电力的作用下以一定速度进入磁场，最后落在x轴上的P点．不计粒子的重力．求：
（1）带电粒子进入磁场时速度v的大小．
（2）P点与O点之间的距离．参考答案：
解答：解：（1）设粒子进入磁场的速度为v，由动能定理得qEL=mv2又E=
解得：v=
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，设半径为R．
由qvB=m
解得：R=，
设圆心为C点，则CP=R=，
OC=L﹣R=L
在直角三角形COP中，有勾股定理的OP=L．
答：（1）带电粒子进入磁场时速度v的大小为．
（2）P点与O点之间的距离为L．
点评：本题中带电小球先加速后做圆周运动，关键是画出轨迹图，结合几何关系进行分析．
18. （10分）如图所示，一高度为h=0.2m的水平面在A点处与一倾角为θ=30°的斜面连接，一小球以v0=5m/s的速度在平面上向右运动。

求小球从A点运动到地面所需的时间（平面与斜面均光滑，取g=10m/s2）。

某同学对此题的解法
为：
小球沿斜面运动，则，由此可求得落
地时间t。

问：你同意上述解法吗？若同意，求出所需时间；
若不同意则说明理由并求出你认为正确的结果。

参考答案：
解析：
不同意。

小球应在A点离开平面做平抛运动，而不是沿斜面下滑。

正确做法为：
落地点与A点的水平距离而斜面底宽l=h cotθ=0.35m
s>l
小球离开A点后不会落到斜面，因此落地时间即为平抛运动时间，=0.2s。