2018年湖南省湘潭市银田中学高三物理模拟试题含解析

2018年湖南省湘潭市银田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. （单选）在趣味跳水活动中，一名表演者从距水面20m的跳台上水平跳出，重力加速度取10m/s2，则下落到水面的时间是（）
解：人做的就是平抛运动，在竖直方向是自由落体运动，根据自由落体的位移公式
h=gt2可得，运动的时间t===2s，所以A正确．
故选A．
单选)如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12 m的竖立在地面上的钢管向下滑。

已知这名消防队员的质量为60 kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。

如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3 s，g取10 m/s2，那么该消防队员( )
A.下滑过程中的最大速度为4 m/s
B.加速与减速过程的时间之比为1∶2
C.加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为2∶7
D.加速与减速过程的位移之比为1∶4
参考答案：
B
3. （单选）如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。

F＞0表示斥力，F＜0表示引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。

现把乙分子从a处由静止释放，则（）
A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大
C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直增加
D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加
参考答案：
B
4. 两端封闭的玻璃管，中间有一段水银把空气分割为两部分，当玻璃管竖直时，上下两部分的空气体积相等，如果将玻璃管倾斜，则（）
A、水银柱下降，上面空气体积增大
B、水银柱上升，上面空气体积减小
C、水银面不动，上面空气体积不变
D、下面部分的空气压强减小
参考答案：
BD
5. （单选）火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周．已知火星和地球绕太阳运动的周期之比，由此可求得（）
解：A、我们研究火星和地球绕太阳做圆周运动，火星和地球作为环绕体，无法求得火星和地球的质量之比，故A错误．
B、根据万有引力提供向心力，得，由于星球的半径之比不知道，故
不可以求得火星和地球绕太阳运动的表面的重力加速度之比，故B错误．
C、根据圆周运动知识得：v=，由于火星和地球绕太阳运动的周期之比和火星
和地球到太阳的距离之比都知道，所以能求得火星和地球绕太阳运行速度大小之
比，故C正确．
D、由于无法知道火星和地球的质量之比，故不能计算出火星和地球所受太阳的万
有引力之比，故D错误．
故选：C．
求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表
6. (选修模块3－4) （4分）如图所示为一列简谐横波t=0时刻的波动图
象，已知波沿x轴正方向传播，波速大小为0.4m/s。

则在图示时刻质点a、b
所受的回复力大小之比为________ ，此时刻起，质点c的振动方程是：
____cm。

参考答案：
答案：2:1（2分） y= 15cos10πt （2分）
7. 如图是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R=3r，现在进行倒带，使磁带绕到A轮上。

倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮，经测定，磁带全部绕到A轮桑需要时间为t，从开始倒带到A、B两轮的角速度相等的过程中，磁带的
运动速度▲（填“变大”、“变小”或“不变”），所需时间▲（填“大于”、“小于”
或“等于”）。

参考答案：
变大大于
试题分析：A和B两个转动轮通过磁带连在一起，线速度相等，A轮是主动轮，其角速度是恒定的，随着磁带逐渐绕在A轮上，A轮的半径逐渐变大，线速度逐渐变大，
B轮上面的的磁带逐渐减少，角速度当角速度相等时，两个磁带轮的半径相等，即刚好有一半的磁带倒在A轮上，由于线速度逐渐变大，剩下的一半磁带将比前一半磁带用时间短，所以从开始倒带到A、B两轮的角速度相等的过程中，所用时
间大于。

8. 在电梯上有一个质量为100kg的物体放在地板上，它对地板的压力随时间的变化曲线如图所示，电梯从静止开始运动，在头两秒内的加速度的大小为________，在4s末的速度为________，在6s内上升的高度为________。

参考答案：
9. 气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜，使滑块和导轨间的摩擦几乎为零，如图所示，让滑块从气垫导轨是某一高度下滑，滑块上的遮光片的宽度为s，当遮光片通过电门时与光电门相连的数字毫秒器显示遮光时间为t，则庶光片通过光电门的平均
速度为v=
（1）关于这个平均速度，有如下讨论：
A．这个平均速度不能作为实验中遮光片通过光电门时滑块的瞬时速度
B．理论上，遮光片宽度越窄，遮光片通过光电门的平均越接近瞬时速度
C．实验中所选遮光片并非越窄越好，还应考虑测量时间的精确度，遮光片太窄，时间测量精度就会降低，所测瞬时速度反而不准确
D．实验中，所选遮光片越宽越好，这样时间的测量较准，得到的瞬时速度将比较准确，这些讨论中，正确的是：；
（2）利用这一装置可验证机械能守桓定律。

滑块和遮光片总质量记为M（kg），若测出气垫导轨总长L0、遮光片的宽度s，气垫导轨两端到桌面的高度差h、滑块从由静止释放到经过光时门时下滑的距离L和遮光时间t，这一过程中：滑块减少的重力势能的表达式为：，滑块获得的动能表达式为：；
参考答案：
（1）BC （2）
知道光电门测量滑块瞬时速度的原理，能根据已知的运动学公式求出速度进而计算物体的动能是解决本题的关键。

10. 在用油膜法测定分子直径的实验中，若已知该种油的摩尔质量为M，密度为ρ，油滴质量为m，油滴在液面上扩展后的最大面积为S（以上各量均为国际单位），那么油分子直径d ＝___________ ，油滴所含分子数N ＝_______ 。

v
参考答案：
m/(ρ·S) ，N A
11. 在白炽灯照射下，从用手指捏紧的两块玻璃板的表面能看到彩色条纹，这是光的______现象；通过两根并在一起的铅笔狭缝去观察发光的白炽灯，也会看到彩色条纹，这是光的______现象。

参考答案：
干涉，衍射
12. (6分)质量为2kg的物体在水平面上运动时,受到与运动方向相同的拉力F 的作用,物体与地面之间的动摩擦因数为0.4,在拉力由10N逐渐减小到零但物体仍在运动的过程中,F为 N时物体的加速度的大小最大,
为 m/s2；当F为 N时，物体的速度最大。

(g=10m/s2)
参考答案：
0 ，4， 8
13. 某学生骑着自行车（可视为质点）从倾角为θ=37°的斜坡AB上滑下，然后在水平地面BC上滑行一段距离后停下，整个过程中该学生始终未蹬脚踏板，如图甲所示．自行车后架上固定一个装有墨水的容器，该容器距地面很近，每隔相等时间T滴下一滴墨水．该学生用最小刻度为cm的卷尺测得某次滑行数据如图乙所示.假定人与车这一整体在斜坡上和水平地面上运动时所受的阻力大小相等.己知人和自行车总质量m=80kg，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.则T=__________s，人与车在斜坡AB上运动时加速度大小a1=__________m/s2，在水平地面上运动时加速度大小a2=__________m/s2.（结果均保留一位有效数字）
参考答案：
．0.5 （2分） 4 （2分） 2（2分）
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某实验小组拟用如图1所示装置研究滑块的运动。

实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的木板，以及由漏斗和细线组成的单摆等。

实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时单摆垂直于纸带运动方向摆动，漏斗漏出的有色液体在纸带带下留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置。

①在图2中，从纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致。

②用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有：、（写出2个即可）。

参考答案：
答案：①B；②摆长测量、漏斗重心变化、液体痕迹偏粗、阻力变化等。

解析：①由于摆的周期不变，根据纸带上痕迹和图示的纸带的运动方向，可以判断A纸带表示物体做匀速运动；B纸带表示物体做加速运动；C纸带表示物体做减速运动。

所以正确选项是B。

②要测量物体的加速度，必须要测量时间，通过单摆测量时间，摆长的（测量）变化、漏斗重心的变化都会对时间的测量产生一定的误差；液体的痕迹粗细不均，滑块所受阻力的变化也都会对实验结果产生误差。

15. （6分）在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏。

从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L=700mm。

然后，接通电源使光源正常工作。

①已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。

某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图2（a）所示，图2（a）中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图2（b）中游标尺上的读数
x1=1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图3（a）所示，此时图3（b）中游标尺上的读数x2= ；
②利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离
= mm；这种色光的波长= nm。

参考答案：
①15.02 ②2.31；6.6×102
解析：由游标卡尺的读数规则可知x2=15.0mm+1×0.02mm=15.02mm；图2（a）中暗纹与图3（a）中暗纹间的间隔为6个，故△x=（x2- x1）/6=(15.02-1.16)/6=2.31mm；由△x=Lλ/d,可知
λ=d△x/L=0.20mm×2.31mm/700mm=6.6×102nm。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，质量m1=0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上，车长L=15 m,现有质量m2=0.2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0=2 m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。

物块与车面间的动摩擦因数=0.5,取g=10 m/s2，求（1）物块与小车保持相对静止时的速度大小；
（2）物块在车面上滑行的时间t;
（3）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度不超过多少。

参考答案：
⑴依据动量守恒
解得
⑵滑动摩擦力大小
对小车依据动量定理解得
⑶依据动量守恒
依据能量关系
解得则
17. （16分）如图甲所示,在边界OO′左侧区域有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向水平向外。

右侧水平放置长为L、相距为d 的平行金属板M、N,M 板左端紧靠磁场边界,磁场边界上O点与N 板在同一水平面上,边界OO′与水平面的夹角为45°,O1O2为平行板的中线,在两板间存在如图乙所示的交变电场(取竖直向下为正方向)。

某时刻从O点竖直向上同时发射两个质量均为m、电量均为+q 的粒子a和b,初速度不同.粒子a在图乙中的t T/4 时刻,从O1点进入板间电场运动,并从O2点射出板间电场；粒子b 恰好紧靠
M 板左端进入电场,已知交变电场周期T ,不计粒子重力和粒子间的相互作用。

(1)求粒子a、b 从O 点射出时的初速度v a和v b。

(2)粒子b 能穿出板间电场,求电场强度大小E0 满足的条件。

(3)若粒子b 刚好能穿出板间电场,求粒子b 穿过板间电场过程中电场力做的功W。

参考答案：
18. （计算）（2014?通州区一模）如图所示，轨道ABC中的AB段为一半径R=0.2m的光滑圆形轨道，BC段为足够长的粗糙水平面．一质量为0.1kg的小滑块P由A点从静止
开始下滑，滑到B点时与静止在B点另一质量为0.1kg的小滑块Q碰撞后粘在一起，两滑块在BC水平面上滑行0.5m后停下．（g取10m/s2），求：
（1）小滑块P刚到达圆形轨道B 点时，轨道对它的支持力F N的大小；
（2）小滑块P与小滑块Q碰撞后共同运动的速度v共大小；
（3）滑块与水平面间的动摩擦因数μ的大小．
参考答案：
（1）小滑块P刚到达圆形轨道B点时，轨道对它的支持力F N的大小为3N；
（2）小滑块P与小滑块Q碰撞后共同运动的速度v共大小为1m/s；
（3）滑块与水平面间的动摩擦因数μ的大小为0.1．
动量守恒定律；动能定理；机械能守恒定律
解：（1）小滑块P沿光滑圆形轨道下滑到达圆形轨道底端B的过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律得：
，
在B点，由牛顿第二定律得：，
代入数据解得：F N=3N，v B=2m/s；
（2）小滑块P与小滑块Q在B点碰撞后共速，碰撞过程中动量守恒，以P的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
mv B=2mv共，
代入数据解得：v共=1m/s；
（3）滑块在水平面上滑行的过程中，受到滑动摩擦力的作用，由动能定理得：
﹣μ?2mgs=0﹣mv共2，
代入数据解得：μ==0.1；
答：（1）小滑块P刚到达圆形轨道B点时，轨道对它的支持力F N的大小为3N；
（2）小滑块P与小滑块Q碰撞后共同运动的速度v共大小为1m/s；
（3）滑块与水平面间的动摩擦因数μ的大小为0.1．。