2018年山东省烟台市龙口黄山中学高三物理模拟试题含解析

2018年山东省烟台市龙口黄山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）如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动．若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴0X，小球的速度v随时间t变化的图象如图乙所示．其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BC是平滑的曲线，则下列判断正确的是（）
．
对应于图乙B点，，小球的加速度a=0
．
对应于图乙C点：，弹簧的弹性势能最大
．小球从A到C的过程中，重力做的功大于弹簧的弹性势能的增量
解：A、OA过程是自由落体，A的坐标就是
h ，重力的瞬时功率P=mgv ，但此时物
体的速度并不是最大的，速度最大的地方在B 点，所以A错误．
B、B点是速度最大的地方，此时重力和弹力相等，合力为0，加速度也就为0，由
mg=kx，可知x=，所以B得坐标为h+，所以B正确．
C、取一个与A点对称的点为D，由A点到B点的形变量为，由对称性得由B到
D的形变量也为，故到达C点时形变量要大于2，所以C点的坐标不是
h+2，所以C错误，但此时弹簧的弹性势能是最大的．
D、整个过程中系统的机械能守恒，全过程中重力做的功全部转化成了弹簧的弹性
势能，所以小球从A到C的过程中，重力做的功要小于弹簧的弹性势能的增量，所以D错误．
故选B．
定在小车上，测得二者间距为d。

(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间和，则小车加速度。

(2) (多选题)为减小实验误差，可采取的方法是。

(A)增大两挡光片宽度 (B)减小两挡光片宽度
(C)增大两挡光片间距 (D)减小两挡光片间距
参考答案：
BC
3. 如右图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块；木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上。

若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为
A．加速下降 B．加速上升 C．减速上升 D．减速下降
参考答案：
BD
4. 如图所示，是某次发射人造卫星的示意图，人造卫星先在近地圆周轨道1上运动，然后改在椭圆轨道2上运动，最后在圆周轨道3上运动，a点是轨道1、2的交点，b点是轨道2、3的交
点，人造卫星在轨道1上的速度为v1，在轨道2上a点的速度为v2a，在轨道2上b点的速度为v2b，在轨道3上的速度为v3，则以上各速度的大小关系是( )
A.v1＞v2a＞v2b＞v3
B.v1＜v2a＜v2b＜v3
C.v2a＞v1＞v3＞v2b
D.v2a＞v1＞v2b＞v3
参考答案：
C
5. 一个静止的质点，在两个互成锐角的恒力F1、F2作用下开始运动，经过一段时间后撤掉其中的一个力，则质点在撤去该力前后两个阶段中的运动情况分别是
A．匀加速直线运动，匀减速直线运动 B．匀加速直线运动，匀变速曲线运动
C．匀变速曲线运动，匀速圆周运动 D．匀加速直线运动，匀速圆周运动
参考答案：
B
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 地球绕太阳公转的轨道半径r=1.49×102(m)，公转周期T=3.16×107(s)，万有引力恒量G=6.67×10（N·m2/kg2），则太阳质量的表达式M= ，其值约
为 kg（取一位有效数字）．
参考答案：
答案：，2×1030
7. A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg，速度大小为10m/s，B质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为_________kgm/s；两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s，则B的速度大小为
_________m/s。

参考答案：
．40；10
8. 某探究小组为了测定重力加速度，设计了如图甲所示的实验装置．工型挡光片悬挂于光电门的正上方，释放挡光片后，工型挡光片竖直下落，它的两臂A、B依次通过光电门，光电计时器记录A、B分别通过光电门的时间．
（1）用图乙游标卡尺测量工型挡光片的两臂A、B的宽度d1和d2，某次用20分度的游标
卡尺测量A的宽度d1时如图所示，则臂A的宽度d1为_____mm．
（2）若计时器显示臂A、B通过光电门的时间分别为t1和t2，则臂A、B通过光电门的速度表达式分别为____、____．
（3）若测得臂A、B之间的距离为L（L远大于d1、d2），用以上测量量表示当地重力加速度的表达式为____．
参考答案：
(1). （1）3.35，(2). （2）(3). (4).
（3）．
试题分析：游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；根据极短时间内平均速度等于瞬时速度，求出壁A、B通过光电门的速度；结合速度位移公式求出当地的重力加速度．
解：（1）游标卡尺的主尺读数为3mm，游标读数为0.05×7mm=0.35mm，则最终读数为
3.35mm．
（2）极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，可知壁A通过光电门的速度，．
（3）根据速度位移公式得，，
解得g=．
故答案为：（1）3.35，（2），（3）．
点评：解决本题的关键知道极短时间的平均速度等于瞬时速度的大小，以及掌握游标卡尺的读数方法，注意不需要估读．
9. 某实验小组在探究加速度与力、质量的关系的实验中，得到以下左图所示的实验图线a、b，其中描述加速度与质量关系的图线是；描述加速度与力的关系图线是。

为了便于观察加速度与质量关系通常采用关系图线．
⑵．在研究匀变速直线运动的实验中，获得反映小车运动的一条打点纸带如右上图所示，从比较清晰的点开始起，每5个打点取一个计数点（交流电源频率为
50HZ），分别标出0与A、B、C、D、E、F点的距离，则小车①做运动，判断依据；②小车的加速度为__________ m/s2
参考答案：
10. 在实验室中用螺旋测量金属丝的直径时，如图所示，由图可知金属丝的直径
是mm．
参考答案：
5.615
解：螺旋测微器的固定刻度为 5.5mm，可动刻度为11.5×0.01mm=0.115mm，所以最终读数为5.5mm+0.115mm=5.615mm．
故答案为：5.615
11. 有一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向以速率v=10m/s传播，某时刻的波形如图所示，把此时刻作为零时刻，质点A的振动方程为y= m.
参考答案：
由题图读出波长和振幅，由波速公式求出频率，由得出角速度，由于质点A开始时刻向下振动，故将相关数据代入可得答案．
12. 某兴趣小组用如题1图所示装置验证动能定理．
（1）有两种工作频率均为50Hz的打点计时器供实验选用：
A．电磁打点计时器
B．电火花打点计时器
为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择_______（选填“A”或“B”）．
（2）保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔．实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动．同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除．同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动．看法正确的同学是_____（选填“甲”或“乙”）．
（3）消除摩擦力影响后，在砝码盘中加入砝码．接通打点计时器电源，松开小车，小
车运动．纸带被打出一系列点，其中的一段如题2图所示．图中纸带按实际尺寸画出，纸带上A点的速度v A=______m/s．
（4）测出小车的质量为M，再测出纸带上起点到A点的距离为L．小车动能的变化量可
用ΔE k=算出．砝码盘中砝码的质量为m，重力加速度为g；实验中，小车的质量应______（选填“远大于”“远小于”或“接近”）砝码、砝码盘和沙子的总质量，小车所受合力做的功可用W=mgL算出．多次测量，若W与ΔE k均基本相等则验证了动能定理．
参考答案：
(1). B (2). 乙(3). 0.31（0.30~0.33都算对）(4). 远大于
【详解】(1)为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选电火花打点计时器即B；
(2)当小车开始运动时有小车与木板间的摩擦为最大静摩擦力，由于最大静摩擦力大于滑动摩擦力，所以甲同学的看法错误，乙同学的看法正确；
(3)由图可知，相邻两点间的距离约为0.62cm，打点时间间隔为0.02s，所以速度为
；
(4)对小车由牛顿第二定律有：，对砝码盘由牛顿第二定律有：联立
解得：，当时有：，所以应满足：。

13. 用能量为E0的光子照射基态氢原子，刚好可使该原子中的电子成为自由电子，这一能量E0称为氢的电离能．现用一频率为v的光子从基态氢原子中击出一电子（电子质量为m)。

该电子在远离核以后速度的大小为，其德布罗意波长为（普朗克常全为h)
参考答案：
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 有一个额定电压为2.8 V，功率约为0.8 W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的IU 图线，有下列器材供选用：
A．电压表(0～3 V，内阻6 kΩ)
B．电压表(0～15 V，内阻30 kΩ)
C．电流表(0～3 A，内阻0.1 Ω)
D．电流表(0～0.6 A，内阻0.5 Ω)
E．滑动变阻器(10 Ω，5 A)
F．滑动变阻器(200 Ω，0.5 A)
G．蓄电池(电动势6 V，内阻不计)
(1)用如实图所示的电路进行测量，电压表应选用________，电流表应选用________．滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示)
(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如实图所示．由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为________Ω.
(3)若将此灯泡与电动势6 V、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为________Ω的电阻．
参考答案：
（1） A (2分)
D （2分）
E (2分)
（2）10(2分) （3）11.42 （3分）
15. 用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：
①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线．
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置．
③将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件_____，使指针对准电阻的
_____(填“0刻线”或“∞刻线”)．
④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小．为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_____的顺序进行操作，再完成读数测量．
A．将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置
B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
参考答案：
①S③T0刻线④ADC
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （12分）如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v0=2m/s的速率运行。

现把一质量为m=10kg的工件(可看为质点)轻轻放在皮带的底端，经时间1.9s，工件被传送到h=1.5m的高处，取g=10m/s2。

求：
（1）工件与皮带间的动摩擦因数；
（2）电动机由于传送工件多消耗的电能。

参考答案：
解析：
由题图得，皮带长s==3m
（1）工件速度达v0前，做匀加速运动的位移s1=t1= 达v0后做匀速运动的位移s-s1=v0（t-t1）
解出加速运动时间t1=0.8 s
加速运动位移s1=0.8 m
所以加速度a==2.5 m/s2
工件受的支持力N=mg cosθ
从牛顿第二定律，有μN-mg sinθ=ma
解出动摩擦因数μ＝
（2）在时间t1内，皮带运动位移s皮=v0t=1.6 m
在时间t1内，工件相对皮带位移s相=s皮-s1=0.8 m
在时间t1内，摩擦发热Q=μN·s相=60 J
工件获得的动能E k=mv02=20 J
工件增加的势能E p＝mgh＝150 J
电动机多消耗的电能W =Q+E k十E p=230 J
17. 平行正对极板A、B间电压为U0，两极板中心处均开有小孔。

平行正对极板C、D长均为L，板间距离为d，与A、B垂直放置，B板中心小孔到C、D两极板距离相等。

现有一质量为m，电荷量为+q的粒子从A板中心小孔处无初速飘入A、B板间，其运动轨迹如图中虚线所示，恰好从D板的边沿飞出。

该粒子所受重力忽略不计，板间电场视为匀强电场。

（1）请说明A、B、C、D四个极板中带正电的两个极板；
（2）求出粒子离开B板中心小孔时的速度大小；
（3）求出C、D两极板间的电压。

参考答案：
（1）由于粒子带正电，故A、C极板带正电（2分）
（2）粒子在在A、B板间加速，由动能定理
（2分）
解得（2分）
（3）粒子在板间的加速度
（1分）
粒子做类平抛运动，在沿板和垂直于板方向上分别有
（1分）（1分）
由以上各式得（1分）
18. 如图所示，电量为q=2×10-8C，质量为m=2×10-10kg的带正电的粒子从M 点以与MN 方向成1200角出发，同时有一长为L的薄板从M点由静止开始做加速度为a=0.2m/s2的匀加速运动。

薄板为半透板，当粒子从上向下和板相遇时，粒子会穿过薄板，不受影响。

从下向上和薄板相遇会发生碰撞，粒子每次和薄板碰撞用时极短，电量不变，和薄板垂直速度大小不变，方向相反，和薄板平行速度不变。

匀强磁场垂直纸面向里，大小
B=T。

MN的长度6m，粒子从M出发经过9s恰好到N。

不计重力。

求：
粒子出发以后第一次和薄板相撞所需要的时间；
粒子的速度；
薄板的最小长度。

参考答案：
（1）5s (2)m/s（3）0.9m。