2018-2019学年广西壮族自治区柳州市实验高级中学高三物理模拟试题含解析

2018-2019学年广西壮族自治区柳州市实验高级中学高
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. 如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强
度为B的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以
速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴
正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最
大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是
A．，正电荷Ｂ．，正电荷
C．，负电荷 D．，负电荷
参考答案：
答案：C
解析：由图意可知粒子沿顺时针方向运动，根据左手定则
可得粒子带负电。

粒子的运动轨迹如图中虚线，红色线段为圆
的半径，由已知得进入磁场时，半径与x轴正方向的夹角为
30度，所以有，洛伦兹力充当粒子做圆周运动的向心
力，所以有，所以有，所以C正确。

2. 如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地上
通过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C 处拴
一细绳，绕过两个滑轮后挂上重物M.C点与O点距离为l.现在杆的另一端用力.使其逆
时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平位置，(过了90°)此过程中下述
说法中正确的是 ()
A．重物M做匀速直线运动
B．重物M做匀变速直线运动
C．重物M的最大速度是ωl
D．重物M在起始位置的速度为ωl
参考答案：
C
3. （多选）如图所示，小车板面上的物体质量为m＝8kg，它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力为6N．现沿水平向右的方向对小车施以作用力，使小车由静止开始运动起来，运动中加速度由零逐渐增大到1m/s2，随即以1m/s2的加速度做匀加速直线运动．以下说法正确的是( )
A．物体受到的摩擦力一直减小
B．物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化
C．当小车加速度(向右)为0.75m/s2时，物体不受摩擦力作用
D．小车以1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力为8N
参考答案：
BC
4. 关于洛伦兹力和安培力，下列说法正确的是（）
A．洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力
B．洛伦兹力和安培力，其本质都是磁场对运动电荷的作用
C．洛伦兹力和安培力，其本质都是磁场对电流的作用
D．安培力就是洛伦兹力，两者是等价的
参考答案：
B
5. U经过m次a衰变和n次β衰变Pb,则
A.m=7，n=3
B.m=7,n=4
C.m=14，n=9
D.m=14,n=18
参考答案：
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出。

由图数据可求得：
（1）该物体的加速度为 m/s2， .com
（2）第3个记数点与第2个记数点的距离约为 cm，
（3）打第2个计数点时该物体的速度为 m/s。

参考答案：
(1)0.74 (2)4.36 (3)0.399
（1）设1、2间的位移为x1，2、3间的位移为x2，3、4间的位移为x3，4、5间的位移为x4；因为周期为T=0.02s，且每打5个点取一个记数点，所以每两个点之间的时间间隔T=0.1s；由匀变速直线运动的推论xm-xn=(m-n)at2得：
x4-x1=3at2带入数据得：
（5.84-3.62）×10-2=a×0.12
解得：a=0.74m/s2．
（2）第3个记数点与第2个记数点的距离即为x2，由匀变速直线运动的推论：x2-x1=at2得：
x2=x1+at2带入数据得：
x2=3.62×10-2+0.74×0.12=0.0436m
即为：4.36cm．
（3）由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可知
=0.399m/s.
7. 如图为用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系的实验装置．实验前已平衡摩擦力．
①实验中采用控制变量法，应保持_______不变，用钩码所受的重力作为小车所受的________，用DIS测小车的加速度．
②改变所挂钩码的数量，多次重复测量。

根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）．分析此图线的OA段可得出的实验结论是______________．此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是：
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大
D．所用小车的质量太大
参考答案：
小车的质量、合力、小车的质量一定，a与F成正比、 C
8. 某种单色光在真空中的波长为，速度为c，普朗克恒量为h，现将此单色光以入射角i由真空射入水中，折射角为r，则此光在水中的波长为_______，每个光子在水中的能量为______。

参考答案：
；
光由真空射入水中，频率f= 保持不变，每个光子在水中的能量为;光在水中的波长为.
9. 图示为金属A和B的遏止电压U c和入射光频率ν的关系图象，由图可知金属A的截止频率（选填“大于”、“小于”或“等于”）金属B的截止频率；如果用频率为5.5×1014Hz的入射光照射两种金属，从金属（选填“A”或“B”）逸出光电子的最大初动能较大。

参考答案：
小于A
10. 已知在标准状况下水蒸气的摩尔体积为V，密度为ρ，每个水分子的质量为m，体积为
V1，请写出阿伏伽德罗常数的表达式NA=（用题中的字母表示）．已知阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol﹣1，标准状况下水蒸气摩尔体积V=22.4L．现有标准状况下10L水蒸气，所含的分子数为 2.7×1021个．
参考答案：
解：阿伏伽德罗常数：NA==；
10L水蒸气所含分子个数：n=NA=×6.0×1023=2.7×1021个；
故答案为：；2.7×1021个．
11.
测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图1所示的装置，图中长木板水平固定．
（1）实验过程中，电火花计时器应接在交流（选填“直流”或“交流”）电源上．调整定滑轮高度，使细线与长木板平行．
（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=．
（3）如图2为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=1.21cm，
x2=2.32cm，x5=5.68cm，x6=6.81cm．则木块加速度大小a= 1.12m/s2（保留三位有效数字）．
参考答案：
解：（1）电火花计时器应接在交流电源上．调整定滑轮高度，使细线与长木板平行．（2）对木块、砝码盘和砝码进行受力分析，
运用牛顿第二定律得：
对木块：F﹣μMg=Ma
对砝码盘和砝码：mg﹣F=ma
由上式得：μ=
（3）相邻两计数点间还有4个打点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s 根据运动学公式得：△x=at2，
a==1.12m/s2．
故答案为：（1）交流；细线与长木板平行
（2）
（3）1.12
12. 如图所示为a、b两部分气体的等压过程图象，由图可知．当t=0℃时，气体a的体积为0.3m3；当t=273℃时，气体a的体积比气体b的体积大0.4m3．
参考答案：
解：由图示图象可知，t=0℃，即：T=t+273=273K时，
气体a的体积为：0.3m3，气体b的体积为0.1m3，
作出气体的V﹣T图象如图所示：
从图示图象可知，气体发生等压变化，
由盖吕萨克定律：=C可知，
当t=273℃时，即T=546K时，气体的体积变为0℃时体积的两倍，
即a的体积为0.6m3，b的体积为0.2m3，气体a的体积比气体b的体积大0.6﹣
0.2=0.4m3；
故答案为：0.3；0.4．
米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：
(1)照片的闪光频率为________Hz. .
(2)小球做平抛运动的初速度的大小为_______m/s
参考答案：
(1)10 (2)0.75
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示是某次实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E分别表示纸带上连续打的点，打点计时器所用的电阻屏率为50Hz，根据提示数据可知
（1）纸带做运动是；
（2）相邻两计数点的时间间隔为；
（3）打 B 点时纸带的瞬时速度为．
参考答案：
解：（1）由纸带可知，BC=6.24﹣2.92=3.32cm；CD=9.95﹣6.24=3.71cm；DE=14.04﹣9.95=4.09，则可知，△x=0.39cm，为定值，则可知物体做匀加速直线运动；
（2）由于电源频率为50Hz，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.02s；
（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小，X AC=6.24cm=0.0624m；根据平均速度的定义得AC段的平
均速度==m/s=1.56m/s；
故答案为：（1）匀加速度直线运动；（2）0.02s；（3）1.56．
15. 某同学用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律：
（1）通过实验得到如图（b）所示的a﹣F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面的倾角（填“偏大”或“偏小”）．
（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足的条件
（3）该同学得到如图（c）所示的纸带．已知打点计时器电源频率为50Hz．A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个计数点，两计数点之间还有四个点未画出．由此可算出小车的加速度a=m/s2（保留两位有效数字）．
参考答案：
（1）偏大；（2）M＞＞m；（3）0.20．
【分析】1、考查实验时平衡摩擦力时出现的误差问题，不是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，就是平衡摩擦力时过大．从图上分析两图各是什么原因即可．
2、根据牛顿第二定律求出绳子拉力与砝码和盘的总重力的关系，判断出在什么情况下砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力．
3、根据匀变速直线运动的规律△x=aT2可以求出加速度的大小．
【解答】解：（1）当拉力F等于0时，小车已经产生力加速度，故原因是平衡摩擦力时平衡摩擦力过大，在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大．
（2）对整体分析，根据牛顿第二定律得，a=，
则绳子的拉力F=Ma=，
当M＞＞m，即砝码和盘的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时，砝码和盘的总重
力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力．
所以为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足M＞＞m 的条件．
（3）根据刻度尺的示数可知△x=s DG﹣s AD=3.90cm﹣2.10cm=1.80cm，
两计数点之间还有四个点未画出，所以时间间隔为T=0.1s，
代入公式△x=aT2可以求出加速度为：a=m/s2．
故答案为：（1）偏大；（2）M＞＞m；（3）0.20．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. (12分)如图所示，在与水平方向成60°角的光滑金属导轨间连一电源，在相距 lm的平行导轨上放一重为3N的金属棒，棒上通过3A的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止，求：
(1)匀强磁场的磁感应强度；
(2)棒对导轨的压力；
(3)若要使B取值最小，其方向应如何调整?并求出最小值。

参考答案：
17. 如图所示，在折射率为n玻璃平板上方的空气中有点光源S，点光源到玻璃板的上表
面的距离为h。

从S发出的光线SA以入射角α入射到玻璃板上表面，经过玻璃板后从下表面射出。

若沿此光线传播的光从光源S到玻璃板上表面的传播时间是在玻璃板中传播时间的一半，则玻璃板的厚度d是多少？
参考答案：
【详解】令从S到A的距离为：
在玻璃中，从A到B距离为：
由题意得：
在空气中，若S到A经历时间t：
在玻璃中，从A到B经历时间为2t：
根据光在空气中和玻璃中速度关系：
联立上式得：
【点睛】
18. 如图，竖直面内坐标系xOy第一、三象限角平分线A1A2右侧区域有匀强电场和匀强磁场。

平行板M、N如图放置，M板带正电。

带负电的N板在x轴负半轴上。

N板上有一小孔P，离原点O的距离为L。

A1A2上的Q点处于P孔正下方。

已知磁感应强度为B，方向
垂直纸面向外。

M、N板间距为L、电压为。

质量为m、电量为+q的小球从OA2上坐标为(b，b)的某点以速度v水平向右进入场区，恰好能做匀速圆周运动。

（重力加速度为g）
（1）求A1A2右侧区域内电场强度大小与方向。

（2）当b与v满足怎样的关系表达式时，小球均能从Q点离开场区？
（3）要使小球能进入M、N板间但又不碰上M板，求b的取值范围。

参考答案：
解：（1）带电粒子进入场区后能做匀速圆周运动，则必须满足
解得
方向竖直向上
（2）如图，粒子从坐标为(b，b)的位置出发，从Q点离开，由几何关系得，其圆周运动的半径为R=b+L.
又
由解得
（3）粒子离开场区时速度方向竖直向上，因此要使粒子能进入MN板间，则粒子必须从Q点离开场区后作竖直上抛运动经P孔进入MN板间。

假设粒子在场区做圆周运动的速度为v，若粒子到达P孔时速度为零，则有
解得
若粒子到达M板时速度为零，则有
解得
则要使粒子能进入MN板间，则其在场区做匀速圆周运动的速度范围为
由得。