2019年湖北省孝感市应城第三高级中学高三物理模拟试题含解析

2019年湖北省孝感市应城第三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. （单选）如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍能保持等长且悬挂点不变，木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（）
A．F1不变，F2变大B．F1变大，F2变小
C．F1变大，F2变大D．F1变小，F2变小
参考答案：
：解：木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，故三个力的合力为零，即：F1=0；
根据共点力平衡条件，有：
2F2cosθ=mg
解得：
F2=
当细线变短时，细线与竖直方向的夹角θ增加，故cosθ减小，拉力F2变大．
故选：A．
【解析】
2. （多选题）（6分）2009年9月，沈阳传出一家父子双双患上鼻咽癌的消息，经过当地检测部门检测，其家中的建筑陶瓷放射性严重超标，并被认为是致癌的主要原因．继而又有媒体报道，分析测试发现某陶瓷生产大省的抛光砖、釉面砖等建筑陶瓷产品中，放射性超标问题格外严重，不合格率超过30%．居室装修用材不当，尤其是放射性含量高的装修材料释放出大量的氡，是造成室内放射性污染的主要原因之一．下列有关放射性的说法中正确的有（）
A．U衰变成Pb要经过8次α衰变和8次β衰变
B．氡发生α衰变产生的α粒子是一种高速电子流，具有很强的穿透能力
C．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的
D．β射线与γ射线一样是电磁波，但穿透本领远比γ射线小
参考答案：
AC
【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度．
【专题】衰变和半衰期专题．
【分析】原子核经过一次α衰变，电荷数减小2，质量数减小4，一次β衰变后电荷数增加1，质量数不变，α粒子是一种氦原子核，β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的．
【解答】解：A、根据质量数少32=4×8，知发生8次α衰变，根据质子数少8=2×8﹣8，知发生8次β衰变，A正确；
B、氡发生α衰变产生的α粒子是一种氦原子核，具有很强的电离能力，B错误；
C、放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的，C正确；
D、β射线是高速电子流，γ射线是电磁波，D错误；
故选：AC．
3. 伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，从而创造了一种科学研究的方法．利用斜面实验主要是考虑到（）
（A）实验时便于测量小球运动的速度
（B）实验时便于测量小球运动的时间
（C）实验时便于测量小球运动的路程
（D）斜面实验可以通过观察与计算直接得到落体的运动规律
参考答案：
答案：B解析：利用斜面实验主要是考虑到实验时便于测量小球运动的时间，选项B正确。

4. 最先利用扭秤实验较精确测出万有引力常量G的科学家是（）
（A）库仑（B）牛顿（C）卡文迪什（D）开普勒
参考答案：
C
5. 下列关于力的说法正确的是()
A．作用力和反作用力作用在同一物体上
B．太阳系中的行星均受到太阳的引力作用
C．运行的人造地球卫星所受引力的方向不变
D．伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因
参考答案：
BD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 油膜被日光照射后呈现彩色条纹是光的____________现象，泊松亮斑是光的____现象。

（分别填入“干涉”或“衍射”）
参考答案：
干涉；衍射
7.
参考答案：
8. 如图所示，为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波的图像。

经Δt=0.1s，质点M第一次回到平衡位置，则这列波的波速为v=__________m/s，周期T=__________s。

参考答案：
1，1.2
9. 一个高能γ光子，经过重核附近时与原子核场作用，能产生一对正负电子，请完成相应的反应方程：_______________．已知电子质量，光在真空中的传播速度为速为，则γ光子的能量至少为___________J．
参考答案：
(1). (2). 1.64×10-13J.
解：一个高能γ光子，经过重核附近时与原子核场作用，能产生一对正负电子，
．根据质能关系得，γ光子的能量至少为△mc2=2m e c2=1.64×10-13J.
10. 某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r。

在坐标纸中画出了如图乙所示的U－I图象，若电流表的内阻为1Ω,则 E＝
________V， r＝________Ω
参考答案：
2.0； 1.4；
11. （1）．如图所示为某同学所安装
的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在
图示状态下，开始做实验，该同学有装置
和操作中的主要错误是:________________________________________
________________________________________________________________________ _________
（2）在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使小车受到合外力等于小沙桶和沙的总重量，通常采用如下两个措施：（A）平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在小桶的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；（B）调整沙的多少，使沙和小沙桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M．请问：
①（2分）以上哪一个措施中有何重大错误?
答：
______________________________________________________________________ ②（2分）在改正了上述错误之后,保持小车及砝码质量M不变．反复改变沙的质
量，并测得一系列数据，结果发现小车受到的合外力（小桶及砂重量）与加速度的比值略大于小车及砝码质量M，经检查发现滑轮非常光滑，打点计时器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出现这种情况的主要原因是什么?
答：
________________________________________________________________________ _
参考答案：
（1）主要错误是：A 长木板右端未垫高以平稳衡摩擦力；B 电源应改用6V的交流电源；
C 牵引小车的细线没有与木板平行；
D 开始实验时，小车离打点计时器太远。

点
（2）①（A）中平衡摩擦力时，不应用小桶拉动小车做匀速运动，应让小车拖着纸带下滑来平衡摩擦力。

②由于拉小车的合外力F < mg ,而处理数据时又将F=mg处理，
因此有：
12. 如图所示，一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340J的热量，并对外做功120J。

若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，则这一过程中气体（填“吸收”或“放出”）热量J。

参考答案：
吸收（2分）260J
13. 两块相同的竖直木板A、B间有质量均为m的四块相同的木块，用两个大小均为F的水平力压木板，使木板均处于平衡，如图所示.设所有接触面间的动摩擦因数均为μ.则第2块对第3块的摩擦力大小为
参考答案：
：0
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 为观察电磁感应现象，某学生将电流表、螺线管A和B、电池组、滑动变阻器、电键接成如图所示的实验电路：
（1）（单选）该同学将线圈B放置在线圈A中，闭合、断开电键时，电流表指针都没有偏转，其原因是A
（A）电键的位置接错
（B）电流表的正、负接线柱上导线接反
（C）线圈B的两个接线柱上导线接反
（D）蓄电池的正、负极接反
（2）电路连接的错误改正后，该同学在闭合电键时发现电流表指针向右偏转，则如果向右移动滑动变阻器的滑片（滑动变阻器接入电路的方式仍然如图中所示），则电流表的指针向右（选填“左”或“右”）偏转．
参考答案：
15. 某探究学习小组的同学欲以右图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他
们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块。

当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。

若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：
（1）你认为还需要的实验器材有、。

(两个)
（2）实验时为了保证滑块（质量为M）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本
相等，沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是，实验时首先要做的步骤是。

（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M。

往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。

让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）。

则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式
为（用题中的字母表示）。

（4）要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒，如果实验时所用滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）。

则最终需验证的数学表达式
为（用题中的字母表示）。

参考答案：
（1）天平，刻度尺；（每空1分）（2） m<<M ；平衡摩擦力（每空1分）
（3）（3分）（4）（3分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图甲所示，一四分之一光滑圆弧轨道最低点与平台右端B相接并与平台相切，圆弧的半径R=1m，一物块置于A点，AB间距离为2m，物块与平台间的动摩摩擦因数为μ=0.2，现用水平恒力F拉物块从静止向右运动，到B点时撤去拉力，结果物块刚好能滑到四分之一圆弧轨道的最高点，物块的质量为1kg，g=10m/s2，求：
（1）拉力的大小及物块刚滑上四分之一圆弧轨道时对轨道压力的大小；
（2）若将四分之一圆弧轨道竖直向下平移，且圆心与B点重合，如图乙所示，仍用水平恒力F拉物块从静止向右运动，并在B点撤去拉力，则物块第一次与圆弧轨道接触的位置离平台的距离．（计算结果可以用根式表示）
参考答案：
解：（1）对于整个过程，由动能定理可知：
Fx﹣μmgx﹣mgR=0
求得F=7N
从B到圆弧轨道最高点，根据机械能守恒得：
=mgR
在圆弧轨道的最低点，根据牛顿第二定律得：
F N﹣mg=m
求得：F N=3mg=30N
根据牛顿第三定律，得物块对圆弧的压力为30N．
（2）由=mgR可知，物块在B点的速度νB=2m/s
物块从B点做平抛运动，设下落的高度为y，水平位移为x，则有
x=v B t
y=
由几何知识可得x2+y2=R2；
求得物块第一次与圆弧轨道接触的位置离平台的距离：y=（﹣2）m．
答：
（1）拉力的大小是7N，物块刚滑上四分之一圆弧轨道时对轨道压力的大小是30N．
（2）物块第一次与圆弧轨道接触的位置离平台的距离是（﹣2）m．
【考点】动能定理的应用；平抛运动；向心力．
【分析】（1）物块刚好能滑到四分之一圆弧轨道的最高点时速度为零，对于整个过程，运用动能定理可求出拉力的大小．从B到圆弧轨道最高点，根据机械能守恒可求得物块通过最低点时的速度．物块在圆弧轨道的最低点，由轨道的支持力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求出支持力，从而得到压力．
（2）物块从B点做平抛运动，根据分位移公式和两个分位移间的几何关系列式，可求得物块第一次与圆弧轨道接触的位置离平台的距离．
17. 如图所示，光滑水平轨道上放置长木板A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左端（B、C可视为质点），三者质量分别为m A=2kg、m B=1kg、m C=2kg．A与B间的动摩擦因数μ=0.5；开始时C静止，A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）并粘在一起，若B不满意A，（g=10m/s2）求：
①滑块C的最大速度；
②A板至少多长．
参考答案：
解：①A与C碰撞过程中，动量守恒守恒，以向右为正，根据动量守恒定律得：m A v0=（m A+m C）v1
代入数据解得：v1=2.5m/s
所以滑块C的最大速度为2.5m/s．
②B在A上滑行，A、B、C组成的系统动量守恒，以向右为正，根据守能量守恒定律得：
m B v0+（m A+m C）v1=（m A+m B+m C）v2，
代入数据解得：v2=3m/s
根据能量守恒定律得：m B v02+（m A+m C）v12=（m A+m B+m C）v22+μm B gl
代入数据解得：长木板A的长度最小值l=0.5m
答：①滑块C的最大速度为2.5m/s．
②长木板A的长度为0.5m．
【考点】动量守恒定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】①A与C碰撞后一起向右匀减速运动，所以A、C碰后瞬间C的速度最大．在A 与C碰撞过程中，遵守动量守恒守恒，根据动量守恒定律求出碰后共同速度，即为滑块C 的最大速度．
②B在A上滑行，A、B、C组成的系统动量守恒，根据能量守恒定律和能量守恒定律列式，联立方程即可求解板的长度．
18. 如图所示，传送带以v=10 m/s速度向左匀速运行，AB段长L为2 m，竖直平面内的光滑半圆形圆弧槽在B点与水平传送带相切，半圆弧的直径BD=3.2m且B、D连线恰好在竖直方向上，质量m为0.2 kg的小滑块与传送带间的动摩擦因数μ为0.5，g取10 m/s2，不计小滑块通过连接处的能量损失。

图中OM连线与水平半径OC连线夹角为30°求：
(1)小滑块从M处无初速度滑下，到达底端B时的速度；
(2)小滑块从M处无初速度滑下后，在传送带上向右运动的最大距离以及此过程产生的热量；
(3)将小滑块无初速度的放在传送带的A端，要使小滑块能通过半圆弧的最高点D，传送带AB段至少为多长？
参考答案：
解：(1)根据机械能守恒定律：
mgR(1－cos 60°)＝mv 得vB＝4 m/s. (3分) (2)小滑块做匀减速运动至停止时距离最大，
0－v＝－2ax a＝μg＝5 m/s2 (2分)
x＝1.6 m
t＝＝0.8s (2分)
x相＝vt＋vBt＝9.6m
Q＝Ffx相＝9.6J. (2分)
(3)小滑块能通过N点的临界条件： mg＝m (2分) 根据机械能守恒关系：－mg2R＝mv2－mv (2分) 小滑块在传送带上加速过程：v＝2ax′ (2分) x′＝8 m.。