届高三上学期模拟考试(一)物理试卷 Word版含答案

和县第二中学高三年级模拟考试(一)
物理试卷
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分，考试用时60分钟。

第Ⅰ卷选择题(共40分)
一、单项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分。

每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的)
1．下列说法正确的是()
A．决定封闭理想气体压强大小的是分子的密集程度和分子的平均动能
B．决定理想气体压强的是分子平均动能和分子种类
C．质量相同的0 ℃的水和0 ℃的冰具有相同的内能
D．一定质量的理想气体绝热膨胀过程，内能一定减少
2．若已知某行星绕太阳公转的半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出()
A．某行星的质量B．太阳的质量
C．某行星的密度D．太阳的密度
3．在静电场中，将一电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则()
A．b点的电场强度一定比a点的大B．b点的电势一定比a点的高
C．电场线方向一定从b指向a D．该电荷电势能一定增大
4．如图，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈ABCD，AB边与磁场垂直，MN边始终与金属滑环K相连，PQ边始终与金属滑环L相连。

金属滑环L、交流电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联。

现使矩形线圈以恒定角速度绕过BC、AD中点的轴旋转。

下列说
法中正确的是()
A．线圈磁通量最大时，感生电动势也最大
B．线圈转动的角速度越大，交流电流表A的示数越小
C．线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻R的电流最大
D．线圈平面与磁场垂直时，交流电流表A的示数最小
5．右图中有两个物体A、B，GA＝2 N，GB＝4 N ，A用悬线挂在天花板上，B放在水平地面上，A、B间的轻弹簧的弹力为1 N，则悬线的拉力FT，B对地面的压力FN的可能值
分别是()
A．FT＝3 N，FN＝3 N
B．FT＝3 N，FN＝5 N
C．FT＝1 N，FN＝6 N
D．FT＝1 N，FN＝3 N
二、不定项选择题(本题共3小题，每小题5分，共15分。

每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分) 6．已知玻璃中单色光1的折射率大于单色光2的折射率，下列关于这两种单色光的叙述中，正确的是()
A．如果用单色光1照射某种金属表面，能够发射出光电子，那么用单色光2照射这种金属表面，也一定能够发射出光电子
B．如果用单色光2照射某种金属表面，能够发射出光电子，那么用单色光1照射这种金属表面，也一定能够发射出光电子
C．如果分别用单色光1和2由玻璃斜射入空气，相同的入射角，单色光1能发生全反射，则单色光2不一定能发生全反射
D．如果用单色光1和2照射同一双缝干涉实验装置得到干涉条纹，单色光1的相邻明条纹间的距离大于单色光2的相邻明条纹间的距离
7．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd。

ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN。

第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体
横截面的电荷量为q2，则()
A．Q1>Q2 B．Q1<Q2 C．q1＝q2 D．q1>q2
8．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻，该波传播到x轴上的质点B 处，质点A在负的最大位移处。

在t＝0.3 s时，质点A恰第二次出现在正的最大位移处，则
()
A．该波的周期为0.3 s
B．该波的波速等于10 m/s
C．t＝0.6 s时，质点B在平衡位置处且向下运动
D．波源由平衡位置开始振动时，一定是向上运动的
第Ⅱ卷非选择题(共60分)
三、填空实验题(本题共2小题，共12分)
9．(6分)探究重物下落过程中动能与重力势能相互转化问题的实验。

(1)部分实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整。

A．按实验要求安装好实验装置；
B．使重物靠近打点计时器，接着先________，后________，打点计时器在纸带上打下一系列的点。

(2)如图是一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点。

分别测出若干点后的连续点A、B、C与O点之间的距离h1、h2、h3。

已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，可得重物下落到B点的过程中，重物增加的动能为________，减少的重力势能为________。

(3)实验的计算结果一般减少的重力势能________(填“略大于”或“略小于”)重物增加的动能，原因是________________________________________。

10．(6分)某探究小组做“测定干电池的电动势和内电阻”的实验。

(1)他们设计了如图所示的甲、乙两个实验原理图，由于干电池的内电阻较小，为使测量结果比较准确，实验中应该选用下图中的________所示的原理图。

(2)为了便于测量。

探究小组的付同学将一个R0＝2.5 Ω的电阻与电池串联并连接好电路后再进行实验，根据其测得的数据，在U－I图中描出的点迹如图所示，请在图中画出U－I 图线，并利用图象得出干电池的电动势E＝________V，内阻________Ω。

(上述两空保留三位有效数字)
(3)考虑电表本身电阻对测量结果的影响，实验所得的干电池的电动势和内阻的测量值与真实值比较，E测______E真，r测________r真。

(均填“<”“＝”或“>”)
四、计算题(本题共3小题，共48分)
11．(14分)如图所示，质量为m1＝2 kg的小车静止在光滑的水平面上，现有质量为m2＝0.5 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝10 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μ＝0.5，取g＝10 m/s2，求：
(1)若物块不能从小车上掉下，它们的共同速度多大；
(2)要使物块不从小车右端滑出，小车至少多长。

12．(16分)如图所示，两根竖直固定的足够长的金属导轨ad和bc，相距为L＝10 cm；另外两根水平金属杆MN和EF可沿导轨无摩擦地滑动，MN杆的质量为m＝0.2 kg，EF杆的质量M＝0.5 kg，在两导轨之间两杆的总电阻为R＝0.2 Ω(竖直金属导轨的电阻不计)；空间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B＝5 T，磁场区域足够大；开始时MN与EF 叠放在一起放置在水平绝缘平台上，现用一竖直向上的牵引力使MN杆由静止开始匀加速上
升，加速度大小为a＝1 m/s2，试求：
(1)前2 s时间内流过MN杆的电荷量(设EF杆还未离开水平绝缘平台)；
(2)至少共经多长时间EF杆能离开平台。

13．(18分)如图所示，在xOy坐标平面的第一象限内有一沿y轴正方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向内的匀强磁场，现有一质量为m、带电荷量为－q的粒子(重力不计)从电场中坐标为(3L，L)的P点以与x轴负方向相同的速度v0射入，从O点与y轴正方向成45°夹角射出，求：
(1)画出粒子运动的轨迹，求粒子进入磁场时的速度大小；
(2)求匀强电场的场强E，若粒子由Q点射入磁场求出粒子在电场中运动的水平距离x1；
(3)求出粒子在磁场中运动的轨道半径和时间。

物理答案
1．A [命题立意]本题考查温度是分子平均动能的标志、物体的内能、热力学第一定律、气体压强的微观本质。

[解析]由气体压强的微观表达式p ＝23
nEk 知气体压强与气体分子的平均动能Ek 及分子数密度n 有关，与分子种类无关，A 正确，B 错误；内能包括分子动能和分子势能，冰吸热熔化，分子平均动能不变，分子势能增加，所以质量相同的0 ℃的水具有的内能大于0 ℃的冰具有的内能，C 错误；如果一定质量的理想气体在真空中绝热膨胀，有Q ＝0，W ＝0，根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W 知，ΔU ＝0，内能不变，D 错误。

故选A 。

[误区警示]①不能认为温度相同，物体的内能就相同，因为内能包括分子动能和分子势能，固体、液体的内能不能忽略。

②气体向外膨胀，外界是真空时，不用克服外力做功，W ＝0；外界不是真空时，气体克服外力做功，W ＜0。

2．B [命题立意]本题考查利用万有引力定律、向心力公式计算天体的质量和密度。

[解析]太阳对行星的万有引力提供行星做圆周运动的向心力，有G Mm r2＝m 4π2T2
r ，解得M ＝4π2r3GT2
，已知r 和T ，太阳的质量M 可求，但不能求行星的质量m 和行星的密度，B 正确，AC 错误；不知道太阳的半径，故不能求太阳的密度，D 错误。

故选B 。

3．D [命题立意]本题考查电场线与电势的关系、电场强度、电势能与电场力做功的关系。

[解析]不知道电场线的分布情况，所以不能比较两点电场强度的大小，A 错误；不知道该电荷的正负，所以不能判断电势差的正负，也就不能确定电势的高低，B 错误；电场线由高电势指向低电势，不知道电势的高低，不能确定电场线的方向，C 错误；电场力做负功，不管是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都是增大的，D 正确。

故选D 。

[名师指导]①不管是正电荷还是负电荷，只要电场力做正功，电荷的电势能就要减小；只要电场力做负功，电荷的电势能就要增大。

②电场线从电势高的地方指向电势低的地方。

③电场线密集的地方场强大，稀疏的地方场强小，场强与做功正负无关。

4．C [命题立意]本题考查交变电流的产生、交变电流的四值。

[解析]线圈磁通量最大时，磁感线与AB 边、CD 边的速度方向平行，不切割磁感线不产生电动势，磁通量的变化率为零，A 错误；最大感应电动势Em ＝nBSω，线圈转动的角速度越大，Em 越大，有效值也越大，据闭合电路的欧姆定律知电流也越大，B 错误；线圈平面与磁场平行时，磁感线与AB 边、CD 边的速度方向垂直，磁通量的变化率最大，产生的感应电动势最大，据闭合电路的欧姆定律知流经定值电阻R 的电流最大，C 正确；电流表测量的是有效值，故电流表的示数不变，D 错误。

故选C 。

[误区警示]交变电流的产生过程中，当线圈平面与磁场平行时，线圈的磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势最大；线圈平面与磁场垂直时，线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为零。

不是磁通量为0，其变化率也为0，磁通量最大，其变化率也最大。

5．A [命题立意]本题考查力的合成与分解、共点力的平衡、胡克定律、牛顿第三定律。

[解析]B 受重力、弹簧的弹力、地面的支持力。

若弹簧处于压缩状态，弹簧弹力F ＝1 N ，则FN ＝mg ＋F ＝4 N ＋1 N ＝5 N ；对A 有FT ＝GA －F ＝2 N －1 N ＝1 N 。

若弹簧处于伸长状态，B 受支持力FN ＝GB －F ＝4 N －1 N ＝3 N ；对A 有FT ＝GA ＋F ＝2 N ＋1 N ＝3 N ，A 正确，BCD 错误。

故选A 。

6．BC [命题立意]本题考查光电效应、光子说、全反射、双缝干涉条纹间距、折射率与
频率的关系。

[解析]折射率大的单色光的频率也大，所以单色光1的频率大于单色光2，故用单色光1照射某种金属表面，能够发射出光电子，说明单色光1的频率大于该金属的极限频率，但是单色光2的频率不一定大于该极限频率，照射该金属表面，不一定能够发射出光电子，A 错误；用单色光2照射某种金属表面，能够发射出光电子，说明单色光2的频率大于该金属的极限频率，则单色光1的频率一定大于该极限频率，照射该金属表面，一定能够发射出光电子，B
正确；由sinC ＝1n
知，折射率大的单色光1的临界角小，所以单色光1发生全反射，单色光2不一定，C 正确；据c ＝λν知，频率大的单色光1的波长短，如果用单色光1和2照射同一双
缝干涉实验装置得到干涉条纹，据Δx ＝L d
λ，单色光1的相邻明条纹间的距离小于单色光2的相邻明条纹间的距离，D 错误。

故选BC 。

[误区警示]首先要记清楚折射率与频率的关系，然后要掌握发生光电效应、全反射的条件，知道双缝干涉条纹的间距与波长的关系式。

7．AC [命题立意]本题考查导体切割磁感线时的感应电动势、电磁感应的能量问题和电荷量问题。

[解析]设ab 和bc 边长分别为lab 、lbc ，则线框面积S ＝lab ×lbc 。

假设穿过磁场区域的速度为v 。

克服安培力做功其他形式的能转化为电能，电流做功电能转化为内能，所以Q1＝|W 安1|＝BI1lab·lbc ＝B2lab2v R lbc ＝B2Sv R lab ，Q2＝|W 安2|＝BI2lbc·lab ＝B2lbc2v R lab ＝B2Sv R
lbc 。

因为lab ＞lbc ，两次“穿越”过程的速率相同，所以Q1＞Q2，A 正确，B 错误；根据法拉第
电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、电荷量q ＝It 可以导出电荷量表达式，q1＝I1Δt ＝ΔΦR 总＝BS R
，q2＝I2Δt ＝ΔΦR 总＝BS R
，所以q1＝q2，C 正确，D 错误。

故选AC 。

8．BD [命题立意]本题考查横波的图象、波长频率和波速的关系、传播方向与振动方向的关系。

[解析]在0.3 s 时，质点A 恰第二次出现在正的最大位移处，有(1＋0.5)T ＝0.3 s ，解得T
＝0.2 s ，A 错误；由图象知波长λ＝2 m ，波速v ＝λT
＝10 m/s ，B 正确；t ＝0时，质点B 处于平衡位置向上振动，经过t ＝0.6 s ＝3T ，质点B 仍在平衡位置处且向上运动，C 错误；简谐横波沿x 轴正方向传播，据同侧法知t ＝0时刻B 的起振方向向上，所以波源由平衡位置开始振动时，一定是向上运动的，D 正确。

故选BD 。

[误区警示]所有质点都做受迫振动，起振方向与波源起振方向相同，据同侧法可知B 点起振方向，所以波源起振方向向上。

9．(1)接通电源 释放纸带(或重物)
(2)m （h3－h1）28T2
mgh2 (3)略大于 重物下落过程中由于克服阻力做功产生内能
[命题立意]本题考查验证机械能守恒定律的实验原理、实验步骤、数据处理、误差分析。

[解析](1)先释放纸带后接通电源，会出现纸带上只有很少的几个点，大部分纸带上没有点，
纸带的利用率太低，故先接通电源，后让纸带运动。

(2)B 点的瞬时速度vB ＝h3－h12T
，动能的
变化量ΔEk ＝12mv2B ＝m （h3－h1）28T2
，重力势能的减小量为ΔEp ＝mgh2。

(3)物体下落过程中存在阻力，重力势能没有全部转化为动能，所以重力势能的减少量ΔEp 略大于动能的增加量ΔEk 。

[误区警示]不能用v2B ＝2gh2计算打下B 点时重物的速度，因为这个关系式在机械能守恒时才成立。

10．(1)甲
(2)如图所示图线
1．60(1.58～1.62) 0.833(0.800～0.860)
(3)＜ ＜
[命题立意]本题考查测定电源的电动势和内阻的实验原理、电路选择、数据处理、误差分析。

[解析](1)由于干电池的内电阻较小，若采用图乙电路，则电流表内阻对测量结果影响较大，故选图甲所示原理图。

(2)做一条直线过大多数描出的点，不在直线上的点分布在两侧，抵消偶然误差，即电源伏安特性曲线，如答图所示。

图线与纵轴的交点为电源的电动势，故电源的电动势E ＝1.60 V(1.58～1.62均可)；图线的斜率表示等效内阻r ＋R0＝ΔU ΔI ＝1.60－0.600.30－0 Ω≈3.333 Ω，则干电池内阻r ＝3.333 Ω－2.50 Ω＝0.833 Ω。

(3)该实验的系统误差主要是忽略了通过电压表的小电流，导致电流表测量的电流小于通过电源的真实电流(IA ＋IV)；电源电动势的真实值E ＝U ＋(IA ＋IV)r ，电源电动势的测量值E 测＝U ＋IAr 小于真实值；实验测出的内阻为实际电源内阻和电压表内阻并联的等效电阻，测得的内阻小于实际值。

故E 测<E 真，r 测<r 真。

[误区警示]①不能认为U －I 图线斜率就是电源的内阻。

②图线的斜率k ≠1.600.30。

③系统误差一般是由测量工具和测量方法造成的，一般总是偏大或者偏小，图象法只能减小偶然误差，不能减小系统误差。

11．(1)2 m/s (2)8 m
[命题立意]本题考查动量守恒定律、能量守恒定律。

[解题思路](1)对物块与小车组成的系统由动量守恒定律求共同速度。

(2)对物块与小车组成的系统据能量守恒定律求小车长度。

[解](1)取向右的方向为正方向，对物块与小车组成的系统由动量守恒定律得m2v0＝(m1＋m2)v ，解得v ＝2 m/s 。

(2)物块刚好不从右端滑出时，对物块与小车组成的系统，由能量守恒定律得：
12m2v20＝12
(m1＋m2)v2＋μm2gL ，解得L ＝8 m 。

12．(1)5 C (2)4 s
[命题立意]本题考查牛顿第二定律、法拉第电磁感应定律、导体切割磁感线时的感应电动势、电流定义式、平衡条件、运动学公式。

[解题思路](1)由位移公式求出2 s 内杆MN 的位移大小，据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、电流的定义式求出通过MN 的电荷量。

(2)对EF 据平衡条件、安培力公式求感应电流，再据E ＝BLv 、v ＝at 、闭合电路欧姆定律求时间。

[解](1)前2 s 内MN 的位移x ＝12at2＝12×1×22 m ＝2 m ，平均感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝BLx Δt
，平均感应电流I ＝E R ，通过MN 的电荷量q ＝IΔt ＝BLx R
，解得q ＝5 C 。

(2)EF 刚好离开平台时，据平衡条件得Mg ＝BIL ，解得I ＝10 A ，由闭合电路欧姆定律得E ＝IR ＝2 V ，回路感应电动势E ＝BLv ，解得v ＝4 m/s ，从MN 向上运动到EF 刚要离开平台，
经历的时间t ＝v a
＝4 s 。

13．(1)2v0 (2)mv202qL 2L (3)22L πL 4v0
[命题立意]本题考查动能定理、带电粒子在匀强电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动。

[解题思路](1)由粒子在直线边界磁场中做匀速圆周运动的对称性知粒子进入磁场时与x 轴的夹角，粒子在电场中做类平抛运动，对Q 点的速度进行分解，由三角函数求Q 点的速度大小。

(2)根据动能定理求电场力，由场强定义式求场强，据平抛运动公式求水平分位移。

(3)由几何知识求轨道半径，通过匀速圆周运动求粒子在磁场中的运动时间。

[解](1)粒子运动轨迹如图所示，OQ 段为四分之一圆弧，QP 段为抛物线，据对称性知粒子在Q 点的速度方向与x 轴负方向成45°，在Q 点的速度大小v ＝v0cos45°
，解得v ＝2v0。

(2)Q 到P 过程，由动能定理得：qEL ＝12mv2－12mv20，解得E ＝mv202qL。

在Q 点时，vy ＝v0tan45°＝v0，所以vy ＝12
v0， 竖直分位移L ＝v02
t ，水平方向位移：x1＝v0t ＝2L 。

(3)根据几何关系知OQ ＝3L －2L ＝L ，得粒子在OQ 段圆周运动的半径R ＝
22L ，圆心角θ＝π2，Q 到O 的时间：t ＝Rθv ＝πR 22v0＝πL 4v0。