|
高三物理创新模拟卷（12）
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分，共150分。考试时间120分钟
第I卷（选择题共40分）
一、本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分。
1、一定质量的理想气体,假如保持温度不变而吸收了热量,那么气体的( ).
(A)体积一定增大,内能一定改变
(B) 体积一定减小,内能一定保持不变
(C) 压强一定增大,内能一定改变
(D) 压强一定减小,内能一定不变
2．对于如下几种现象的分析，下列说法中正确的是 （ ）
A．用手将乒乓球从某一高度水平抛出，与用手将同样体积的石块以相同速度从同一高
度抛出相比，通常石块飞行的距离较远，主要原因是抛出后乒乓球比石块所受空气
阻力大
B．用气筒给自行车打气时，要用力才能压缩空气，这主要是由于此时空气分子间的作
用力是斥力的缘故
C．把笔尖紧压在用平板玻璃制成的平面镜上，若笔尖与它在镜中的像的距离是4mm，
则平面镜玻璃的厚度为4mm
D．打开香水瓶后，在较远的地方也能闻到香味，这表明香水分子在不停地运动
3．有一摆长为L的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，
摆线的上部将被小钉挡住，使摆长发生变化。现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最
高点M至左边最高点N运动过程的闪光照片，如图5所示（悬点和小钉未被摄入）。P
为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与悬点的
距离为 （ ）
A．L/4 B．L/2
C．3L/4 D．无法确定
4. 细绳跨过一轻质定滑轮，绳的右端悬挂两个质量都为m的物体，绳的左端施加T1＝(4／3)mg的恒力，T、T1、T2、T3分别表示各段绳的拉力大小（如图所示），则
[ ]
A．T＝10／3mg B．T＝T1＋T2
C．T1=T2>T3 D．T2＝2／3mg
5. 雨伞以每秒n转绕竖直轴旋转，雨水从伞边缘沿水平方向飞出伞时，距轴心距离为r，离地面高度为h，则可知
[ ]
A．水滴飞出的速度大小为2πr／n
B．水滴的轨迹为抛物线
 6．如右图所示，匀强电场和匀强磁场相互正交，宽度为d，竖直方向足够长。今有一束α粒子以不同的速率沿图示方向射入场区。设α粒子的带电量为q，不计重力，那么飞出复合场区的α粒子的动能变化量可能为（ ）
A．  B． 
C．0 D．qEd
7．下列关于电磁波的叙述中，正确的是（ ）
A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播
B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3.00×108ms
C．电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短
D．电磁波不能产生干涉、衍射现象
 8．一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，如图所示，对于两束单色光来说（ ）
A．玻璃对a光的折射率较大
B．a光在玻璃中传播的速度较大
C．b光每个光子的能量较大
D．b光的波长较大
 9．abc为一全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，如图所示，一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上发生全反射，若光线入射点O的位置保持不变，改变光线的入射方向（不考虑自bc面反射的光线）（ ）
A．使入射光按图中的顺时针方向逐渐偏转，假如有色光射出ab面，则红光首先射出
B．使入射光按图中的顺时针方向逐渐偏转，假如有色光射出ab面，则紫光首先射出
C．使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，红光将首先射出ab面
D．使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，紫光将首先射出ab面
10．天然放射性元素  Th（钍）经过一系列α衰变和β衰变之后，变成  Pb （铅），下列论断中正确的是（ ）
A．铅核比钍核少24个中子
B．铅核比钍核少8个质子
C．衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变
D．衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变
第Ⅱ卷（110分）
二、本题共3小题，共20分，把答案填在题中横线上 或按题目要求作图
 11．用三棱镜做测定玻璃折射率的实验。先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针 P1和 P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使 P1的像被 P2挡住．接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像．P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示．
（1）在图上画出所需的光路；
（2）为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是 ，在图上标出它们；
（3）计算折射率的公式是n＝ 。
 12．某同学为了测量一物体质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图所示．测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体质量成正比的输出电压U。
现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上）．请完成对该物体质量的测量．
（1）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图．
（2）简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m．
 13.某同学想在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块大小为3cm左右，外形不规则的大理石块代替小球。他设计的实验步骤是：
A.将石块用细尼龙线系好，结点为M，将尼龙线的上端固定于O点，如图所示
B.用刻度尺测量OM间尼龙线的长度L作为摆长
C.将石块拉开一个大约α=30°的角度,然后由静止释放
D.从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t,，由T=t/30得出周期
E.改变OM间尼龙线的长度再做几次实验，记下相应的L和T
F.求出多次实验中测得的的平均值作为计算时使用的数据,带入公式  求出重力加速度g
⑴你认为该同学以上实验步骤中有重大错误的是_______________。为什么?
⑵该同学用OM的长作为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值偏大还是偏小?________。你认为用什么方法可以解决摆长无法准确测量的困难?
三、 本题共7小题，90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
14．在光滑水平面上有一质量m＝1.0×10-3kg、电量q＝1.0×10-10C的带正电小球，静止在O点。以O为原点，在该水平面内建立直角坐标系Oxy。现忽然加一沿x轴正方向、场强大小E＝2.0×106V/m的匀强电场使小球开始运动。经过1.0s，所加电场忽然变为沿y轴正方向，场强大小不变的匀强电场。再经过1.0s，所加电场又忽然变成另一匀强电场，使小球在此电场作用下经1.0s速度变为零。求此电场的方向及小球速度变为零时小球的位置。
 15．如图，长L1、宽L2的矩形线圈电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈平面与磁感线垂直。将线圈以速度v向右匀速拉出磁场的过程中，求：
（1）拉力大小F；
（2）线圈中产生的热量Q；
（3）通过线圈某一截面的电荷量q。
 16．美国在伊拉克战场大量使用M1主战坦克，为了从坦克内部观察外界目标，坦克的前壁上开了一圆形观察孔，在孔中完全嵌入折射率为  的特制光学玻璃，厚度和坦克壁厚相同。如图所示，假定该型号坦克的前壁装甲厚为d=10 cm，观察孔直径D =10cm， 求：
⑴坦克内的人通过这块玻璃能看到的外界的角度范围为多大？
 ⑵要使坦克内人通过这块玻璃能看到的外界的角度范围为1800，则嵌入的特制玻璃折射率应为多大？
17．如图所示，电阻R 1 = R 2 = R 3 = 1.0Ω，，当电键S闭合时电压表的示数是1.0V，当电键S断开时电压表的示数是0.8V，求电源的电动势和内电阻。
18.如图所示，质量为M长度为L的小车静止在光滑水平面上，小车的右端有一个挡板。一块质量为m的铁块（可视为质点）以初速度v0从左端滑上小车，滑到小车右端和挡板发生碰撞后又返回，碰撞时间极短，而且碰撞过程中动能没有损失。铁块返回到小车中点处时，恰好和小车保持相对静止。求铁块和小车上表面间的动摩擦因数μ。
19、有两块大小不同的圆形薄板(厚度不计), 质量分别为M和m, 半径分别为R和r, 两板之间用一根长为0.4m的轻绳相连接．开始时, 两板水平放置并叠合在一起, 在其正下方0.2m处有一固定支架C, 支架上有一半径为R ' ( r< R '<R)的圆孔, 圆孔与两薄板的中心均在同一竖直线上, 如图所示, 让两个圆形薄板自由落下, 落到固定支架上, 大板与支架发生没有机械能损失的碰撞, 碰撞后两板即分离, 直到轻绳绷紧, 在轻绳绷紧瞬间, 两薄板具有共同速度v, 问：
 (1) 若M＝m, 则v多大?
(2) 若M/m＝k, 试讨论v的方向与k的关系. (g取10m/s2)
20．（1）用简明的语言表述简谐振动的定义．
（2）如图所示，一根劲度系数为k的轻质弹簧上端固定在A点， 下端挂一质量为m的金属小球，系统静止时金属小球球心位置为O， 现用力向下拉小球到B点，待稳定后由静止释放小球，以后小球在 BOC之间上下往复运动过程中弹簧处在弹性限度内，不计空气阻力和摩擦．试论述小球在BOC之间的往复运动属于简谐振动．
高三物理创新模拟卷（12）答案：
1.D 2.D 3.C 4.BC 5.BCD 6.CD 7.AC 8.AD 9.A 10.BD
 11. （１）作出光路如右图（２）入射角i和折射角r（如图）（或线段EF、OE、GH、OG）；（３）  （或  ）
 12.
（１）测量电路图如右图
（２）
①转换器空载时，调节滑动变阻器，使转换器输出电压为零；
②将质量为m0砝码放在转换器上，记下输出电压 U0；
③将待测物放在转换器上，记下输出电压U；
④比例系数k＝  ；待测物体的质量m＝  ．
13.
解析：⑴B（摆长应从悬点到重心）、C（摆角太大，不能看作简谐运动）、F应先分别求和各组L和T值对应的g，再取所求得的各个g的平均值。⑵小。设两次实验中摆线长分别为L1、L2，石块重心M点高x由  和  可解得 
14. 第一个1.0秒内：  m/s2 ，  m，
v1＝a t＝0.2m/s
第二个1.0秒内：S2x＝v1 t＝0.2m （x方向匀速运动）
S2y＝S1＝0.1m （y方向匀加速运动）
v2y＝a t＝0.2m/s
故：  m/s，（方向与水平方向成450夹角）
第三个1.0秒内：  m/s2，方向v2与反向
 则：q E/＝m a /
 V/m，
方向如图所示。
 m
S3x＝S3sin450＝0.1m，S3y＝S3cos450＝0.1m，
S x ＝S1＋S2x＋S3x＝0.1＋0.2＋0.1＝0.4m
S y ＝S2y＋S3y＝0.1＋0.1＝0.2m
所以，电场的方向与x轴成225°（-135°），小球的坐标为（0.4m，0.2m）
15. 因为线圈被匀速拉出，所以：F拉＝F安
E感=Bl2v
q ＝I t ＝ 
16.⑴光路如图所示，
 由折射定律得： ①
又  ②
联立①②两式代入数值解得i＝60°,
角度范围为2 i=120° ③
⑵ 
17. S闭合时，R1、R2并联再与R3串联
外电路总电阻  ①
干路电流  ②
由闭合电路欧姆定律，得  ③
S断开时，R1与R3串联外电路总电阻  ④
干路电流  ⑤
由闭合电路欧姆定律，得  ⑥
由③、⑥两式解得  ⑦
 ⑧
18. 
19. (1) 1m/s, 方向向下 (2) k>3, v方向向上; k＝3, v＝0; k<3, v方向向下.
20. （1）物体在跟位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置的力作用下的振动叫简谐振动. （2分）
（2）设小球运动中受到竖直向下的力为正，竖直向上的力为负，O是它的平衡位置，
Δl是小球在O点弹簧的伸长量.
在O点时，F合=mg–kΔl=0解出mg=kΔl （2分）
以O点为原点建立坐标系ox，方向向下 （1分）
设小球在BOC之间运动的任意时刻的位移为x，该点小球受的力为：mg和
–k(x Δl) （1分）
F合=mg–kΔl=–kx ………………………………………………………（2分）
式中“–”表示力的方向与位移方向相反.由于x是任意时刻的位移，所以
它在任意时刻的回复力都跟位移x的大小成正比且方向总指向平衡位置（2分）
|
