2017-2018学年湖南省怀化市新晃一中高考物理模拟试卷(四) Word版含解析

  • 格式:doc
  • 大小:359.05 KB
  • 文档页数:20

2017-2018学年湖南省怀化市新晃一中高考物理模拟试卷(四)一、选择题(每题6分,共48分)1.关于物理学家和他们的贡献,下列说法中正确的是()A.奥斯特发现了电流的磁效应,并发现了电磁感应现象B.库仑提出了库仑定律,并最早用实验测得元电荷e的数值C.牛顿发现万有引力定律,并通过实验测出了引力常量D.法拉第发现了电磁感应现象,并制作了世界上第一台发电机2.如图所示,把小车放在倾角为30°的光滑斜面上,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连,不计滑轮质量及摩擦,已知小车的质量为3m,小桶与沙子的总质量为m,小车从静止释放后,在小桶上升竖直高度为h的过程中()A.小桶处于失重状态B.小桶的最大速度为C.小车受绳的拉力等于mg D.小车的最大动能为mgh3.如图,运动员的双手握紧竖直放置的圆形器械,在手臂OA沿由水平方向缓慢移到A′位置过程中,若手臂OA,OB的拉力分别为F A和F B,下列表述正确的是()A.F A一定小于运动员的重力G B.F A与F B的合力始终大小不变C.F A的大小保持不变D.F B的大小保持不变4.国际永久编号为8256号小行星是由中国科学院紫金山天文台于1981年10月25日发现的.国际永久编号为21064号的小行星是西班牙天文学家艾斯特于1991年6月6日在欧洲南方天文台发现的.2005年,国际小行星命名委员会分别将两星命名为“神舟星”和“杨利伟星”,两星的运行轨道均处在火星和木星轨道之间的主带小行星之中,轨道比较稳定.已知“神舟星”平均每天绕太阳运行174万公里,“杨利伟星”平均每天绕太阳运行145万公里.假设两行星均绕太阳做匀速圆周运动,则两星相比较()A.“神舟星”的轨道半径大B.“神舟星”的公转周期大C.“神舟星”的加速度大D.“神舟星”受到的向心力大5.如图所示,充电的平行板电容器两板间形成匀强电场,以A 点为坐标原点,AB 方向为位移x 的正方向,能正确反映电势φ随位移x 变化的图象是( )A .B .C .D .6.如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧直立于地面上,上面放一个质量为m的带负电小球,小球与弹簧不连接,在弹簧弹性范围内现用足够大的力F 将小球向下压到某位置后撤去F ,让小球由静止释放.不计空气阻力,则( )A . 小球和弹簧组成的系统机械能守恒B . 弹簧弹力为零时小球速度最大C . 小球速度最大时弹簧弹性势能最小D . 小球上升过程中的电势能增加7.如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比n 1:n 2=22:5,原线圈接u 1=220sin100πt (V )的交流电,灯泡L 标有“50V100W ”字样,电阻R=25Ω,D 为理想二极管,则( )A . 灯泡L 不能正常发光B . 二极管的反向耐压值应大于50VC.原线圈的输入功率为200WD.通过副线圈的电流有效值为3A8.两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的左端接有电阻R,导轨的电阻可忽略不计,斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上,质量为m、电阻不计的金属棒ab,在沿着斜面、与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,并上升高度h.如图所示,在这个过程中()A.作用在金属棒上的合力所做的功等于零B.F与安培力的合力所做的功等于零C.F与重力的合力做的功数值上等于电阻R上产生的焦耳热D.若F增大到某一值,导体棒将作匀加速直线运动三、实验题9.如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置.他在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=mm.(2)实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是.10.在“测定直流电动机的效率”实验中,用图1所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率.(1)根据电路图2完成实物图的连线;(2)实验中保持电动机两端电压U恒为6V,重物每次匀速上升的高度h均为1.5m,所测物理量及测量结果如表所示:实验次数 1 2 3 4 5电动机的电流I/A 0.2 0.4 0.6 0.8 2.5所提重物的重力Mg/N 0.8 2.0 4.0 6.0 6.5重物上升时间t/s 1.4 1.65 2.1 2.7 重物不运动计算电动机效率η的表达式为(用符号表示),前4次实验中电动机工作效率的平均值为.(3)在第5次实验中,电动机的输出功率是;可估算出电动机线圈的电阻为Ω.四、计算题11.如图所示,水平地面上有A、B两点,且两点间距离L AB=6m,质量m=2kg的物体(可视为质点)静止在A点,地面与物块的滑动摩擦因数μ=0.2,为使物体运动到B点,现给物体施加一水平F=10N的拉力,g取10m/s2,求(1)物体运动到B点的时间;(2)拉力F作用的最短时间.12.如图所示,圆心为原点、半径为R的圆将xoy平面分为两个区域,即圆内区域Ⅰ和圆外区域Ⅱ.区域Ⅰ内有方向垂直于xoy平面的匀强磁场B.平行于x轴的荧光屏垂直于xoy 平面,放置在直线y=﹣2R的位置.一束质量为m、电荷量为q、速度为v0的带正电粒子从坐标为(﹣R,0)的A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ,粒子全部垂直打在荧光屏上坐标为(0,﹣2R)的M点.若区域Ⅱ中加上平行于x轴的匀强电场,从A点沿x轴正方向以速度2v0射入区域Ⅰ的粒子垂直打在荧光屏上的N点.不考虑重力作用,求:(1)在区域Ⅰ中磁感应强度B的大小和方向.(2)在区域Ⅱ中电场的场强为多大?MN两点间距离是多少?五、选考题【物理选修3-4】(15分)13.在以下各种说法中,正确的是()A.机械波和电磁波本质上不相同,但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象B.横波在传播过程中,波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期C.变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场D.相对论认为:真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的E.如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长,这说明该星系正在远离我们而去14.半径为R折射率为的半球形玻璃砖,截面如图所示,O为圆心,相同频率的单色光束a、b相互平行,从不同位置进入介质,光线a在O点恰好产生全反射.求:①玻璃砖发生全反射的临界角②光束ab在玻璃砖底产生的两个光斑的距离OB.【物理选修3-5】(15分)15.下列说法正确的是()A.光子像其他粒子一样,不但具有能量,也具有动量B.玻尔认为,原子中电子轨道是量子化的,能量也是量子化的C.将由放射性元素组成的化合物进行高温分解,会改变放射性元素的半衰期D.原子核的质量大于组成它的核子的质量之和,这个现象叫做质量亏损E.普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说16.如图甲所示,光滑水平面上有A、B两物块,巳知A物块的质量m A=1kg.初始时刻B静止,A以一定的初速度向右运动,之后与B发生碰撞并一起运动,它们的位移一时间图象如图乙所示(规定向右为位移的正方向),则物体B的质量为多少?2015年湖南省怀化市新晃一中高考物理模拟试卷(四)参考答案与试题解析一、选择题(每题6分,共48分)1.关于物理学家和他们的贡献,下列说法中正确的是()A.奥斯特发现了电流的磁效应,并发现了电磁感应现象B.库仑提出了库仑定律,并最早用实验测得元电荷e的数值C.牛顿发现万有引力定律,并通过实验测出了引力常量D.法拉第发现了电磁感应现象,并制作了世界上第一台发电机考点:物理学史.分析:根据已有的知识,了解物理学史,知道科学家对物理的贡献.解答:解:A、奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象.故A错误.B、库仑提出了库仑定律,美国物理学家密立根利用油滴实验测定出元电荷e的带电量.故B错误.C、牛顿发现万有引力定律,英国人卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量.故C错误.D、法拉第不仅发现了电磁感应现象,而且发明了人类历史上的第一台发电机.故D正确.故选D.点评:本题考查了物理学史,学好物理学史不仅是高中物理学习的要求,而且能增加我们对物理的学习兴趣,平时要注意物理学史的积累.2.如图所示,把小车放在倾角为30°的光滑斜面上,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连,不计滑轮质量及摩擦,已知小车的质量为3m,小桶与沙子的总质量为m,小车从静止释放后,在小桶上升竖直高度为h的过程中()A.小桶处于失重状态B.小桶的最大速度为C.小车受绳的拉力等于mg D.小车的最大动能为mgh考点:动能定理的应用;力的合成与分解的运用;牛顿第二定律.专题:动能定理的应用专题.分析:先根据A、B的位移之间的关系求出B上升的高度h B,再分别以A、B为研究对象,根据动能定理列式可求得B的速度,设B再上升h′时,速度为零,由动能定理求出h′,解答:解:A、C:在整个的过程中,小桶向上做加速运动,所以小桶受到的拉力大于重力,小桶处于超重状态.故A错误,C错误;B、在小桶上升竖直高度为h的过程中只有重力对小车和小桶做功,由动能定律得:解得:,故B正确;D、小车和小桶具有相等的最大速度,所以小车的最大动能为:,故D错误.故选:B点评:本题主要考查了动能定理得直接应用,要能根据题目需要选取不同的研究对象及合适的过程运用动能定理求解,难度适中.3.如图,运动员的双手握紧竖直放置的圆形器械,在手臂OA沿由水平方向缓慢移到A′位置过程中,若手臂OA,OB的拉力分别为F A和F B,下列表述正确的是()A.F A一定小于运动员的重力G B.F A与F B的合力始终大小不变C.F A的大小保持不变D.F B的大小保持不变考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.专题:共点力作用下物体平衡专题.分析:以人为研究对象,分析受力情况,运用作图法分析F A与重力的大小关系.人保持静止状态,则知F A与F B的合力始终大小不变.由图判断F A与F B的变化情况.解答:解:A、以人为研究对象,分析受力情况如图,由图看出,F A不一定小于重力G.故A错误.B、人保持静止状态,则知F A与F B的合力与重力G大小相等、方向相反,保持不变.故B 正确.C、D由图看出F A的大小在减小,F B的大小也在减小.故CD均错误.故选B点评:本题是动态平衡问题,运用图解法比较直观,也可以运用函数法进行研究.4.国际永久编号为8256号小行星是由中国科学院紫金山天文台于1981年10月25日发现的.国际永久编号为21064号的小行星是西班牙天文学家艾斯特于1991年6月6日在欧洲南方天文台发现的.2005年,国际小行星命名委员会分别将两星命名为“神舟星”和“杨利伟星”,两星的运行轨道均处在火星和木星轨道之间的主带小行星之中,轨道比较稳定.已知“神舟星”平均每天绕太阳运行174万公里,“杨利伟星”平均每天绕太阳运行145万公里.假设两行星均绕太阳做匀速圆周运动,则两星相比较()A.“神舟星”的轨道半径大B.“神舟星”的公转周期大C.“神舟星”的加速度大D.“神舟星”受到的向心力大考点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.专题:人造卫星问题.分析:由题告诉两星的绕行路程,可知神州星绕太阳的速度快,由可知,速度大的轨道半径小,神州星的轨道半径小,杨利伟星的轨道半径大,故依据万有引力提供向心力的表达式,可以判定周期,加速度,向心力等解答:解:A、由可知,速度大的轨道半径小,神州星的轨道半径小,故A错误B、由万有引力提供向心力得:,解得:,神州星半径小,故周期小,故B错误C、由万有引力提供向心力得:,解得:,神州星的半径小,故加速度大,故C正确D、由,由于不知道两颗星的质量,故不能比较向心力,故D错误故选C点评:这类题就是要依据给定的提示,判定出来某一圆周运动的量,进而由万有引力充当向心力可以分析各物理量.5.如图所示,充电的平行板电容器两板间形成匀强电场,以A点为坐标原点,AB方向为位移x的正方向,能正确反映电势φ随位移x变化的图象是()A.B.C.D.考点:匀强电场中电势差和电场强度的关系;电势.专题:电场力与电势的性质专题.分析:沿电场线的方向电势逐渐降低,在匀强电场中电势与场强的关系呈线性关系.解答:解:沿电场线的方向电势逐渐降低,AB错误;在匀强电场中电势与场强的关系为U=Ed,呈线性关系,故C正确D错误.故选C点评:要知道匀强电场中电势和场强的关系式,沿电场线方向电势降低最快.6.如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧直立于地面上,上面放一个质量为m 的带负电小球,小球与弹簧不连接,在弹簧弹性范围内现用足够大的力F将小球向下压到某位置后撤去F,让小球由静止释放.不计空气阻力,则()A.小球和弹簧组成的系统机械能守恒B.弹簧弹力为零时小球速度最大C.小球速度最大时弹簧弹性势能最小D.小球上升过程中的电势能增加考点:机械能守恒定律.专题:机械能守恒定律应用专题.分析:对系统而言,若只有重力或弹簧弹力做功,机械能守恒.当小球所受合力为零时,小球的速度最大.根据电场力做功判断电势能的变化.解答:解:A、小球和弹簧组成的系统,除了重力和弹簧弹力做功以外,还有电场力做功,则系统机械能不守恒.故A错误.B、当小球所受的合力为零,即F弹=mg+qE时,小球的速度最大,此时弹力不为零,弹性势能不是最小.故B、C错误.D、在上升的过程中,电场力做负功,则电势能增加.故D正确.故选D.点评:解决本题的关键掌握机械能守恒的条件,以及知道电场力做功与电势能的关系.7.如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=22:5,原线圈接u1=220sin100πt(V)的交流电,灯泡L标有“50V100W”字样,电阻R=25Ω,D为理想二极管,则()A.灯泡L不能正常发光B.二极管的反向耐压值应大于50VC.原线圈的输入功率为200WD.通过副线圈的电流有效值为3A考点:变压器的构造和原理.专题:交流电专题.分析:根据表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等,二极管的作用是只允许正向的电流通过,再根据电压与匝数成正比即可求得结论.解答:解:A、原线圈电压有效值为220V,原、副线圈的匝数比等于电压比,可知副线圈的电压为,U2==50V,故灯泡L能正常发光,A错误;B、副线圈的最大电压为50V,二极管具有单向导电性,因此二极管的反向耐压值应大于50V,故B正确;C、由于现在二极管的作用,副线圈的电阻电压只有正向电压.则电阻消耗的功率为P==50,所以副线圈的输出功率应为150W等于原线圈输入功率,故C错误;D、设R电压的有效值为U.则有:••T=,得U==25V,电流的有效值I2==A,故D错误;故选B.点评:本题需要掌握变压器的电压之比和匝数比之间的关系,同时对于二极管和电容器的作用要了解.8.两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的左端接有电阻R,导轨的电阻可忽略不计,斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上,质量为m、电阻不计的金属棒ab,在沿着斜面、与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,并上升高度h.如图所示,在这个过程中()A.作用在金属棒上的合力所做的功等于零B.F与安培力的合力所做的功等于零C.F与重力的合力做的功数值上等于电阻R上产生的焦耳热D.若F增大到某一值,导体棒将作匀加速直线运动考点:导体切割磁感线时的感应电动势;牛顿第二定律;安培力;电磁感应中的能量转化.专题:电磁感应——功能问题.分析:题中导体棒ab匀速上滑,合力为零,故合力的做功为零;对导体棒正确受力分析,根据动能定理列方程,弄清功能转化关系,注意克服安培力所做功等于回路电阻中产生的热量.解答:解:A、体棒ab匀速上滑,合力为零,故合力的做功为零,故A正确;B、导体棒匀速上升过程中,根据动能定理得:W F﹣W G﹣W安=0,注意克服安培力所做功即为回路电阻中产生的热量,故有:恒力F与安培力合力做功等于克服重力所做功,为mgh,故B错误;C、恒力F与重力的合力所做的功等于克服安培力所做功,即等于电阻R上发出的焦耳热,故C正确.D、若F增大到某一值,导体棒将作加速直线运动,速度变大,安培阻力会变大,加速度一定变化,不可能做匀加速直线运动,除非拉力是变化的,故D错误;故选:AC.点评:对于电磁感应与功能结合问题,注意利用功能关系判断各个力做功之间关系,尤其注意的是克服安培力所做功等于整个回路中产生热量.三、实验题9.如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置.他在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d= 2.25mm.(2)实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是A位置到光电门的距离x.考点:探究加速度与物体质量、物体受力的关系.专题:实验题;牛顿运动定律综合专题.分析:游标卡尺读数结果等于固定刻度读数加上可动刻度读数,不需要估读.滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度.根据运动学公式解答.解答:解:(1)由图知第5条刻度线与主尺对齐,d=2mm+5×0.05mm=2.25 mm;(2)实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度.即v=,根据运动学公式v2﹣0=2ax,若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是A位置到光电门的距离x.故答案为:(1)2.25 (2)A位置到光电门的距离x.点评:常用仪器的读数要掌握,这是物理实验的基础.处理实验时一定要找出实验原理,根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项.10.在“测定直流电动机的效率”实验中,用图1所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率.(1)根据电路图2完成实物图的连线;(2)实验中保持电动机两端电压U恒为6V,重物每次匀速上升的高度h均为1.5m,所测物理量及测量结果如表所示:实验次数 1 2 3 4 5电动机的电流I/A 0.2 0.4 0.6 0.8 2.5所提重物的重力Mg/N 0.8 2.0 4.0 6.0 6.5重物上升时间t/s 1.4 1.65 2.1 2.7 重物不运动计算电动机效率η的表达式为(用符号表示),前4次实验中电动机工作效率的平均值为74%.(3)在第5次实验中,电动机的输出功率是0;可估算出电动机线圈的电阻为 2.4Ω.考点:伏安法测电阻.专题:实验题;恒定电流专题.分析:(1)对照电路图,连接实物图.(2)电动机效率η等于有用功与总功的比值,有用功为克服物体重力做的功,电动机的电功是总功.(3)电动机的输出功率是机械功率,由图知,重物静止,电动机没有功率输出,此时电动机电路中纯电阻电路,根据欧姆定律求解线圈的内阻.解答:解:(1)如下图;(2)电动机效率η的表达式为,前4次实验中电动机工作效率的平均值为=(+++)代入解得,=74%(3)在第5次实验中,由图看出,重物处于静止状态,则电动机的输出功率为0.根据欧姆定律得:电动机线圈的电阻为R==Ω=2.4Ω故答案为:(1)如图;(2),74%.(3)0,2.4点评:本题中连接实物图是应培养的基本功.要掌握电动机效率η的意义.当电动机不转动时,其电路是纯电阻电路,欧姆定律仍成立.四、计算题11.如图所示,水平地面上有A、B两点,且两点间距离L AB=6m,质量m=2kg的物体(可视为质点)静止在A点,地面与物块的滑动摩擦因数μ=0.2,为使物体运动到B点,现给物体施加一水平F=10N的拉力,g取10m/s2,求(1)物体运动到B点的时间;(2)拉力F作用的最短时间.考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:当拉力作用一段时间,撤去拉力,物体恰好匀减速直线运动到B点速度为零,则拉力的作用的时间为最短时间,根据牛顿第二定律和运动学公式求出最短时间.解答:解:(1)由F﹣μmg=ma1得:a1=在水平地面上做初速度为零的匀加速直线运动,位移有:解得:t=2s(2)要使F作用时间最短,则F作用一段最短时间t1后撤去该力,使物体匀减速运动t2时间在B点恰好停止.设撤去F后物体做匀减速直线运动的加速度大小为a2,时间为t2,位移为s2,由题意可得:μmg=ma2a2=2m/s2a1t1=a2t2s1+s2=L AB联立解得最短的时间答:(1)物体运动到B点的时间为2s(2)拉力F作用的最短时间为.点评:解决本题的关键理清物体的运动过程,根据牛顿第二定律和运动学公式综合求解.12.如图所示,圆心为原点、半径为R的圆将xoy平面分为两个区域,即圆内区域Ⅰ和圆外区域Ⅱ.区域Ⅰ内有方向垂直于xoy平面的匀强磁场B.平行于x轴的荧光屏垂直于xoy 平面,放置在直线y=﹣2R的位置.一束质量为m、电荷量为q、速度为v0的带正电粒子从坐标为(﹣R,0)的A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ,粒子全部垂直打在荧光屏上坐标为(0,﹣2R)的M点.若区域Ⅱ中加上平行于x轴的匀强电场,从A点沿x轴正方向以速度2v0射入区域Ⅰ的粒子垂直打在荧光屏上的N点.不考虑重力作用,求:(1)在区域Ⅰ中磁感应强度B的大小和方向.(2)在区域Ⅱ中电场的场强为多大?MN两点间距离是多少?考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.专题:带电粒子在磁场中的运动专题.分析:带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,洛伦兹力始终与速度相垂直,由于洛伦兹力不做功,所以动能不变.带电粒子在磁场中运动,由左手定则可判定洛伦兹力方向.从而可根据运动轨迹来确定洛伦兹力的方向,最终能得出磁感应强度大小与方向.当粒子垂直射入匀强电场时,粒子做类平抛运动,从而利用平抛运动规律来解题.由轨迹的几何关系可以得到MN的间距.解答:解:(1)如图1所示,粒子在区域Ⅰ中运动四分之一圆周后,从C点沿y轴负方向打在M点,轨迹圆心是O1点,半径为r1=R由洛伦兹力充当向心力得:解得:由带正电粒子向下偏转,由左手定则可知,B方向为垂直xoy平面向外(2)当2v0速度射入,粒子在区域Ⅰ中作圆周运动半径为2R,其运动轨迹如图由右图2及几何关系可知:所以。