中山市华侨中学2016届高三4月高考模拟

物理试卷

二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14．一个质量为的铁块以初速度
沿粗糙斜面上滑，经过一段时间又返回出发点，整个过程铁块速度随时间变化的图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．铁块上滑过程处于超重状态

B．铁块上滑过程与下滑过程的加速度方向相反

C．铁块上滑过程与下滑过程满足

D．铁块上滑过程损失的机械能为

15．质量为m的带正电小球由空中某点自由下落，下落高度h后在整个空间加上竖直向上的匀强电场，再经过相同时间小球又回到原出发点，不计空气阻力，且整个运动过程中小球从未落地，重力加速度为g，则 (　　)

A．从加电场开始到小球返回原出发点的过程中，小球电势能减少了mgh

B．从加电场开始到小球下落最低点的过程中，小球动能减少了mgh

C．从开始下落到小球运动至最低点的过程中，小球重力势能减少了mgh

D．小球返回原出发点时的速度大小为

16．如图所示，理想变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按图甲所示方式连接，已知变压器的原副线圈的匝数比为＝10：1，电阻R＝10Ω。图乙是R两端电压u随时间变化的图象，Um＝10V。则下列说法中正确的是(　　)

A．通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR＝cos100πt(A)

B．电流表A的读数为A

C．电压表V的读数为10V

D．变压器的输入功率为10W

17．如图所示，轻弹簧下端悬挂着质量为M的物块，物块静止后，在其下方轻绳的下端轻轻地挂上一质量为m的钩码，并将钩码m由静止释放。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。已知下列四个关于轻绳对钩码的最大拉力Tm的表达式中只有一个是正确的，请你根据所学的物理知识，通过一定的分析判断正确的表达式是（ ）

A．Tm = mg　　　B．Tm = Mg

C．Tm = mg　　　D．Tm = mg

18．如图所示，甲、乙两船在同一河岸边A、B两处，两船船头方向与河岸均成θ角，且恰好对准对岸边C点。若两船同时开始渡河，经过一段时间t，同时到达对岸，乙船恰好到达正对岸的D点。若河宽d、河水流速均恒定，两船在静水中的划行速率恒定，不影响各自的航行，下列判断正确的是（　　）

A．两船在静水中的划行速率不同

B．甲船渡河的路程有可能比乙船渡河的路程小

C．两船同时到达D点

D．河水流速为

19. 如图所示，间距l＝0.4 m的光滑平行金属导轨与水平面夹角θ＝30°，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B＝0.2 T，方向垂直于斜面．甲、乙两金属杆电阻R相同、质量均为m＝0.02 kg，垂直于导轨放置．起初，甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲上方距甲也为l处．现将两金属杆同时由静止释放，并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F，使甲金属杆始终以a＝5 m/s2的加速度沿导轨匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，取g＝10 m/s2，则(　　)

A．每根金属杆的电阻R＝0.016 Ω

B．甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4 s

C．甲金属杆在磁场中运动过程中F的功率逐渐增大

D．乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是0.1 W

20．如图所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，环心为O点，在O正上方h高位置的A点与
关于O对称．质量为m的带正电的小球从A点静止释放，并穿过带电环．则小球从A点到
过程中加速度
、重力势能
、机械能(E)、电势能(
)随位置变化的图像可能正确的是（取O点为坐标原点且重力势能为零，向下为正方向，无限远电势为零）（　　）

21．“嫦娥三号”任务是我国探月工程“绕、落、回”三步走中的第二步，“嫦娥三号”分三步实现了在月球表面平稳着陆：(一)从100公里×100公里的绕月圆轨道上，通过变轨进入100公里×15公里的绕月椭圆轨道；(二)着陆器在15公里高度开启发动机反推减速，进入缓慢的下降状态，到100米左右着陆器悬停，着陆器自动判断合适的着陆点；(三)缓慢下降到距离月面4米高度时无初速自由下落着陆。右图是“嫦娥三号”飞行轨道示意图。(悬停阶段示意图未画出)下列说法正确的是(　　)

A．“嫦娥三号”在椭圆轨道上的周期小于圆轨道上的周期

B．“嫦娥三号”在圆轨道和椭圆轨道经过相切点时的加速度不相等

C．着陆器在100米左右悬停时处于失重状态

D．着陆瞬间的速度一定小于9 m/s

三、非选择题：

22．(6分）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒（气垫导轨水平）。图乙所示是用游标卡尺测量遮光条（遮光条的质量可以忽略）的宽度，其读数为d＝______ cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt＝1.5×10－2 s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为______ m/s。在本实验中，为了验证系统的机械能是否守恒，需要测量的物理量除了钩码的质量外，还需要测量______和______。

23．(9分）LED绿色照明技术已经走进我们的生活。某实验小组要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约为500 Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同。

实验室提供的器材有

A.电流表A1(量程为50 mA，内阻RA1约为3 Ω)

B.电流表A2(量程为3 mA，内阻RA2＝15 Ω)

C.定值电阻R1＝697 Ω

D.定值电阻R2＝1 985 Ω

E.滑动变阻器R(0～20 Ω)

F.电压表V(量程0～12 V，内阻RV＝1 kΩ) 图10

G.蓄电池E(电动势为12 V，内阻很小)

H.开关S

(1)部分电路原理图如图10所示，请选择合适的器材，电表1为________，电表2为________，定值电阻为________。(填写器材前的字母编号)

(2)将电路图(图10)补充完整。

(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx＝________(用已知量和测量量表示)，当表达式中的________(填字母)达到________，记下另一电表的读数代入表达式，其结果为LED灯正常工作时的电阻。

24．(12分) 在如图所示的装置中，两个光滑的定滑轮的半径很小，表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的倾角为
。用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向
。现同时释放甲乙两物体，乙物体将在竖直平面内振动，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动。已知乙物体的质量为
，若取重力加速度
。

求：甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力。

25．(20分) 如图所示，真空室内有一个点状的α粒子放射源P，它向各个方向发射α粒子(不计重力)，速率都相同．ab为P点附近的一条水平直线(P到直线ab的距离PC=L)，Q为直线ab上一点，它与P点相距PQ=
(现只研究与放射源P和直线ab同一个平面内的α粒子的运动)，当真空室内(直线ab以上区域)只存在垂直该平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场时，水平向左射出的α粒子恰到达Q点；当真空室(直线ab以上区域)只存在平行该平面的匀强电场时，不同方向发射的α粒子若能到达ab直线，则到达ab直线时它们动能都相等，已知水平向左射出的α粒子也恰好到达Q点．(α粒子的电荷量为+q，质量为m；sin37°=0.6；cos37°=0.8)求：

⑴α粒子的发射速率；⑵匀强电场的场强大小和方向；⑶当仅加上述磁场时，能到达直线ab的α粒子所用最长时间和最短时间的比值。

35．[物理——选修3-5]（15分）

（1）（6分）关于原子结构及原子核的知识，下列判断正确的是_________（填正确答案标号。选对l个给3分，选对2个给4分,选对3个给6分，每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．每一种原子都有自己的特征谱线

B．处于n=3的一个氢原子回到基态时一定会辐射三种频率的光子

C．α射线的穿透能力比γ射线弱

D．β衰变中的电子来自原子的内层电子

E．放射性元素的半衰期与压力、温度无关

（2）（9分）如图所示，一质量为
、长为
的长方形木板
放在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为
的小木块
，
＜
。现以地面为参照系，给
和
以大小相等、方向相反的初速度（如图），使
开始向左运动、
开始向右运动，但最后
刚好没有滑离
板，以地为参照系。

若已知
和
的初速度大小为
，求它们最后的速度的大小和方向；

（2）若初速度的大小未知，求小木块
向左运动到达的最远处（从地面上看）离出发点的距离。

物理参考答案

14.【答案】：C

解析：上滑过程匀减速上滑，加速度方向沿斜面向下，下滑过程匀加速下降则加速度方向沿斜面向下，故上滑和下滑过程加速度方向相同，物体都处于失重状态，故A、B错误；速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移，由图可知，上滑的位移为
，下滑的位移为
，经过一段时间又返回出发点说明
，故C正确；根据能量守恒知上滑损失机械能为
，故D错误。

15.【答案】B

16.【答案】　D

【解析】　根据R两端电压u随时间变化的图象可知，电压表V的读数为10V，选项C错误；由欧姆定律知，通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR＝cos 100πt(A)，选项A错误；变压器输出功率P＝＝10W，因此变压器的输入功率为10W，通过R的电流的有效值为1A，则电流表A的读数为0.1A，选项B错误、D正确。

17.【答案】A

【解析】令m = 0，则Tm应为零，而选项B中的Tm = Mg，选项B错误；令m 趋近于M，则选项C中Tm趋近于无穷大，不合理，选项C错误；令M = 0，则选项D中的表达式简化为Tm = mg，由于M = 0且尚未挂上钩码时弹簧弹力为零，挂上钩码并由静止开始释放，当弹簧弹力与mg平衡时，钩码的速率最大，由于惯性钩码还要继续向下运动，可见轻绳对钩码的最大拉力Tm应大于mg，所以选项D错误；由排除法知选项A正确。

【答案】：A

18.【答案】C

【提示】由题意可知，两船渡河的时间相等，两船沿垂直河岸方向的分速度υ1相等，由υ1 = υsinθ知两船在静水中的划行速率υ相等，选项A错误；乙船沿BD到达D点，可见河水流速υ水方向沿AB方向，可见甲船不可能到达到正对岸，甲船渡河的路程较大，选项B错误；根据速度的合成与分解，υ水 = υcosθ，而υsinθ = ，得υ水 = ，选项D错误；由于甲船沿AB方向的位移大小x = (υcosθ + υ水)t =  = AB，可见两船同时到达D点，选项C正确。

19. 【答案】BC解析　乙金属杆在进入磁场前，甲、乙两金属杆加速度大小相等，当乙刚进入磁场时，甲刚好出磁场．由v2＝2al解得乙进、甲出磁场时的速度大小均为v＝2 m/s，由v＝at解得甲金属杆在磁场中运动的时间为t＝0.4 s，选项B正确；乙金属杆进入磁场后有mgsin 30°＝BIl，又Blv＝I·2R，联立解得R＝0.064 Ω，选项A错误；甲金属杆在磁场中运动过程中力F和杆的速度都逐渐增大，则其功率也逐渐增大，选项C正确；乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是P＝BIlv＝0.2 W，选项D错误．

20.【答案】ABC

【解析】小球运动过程的示意图如图所示．

A、圆环中心的场强为零，无穷远处场强也为零，则小球从A到圆环中心的过程中，场强可能先增大后减小，则小球所受的电场力先增大后减小方向竖直向上，由牛顿第二定律得知，重力不变，则加速度可能先减小后增大；小球穿过圆环后，小球所受的电场力竖直向下，加速度方向向下，为正值，根据对称性可知，电场力先增大后减小，则加速度先增大后减小．故A是可能的．故A正确．

B、小球从A到圆环中心的过程中，重力势能EpG=mgh，小球穿过圆环后，EpG=﹣mgh，根据数学知识可知，B是可能的．故B正确．

C、小球从A到圆环中心的过程中，电场力做负功，机械能减小，小球穿过圆环后，电场力做正功，机械能增大，故C是可能的．故C正确．

D、由于圆环所产生的是非匀强电场，小球下落的过程中，电场力做功与下落的高度之间是非线性关系，电势能变化与下落高度之间也是非线性关系，所以D是不可能的．故D错误。

故选：ABC。

21.【答案】：　AD

解析　开普勒第三定律为＝k，由于椭圆轨道的半长轴小于圆轨道的半径，所以椭圆轨道上的周期小于圆轨道上的周期，故A选项正确。相切点的加速度a＝，由于同一位置r相同，则a相同，故B选项错误。着陆器在100米左右悬停时处于平衡状态，a＝0，故C选项错误。着陆瞬间速度v＝＝，即使在地球表面g地取9.8 m/s2时，v都小于9 m/s，况且月球表面g＝g地，故D选项正确。

22题.0.675，　0.45，　滑块上遮光条的初始位置到光电门的距离，滑块的质量。

（前两空各2分，后两空各1分，计6分）

23题答案：

答案　(1)F；B；D　（每空1分，共3分）(2)如图所示（2分）　

(3)（该空2分，其余1分）； I2 ；1.5 mA

解析：　(1)电表2与定值电阻串联，应是电流表，根据电流表示数可得LED两端的电压，由于电流表A1阻值未知，所以电表2选用A2，定值电阻R1阻值太小，因此定值电阻应选用R2；电流表A1量程太大，电压表内阻已知，可以当电流表使用，所以电表1选用电压表。

(3)电压表示数为U，电流表示数为I2，＝I2＋，可得

Rx＝；当I2(R2＋RA2)＝3 V，即I2＝1.5 mA时LED灯正常工作，Rx的值为LED灯正常工作时的电阻。

24.解：设甲物体的质量为M，所受的最大静摩擦力为
，则当乙物体运动到最高点时，绳子上的弹力最小，设为T1。

?对乙物体?????? ???
????????（2分）

此时甲物体恰好不下滑，有：
?????? ????????????（2分）

得：??????????????????????
??

当乙物体运动到最低点时，设绳子上的弹力最大，设为T2

对乙物体由动能定理：???

???????????（2分）

又由牛顿第二定律：?

??????（2分）

此时甲物体恰好不上滑，则有：?
????（2分）

得：??????????

可解得：　
?　　　?（2分）

??????????（2分）

25解：⑴设α粒子做匀速圆周运动的半径R，过O作PQ的垂线交PQ于A点，如图所示，由几何知识可得：
????（2分）

代入数据可得α粒子轨迹半径：
?（1分）?

洛仑磁力提供向心力：