安徽省淮北市第一中学2017届高三上学期第四次模拟考试物理试题

安徽省淮北市第一中学2017届高三上学期第四次模拟考试物理试题

www.ks5u.com 一、选择题（每题4分，共48分，1-7为单选，8-12为多选）‎ ‎1.如图所示，光滑小球放置在半球面的底端，竖直放置的挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动（始终未脱离球面）的过程中，挡板对小球的推力F、半球面对小球的支持力FN的变化情况正确的是（　　）‎ ‎ A.F增大，FN减小           B. F增大，FN增大 C.F减小，FN减小          D.F减小，FN增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 考点：物体的平衡 ‎【名师点睛】本题关键是画出受力图，根据平衡条件求解出两个弹力的表达式进行分析讨论，难度适中。‎ ‎2. 如图甲所示，水平地面上轻弹簧左端固定，右端通过滑块压缩0.4m锁定，t=0时解除锁定释放滑块．计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的速度图象如图乙所示，其中Oab段为曲线，bc段为直线，倾斜直线Od是t=0时的速度图线的切线，已知滑块质量m=2.0kg，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　）‎ ‎ A.滑块被释放后，先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动 B.弹簧恢复原长时，滑块速度最大 C.弹簧的劲度系数k=175 N/m D.该过程中滑块的最大加速度为35m/s2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 考点：牛顿第二定律的应用 ‎【名师点睛】本题关键从速度世间图象得到滑块刚释放和脱离弹簧时的加速度大小，然后根据牛顿第二定律列式分析求解；对于图象问题，我们学会“五看”，即：看坐标、看斜率、看面积、看交点、看截距；了解图象的物理意义是正确解题的前提。‎ ‎3. 如图所示，质量相同的两小球a、b分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向抛出后，恰好都落在斜面底端，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）‎ A.小球a、b在空中飞行的时间之比为2：1 ‎ B.小球a、b抛出时的初速度大小之比为2：1 ‎ C.小球a、b到达斜面底端时的动能之比为4：1 ‎ D.小球a、b到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角之比为1：1‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：因为两球下落的高度之比为2：1，根据h=gt2得，，高度之比为2：1，则时间之比为：1，故A错误．两球的水平位移之比为2：1，时间之比为：1，根据知，初速度之比为：1，故B错误．根据动能定理可知，到达斜面底端时的动能之比EKa：Ekb=(mva2+mgha)：(mvb2+mghb)=2：1，故C错误．小球落在斜面上，速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，因为位移与水平方向的夹角相等，则速度与水平方向的夹角相等，到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角也相等，故D正确．故选D.‎ 考点：平抛运动 ‎【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解。‎ ‎4. 如图叠放在水平转台上的物体A、B、C正随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，B与转台、C与转台、A与B 间的动摩擦因数都为μ，B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（ ）‎ ‎ A.B对A的摩擦力有可能为3μmg B.C与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力 C.转台的角速度ω有可能恰好等于 D.若角速度ω再在题干所述原基础上缓慢增大，A与B间将最先发生相对滑动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 考点：牛顿第二定律；向心力 ‎【名师点睛】本题关键是对A、AB整体、C受力分析，根据静摩擦力提供向心力以及最大静摩擦力等于滑动摩擦力列式分析是关键。‎ ‎5. 如图所示为氢原子的能级示意图，那么对氢原子在能级跃迁过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的（　　）‎ A.处于基态的氢原子可以吸收14eV的光子使电子电离 ‎ B.一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能辐射出4种不同频率的光子 C.一群处于n=2能级的氢原子吸收2eV的光子可以跃迁到n=3能级 D.用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 考点：玻尔理论 ‎【名师点睛】解决本题的关键知道什么是电离，以及能级的跃迁满足hv=Em-En，注意吸收光子是向高能级跃迁，释放光子是向低能级跃迁，同时掌握吸收或释放能量要正好等于能级之差。‎ ‎6、静电场在x轴上的场强分量随x的变化关系如图所示,x轴正向为场强正方向,带负电的点电荷沿x轴运动,则点电荷(    ) ‎ ‎ A. 在b和d处电势能相等 B. 由a运动到c的过程中电势能增大 C. 由b运动到d的过程中电场力不做功 D. 由a运动到d的过程中x方向电场力先增大后减小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 考点：电场线；电势及电势能；电场强度 ‎【名师点睛】本题考查从图象获取信息的能力，另外U=Ed，所以E-x图象组成图形的面积还可以表示电势差。‎ ‎7. 如图所示，甲分子固定在坐标原点O上，乙分子位于r轴上距原点r2的位置．虚线分别表示分子间斥力F斥和引力F引的变化情况，实线表示分子间的斥力和引力的合力F变化情况．若把乙分子由静止释放，则下列关于乙分子的说法正确的是（　　）‎ ‎ A.从r2到r0，分子势能一直减小 B.从r2到r0，分子势能先减小后增加 C.从r2到r0，分子势能先增加后减小 D.从r2到r1做加速运动，从r1向r0做减速运动 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：从r2到r0，分子力为引力，运动方向与力同向，故分子力一直做正功；故分子势能一直减小；故A正确，BC错误；从r2到r1以及r1向r0运动过程中分子力均为引力，与运动方向同向，故分子一直做加速运动；故D错误； 故选A。‎ 考点：分子力 ‎【名师点睛】本题考查分子力的特点以及分子力与分子势能间的关系，要注意明确在距离为r0时分子力为零，由无限远向r0运动时分子力为引力，分子力做正功； 而由r0继续靠近时分子力为斥力，分子力做负功。‎ ‎8. 如图所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（　　）‎ ‎ A.带电油滴将沿竖直方向向上运动 B.P点的电势将降低 C.带电油滴在运动过程中的电势能将减少 D.电容器的电容减小，极板带电量将减小 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 考点：电容器；电场强度；电势 ‎【名师点睛】本题运用分析板间场强的变化，判断油滴如何运动．运用推论：正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，来判断电势能的变化。‎ ‎9. 如图所示，M、N两物体叠放在一起，在恒力F作用下，一起向上做匀加速直线运动，则关于两物体受力情况的说法正确的是(　　) ‎ A.物体M一定受到4个力         B.物体N可能受到4个力 ‎ C.物体M与墙之间一定有弹力和摩擦力  D.物体M与N之间一定有摩擦力 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 考点：受力分析 ‎【名师点睛】本题主要考查了同学们受力分析的能力，注意整体法和隔离法的应用。‎ ‎10. ‎ 据新华社2015年11月2日上海电，我国自主发射的火星探测器将在第17届中国国际工业博览会上首次公开亮相，火星是太阳系中与地球最为类似的行星，人类对火星生命的研究在2015年因“火星表面存在流动的液态水”的发现而取得了重要进展．若火星可视为均匀球体，其表面的重力加速度为g，半径为R，自转周期为T，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（　　）‎ ‎ A. 火星的平均密度为 B. 火星的同步卫星距火星表面的高度为 C. 火星的第一宇宙速度为 D. 火星的同步卫星运行的角速度为 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 试题分析：在火星表面，对质量为m的物体由和M＝ρ•πR3，可得：，选项A正确；设火星的同步卫星距火星表面的高度为h，同步卫星的周期等于火星的自转周期T，则，可得：，选项B正确；设火星的第一宇宙速度为v，由，可知：，选项C错误；火星的同步卫星运行的角速度等于火星自转的角速度，则，选项D错误；故选AB.‎ 考点：万有引力定律的应用 ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，并能灵活运用。‎ ‎11. 如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接．不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g.则(　　) ‎ A．a落地前，轻杆对b一直做正功 B．a落地时速度大小为 C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于g D．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 正确；故选BD.‎ 考点：机械能守恒定律；牛顿定律的应用 ‎【名师点睛】解决本题的关键知道a、b组成的系统机械能守恒，以及知道当a的机械能最小时，b的动能最大。‎ ‎12. 如图所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t=0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，t=t0时刻P离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长。正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是（ ）‎ ‎ ‎ ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ 考点：牛顿第二定律的应用 ‎【名师点睛】考查摩擦力的方向与速度的关系，明确其与相对运动方向相反，结合牛顿第二定律分析运动情况，较难。‎ 二、实验题(每空1分，共10分)‎ ‎13. 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B处安装了一个光电门，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）下列实验要求不必要的是     （填选项前字母）。‎ A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 B.应使A位置与光电门间的距离适当大些 C.应将气垫导轨调节水平 D.应使细线与气垫导轨平行 改变钩码的质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出     图象（填“t-F”“t2-F”“”或“”），若增大滑块的质量，则该图象的斜率将     （填“增大”“减小”或“不变”），若增大滑块释放处到光电门的距离，则该图象的斜率将     （填“增大”“减小”或“不变”）。 ‎ ‎【答案】（1）2.25mm；（2）A；（3）−F；减小；增大。‎ ‎【解析】‎ ‎ 整理得：，即 所以研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出−F图象；斜率为，若增大滑块的质量，则该图象的斜率将减小，若增大滑块释放处到光电门的距离，则该图象的斜率将增大。 ‎ 考点：探究加速度与力的关系 ‎【名师点睛】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。‎ ‎14. 为了描绘标有“3V，0.4W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡电压能从零开始变化．所给器材如下： A．电流表（0～200mA，内阻0.5Ω）；‎ ‎ B．电流表（0～0.6A，内阻0.01Ω）； C．电压表（0～3V，内阻5kΩ）； D．电压表（0～15V，内阻50kΩ）； E．滑动变阻器（0～10Ω，0.5A）； F．滑动变阻器（0～1kΩ，0.1A）； G．电源（3V），电键一个，导线若干． （1）实验中所用的电流表应选 ，电压表应选 ，滑动变阻器应选 ．（填前面的序号） （2）要求电压从0开始测量并减小实验误差，应选甲、乙、丙、丁中的哪一个电路图 ．测出的电阻值比真实值偏 （选填“大”或“小”） ．‎ ‎【答案】（1）A、C、E（2）甲；小 ‎【解析】‎ 甲所示电路图；电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，所测电流偏大，由欧姆定律可知，所测电阻偏小。‎ 考点：描绘小灯泡的伏安特性曲线 ‎【名师点睛】本题考查了实验器材的选择、实验电路的选择、实验误差分析，要掌握实验器材的选择原则，根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法是正确选择实验电路的关键。‎ 三、计算题(共42分)‎ ‎15. (8分)甲车以10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶，乙车以4 m/s的速度与甲车平行同向做匀速直线运动，甲车经过乙车旁边开始以大小为0.5 m/s2‎ 的加速度刹车，从甲车刹车开始计时，求：‎ ‎(1)乙车在追上甲车前，两车相距的最大距离；‎ ‎ (2)乙车追上甲车所用的时间．‎ ‎【答案】（1）36m；（2） 25s ‎【解析】‎ 考点：追击及相遇问题 ‎【名师点睛】本题是追及问题，在分别研究两车运动的基础上，关键是研究两者之间的关系，通常有位移关系、速度关系、时间关系．‎ ‎16、（10分）如图所示，导热良好，内壁光滑长度为4L、横截面积为S的汽缸A、B，A水平、B竖直固定，之间由一段容积可忽略的细管相连，整个装置置于温度27℃、大气压为p0的环境中，活塞C、D的质量及厚度均忽略不计．原长3L、劲度系数的轻弹簧，一端连接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O点．开始活塞D距汽缸B的底部3L．后在D上放一质量为的物体．求： （1）稳定后活塞D下降的距离； （2）改变汽缸内气体的温度使活塞D再回到初位置，则气体的温度应变为多少？‎ ‎【答案】（1）；（2） 3770C ‎【解析】‎ 解得：t2＝377℃‎ 考点：理想气体状态方程 ‎【名师点睛】本题考查玻意耳定律的应用及压强的计算，关键要注意首先明确气体发生的什么变化，根据力平衡法求气体的压强，然后才能分析状态参量，由理想气体的状态方程或实验定律进行分析求解，第二问要注意升温过程压强不变，弹簧的形变量不变，活塞C不动.‎ ‎ 17. （12分）如图所示，在空间中取直角坐标系xOy，在第一象限内从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场，MN为电场的理想边界，场强大小为E1，ON=d．在第二象限内充满一个沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E2．电子从y轴上的A点以初速度v0沿x轴负方向射入第二象限区域，它到达的最左端为图中的B点，之后返回第一象限，且从MN上的P点离开．已知A点坐标为（0，h）．电子的电量为e，质量为m，电子的重力忽略不计，求：‎ ‎（1）电子从A点到B点所用的时间； ‎ ‎（2）P点的坐标； ‎ ‎（3）电子经过x轴时离坐标原点O的距离．‎ ‎【答案】（1）（2）（d，）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎ 又根据牛顿第二定律得： 解得； 所以P点的坐标为（d，）； （3）电子到达P点时，竖直分速度为： ‎ 考点：带电粒子在匀强电场中加速和偏转 ‎【名师点睛】本题是带电粒子在匀强电场中加速和偏转结合的问题，能熟练运用运动的分解法研究类平抛运动，结合几何知识进行求解.‎ ‎18. （12分）如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m的物块B，B的下端连接一轻质弹簧，弹簧下端与挡板相连接，B平衡时，弹簧的压缩量为x0，O点为弹簧的原长位置。在斜面顶端另有一质量也为m的物块A，距物块B为3x0，现让A从静止开始沿斜面下滑，A与B相碰后立即一起沿斜面向下运动，并恰好回到O点（A、B均视为质点）。试求：‎ ‎（1）A、B相碰后瞬间的共同速度的大小； （2）A、B相碰前弹簧具有的弹性势能； （3）若在斜面顶端再连接一光滑的半径R=x0的半圆轨道PQ，圆轨道与斜面相切于最高点P，现让物块A以初速度v从P点沿斜面下滑，与B碰后返回到P点还具有向上的速度，试问：v为多大时物块A恰能通过圆弧轨道的最高点？‎ ‎【答案】（1）（2）mgx0（3）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）A与B球碰撞前后，A球的速度分别是v1和v2，因A球滑下过程中，机械能守恒，有： mg（3x0）sin30°=mv12 解得：…① 又因A与B球碰撞过程中，动量守恒，有：mv1=2mv2…② 联立①②得： （2）碰后，A、B和弹簧组成的系统在运动过程中，机械能守恒． 所以：      ④ C点相对于O点的高度： h=2x0sin30°+R+Rcos30°=x0…⑤ 物块从O到C的过程中机械能守恒，得：mvo2＝mgh+mvc2‎ ‎…⑥ 联立④⑤⑥得：…⑦ 设A与B碰撞后共同的速度为vB，碰撞前A的速度为vA，滑块从P到B的过程中机械能守恒，得：mv2+mg(3x0sin30°)＝mvA2…⑧ A与B碰撞的过程中动量守恒．得：mvA=2mvB…⑨ A与B碰撞结束后从B到O的过程中机械能守恒，得：•2mvB2+EP＝•2mvo2+2mg•x0sin30°…⑩ ‎ 考点：动量守恒定律；能量守恒定律 ‎【名师点睛】分析清楚物体运动过程、抓住碰撞时弹簧的压缩量与A、B到达P点时弹簧的伸长量相等，弹簧势能相等是关键，应用机械能守恒定律、动量守恒定律即可正确解题。‎ ‎ ‎