高届高级高三物理步步高二轮复习配套课件学案综合模拟卷三.docx
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高届高级高三物理步步高二轮复习配套课件学案综合模拟卷三
综合模拟卷（三）
一、选择题Ⅰ（本题共8小题,每小题4分,共32分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分）
1.（2019·浙南名校联盟高三期末）如图所示,一同学在电梯里站在台秤上称体重,发现体重明显大于在静止地面上称的体重,那么（ ）
A.电梯一定处于加速上升阶段
B.台秤对人的支持力一定做正功
C.人的机械能一定增大
D.电梯的加速度一定向上
答案 D
2.（2019·山东济宁市第一次模拟）如图所示,质量为m的长木板放在水平地面上,站在木板上的人用斜向右下方的力F推箱子,三者都保持静止.人和箱子的质量也均为m,重力加速度为g.下列说法正确的是（ ）
A.人对长木板的压力大小为mg
B.长木板对地面的压力大于3mg
C.箱子受到的摩擦力的方向水平向左
D.地面对长木板的摩擦力的方向水平向左
答案 C
解析 人用力F向右下方推箱子,根据牛顿第三定律可知,箱子对人施加向左上方的作用力,根据平衡条件,人对长木板的压力大小小于mg,故A错误;若人用斜向右下的力推箱子,对三个物体的整体受力分析,受重力和支持力,故长木板对地面的压力等于3mg,故B错误;箱子在人的推力作用下,有向右运动的趋势,因此箱子受到的摩擦力的方向水平向左,故C正确;对三个物体的整体受力分析,受重力和支持力,不受静摩擦力,否则不平衡,故地面对木板没有静摩擦力,故D错误.
3.（2019·新高考联盟联考）如图所示是我国自行研制的“直11”系列直升机,是一种小吨位直升机,用来当成轻型武装直升机或运输机.在直升机螺旋桨上有A、B、C三点,其中A、C在叶片的端点,B在叶片的中点.当叶片转动时,这三点（ ）
A.线速度大小都相等
B.线速度方向都相同
C.角速度大小都相等
D.向心加速度大小都相等
答案 C
解析 由题图可知,A、B、C三点属于同轴转动,各点的角速度是相等的,A、C在叶片的端点,B在叶片的中点,它们转动的半径不同,所以A、C的线速度大小相等,而与B点的线速度大小不相等,故A错误,C正确;由题图可知,A、B与C点的位置不同,线速度的方向不同,故B错误;A、C与B的角速度相等而半径不同,由a＝ω2r可知,A、C的向心加速度的大小与B点不相等,故D错误.
4.（2019·嘉兴一中高三期末）如图所示,O为斜面的底端,在O点正上方的A、B两点分别以初速度vA、vB正对斜面水平抛出两个小球,结果两个小球都垂直击中斜面,击中的位置分别为P、Q（图中未标出）.OB＝AB,空气阻力忽略不计,则（ ）
A.OP＝
OQB.OP＝4OQ
C.vA＝
vBD.vA＝vB
答案 C
解析 设初速度为v0,高度为h,从抛出到击中斜面所用时间为t,斜面倾角为θ,垂直击中斜面,则gttanθ＝v0
得t＝
由h＝
gt2＋v0ttanθ＝
＋
得h与v
成正比,根据OA＝2OB得v
＝2v
vA＝
vB,
由OP＝
＝
OQ＝
＝
故OP＝2OQ.
5.（2019·绍兴市3月选考）天文学家发现,三颗行星A、B、C绕着仙女座厄普西仑星做匀速圆周运动,如图所示,行星A的周期为4.6170d,轨道半径为0.059AU（地球与太阳之间的距离1AU＝1.496×108km）,根据题中数据可得到（ ）
A.行星B的周期小于4.6170d
B.行星C的加速度大于行星A的加速度
C.厄普西仑星的质量
D.厄普西仑星的第一宇宙速度
答案 C
解析 根据开普勒第三定律有:
＝k（k为常数）,由于rB>rA,所以TB>TA,故A错误;
根据向心加速度公式有:
an＝
由于rC>rA,所以aC根据万有引力提供向心力有:
G
＝m
r,
解得中心天体的质量为:
M＝
故C正确;
由于不知道厄普西仑星的球体半径,不能求解厄普西仑星的第一宇宙速度,故D错误.
6.（2019·新高考研究联盟二次联考）小李同学用铁钉与漆包线绕成电磁铁,接通电路前小磁针指向是垂直于纸面方向,当接通电路后,放在其上方的小磁针N极立即转向左侧,如图所示,则下列判断正确的是（ ）
A.导线A端接电池负极
B.小磁针所在位置的磁场方向水平向左
C.若小磁针放在电磁铁正下方,则电路接通后小磁针N极会向右偏
D.若小磁针放在电磁铁左侧,则电路接通后小磁针N极仍向左偏
答案 B
7.（2019·浙南名校联盟期末）硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点.如图所示,图线a是该电池在某光照射强度下路端电压U和电流I的关系图（电池电动势不变,内阻不是常量）,图线b是某电阻的U－I图象,倾斜虚线是过ab交点a的切线.在某光照强度下将它们组成闭合回路时,下列相关叙述说法正确的是（ ）
A.此时硅光电池的内阻为12.5Ω
B.此时硅光电池的总功率为0.72W
C.此时硅光电池的输出效率为40%
D.若把内阻为10Ω的直流电动机接到该电池上,电动机的输出功率为0.4W
答案 B
解析 由闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir,当I＝0时,E＝U,由a图线与纵轴的交点读出电池的电动势为E＝3.6V,根据两图线交点处的状态可知,将它们组成闭合回路时路端电压为U＝2V,电流为I＝0.2A,则硅光电池的内阻为r＝
＝
Ω＝8Ω,故A错误;硅光电池的总功率为:
P总＝EI＝3.6×0.2W＝0.72W,故B正确;电池的输出功率为:
P出＝UI＝0.4W;此时硅光电池的输出效率为:
η＝
×100%＝
×100%≈55.6%,故C错误;若把内阻为10Ω的直流电动机接到该电池上,电动机为非纯电阻电路,故电动机的输出功率小于0.4W,故D错误.
8.（2019·金丽衢十二校联考）物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证,有时只需通过一定的分析就可以判断结论是否正确.如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为R1和R2的圆环,两圆环上的电荷量均为q（q>0）,而且电荷均匀分布.两圆环的圆心O1和O2相距为2a,连线的中点为O,轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r（rA.E＝
B.E＝
C.E＝
D.E＝
答案 A
二、选择题Ⅱ（本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分）
9.如图所示,带电的平行金属板电容器水平放置,质量相同、重力不计的带电微粒A、B以平行于极板的相同初速度从不同位置射入电场,结果打在极板上同一点P.不计两微粒之间的库仑力,下列说法正确的是（ ）
A.在电场中微粒A运动的时间比B长
B.在电场中微粒A、B运动的时间相同
C.微粒A所带的电荷量比B少
D.电场力对微粒A做的功比B多
答案 BD
解析 设P点到金属板左端的水平距离为x,微粒初速度为v0,带电微粒进入电场中,做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,则微粒在电场中的运动时间为t＝
由此可知两微粒在电场中的运动时间相同,选项B正确,A错误;竖直方向做匀加速直线运动,y＝
at2,由于t相同,yA>yB,可得aA>aB,即
>
则qA>qB,选项C错误;由W＝qU,可知电场力对微粒A做的功比B多,选项D正确.
10.（2019·山东淄博市3月模拟）如图所示,R是一个光敏电阻,其阻值随光照强度的增加而减小.理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,电压表和电流表均为理想交流电表,从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1＝220
sin100πt（V）,则（ ）
A.电压表的示数为22
V
B.副线圈中交流电的频率为50Hz
C.在天逐渐变黑的过程中,电流表A2的示数变小
D.在天逐渐变黑的过程中,理想变压器的输入功率变大
答案 BC
解析 原线圈的电压的最大值为220
V,根据电压之比等于线圈匝数之比可知,副线圈的电压的最大值为22
V,电压表的示数为电压的有效值,所以示数为U＝
V＝22V,故A错误;副线圈中交流电的频率为f＝
＝
Hz＝50Hz,选项B正确;在天变黑的过程中,光照变弱,R阻值增大,电路的总电阻增大,由于电压是由变压器决定的,输出的电压不变,所以电流变小,电流表A2的示数变小,故C正确;由于变压器的输入和输出的功率是相等的,副线圈的电流减小,电压不变,所以由P＝UI可知,输出的功率要减小,故输入的功率也要减小,故D错误.
11.（2019·安徽省A10联盟开年考）关于反应方程
U→
Th＋
He,其中X为Th原子核的质量数,则下列说法正确的是（ ）
A.该反应属于β衰变
B.
Th中含有144个中子
C.
U的平均结合能比
Th大
D.该反应新生成的粒子
Th具有放射性
答案 BD
解析 该反应放出α粒子,属于α衰变,选项A错误;根据电荷数守恒可知X＝238－4＝234,则
Th中含有234－90＝144个中子,选项B正确;电荷数越小的平均结合能越大,则
U的平均结合能比
Th小,选项C错误;该反应新生成的粒子
Th电荷数大于83,具有放射性,选项D正确.
12.（2019·绍兴市3月选考）在平静水面上有两个振源S1和S2,相距12m,以S1为原点在水面上建立如图所示的坐标系,t＝0时振源S1从平衡位置开始垂直水面向上做简谐运动,振源频率为10Hz,0.1s后振源S2也开始做完全相同的振动,t＝0.45s时两列简谐波的最远波峰传到了图示位置.则（ ）
A.两列波能发生干涉
B.波的传播速度为20m/s
C.t＝0.45s时水面上波峰与波峰相遇的位置共有4个
D.t＝0.50s时振源S1产生的简谐波在水面上达到的面积约为314m2
答案 ABD
三、非选择题（本题共5小题,共52分）
13.（6分）（2019·绍兴市3月选考）比较以下两个实验:
甲“探究小车速度随时间变化的规律”,乙（用橡皮筋）“探究做功与物体速度变化的关系”.
（1）都需要用到的器材有________（多选）
（2）关于实验条件的控制,正确的说法是________.
A.甲实验需要平衡摩擦,乙实验不需要平衡摩擦
B.甲实验不需要平衡摩擦,乙实验需要平衡摩擦
C.甲、乙两实验都需要平衡摩擦
D.甲、乙两实验都不需要平衡摩擦
（3）以下纸带是在某个实验中得到的（单位:
cm）,交流电的频率为50Hz,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,打下计数点3时纸带的速度是________m/s（结果保留两位有效数字）,这条纸带是在实验________（填“甲”或“乙”）中得到的.
答案
（1）AB
（2）B （3）0.24 甲
14.（9分）（2019·宁波市3月模拟）物理兴趣小组的同学想要测定一粒旧纽扣电池的电动势和内阻.
（1）他们先用多用电表粗略测量了该电池的电动势,如图甲所示,则测量值为________;
（2）用如图乙的电路测定该电池的电动势和内阻,测量和计算数据如下表:
（表中各物理量单位均为国际单位制单位）
R
200
400
600
800
1000
U
0.50
0.82
1.05
1.22
1.33
0.00250
0.00205
0.00175
0.00153
0.00133
0.00125
0.00168
0.00184
0.00186
0.00177
三位同学根据数据用Excel作出了如图丙所示三幅不同的图象,这些图象的纵坐标均为U,横坐标分别为R、
和
中的某个,其中________（填“A”“B”或“C”）图体现了物理量间的线性关系,该图横坐标的物理量为________（填“R”“
”或“
”）,根据该图象求得该纽扣电池的内阻为_________.（计算结果取1位有效数字）
答案
（1）2.6V（或2.5V）
（2）A
7×102Ω（或0.7kΩ）
15.（10分）（2019·山东济宁市第一次模拟）如图所示,有一倾斜的光滑平行金属导轨,导轨平面与水平面的夹角为θ＝30°,导轨间距为L,接在两导轨间的电阻为R,在导轨的中间矩形区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场区域的长度为2L.一质量为m,有效电阻为0.5R的导体棒从距磁场上边缘2L处由静止释放,整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持与导轨垂直.不计导轨的电阻,重力加速度为g.
（1）求导体棒刚进入磁场时的速度v0的大小;
（2）若导体棒离开磁场前已达到匀速,求导体棒通过磁场的过程中,电阻R上产生的焦耳热QR.
答案
（1）
（2）
mgL－
解析
（1）导体棒从静止下滑距离2L的过程中,由动能定理得mg·2Lsinθ＝
mv
－0
解得v0＝
.
（2）设导体棒在磁场中匀速运动的速度为v,此时导体棒切割磁感线产生的感应电动势E＝BLv
产生的感应电流为I＝
产生的安培力为F安＝BIL
由平衡条件得mgsinθ＝F安
联立解得v＝
导体棒从开始释放到刚离开磁场的过程中,由能量守恒定律得
mg·4Lsinθ＝
mv2＋Q总
则在电阻R上产生的热量为QR＝
Q总
解得QR＝
mgL－
.
16.（12分）（2019·教育绿色评价联盟4月模拟）有一种质谱仪由静电分析器和磁分析器组成,其简化原理如图所示.左侧静电分析器中有方向指向圆心O,与O点等距离各点的场强大小相同的径向电场,右侧的磁分析器中分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行,两者间距近似为零.离子源发出两种速度均为v0,电荷量均为q,质量分别为m和0.5m的正离子束,从M点垂直该点电场方向进入静电分析器.在静电分析器中,质量为m的离子沿半径为r0的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动,从N点水平射出,而质量为0.5m的离子恰好从ON连线的中点P与水平方向成θ角射出,从静电分析器射出的这两束离子垂直磁场方向射入磁分析器中,最后打在放置于磁分析器左边界的探测板上,其中质量为m的离子打在O点正下方的Q点.已知
＝0.5r0,
＝r0,N、P两点间的电势差UNP＝
cosθ＝
不计重力和离子间相互作用.
（1）求静电分析器中半径为r0处的电场强度E0和磁分析器中的磁感应强度B的大小;
（2）求质量为0.5m的离子到达探测板上的位置与O点的距离l（用r0表示）;
（3）若磁感应强度在（B－ΔB）到（B＋ΔB）之间波动,要在探测板上完全分辨出质量为m和0.5m的两束离子,求
的最大值.
答案
（1）
（2）1.5r0 （3）
－4
解析
（1）电场中由E0q＝
得到E0＝
磁场中Bv0q＝m
得到B＝
（2）从M点到P点,由动能定理可知
qUNP＝
·0.5m·v
－
·0.5m·v
得到vP＝
v0
进入磁场后BvPq＝0.5m
求得r＝0.5
r0
根据几何关系l＝2rcosθ－
且2rcosθ＝2r0,则l＝1.5r0
（3）若要在探测板上完全分辨出两束离子,质量m的离子的最远位置和质量0.5m的离子的最近位置重合
设质量m的离子最大半径为r1,r1＝
质量为0.5m的离子最小半径为r2,r2＝
二者重合时,2r1－2r2cosθ＝0.5r0
解得
的最大值为
－4.
17.（15分）（2019·稽阳联考）某兴趣小组设计了一个玩具轨道模型如图甲所示,将一质量为m＝0.5kg的玩具小车（可以视为质点）放在P点,用弹簧装置将其从静止弹出（弹性势能完全转化为小车初始动能）,使其沿着半径为r＝1.0m的光滑圆形竖直轨道OAO′运动,玩具小车与水平面PB的阻力为其自身重力的0.5倍（g取10m/s2）,PB＝16.0m,O为PB中点.B点右侧是一个高h＝1.25m,宽L＝2.0m的壕沟.求:
（1）要使小车恰好能越过圆形轨道的最高点A,小车在O点受到轨道弹力的大小;
（2）要求小车能安全越过A点,并从B点平抛后越过壕沟,则弹簧的弹性势能至少为多少？
（3）若在弹性限度内,弹簧的最大弹性势能Epm＝40J,以O点为坐标原点,OB为x轴,从O到B方向为正方向,在图乙坐标上画出小车能进入圆形轨道且不脱离轨道情况下,弹簧弹性势能Ep与小车停止位置坐标x关系图.
答案 见解析
解析
（1）mg＝m
得vA＝
＝
m/s
O→A:
－mg·2r＝
mv
－
mv
得vO＝5
m/s
FNO－mg＝m
得FNO＝6mg＝30N
（2）要求1:
越过A点,vO＝5
m/s
P→O:
Ep弹1－kmgxPO＝
mv
－0
得Ep1＝32.5J
要求2:
平抛L＝vBt,h＝
gt2,vB＝4m/s
Ep2－kmgxPB＝
mv
－0
Ep2＝44J
综上所述:
弹簧的弹性势能至少为44J
（3）分类讨论:
因为最大弹性势能为40J,所以至多运动到B点,必不平抛.
情况1:
能越过A点,弹性势能32.5J≤Ep1≤40J
当Ep1－kmgx1＝0－0
得13m≤x1≤16m,
又因为O点是坐标原点,所以实际坐标值为5m≤x1≤8m
情况2:
恰能到达圆轨道圆心等高点,
当Ep2－kmgxPO－mgr＝0－0,Ep2＝25J
mgr＝kmgx2,x2＝2m
又因为O点是坐标原点,所以实际坐标值为x2＝－2m
恰能进入圆形轨道,当Ep2－kmgxPO＝0－0
Ep2＝20J,此时坐标值为0
由动能定理表达式知,Ep与x是线性函数
图象如图所示
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