江西省上饶县中学2018届高三物理仿真考试试题(含解析).doc
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1、- 1 -2018 届高三仿真考试理科综合能力测试物理试题1.2018 年 3 月 14 日,英国剑桥大学著名物理学家斯蒂芬威廉霍金逝世,享年 76 岁,引发全球各界悼念。在物理学发展的历程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程,为物理学的建立,做出了巨大的贡献。在对以下几位物理学家所做的科学贡献的叙述中,正确的是A. 卡文迪许将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中 的一切物体,得出万有引力定律,并测出了引力常量 G 的数值。B. 根据玻尔理论,原子从激发态向基态跃迁时将释放出核能C. 布拉凯特利用云室照片发现, 粒子击中氮原子形成复核,复核不稳定,会放出一
2、个质子。D. 爱因斯坦的光子说认为,只要增加光照时间,使电子多吸收几个光子,所有电子最终 都能跃出金属表面成为光电子。【答案】C【解析】【详解】牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,得出万有引力定律,并测出了引力常量 G 的数值,选项 A 错误。根据玻尔理论,原子从激发态向基态跃迁时将释放出光能,不是核能,选项 B 错误;布拉凯特利用云室照片发现, 粒子击中氮原子形成复核,复核不稳定,会放出一个质子,选项 C 正确;根据爱因斯坦的光子说认为,只要入射光的频率小于截止频率,即使增加光照时间,也不可能发生光电效应,故 D 错误;故选 C.2.如图所示,有
3、一理想变压器,原、副线圈的匝数比为 ,原线圈接一电压为 交流电,副线圈接有一个交流电流表和一个电动机.电动机线圈电阻为 R,当开关 S 接通后,电流表读数为 I,电动机带动一质量为 m 的物块以速度 V 匀速上升,电动机内部摩擦均可忽略,下列判断正确的是 - 2 -A. 电动机两端电压为 IR,其消耗的电功率为 。B. 原线圈电流为 ,变压器的输入功率为 。C. 副线圈电压的有效值为 ,电动机的输入功率为 。D. 电动机的效率为【答案】D【解析】【详解】电动机电路属于非纯电阻电路,则欧姆定律不适用。因此电动机两端的电压不能为IR,故 A 错误;根据 可知,变压器原线圈电流为 ;电动机消耗的功率
4、为线圈内阻消耗的功率 I2R 与输出功率 mgv 之和,输入功率等于输出功率,P 入 mgv+I2R,故 B 错误;理想变压器的原线圈的电压有效值为 ,根据 可知,变压器副线圈电压有效值为,电动机的输入功率大于 I2 R。选项 C 错误;电动机的效率 故 D 正确;故选 D。【点睛】电动机内有线圈则属于非纯电阻电路,所以电动机的输入功率等于电动机的线圈消耗功率与电动机的输出功率之和3.如图甲,有一质量为 m 的木块静止在光滑水平面上。现对其施加一大小恒定、方向与水平面成 角的外力 F,同时用传感器测出 不同时木块的加速度 a,得到如乙图 a 关系图象。已知重力加速度为 g,则A. 木块的加速度
5、最大时,对水平面压力最小- 3 -B. 当 时,木块的加速度为 0.2gC. 外力 F=0.6mgD. 木块对水平面的最大压力为 1.4mg【答案】D【解析】当 =0 或者 、2 时,木块的加速度最大;当 F 竖直向上时,对水平面压力最小,选项A 错误;由图像可知 ,当 时,木块的加速度为 0.2 g,选项 B 错误;根据牛顿第二定律:F=ma m=0.4mg,选项 C 错误;当 F 的方向竖直向下时,木块对水平面的最大,最大值为 FNm=mg+F=1.4mg,选项 D 正确;故选 D.点睛:此题考查牛顿第二定律的应用,关键要搞清图像为物理意义,结合实际运动情况分析加速度和压力的最大值.4.如
6、图所示,地球绕太阳做匀速圆周运动,地球处在运动轨道 b 位置时,地球和太阳连线上的 a 与 e 位置、c 与 d 位置均关于太阳对称。当一无动力的探测器处在 a 或 c 位置时,它仅在太阳和地球引力的共同作用下,与地球一起以相同的角速度绕太阳做圆周运动,下列说法正确的是A. 若地球和该探测器分别在 b、d 位置,它们也能以相同的角速度绕太阳运动B. 若地球和该探测器分别在 b、e 位置,它们也能以相同的角速度绕太阳运动C. 该探测器在 a 位置受到太阳、地球引力的合力等于在 c 位置受到太阳,地球引力的合力D. 该探测器在 a 位置受到太阳、地球引力的合力大于在 c 位置受到太阳、地球引力的合
7、力【答案】D【解析】【详解】设探测器的质量为 m0地球的质量为 m,太阳的质量为 M,ab=r 1,bc=r 2,bo=r,则当探测器在 a 位置时: ;当探测器在 c 位置时:- 4 -;若地球和该探测器分别在 b、d 位置,;对比表达式可知, 1,选项 A 错误;若地球和该探测器分别在 b、e 位置,则 ;对比表达式可知, 2,选项 B 错误;该探测器在 a 位置受到太阳、地球引力的合力等于 ;在 c 位置受到太阳,地球引力的合力 ,则 ,选项 C 错误,D 正确;故选 D.5.如图所示,离地 H 高处有一个质量为 m、带电量为 的物体处于电场强度随时间变化规律为 ( 、k 均为大于零的常
8、数,电场方向以水平向左为正)的电场中,物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为 ,已知 。t=0 时,物体从墙上由静止释放,若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当物体下滑 后脱离墙面,此时速度大小为 ,物体最终落在地面上。则下列关于物体的运动说法正确的是 A. 当物体沿墙壁下滑时,物体先加速运动再做匀速直线运动B. 摩擦力对物体产生的冲量大小为C. 摩擦力所做的功D. 物体与墙壁脱离的时刻为【答案】BC【解析】- 5 -【详解】竖直方向上,由牛顿第二定律有:mg-qE=ma,随着电场强度 E 的减小,加速度 a逐渐增大,做变加速运动,当 E=0 时,加速度增大到重力加速度 g,此后物块脱离墙面,
9、故A 错误。当物体与墙面脱离时电场强度为零,所以 E=E0-kt=0,解得时间 t= ;因摩擦力f=qE=qE 0-qkt,则摩擦力的冲量: ,选项 B 正确;物体从开始运动到脱离墙面电场力一直不做功,由动能定理得, ,物体克服摩擦力所做的功 Wf= mgH故 C 正确。物体沿墙面下滑过程是加速度增加的加速运动,最终的加速度为 g,则物体沿墙面运动的时间不等于 故 D 错误。故选 BC。【点睛】本题关键能运用牛顿第二定律,正确分析物体的受力情况和运动情况,结合动量定理求解摩擦力的冲量,结合动能定理求解摩擦力做功6.用外力 F 通过如图所示的装置把一个质量为 m 的小球沿倾角为 300的光滑斜面
10、匀速向上拉动,已知在小球匀速运动的过程中,拴在小球上的绳子与水平杆之间的夹角从 450变为 900,斜面与水平地面之间是粗糙的,并且斜面一直静止在水平地面上,不计滑轮处及滑轮与绳子之间的摩擦。则在小球匀速运动的过程中,下列说法正确的是A. 地面对斜面的静摩擦力保持不变B. 外力 F 一直在增大C. 某时刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力等于绳子的拉力D. 绳子移动的速度大小大于小球沿斜面运动的速度的大小【答案】BC【解析】【详解】设连接小球的绳子与水平方向的夹角为 ;对小球沿斜面方向: ,则当 角从 450变为 900的过程中,绳子的拉力变大,因 F=T,则外力 F 一直在增大,选项B 正确;对小
11、球和斜面的整体,地面对斜面体的摩擦力等于绳子拉力的水平分量,则- 6 -可知,随 角的增加,地面对斜面的静摩擦力 f 是变化的,选项A 错误;当 =90 0时,滑轮两边绳子的夹角为 1200,此时刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力等于绳子的拉力,选项 C 正确;将小球的速度 v 分解可知,绳子的速度 ,则绳子移动的速度大小小于小球沿斜面运动的速度的大小,选项 D 错误;故选 BC.【点睛】此题涉及到的研究对象较多,关键是如何正确选择研究对象,并能对研究对象正确的受力分析,灵活运用整体及隔离法解题。7.xy 平面内,在 y0 的区域存在垂直 xy 平面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B。 abcd 为
12、半径为 R 的闭合圆形铝线圈,圆心的坐标为(0,0.5 R) ,通有方向为 abcda 的恒定电流,线圈竖直放置,此时线圈恰好静止。重力加速度为 g。下列能使线圈的加速度大小变为 2g 的是A. 仅将磁感应强度大小改为 3BB. 仅将线圈以 y 轴为轴转 90C. 仅将线圈以 x 轴为轴转 180D. 仅将线圈向下移动至圆心位于原点【答案】AC【解析】由几何关系可知, ;开始时 ;当磁感应强度大小改为 3B,则F 安 =3BIL,则加速度 ,选项 A 正确;若仅将线圈以 y 轴为轴转 90,则所受的安培力变为零,则加速度变为 g,选项 B 错误;仅将线圈以 x 轴为轴转 180,则安培力大小不
13、变方向变为向下,则加速度为 ,选项 C 正确;仅将线圈向下移动至圆心位于原点,则安培力变为 F 安 =2BIR,则加速度变为 ,选项 D 错误,故选 AC.点睛:此题是安培力的求解即牛顿第二定律的应用题;关键是找到线圈在磁场中的有效长度- 7 -以及安培力的方向,根据牛顿第二定律求解加速度.8.如图所示,浅色传送带 A、B 两端距离 L=22m,以速度 逆时针匀速转动,并且传送带与水平面的夹角为 ,现将一质量 的煤块轻放在传送带的 A 端,煤块与传送带间的动摩擦因数 ,g 取 ,则下列叙述正确的是。A. 煤块从 A 端运动到 B 端所经历时间为 2.5sB. 煤块从 A 端运动到 B 端留下的
14、黑色痕迹为 8mC. 煤块从 A 端运动到 B 端因摩擦产生的热量为 120JD. 煤块从 A 端运动到 B 端时重力的功率为 280W【答案】ACD【解析】【详解】煤块放在传送带后受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用,一定先向下做匀加速直线运动。设经过时间 t1,煤块的速度与传送带相同,匀加速运动的加速度大小为 a1,则根据牛顿第二定律得:mgsin+mgcos=ma 1,可得 a1=g(sin+cos)=10(sin30+ cos30)=8m/s 2由 v0=a1t1 得 t1=1.5s;此过程通过的位移大小为 x1= =9mL。由于mgsinmgcos故煤块速度大小等于传送带速度大小后,继续匀
15、加速向下运动,受到的滑动摩擦力沿斜面向上。设煤块接着做匀加速运动的加速度为 a2,运动的时间为 t2,则mgsin-mgcos=ma 2,可得 a2=g(sin-cos)=10(sin30-0.5cos30)=2m/s2;由 L-x1=v0t2+ a2t22,代入数据得:22-9=12t 2+ 2t22,解得 t2=1s。故煤块从 A到 B 的运动时间是 t=t1+t2=2.5s。故 A 正确。由于第一个过程煤块与传送带间的相对位移大小 v0t1-x1=9m,此过程中煤块留下的痕迹向前;第二个过程煤块与传送带间的相对位移大小(L-x 1)-v 0t2=1m,此时煤块留下的痕迹向后,所以煤块从
16、A 端运动到 B 端留下的黑色痕迹长度为 9m,选项 B 错误;煤块从 A 端运动到 B 端因摩擦产生的热量为 Q=mgcosL,其中L=9m+1m=10m;代入数据解得 Q=120J,故 C 正确。煤块从 A 端运动到 B 端时速度 - 8 -v=v0+a2t2=12+21=14m/s,此时重力的瞬时功率为 P=mgvsin=41014sin30=280W,故 D 正确。故选 ACD。【点睛】解决本题的关键理清煤块在传送带上的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁要注意摩擦生热与相对路程有关,而痕迹长度要看前划线还是后划线9.为了探究在橡皮条弹力作
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