湖南省怀化市高三第一次模拟考试理综物理试卷(解析版)
高中物理考试
考试时间:
分钟
满分:
65 分
*注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共9题,共45分)
1、 如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈的中心接头,电压表V和电流表A均为理想电表,除滑动变阻器电阻R、定值电阻R0以外的其余电阻不计,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220 sin 100πt (V).下列说法中正确的是 A. t= s时刻,c、d两点间的电压瞬时值为110 V B. 当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22 V C. 单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小 D. 当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表和电流表的示数均变大 2、 如图所示,一质量为m1的小球用轻质线悬挂在质量为m2的木板的支架上,木板沿倾角为θ的斜面下滑时,细线呈竖直状态,在木板下滑的过程中斜面体始终静止在水平地面上,已知斜面体的质量为M,重力加速度为g,则下列说法中不正确的是 A. 地面对斜面体的支持力小于(M+m1+m2)g B. 木板与斜面间的动摩擦因数为 C. 摩擦产生的热量等于木板减少的机械能 D. 斜面体受到地面的摩擦力为零 3、 下列说法正确的是______ A. 单晶体冰糖磨碎后熔点会发生变化 B. 足球充足气后很难压缩,是足球内气体分子间斥力作用的结果 C. 一定质量的理想气体经过等容过程,吸收热量,其内能一定增加 D. 自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的 E. 一定质量的理想气体保持体积不变,单位体积内分子数不变。如果温度升高,则单位时间内撞击单位面积上的分子数会增加 4、 一列简谐横波沿x轴正方向传播,波传到x=1 m处的P点时,P点开始向下振动,以此时为计时起点。已知在t=0.4 s时PM间第一次形成图示波形,此时x=4 m处的M点正好在波谷。下列说法中正确的是____ A. P点的振动周期为0.4 s B. M点开始振动的方向沿y轴正方向 C. 当M点开始振动时,P点正好在波峰 D. 这列波的传播速度是10 m/s E. 在从计时开始的0.4 s内,P质点通过的路程为30 cm 5、 如图所示,甲、乙两车同时由静止从A点出发,沿直线AC运动。甲以加速度a3做初速度为零的匀加速运动,到达C点时的速度为v。乙以加速度a1做初速度为零的匀加速运动,到达B点后做加速度为a2的匀加速运动,到达C点时的速度亦为v。若a1≠a2≠a3,则 A. 甲、乙不可能同时由A达到C B. 甲一定先由A达到C C. 乙一定先由A达到C D. 若a1>a3,则甲一定先由A达到C 6、 如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的A、B两物块叠放在一起,随圆盘一起做匀速圆周运动,则下列说法正确的是 A. A、B都有沿切线方向且向后滑动的趋势 B. B的向心力等于A的向心力 C. 盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍 D. 若B相对圆盘先滑动,则A、B间的动摩擦因数小于盘与B间的动摩擦因数 7、 如图所示,相距L的两平行光滑金属导轨MN、PQ间接有两定值电阻R1和R2,它们的阻值均为R。导轨间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现有一根质量为m、电阻为2R的金属棒在恒力F的作用下由静止开始运动,运动距离x时恰好达到稳定速度v。运动过程中金属棒与导轨始终接触良好,则在金属棒由静止开始运动到刚达到稳定速度v的过程中 A. 电阻R1上产生的焦耳热为 B. 电阻R1上产生的焦耳热为 C. 通过电阻R1的电荷量为 D. 通过电阻R1的电荷量为 8、 下列说法中正确的是 A. 结合能越大的原子核越稳定 B. 美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量 C. 动量相同的质子和电子,它们的德布罗意波的波长可以不相等 D. 黑体辐射证明了光具有波动性 9、 有一颗地球卫星在地面附近做圆周轨道飞行,其线速度和相应的轨道半径分别为和R0,另一颗地球卫星在另一圆轨道上相应的线速度和轨道半径分别为和R,则下列关系正确的是 A. B. C. D.
二、实验题(共1题,共5分)
10、 老师要求同学们利用如图所示的装置验证:当物体质量m一定时,它的加速度a与力F成正比。其中F=m2g,m=m1+m2(m1为小车及车内砝码的总质量,m2为桶及桶中砝码的总质量)。实验过程:将小车从A处由静止释放,用速度传感器测出它运动到B处时的速度v,然后将小车内的一个砝码拿到小桶中,小车仍从A处由静止释放,测出它运动到B处时对应的速度,重复上述操作。图中AB相距x。 (1)设加速度大小为a,则a与v及x间的关系式是___________。 (2)如果实验操作无误,四位同学根据实验数据做出了下列图象,其中哪一个是正确的_________。 (3)下列哪些措施能够减小本实验的误差________。 A.实验中必须保证m2<<m1 B.实验前要平衡摩擦力 C.细线在桌面上的部分应与长木板平行 D.图中AB之间的距离x尽量小些
三、解答题(共3题,共15分)
11、 如图所示,一直立气缸由两个横截面积不同的长度足够长的圆筒连接而成,活塞A、B间封闭有一定质量的理想气体,A的上方和B的下方分别与大气相通。两活塞用长为L=30 cm的不可伸长的质量可忽略不计的细线相连,可在缸内无摩擦地上下滑动。当缸内封闭气体的温度为T1=600 K时,活塞A、B的平衡位置如图所示。已知活塞A、B的质量均为m=1.0 kg,横截面积分别为SA=20 cm2、SB=10 cm2,大气压强为p0=1.0×105 Pa,重力加速度为g=10 m/s2。 ①活塞A、B在图示位置时,求缸内封闭气体的压强; ②现使缸内封闭气体温度缓慢降到300 K, 求此时气体的体积和压强。 12、 如图所示,一质量为M的长木板静止在光滑水平桌面上,一质量为m的小滑块以水平速度从长木板的一端开始在木板上滑动,直到离开木板,滑块刚离开木板时的速度为。若把该木板固定在水平桌面上,其它条件相同,求滑块离开木板时的速度v. 13、 如图所示为用玻璃做成的一块棱镜的截面图,其中ABOD是矩形,OCD是半径为R= 的四分之一圆弧,圆心为O。一条光线从AB面上的某点入射,入射角θ1=45°,它进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点。求: ①求该棱镜的折射率n; ②若已知BO=,求光从进入棱镜到射出棱镜所需时间。(已知光在空气中的传播速度c=3.0×108 m/s) |
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湖南省怀化市高三第一次模拟考试理综物理试卷(解析版)
1、
如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈的中心接头,电压表V和电流表A均为理想电表,除滑动变阻器电阻R、定值电阻R0以外的其余电阻不计,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220 sin 100πt (V).下列说法中正确的是
A. t= s时刻,c、d两点间的电压瞬时值为110 V
B. 当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22 V
C. 单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小
D. 当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表和电流表的示数均变大
AD
t= s时,c、d间的电压瞬时值为u1=220sin(100π×)V=110V,A正确;
原线圈两端电压有效值为110 V,副线圈两端电压有效值为11V,电表测量的是有效值,当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为11V,B错误;滑动变阻器触片向上移,电阻变大,副线圈的电压由匝数和输入电压决定,故次级电压不变,次级电流减小,安培表示数减小,电阻R0上的电压减小,则伏特表的示数增大,选项C错误;单刀双掷开关由a扳向b,匝数比变小,匝数与电压成正比,所以次级电压变大,次级电流变大,电流表读数变大;电阻R上的电压变大,伏特表的示数变大,D正确;故选AD.
2、
如图所示,一质量为m1的小球用轻质线悬挂在质量为m2的木板的支架上,木板沿倾角为θ的斜面下滑时,细线呈竖直状态,在木板下滑的过程中斜面体始终静止在水平地面上,已知斜面体的质量为M,重力加速度为g,则下列说法中不正确的是
A. 地面对斜面体的支持力小于(M+m1+m2)g
B. 木板与斜面间的动摩擦因数为
C. 摩擦产生的热量等于木板减少的机械能
D. 斜面体受到地面的摩擦力为零
ABC
因拉小球的细线呈竖直状态,所以小球受到重力和竖直向上的拉力,在水平方向没有分力,所以小球在水平方向没有加速度,结合小球沿斜面向下运动,所以小球和木板一定是匀速下滑.以小球、木板和斜面整体为研究对象,由平衡条件知,地面对斜面体没有摩擦力,则斜面体相对地面没有运动的趋势,且地面对斜面体的支持力等于(M+m1+m2)g,故A错误.以小球和木板整体为研究对象,由平衡条件得:(m1+m2)gsin θ=μ(m1+m2)gcos θ,即木板与斜面间的动摩擦因数为μ=tan θ,故B错误.木板与小球下滑过程中,由能量守恒定律知,木板、小球组成的系统减少的机械能转化为内能,故C错误.以小球、木板和斜面整体为研究对象,由平衡条件知,地面对斜面体没有摩擦力,斜面体相对地面没有运动的趋势,即斜面体受到地面的摩擦力为零,选项D正确;此题选择错误的选项,故选ABC.
3、
下列说法正确的是______
A. 单晶体冰糖磨碎后熔点会发生变化
B. 足球充足气后很难压缩,是足球内气体分子间斥力作用的结果
C. 一定质量的理想气体经过等容过程,吸收热量,其内能一定增加
D. 自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
E. 一定质量的理想气体保持体积不变,单位体积内分子数不变。如果温度升高,则单位时间内撞击单位面积上的分子数会增加
CDE
单晶体冰糖磨碎后晶体结构不变,故熔点不会发生变化,选项A错误; 足球充足气后很难压缩,是足球内气体压强作用的结果,选项B错误; 一定质量的理想气体经过等容过程,吸收热量,则W=0,Q>0,根据可知,其内能一定增加,选项C正确;根据熵原理,自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的,选项D正确;一定质量的理想气体保持体积不变,单位体积内分子数不变。如果温度升高,气体的分子平均动能变大,平均速率变大,则单位时间内撞击单位面积上的分子数会增加,选项E正确;故选CDE.
4、
一列简谐横波沿x轴正方向传播,波传到x=1 m处的P点时,P点开始向下振动,以此时为计时起点。已知在t=0.4 s时PM间第一次形成图示波形,此时x=4 m处的M点正好在波谷。下列说法中正确的是____
A. P点的振动周期为0.4 s
B. M点开始振动的方向沿y轴正方向
C. 当M点开始振动时,P点正好在波峰
D. 这列波的传播速度是10 m/s
E. 在从计时开始的0.4 s内,P质点通过的路程为30 cm
ACD
由题意,简谐横波沿x轴正向传播,从波传到x=1m处的P点时开始计时,PM间第一次形成图示波形,P点振动了一个周期,故P点的周期为0.4s.故A正确.
由于P点振动了一个周期,波传播了一个波长,说明t=0.4s时波刚好传到x=5m处,该处质点将沿y轴负方向起振,所以P点开始振动的方向沿y轴负方向,故B错误.由图知,M点已经振动了T,图示时刻P点正向下振动,则在周期前,即M点开始振动时,P点正好在波峰,故C正确.这列波的传播速度是,选项D正确; 从计时开始的0.4s内,即一个周期内,P质点通过的路程为4A=40cm,故E错误.故选ACD.
5、
如图所示,甲、乙两车同时由静止从A点出发,沿直线AC运动。甲以加速度a3做初速度为零的匀加速运动,到达C点时的速度为v。乙以加速度a1做初速度为零的匀加速运动,到达B点后做加速度为a2的匀加速运动,到达C点时的速度亦为v。若a1≠a2≠a3,则
A. 甲、乙不可能同时由A达到C
B. 甲一定先由A达到C
C. 乙一定先由A达到C
D. 若a1>a3,则甲一定先由A达到C
A
根据速度时间图线得,若a1>a3,如图,因为末速度相等,位移相等,即图线与时间轴所围成的面积相等,则t乙<t甲.
若a3>a1,如上图,因为末速度相等,位移相等,即图线与时间轴所围成的面积相等,则t乙>t甲.通过图线作不出位移相等,速度由相等,时间相等的图线,所以甲乙不能同时到达.故A正确,BCD错误.故选A.
6、
如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的A、B两物块叠放在一起,随圆盘一起做匀速圆周运动,则下列说法正确的是
A. A、B都有沿切线方向且向后滑动的趋势
B. B的向心力等于A的向心力
C. 盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍
D. 若B相对圆盘先滑动,则A、B间的动摩擦因数小于盘与B间的动摩擦因数
BC
A所受的静摩擦力方向指向圆心,可知A有沿半径向外滑动的趋势,B受到盘的静摩擦力方向指向圆心,有沿半径向外滑动的趋势,故A错误.因为A、B两物体的角速度大小相等,根据Fn=mrω2,因为两物块的角速度大小相等,转动半径相等,质量相等,则向心力相等,故B正确.对AB整体分析,盘对B的摩擦力fB=2mrω2,对A分析,B对A的摩擦力fA=mrω2,可知盘对B的摩擦力是B对A摩擦力的2倍,故C正确.对AB整体分析,μB•2mg=2m•rωB2,解得 ,对A分析,μAmg=mrωA2,解得 ,因为B先滑动,可知B先达到临界角速度,可知B的临界角速度较小,即μB<μA,故D错误.故选BC.
7、
如图所示,相距L的两平行光滑金属导轨MN、PQ间接有两定值电阻R1和R2,它们的阻值均为R。导轨间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现有一根质量为m、电阻为2R的金属棒在恒力F的作用下由静止开始运动,运动距离x时恰好达到稳定速度v。运动过程中金属棒与导轨始终接触良好,则在金属棒由静止开始运动到刚达到稳定速度v的过程中
A. 电阻R1上产生的焦耳热为
B. 电阻R1上产生的焦耳热为
C. 通过电阻R1的电荷量为
D. 通过电阻R1的电荷量为
AD
对金属棒由动能定理可知: ,其中W安=Q; ,即 ,选项A正确,B错误;
产生的电量: ;通过电阻R1的电荷量为,选项D正确,C错误;故选AD.
8、
下列说法中正确的是
A. 结合能越大的原子核越稳定
B. 美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量
C. 动量相同的质子和电子,它们的德布罗意波的波长可以不相等
D. 黑体辐射证明了光具有波动性
B
比结合能越大的原子核越稳定,选项A错误; 美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,选项B正确;根据德布罗意波的波长的公式: ,所以动量相同的质子和电子具有相同的德布罗意波波长.故C错误;黑体辐射证明了光具有粒子性,选项D错误;故选B.
9、
有一颗地球卫星在地面附近做圆周轨道飞行,其线速度和相应的轨道半径分别为和R0,另一颗地球卫星在另一圆轨道上相应的线速度和轨道半径分别为和R,则下列关系正确的是
A.
B.
C.
D.
C
人造卫星的向心力由万有引力提供,故有:①
②
由①②两式得:
由对数运动算可得:
所以,故选C.
10、
老师要求同学们利用如图所示的装置验证:当物体质量m一定时,它的加速度a与力F成正比。其中F=m2g,m=m1+m2(m1为小车及车内砝码的总质量,m2为桶及桶中砝码的总质量)。实验过程:将小车从A处由静止释放,用速度传感器测出它运动到B处时的速度v,然后将小车内的一个砝码拿到小桶中,小车仍从A处由静止释放,测出它运动到B处时对应的速度,重复上述操作。图中AB相距x。
(1)设加速度大小为a,则a与v及x间的关系式是___________。
(2)如果实验操作无误,四位同学根据实验数据做出了下列图象,其中哪一个是正确的_________。
(3)下列哪些措施能够减小本实验的误差________。
A.实验中必须保证m2<<m1 B.实验前要平衡摩擦力
C.细线在桌面上的部分应与长木板平行 D.图中AB之间的距离x尽量小些
(1)
(2)A
(3)BC
试题分析:(1)小车做初速度为零的匀加速直线运动,由匀变速直线运动的速度位移公式得:v2=2ax;
(2)由(1)可知:v2=2ax,由牛顿第二定律得: ,则: ,v2与F成正比,故选A;
(3)以系统为研究对象,加速度: ,系统所受拉力等于m2g,不需要满足m2<<m1,故A错误;为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力,实验前要平衡摩擦力,故B正确;为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力,实验需要配合摩擦力,此外还需要细线在桌面上的部分应与长木板平行,故C正确;为减小实验误差,图中AB之间的距离x尽量大些,故D错误;故选BC;
11、
如图所示,一直立气缸由两个横截面积不同的长度足够长的圆筒连接而成,活塞A、B间封闭有一定质量的理想气体,A的上方和B的下方分别与大气相通。两活塞用长为L=30 cm的不可伸长的质量可忽略不计的细线相连,可在缸内无摩擦地上下滑动。当缸内封闭气体的温度为T1=600 K时,活塞A、B的平衡位置如图所示。已知活塞A、B的质量均为m=1.0 kg,横截面积分别为SA=20 cm2、SB=10 cm2,大气压强为p0=1.0×105 Pa,重力加速度为g=10 m/s2。
①活塞A、B在图示位置时,求缸内封闭气体的压强;
②现使缸内封闭气体温度缓慢降到300 K, 求此时气体的体积和压强。
① ②
①活塞A、B在题图示位置时,设气缸内气体的压强为p1,以活塞A、B为研究对象:
p0SA+p1SB+2mg=p0SB+p1SA
解得:
②缓慢降温则活塞向下移动,此过程为等压过程,设当A活塞刚接触气缸时的温度为,体积: 温度: =600K
由盖-吕萨克定律有:
解得, =400K
继续降温体积不变,所以最后体积为
设最后的压强为p,由查理定律有:
其中,代入数据解得压强 p=9×104 Pa
12、
如图所示,一质量为M的长木板静止在光滑水平桌面上,一质量为m的小滑块以水平速度从长木板的一端开始在木板上滑动,直到离开木板,滑块刚离开木板时的速度为。若把该木板固定在水平桌面上,其它条件相同,求滑块离开木板时的速度v.
第一次滑块离开时木板速度为,由系统的动量守恒,有:
计算得出:
设滑块与木板间摩擦力为f,木板长L,滑行距离s,如图,
由动能定理:
对木板:
对滑块:
当板固定时:
计算得出:
13、
如图所示为用玻璃做成的一块棱镜的截面图,其中ABOD是矩形,OCD是半径为R= 的四分之一圆弧,圆心为O。一条光线从AB面上的某点入射,入射角θ1=45°,它进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点。求:
①求该棱镜的折射率n;
②若已知BO=,求光从进入棱镜到射出棱镜所需时间。(已知光在空气中的传播速度c=3.0×108 m/s)
①n= ②
①光线在BC面上O点恰好发生全反射,光路如图所示。
入射角等于临界角C
光线在AB界面上发生折射,折射角θ2=90°-C
由几何关系得:
由折射定律得:
由以上几式联立解得:
②棱镜中光速
所走路程:
所需时间: