高三物理模拟试题

宿迁市2011届高三物理模拟试题一

考试时间100分钟．満分120分，

一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．每小题只有一个选项符合题意．

1．如图，建筑工人用恒力F 推运料车在水平地面上匀速前进， F 与水平方向成30°角，运料车和材料的总重为G ，下列说法正确的是

A ．建筑工人受摩擦力方向水平向左

B

C ．运料车受到地面的摩擦力水平向右

D ．运料车对地面压力为2F G + 2．一个理想变压器的副线圈连接有电阻R 和两个完全相同的灯泡L 1和L 2，如图所示，开始时开关K 断开，灯泡L 1恰好能正常发光。当把开关K 接通以后，以下说法正确的是

A ．灯泡L 1将变暗

B ．电阻R 上的电流将减小

C ．变压器的输出功率减小

D ．原线圈中的输入电流减小

3．在反恐演习中，中国特种兵进行了飞行跳伞表演。某伞兵从静止的直升飞机上跳下，在t 0时刻打开降落伞，在3t 0时刻以速度v 2着地。伞兵速度随时间变化的规律如图所示。下列结论正确的是 A ．在t 0～3t 0的时间内，平均速度2

21v v v +>

B ．降落伞打开后，降落伞和伞兵所受的阻力越来越小

C ．在0～t 0时间内加速度不变，在t 0～3t 0时间内加速度变大

D ．若第一个伞兵在空中打开降落伞时第二个伞兵立 即跳下，则他们在空中的距离先增大后减小

4、如图电路中，电源电动势为E 、内阻为r ，R 1为定值电阻，闭合开关S ，增大可变电阻R 的阻值，电压表示数的变化量用表示ΔU 表示，电流表示数的变化量用表示ΔI 表示。下列判断正确的是 A ．电阻R 两端的电压增大，增加量为ΔU

B ．电容器的带电量减小，减小量为

C ΔU C ．变化过程中ΔU 和ΔI 的比值保持不变

D ．电压表的示数U 和电流表的示数I 的比值不变

5．空间有一电场，各点电势?随位置x 的变化情况如图所示。

下 列说法正确的是 A ．O 点的电场强度一定为零 B ．-x 1与-x 2点的电场强度相同 C ．-x 1和-x 2两点在同一等势面上 D ．将负电荷从-x 1移到x 1电荷的电势能减小

v v t 3t 0

2t 0 ～ 2

P A B C O D 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项．．．．

符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．

6．如图所示，三个灯泡L 1、L 2、L 3的电阻关系为R 1＜R 2＜R 3，电感L 的电阻可忽略，D 为理想二极管．电键K 从闭合状态突然 断开时，下列判断正确的是 A ．L 1逐渐变亮 B ．L 2

立即熄灭 C ．L 1先变亮，然后逐渐变暗

D ．L 3先变亮，然后逐渐变暗

7．在一种速降娱乐项目中，人乘坐在吊篮中，吊篮通过滑轮沿一条倾斜的钢索向下滑行。现有两条彼此平行的钢索，它们的起、终点分别位于同一高度。小红和小明分别乘吊篮从速降的起点由静止开始下滑，在他们下滑过程中，当吊篮与滑轮达到相对静止状态时，分别拍下一张照片，如图所示。已知二人运动过程中，空气阻力的影响可以忽略，则

A ．小明到达终点用时较短

B ．吊篮对小明的作用力向上

C ．小明到达终点时的速度较大

D ．两人的运动都一定是匀速运动

8．如图所示，绳系卫星系在航天器上方，航天飞机进行适当调

控后关闭发动机，它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动

（绳长不可忽略）。下列说法正确的是

A ．长绳中一定没有弹力

B ．卫星只能在航天飞机的正上方

C ．绳系卫星的加速度比航天器的大

D ．若连接它们的长绳突然断了，卫星将做离心运动

9．如图所示，等腰直角三角体OCD 由不同材料A 、B 拼接而成，P 为两材料在CD 边上的交点，且DP >CP 。现OD 边水平放置，让小物块从C 滑到D ；然后将OC 边水平放置，再让小物块从D 滑到C ，小物块两次滑动经过P 点的时间相同。下列说法正确的是

A ．A 、

B 材料的动擦因数相同 B ．两次滑动中物块到达P 点速度相等

C ．两次滑动中物块到达底端速度相等

D ．两次滑动中物块到达底端摩擦生热相等

三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分．请

将解答填在答题卡相应的位置．

【必做题】

10、（10分）⑴某同学用螺旋测微器测量一圆柱体的直径d ，示数如图， 则d = ▲ mm ；

⑵在“探究求合力的方法”实验中，同学们在操作过程中有如下讨论，

其中说法中正确的是 ▲ （填字母代号）

A 、两细绳必须等长

L 1 L 2 L 3 L D E K 40 45 0 5 0

B 、拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应平行贴近木板

C 、用两弹簧秤同时拉细绳时两拉力之差应尽可能大

D 、拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些

⑶某同学利用“验证机械能守恒定律”实验装置打出了一条图示纸带，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），图中D 点的速度v D ＝ ▲ m/s( 保留三位有效数字)，该同学处理纸带后得数据如下表，请在坐标纸上作出其v —t 图。若该同学根据图线测出的重力加速度明显小于当地实际重力加速度，试分析可能的原因 ▲ ．

11．（11．（8分）有一种名为辉钼（MoS2）的单分子层材料，非常薄，很容易用在纳米技

术上，在制造微型晶体管、发光二极管（LED ）、

太阳能电池等方面有很大潜力。某学习小组利用

辉钼制成的半导体来探究其电阻的决定因素，做

了如下实验

⑴用多用电表R×1档测其电阻，表盘指针如图，

则半导体材料的电阻为 ▲ Ω

⑵某同学利用器材连接电路如图所示。闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为12V ）：若电流表示数为零、电压表示数几乎为12V ，则发生故障的是 ▲ 处 A ．半导体材料 B ．滑动变阻器 C ．电键 D ．电源

②若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多

用电表检查故障时将选择开关旋至 ▲ 档 A ．欧姆×10 B ．直流电压25V C ．直流电流500m Ａ D ．交流电压25V

⑶为使实验尽可能准确，请你对该同学的实 物连接电路加以改进。（至少一条） ▲ 。

位置 A B C D 速度v 0.96 1.91 2.86 ▲ 半导体材料 电压表 （量程0~3~15V ） 电流表

滑动变阻器 （阻值范围0~20Ω） 电源（12V ） 电键

+ － 95.30 单位：cm A 19.10 57.22 B C D E ▲ ▲ v (m/s) 1.00 t /s 3.00 2.00 4.00

12．【选做题】（请从A 、B 和C 三小题中选定两小题作答，并在答题卡相应的答题区域内作答，如都作答则按A 、B 两小题评分）

12A ．(选修模块3－3)(12分)

⑴下列说法正确的是 ▲

A ．显微镜下看到墨水中的炭粒的无规则运动是热运动

B ．液晶并不是晶体，但具有晶体一样的光学各向异性

C ．分子a 从远处趋近固定不动的分子b ，它们间分子力一直变大

D ．利用太阳能、风能和核能等新能源替代化石能源可以改善空气质量

⑵如图所示，一定质量理想气体经过三个不同的过程a 、b 、c 后又回到初始状态。在过程a 中，若系统对外界做功400J ，在过程c 中，若外界对 系统做功200J ，则全过程中系统 ▲ 热量（填“吸收” 或“放出”），其热量是 ▲ J 。

⑶导体中的自由电荷密度N （单位体积中的自由电荷数），是反映导体导电性能的重要物理量。若已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m 3，摩尔质量M =0.064kg/mol ，阿伏加德罗常数

N A =6.02×1023mol -1，可以认为平均每个铜原子贡献一个自由电子，试估算铜的自由电荷密度N （结果保留一位有效数字）。

B ．（选修模块3-4）（12分）

⑴（4分）下列说法正确的是（ ）

A ．简谐运动过程中质点速度变化周期和动能变化周期是相同的

B ．声波、电磁波等一切波都能发生干涉、衍射现象

C ．全息照相利用了光的偏振原理

D ．地面上的人发现，坐在高速离开地球的火箭里的人新陈代谢变慢了，而火箭里 的人发现地面上的人新陈代谢也变慢了。

⑵一列简谐横波沿x 轴正方向传播，在t =0时刻的波形如图所示，波刚好传到x =3m 处．此后x ＝1m 处的质点比x ＝-1m 处的质点 ▲ （选填“先” 、“后”或“同时”）到达波峰

位置；若该波的波速为10m/s ，经过t ?时间，

在x 轴上-3m~3m 区间内的波形与t =0时刻的 正好相同，则t ?= ▲ ．

⑶如图所示，某种液体的液面下h 处有一点光源S ，若将一半径

为R 不透明的薄片置于液面，其圆心O 在S 的正上方，恰好

从液面上任一位置都不能看到点光源S 。真空中光速用c 表示。

求光在液体中的传播速率v 。

3

C ．（选修模块3-5）（12分）

⑴ (4分)关于光电效应，有如下几种陈述，其中正确的是 ▲ A ．入射光越强，饱和光电流越大 B ．遏止电压与入射光的频率成正比

C ．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大

D ．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应

⑵氢原子的能级如图所示，有一群处于n=4能级的 氢原子。如果原子n =2向n =1跃迁所发生的光正好使 某种金属材料产生光电效应，则这群氢原子发出的光 谱中共有 ▲ 条谱线能使该金属产生光电效应；

从能级n =4向n =1发出的光照射该金属材料，所产生

的光电子的最大初动能为 ▲ 。

⑶ “人造太阳”装置能够承受上亿摄氏度高温且能够控制等离子态的核子发生聚变并稳定持续的输出能量，就像太阳一样为人类提供无限清洁的能源。某次聚变中质量为m 1、速度为v 的两个H 21正碰后生成1个质量为m 2的He 4

2核，并释放出一个γ光子。生成后的He 42核运动方向与γ光子运动方向关系为 ▲ （填“相同”、“相反”或“随机”）；（2）本次核反应中释放的核能为 ▲ 。

四、计算论述题：本题共3小题，共计47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重

要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13．（15分）如图1所示，在2010上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界，最吸引眼球的就是正中心那个高为

H =10m ，直径D =4m 的透明“垂直风洞”。风洞是

人工产生和控制的气流，以模拟飞行器或物体周围

气体的流动。在风力作用的正对面积不变时，风力

F =0.06v 2（v 为风速）。在本次风洞飞行上升表演中，表演者的质量m =60kg ，为提高表演的观赏性，控制

风速v 与表演者上升的高度h 间的关系如图2所示。

g =10 m/s 2。求：

⑴表演者上升达最大速度时的高度h 1。

⑵表演者上升的最大高度h 2。

⑶为防止停电停风事故，风洞备有应急电源，若在本次

表演中表演者在最大高度h 2时突然停电，为保证表演者的人身安全，则留给风洞自动接通应急电源滞后的最长时间t m 。（设接通应急电源后风洞一直以最大风速运行） v 2/(×104（m/s)2） h /m O 1.2 10

0.7 图2 E /eV 0 -0.85 -1.51 -3.40 -13.6 ∞ 3

2

1 4 图1 风

向 h

14．（16分）如图所示，光滑足够长导轨倾斜放置，导轨间距为L =1m ，导轨平面与水平面夹角为θ=30o ，其下端连接一个灯泡，灯泡电阻为R =3Ω，导体棒ab 垂直于导轨放置，除灯泡外其它电阻不计。两导轨间的匀强磁场的磁感应强度为B =5T ，方向垂直于导轨所在平面向上。将导体棒从静止释放，当导体棒的速度v =2.4m/s 时通过灯泡电量q =0.95C 。随着导体棒的下滑，其位移x 随时间t 的变化关系趋近于x =3t －1.6。g =10 m/s 2。求：

⑴导体棒的质量m ；

⑵当导体棒速度为v =2.4m/s 时，灯泡产生的热量Q ；

⑶为了提高ab 棒下滑到稳定状态时小灯泡的功率，试通过计算提出两条可行的措施。

15．（16分）如图所示为一种获得高能粒子的装置。环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调的匀强磁场。M 、N 为两块中心开有小孔的距离很近的极板，板间距离为d ，每当带电粒子经过M 、N 板时，都会被加速，加速电压均为U ；每当粒子飞离电场后，M 、N 板间的电势差立即变为零。粒子在电场中一次次被加速，动能不断增大，而绕行半径R 不变。当t =0时，质量为m 、电荷量为+q 的粒子静止在M 板小孔处。

⑴求粒子绕行n 圈回到M 板时的速度大小v n ；

⑵为使粒子始终保持在圆轨道上运动，磁场必须周期性递增，求粒子绕行第n 圈时磁感应强度B n 的大小；

⑶求粒子绕行n 圈所需总时间t 总。

宿迁市2011届高三模拟试卷一参考答案

1、D

2、A

3、D

4、C

5、C

6、BD

7、AC

8、BCD

9、CD

10.（8分）⑴8.473~8.477 ⑵BD ⑶3.81 空气阻力或纸带受到摩擦阻力均给分

11.（10分）⑴ 19Ω ⑵ ①A ②B ⑶“电流表量程应选0~0.6A”或“安培表应用外接法”。 12A ．⑴BD （4分） ⑵吸热（2分） 200J （2分） ⑶8×1028（4分）

12B ．⑴BD （4分） ⑵后 0.4n s (n =1、2、3……)（各2分） （式中 没有单位扣1分，不写n 取值扣1分；写成0.4s 扣1分） ⑶由题意知图示入射角恰为临界角C 由几何关系知：

22sin h R R

C += 由sinC=n 1 v C n = 得C h R R v 22+= 12C ．⑴A

D （4分） ⑵3（2分）2.55eV （2分） ⑶相反（2分）（2m 1-m 2）c 2 （2分）

13．⑴由图2可知h v 500102.142-?=，

即风力h F 30102.72-?= （1分）

当表演者在上升过程中的最大速度v m 时有mg F = （1分）

代入数据得41=h m. （1分）

⑵对表演者列动能定理得02=-mgh W F （2分）

因F W 与h 成线性关系，风力做功2202h F F W h F +=

（2分） 代入数据化简得82=h m （2分）

⑶当应急电源接通后以风洞以最大风速运行时滞后时间最长，表演者减速的加速度为 2=-=m

mg F a m m/s 2 （2分） 表演者从最高处到落地过程有a

gt gt H m m 2)(212

2+= （2分） 代入数据化简得15

152=m t s ≈0.52s 。（2分） 14．⑴由位移随时间变化关系趋近于6.13-=t x 得导体棒运动最大速度3=m v m/s （2分）

·S

此时有R

v L B mg m 22sin =θ （2分） 代入数据化简得1=m kg （1分） ⑵设导体棒下滑距离为x 时速度为v =2.4m/s ，在此过程中R

BLx q = （2分） 22

1sin mv Q mgx +=θ （2分） 代入数据化简得Q =10.62J （2分） ⑶小灯泡的最大功率为R BLv P m 2)（=（1分）此时又有R

v L B mg m 22sin =θ（1分） 化简得2

22)sin L B R mg P θ（= （2分）因此，提高ab 棒下滑到稳定状态时小灯泡的功率的措施有：增大导体棒的质量、增加导轨平面的倾角、换电阻较大的灯泡、减小磁场、减小导轨间距离。（任说两条都对）（1分）

15.⑴粒子绕行一圈电场做功一次，由动能定理：22

1n mv nqU = （2分） 即第n 次回到M 板时的速度为：m

nqU v n 2= （2分） ⑵绕行第n 圈的过程中，由牛顿第二定律：R

v m v qB n n n 2= （2分） 得q

nmU R B n 21= （2分） ⑶粒子在每一圈的运动过程中，包括在MN 板间加速过程和在磁场中圆周运动过程。 在MN 板间经历n 次加速过程中，因为电场力大小相同， 故有：221加t md qU nd ??= （2分）即加速n 次的总时间 U

2q nm d t =加 （1分） 而粒子在做半径为R 的匀速圆周运动，每一圈所用时间为

v d R -π2，由于每一圈速度不同，所以每一圈所需时间也不同。

第1圈： 2121mv qU = m qU v 21= qU

m d R v d R t 2)2(211-=-=ππ 第2圈：222

12mv qU = m qU v 222?= qU m d R v d R t 22)2(222?-=-=ππ

第n 圈：221n mv nqU = m qU n v n 2?= qU

n m d R v d R t n n 2)2(2?-=-=ππ（3分） 故绕行n 圈过程中在磁场里运动的时间

)131211(2)2(n qU m d R t ++++-=ΛΛπ （2分） 综上：粒子绕行n 圈所需总时间

t 总=U 2q nm d +)131211(2)2(n qU m d R ++++-ΛΛπ