1、四川省平昌县镇龙中学2016届高三第四次模拟练习物理试题第I卷（选择题）一、单选题1如图所示,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上。一电阻为r,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形。棒与导轨间光滑、棒左侧有两个固定于水平面的光滑立柱。导轨bc段电阻为R,长为L,其他部分电阻不计。以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向右,磁感应强度大小均为B。在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a。则A.F与t成正比B.F与t2成正比C.当t达到一定值时,QP刚好对轨道无压力D.
2、若F=0,PQbc静止,ef左侧磁场均匀减小,当达到一定值时,QP刚好对轨道无压力【答案】C【解析】本题考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、楞次定律、左手定则的综合应用,意在考查学生综合运用物理规律解决问题的能力。bc切割磁感线运动时产生的感应电动势为E=BLv,感应电流I=,由于bc做初速度为0的匀加速运动,所以v=at,bc受到的安培力FA=BIL,对于金属导轨abcd,根据牛顿第二定律得:F-FA=Ma,联立上面各式得:F=Ma+t,所以AB均错;当bc向左运动时,根据楞次定律,QP的电流方向由QP,根据左手定则可知,C正确;若F=0,PQbc静止,当ef左侧磁场均匀减小时,QP的
3、电流方向由PQ,根据左手定则可知,D错。2如图为某国产武装直升机拖曳扫雷具扫除水雷的演习模拟图。扫雷具质量为m,当直升机水平匀速飞行时,绳子与竖直方向恒成角,已知扫雷具所受浮力不能忽略,下列说法正确的是A.绳子拉力大小为B.绳子拉力一定大于mgC.海水对扫雷具的水平作用力小于绳子拉力D.海水对扫雷具的水平作用力可能等于绳子拉力【答案】C【解析】本题主要考查共点力的平衡,意在考查考生用数学知识解决物理问题的能力。由于扫雷具所受的浮力不能忽略,绳子的拉力一定小于,可能小于mg,选项A、B错误;隔离扫雷具受力分析,当飞机匀速飞行时,由平衡条件可得扫雷具受到海水的水平方向的作用力等于绳子拉力水平方向的
4、分力,小于绳子的拉力,选项C正确,D错误。3我国东风-41洲际弹道导弹最大射程可达约14 000公里。假设从地面上A点发射一枚导弹,在“北斗”卫星定位系统的引导及地球引力作用下,沿ACB椭圆轨道飞行并击中地面目标B,C为轨道的远地点,距地面高度为h。已知地球半径为R,地球质量为M,引力常量为G。则下列结论正确的是A.导弹在C点的速度等于B.导弹在C点的速度小于7.9 km/sC.导弹在C点的加速度等于D.导弹从A点到C点的飞行过程中加速度大小不变【答案】B【解析】当导弹做半径为(R+h)的圆周运动时,根据万有引力提供向心力G=,解得v=,而导弹做向心运动,速度不等于,A错误;7.9 km/s是
5、导弹逃离地球约束的最小速度,导弹做近心运动,则导弹在C点速度小于7.9 km/s,B正确;导弹在C点受到的万有引力为F=G,根据牛顿第二定律知,导弹的加速度a=G,故C错误;导弹从A到C的过程中,高度h逐渐变大,导弹的加速度逐渐减小,选项D错误。4一战斗机进行投弹训练,战斗机以恒定速度沿水平方向飞行,先后释放甲、乙两颗炸弹,分别击中竖直悬崖壁上的P点和Q点。释放两颗炸弹的时间间隔为t,击中P、Q的时间间隔为t,不计空气阻力。以下对t和t的判断正确的是A.t=0B.0tt【答案】A【解析】本题考查平抛运动规律,意在考查考生应用运动的合成与分解思想分析实际问题的能力。先后释放的两炸弹,水平方向均做
6、匀速直线运动,且速度相同,故两炸弹同时击中P、Q两点,t=0,A项正确。5某点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示。下列说法正确的是A.a点的电势高于b点的电势B.若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功C.c点的电场强度与d点的电场强度大小无法判断D.若将一正试探电荷从d点由静止释放，电荷将沿着电场线由d到c【答案】B【解析】本题考查电场线、电场强度。沿着电场线的方向电势降落，所以a点的电势低于b点的电势，选项A错误；若将一正试探电荷由a点移到b点，从低电势移到高电势，电势能增加，电场力做负功，选项B正确电场线密的地方电场强度大，所以c点的电场强度小于d点的电场强度，选项C错误；若将一正
7、试探电荷从d点由静止释放，随着速度增加，电荷离开dc电场线，选项D错误；综上本题选B。二、多选题6如图所示，在纸面内水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一水平的固定绝缘杆，小球P套在杆上，P的质量为m、电荷量为q，P与杆间的动摩擦因数为，电场强度为E，磁感应强度为B，重力沿纸面向下，小球由静止起开始滑动，设电场、磁场区域足够大，杆足够长。在运动过程中小球最大加速度为a0，最大速度为v0，则下列判断正确的是A.当aa0时小球的加速度一定在增大B.当vv0时小球的加速度一定在减小C.当aa0时小球的速度v与v0之比一定大于D.当vv0时小球的加速度a与a0之比一定大于【答案】BD【解析
8、】本题考查带电粒子在磁场中运动的知识，意在考查学生分析力和运动的能力。开始物体在水平方向上有：，在竖直方向上有：，而，随着物体速度增加，洛伦兹力增大，支持变小，摩擦力变小，加速度增大，故物体先做加速度增大的加速运动，当时加速度最大，此后物体所受的弹力方向向下，即有：，随着速度的增加，弹力增加，摩擦力增大，加速度变小，故物体后来做加速度变小的加速运动，直到出现电场力和摩擦力相等时，物体开始做匀速直线运动。由以上分析可知加速度由某一值增大到a0再减小到零，所以当aa0时小球的加速度可能在增大也可能在减小，A错；当vv0时，而，联立可得FN的方向向下，此时物体在做加速度变小的加速运动，B正确；由题意
9、可知：，且有，假设当aa0时小球受到的支持力向上，此时速度为v1，故有，解得：，又因为，所以当aa0时小球的速度v与v0之比小于，C错；当vv0时，而，联立解得：，又因为，故有一定大于，D正确。综上本题选BD。7某电池充电器的工作原理可以简化为理想变压器。如果正常工作时输入电压为220 V,输出电压为4.2 V,输出电流为0.65 A,则A.原线圈输入电流约为0.20 AB.原线圈输入电流约为0.01 AC.原副线圈的匝数比约为521D.原副线圈的匝数比约为152【答案】BC【解析】本题联系生活中常用的充电器的工作原理,考查变压器的原理和应用。根据变压器的原理设原线圈的输入电压和输入电流分别为
10、U1、I1,副线圈的输出电压和输出电流分别为U2、I2,根据=可以得原副线圈的匝数比约为521,又根据I1U1=I2U2可得I1=I2,原线圈输入电流约为0.01A,所以选项BC正确。8如图所示,在粗糙的桌面上有一个质量为M的物块,通过轻绳跨过定滑轮与质量为m的小球相连,不计轻绳与滑轮间的摩擦,在小球下落的过程中,下列说法正确的是A.小球的机械能守恒B.物块与小球组成的系统机械能守恒C.若小球匀速下降,小球减少的重力势能等于物块与桌面间摩擦产生的热量D.若小球加速下降,小球减少的机械能大于物块与桌面间摩擦产生的热量【答案】CD【解析】本题考查机械能守恒的条件、机械能的变化以及能的转化和守恒定律
11、,意在考查考生对这些知识的理解和综合应用能力。根据机械能守恒的条件可知,小球的机械能不守恒,故A选项错误;同理,由于物块与桌面之间存在摩擦力,因此有一部分机械能转化为热能,因此物块与小球组成的系统机械能不守恒,所以B选项错误;根据物体机械能的变化与除重力以外的力做功的关系可知,若小球匀速下降,小球减少的重力势能等于物块与桌面间摩擦产生的热量,C选项正确;若小球加速下降,小球减少的机械能一部分转化为热能,一部分增加了物块的动能,由此可知,小球减少的机械能大于物块与桌面间摩擦产生的热量,所以选项D正确。9以下关于热力学及现象的说法正确的是 (选对一个给2分，选对两个给4分，选对3个给5分，每选错一
12、个扣3分，最低得分为0分)A.熵是物体内分子运动无序程度的量度B.在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，将势能转化为内能，温度升高C.物体的内能大小与温度、体积和物质的量三者有关D.从单一热源吸取热量，使之全部变成有用的机械功是可能的E.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大【答案】ACD【解析】本题考查熵、内能、热力学定律的知识，意在考查学生的理解和记忆能力。熵是物体内分子运动无序程度的量度，熵值越大，代表系统分子运动越无序，故A正确；在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，对外做功，内能减小，温度降低，故B错误；物体内能包
13、括分子总动能、分子总势能，分子动能与温度有关，分子势能与体积有关，故物体的内能大小与温度、体积和物质的量三者有关，故C正确；从单一热源吸取热量，使之全部变成有用的机械功是可能的，但是对外界产生了影响，故D正确；气体的温度升高时，体积变大，压强可能不变，故E错误。10下列说法正确的是A.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B.狭义相对论认为：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的C.电视机遥控器是利用紫外线脉冲信号来交换频道的D.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿色光变为红光，则条纹间距变宽【答案】BD【解析】用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，选项A错误
14、；根据狭义相对论内容可知，选项B正确；电视机遥控器是利用红外线脉冲信号来交换频道的，选项C错误；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿色光变为红光，波长变长，则条纹间距变宽，选项D正确。11如图为光电管工作原理示意图，阴极材料的逸出功为W，入射光的光子能量为h，能发生光电效应，则A.B.光电子在管内运动过程中电势能减小C.减弱入射光强度，ab两端的电压减小D.入射光的频率变高，所有出射光电子的动能都增大【答案】BC【解析】本题考查了光电效应.A、发生光电效应的条件是hW，故A错误；B、电子在管内运动过程中，电场力做正功，电势能减小，故B正确；C、减弱入射光强度，单位时间内逸出的光电子数目减小，
15、故ab两端的电压减小，故C正确；D、入射光的频率变高，根据Ekm=hW，光电子的最大初动能增加，但不是所有出射光电子的动能都增大，故D错误；故本题选BC第II卷（非选择题）三、实验题12某同学用如图甲所示的装置通过研究重锤的落体运动来验证机械能守恒定律。已知重力加速度为g。在实验所需的物理量中,需要直接测量的是 ，通过计算得到的是 。(填写代号)A.重锤的质量B.重锤下落的高度C.重锤底部距水平地面的高度D.与下落高度对应的重锤的瞬时速度在实验得到的纸带中，我们选用如图乙所示的起点O与相邻点之间距离约为2mm的纸带来验证机械能守恒定律。图中A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始点，F点是第
16、n个点。设相邻点间的时间间隔为T，下列表达式可以用在本实验中计算F点速度vF的是 。A. vF = g(nT ) B.vF =C.vF = D.vF = 若代入图乙中所测的数据，求得在差范围内等于 (用已知量和图乙中测出的物理量表示)，即可验证重锤下落过程中机械能守恒。即使在操作及测量无误的前提下，所求也一定会略 (选填“大于”或“小于”)后者的计算值，这是实验存在系统误差的必然结果。另一名同学利用图乙所示的纸带，分别测量出各点到起始点的距离h，并分别计算出各点的速度v，绘出v2-h图线，如图丙所示。从v2-h图线求得重锤下落的加速度g= _m/s2( 保留3位有效数字 )。则由上述方法可知，
17、这名同学是通过观察v2-h图线是否过原点，以及判断 与 (用相关物理量的字母符号表示)在实验误差允许的范围内是否相等，来验证机械能是否守恒的。【答案】B； D C ghn； 小于 9.75； g； g【解析】本题考查了验证机械能守恒实验。(1)重锤的质量可测可不测，因为动能的增加量和重力势能的减小量式子中都有质量，可以约去需要测量的物理量是B：重锤下落的高度，通过计算得到的物理量是D：与下落高度对应的重锤的瞬时速度(2)A、该实验是验证机械能守恒定律的实验，不能把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证了，A、B都是利用了自由落体运动规律求速度的，故AB错误；C、求
18、速度时我们是利用匀变速直线运动的规律即匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，故C正确，D错误故选C.(3)需要验证的方程是：mgh=mv2，若代入图乙中所测的数据，求得vn2在误差范围内等于ghn，即可验证重锤下落过程中机械能守恒即使在操作及测量无误的前提下，由于存在空气阻力或者限位孔和纸带之间存在摩擦，所求vn2也一定会略小于后者的计算值，这是实验存在系统误差的必然结果(4)根据mgh=mv2得：v2=2gh，可知图线的斜率等于2g，则：g=图线的斜率为：k=，则：g=9.75m/s2则由上述方法可知，这名同学是通过观察v2-h图线是否过原点，以及判断g与 g在实验误差允
19、许的范围内是否相等，来验证机械能是否守恒的13实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2,查得铜的电阻率为1.710-8m,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有:电流表:量程0.6 A,内阻约0.2 ;电压表:量程3 V,内阻约9 k;滑动变阻器R1:最大阻值5 ;滑动变阻器R2:最大阻值20 ;定值电阻:R0=3 ;电源:电动势6 V,内阻可不计;开关、导线若干。回答下列问题:(1)实验中滑动变阻器应选(填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至端(填“a”或“b”
20、)。(2)在实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接。 图甲 图乙(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50 A时,电压表示数如图乙所示,读数为V。(4)导线实际长度为m(保留2位有效数字)。【答案】(1)R2a(2)如图所示(3)2.30(2.29、2.31均正确)(4)94(93、95均正确)【解析】本题考查实验电阻的测量,意在考查考生对这些知识的识记、理解、分析和综合应用能力。(1)根据电阻定律可求得这部分铜导线的电阻大约为1.7 ,加上保护电阻约为4.7 ,作为限流用的滑动变阻器如果用R1,当调到最大时电路中的电流要大于电流表量程的一半,则测量数据较少,因此
21、滑动变阻器要选用R2。开始时作为限流用的滑动变阻器接入电路的电阻应为最大值,故滑片应移至a端。(2)结合电路图补充连接实物图如图所示。(3)根据题图乙和电压表的量程可读得电压表的示数为2.30 V。(4)根据电阻定律由以上数据可以求得导线的实际长度为94 m。四、计算题14光滑水平面上某处固定着一个长度为0.5 m，高度为0.3 m的粗糙斜面，斜面的倾角为=37质量为0.1 kg的物块A以40 m/s的速度与静止在水平面的物块B相碰，碰后两物块粘在一起。已知物块B的质量为0.9kg，两个物块与斜面间的动摩擦因数均为0.1，求物块滑上斜面后飞离斜面再落地时的动能。(重力加速度g=10 m/s2斜
22、面与水平地面的连接处是光滑圆弧)【答案】【解析】本题考查了动量守恒、动能定理等内容，意在考查考生的理解和应用能力。A、B两物体碰撞，动量守恒： 两物体结合后的动能： 由上式得： 由动能定理得出物体运动到顶端时的动能解得：。所以，物体飞出斜面落回水平面。 物体飞离斜面再落地，由动能定理解得： 解得： 15(2)如图所示，是一透明半圆柱体的横截面，O为横截面的圆心，其半径为R，折射率为，OA水平且垂直截面， 从A点射出一条光线AB经折射后水平射出半圆柱体，已知OAR，光速为c.求：()光在透明半圆柱体中的传播速度；()入射点B到OA的垂直距离BC.【答案】()R【解析】()由n得v()分析如图设入
23、射点B到OA的垂直距离BCh，入射角为，折射角为，对OAB由正弦定理得又，ABR所以OAB为等腰三角形2 30 求得：hR16如图所示,在直角梯形ABDC区域内存在有平行于AC向下的匀强电场,在BD边以下到CD延长线的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场(图中未标出),已知AC边长L,AB边长,CD边长。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计)以初速度v0从A点沿AB方向进入电场,从BD的中点P处进入磁场,并从CD延长线上的O点以垂直于DC边的速度离开磁场,求:(1)电场强度E的大小和带电粒子经过P点时速度v的大小和方向;(2)磁场的磁感应强度B的大小和方向;(3)粒子从A到O经历的时间。【
24、答案】(1)带电粒子在电场中做类平抛运动,设粒子在电场中运动的时间为t1,则由几何关系知水平射程为L,即AB方向:L=v0t1AC方向:=联立得E=设粒子在P点沿AC方向的分速度为vy,则有=2代入E的值得vy=v0所以粒子在P点的速度为v=v0设速度与AB方向的夹角为,则tan =1即=45(2)由几何关系知粒子是垂直BD进入磁场的,在磁场中做匀速圆周运动,由几何关系可知:D点即为粒子做匀速圆周运动的圆心,所对圆心角为45所以r=由牛顿第二定律有:qvB=m所以B=由左手定则可知磁场方向垂直纸面向外。(3)粒子在电场中运动时间为t1=在磁场中的运动时间为t2=所以粒子从A到O经历的时间为t=
25、【解析】本题主要考查类平抛运动规律、速度分解与合成、洛伦兹力和牛顿第二定律等知识,意在考查考生的理解能力和综合应用知识的能力。【点拨】带电粒子在场中的运动是高考考查的重点及命题的热点之一,平时一定要加强训练,掌握解题方法。如电场中一般是匀加速直线运动和类平抛运动;磁场中一般是匀速圆周运动;三场同时存在且是在竖直面内的圆周运动时,一般有重力与电场力平衡,洛伦兹力提供向心力等。17如图所示,在竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场,在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一绝缘U形弯杆由两段直杆和一半径为R的半圆环组成, 固定在纸面所在的竖直平面内.PQ、MN水平且足够长,半
26、圆环MAP在磁场边界左侧,P、M点在磁场边界线上,NMAP段是光滑的,现有一质量为m、带电荷量为+q的小环套在MN杆上,它所受电场力为重力的3/4倍。现从M右侧D点由静止释放小环,小环刚好能到达P点。(1)求DM间距离x0;(2)若小环与PQ间动摩擦因数为(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)。现将小环移至M点右侧4R处由静止开始释放,求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功。【答案】(1)小环从D点运动到P点的过程中,根据动能定理有:而,代入上式解得(2)从M点右侧4R处由静止开始释放小环,小环运动到P点后具有一定的速度,越过P点继续向Q运动,由于PQ段有摩擦力的作用,若大于或等于,小环将静
27、止在水平杆PQ上的某点。小环从M点运动到P点的过程中,根据动能定理有:小环在PQ间滑动的过程中克服摩擦力所做的功若小于,小环最终将在PAMN间往返运动,到达P点时,速度恰好为0,克服摩擦力所做的功【解析】解题时要抓住物理情景中的状态、过程与系统,在本题中利用动能定理求解时,关键是要知道小球的初态与末态,也就是小球最终是怎样一个状态。【点拨】带电粒子在电场和磁场中的运动是高考命题频率最高的考点。今年高考可能仍然会以带电粒子在电场和磁场中的运动切入命题,难度中等或偏难。18【物理物理3-3】(1)下列判断正确的是。A.盛有一定质量理想气体的容器在做自由落体运动时,气体对容器仍有压力和压强B.凡是满
28、足能量守恒的过程都可以自发实现C.两个分子从相距较远(分子力可忽略)开始靠近,直到不能再靠近的过程中,分子势能先减小后增大D.用打气筒给自行车轮胎打气,越来越费劲,这是因为分子间斥力增大的缘故(2)如图所示,两个可导热的气缸竖直放置,它们的底部由一细管连通(忽略细管的容积)。左右两气缸各有一活塞a和b,质量分别为2m和m,活塞与气缸壁无摩擦。活塞的下方为理想气体,上方为真空。当气体处于平衡状态时,两活塞位于同一高度h。在两活塞上同时各放上一质量为2m的小物块,求气体再次达到平衡后两活塞的高度差。(假定环境的温度始终为T0)在达到上一问的终态后,环境热力学温度由T0缓慢上升到4T0,这个过程中气
29、体对外界(填“做正功”、“做负功”或“不做功”),气体将(“吸收”或“放出”)热量(已知气体的内能与热力学温度成正比、比例常数为K。假定在气体状态变化过程中,两物块均不会碰到气缸顶部)【答案】(1)AC(2) 0.75 h 做功吸热【解析】(1)略(2)解:设左、右活塞的面积分别为S1和S2。由于气体开始时处于平衡状态,故=,解得S1=2S2活塞a上放小物块后气体压强小于右边活塞对气体的压强,右气缸中的活塞下降到底部,气缸中气体都压到左边,设活塞a到底部的高度为H初态:p1=、体积V1=S1h+S2h=1.5 S1h末态:压强为p2=、体积V2=S1H根据玻意耳定律得p1V1=p2V2,联立解得H=0.75 h所以两活塞的高度差为0.75 h做功吸热