四川省资阳市高三下学期模拟考试物理试卷解析版.doc

2016年四川省资阳市高三下学期高考模拟考试物理试卷

一、单选题（共5小题）
1．下列对光的认识正确的是（   ）
A．阳光下肥皂泡呈现出的斑斓色彩属于光的偏振现象
B．变化的磁场一定能够在周围空间产生变化的电场
C．光的干涉和衍射现象充分表明光是一种波
D．根据相对论可知，光的速度是与参考系有关的
考点：光
答案：C
试题解析：阳光下肥皂泡呈现出的斑斓色彩属于光的干涉现象，A错误；根据麦克斯韦理论可知均匀变化的磁场产生恒定电场，B错误；干涉和衍射现象是光的波动性的主要依据，C正确；根据光速不变原理可知，光的速度与参考系无关，D错误。
2．某横波在介质中沿x轴传播，图甲为t=0．75s时的波形图，图乙为P点（x=1．5m处的质点）的振动图像，那么下列说法正确的是（   ）

A．质点L与质点N的运动方向总相同
B．该波沿x轴正方向传播，波速为2m/s
C．在0．5s时间内，质点P向右运动了1m
D．t=1．0s时，质点P处于平衡位置，并正在往y轴负方向运动
考点：横波的图像
答案：D
试题解析：由图可知质点L与质点N的振动步调相差半个周期，则L与质点N的运动方向总相反，A错误；从波形图可知=4m,从P点的振动图可知T=2s，则，在t=0．5s到t=1s内，P质点向y轴负方向振动，根据同侧法可判断图甲中波向x轴负方向传，B错误；质点不会随波逐移，C错误；由振动图可知t=1．0s时，质点P处于平衡位置，并正在往y轴负方向运动，D正确。
3．一理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1，原线圈接在一个电压的变化规律如图所示交流电源上，副线圈所接的负载电阻是11 Ω。则下列说法中正确的是（   ）
A．原线圈交变电流的频率为100 Hz
B．变压器输入、输出功率之比为4∶1
C．副线圈输出电压为77．75V
D．流过副线圈的电流是5 A
考点：理想变压器
答案：D
试题解析：T=0．02s，f=50Hz,A错误；理想变压器输入功率等于输出功率，B错误；原线圈中电压的有效值为220V，根据可知输出电压为55V，C错误；，D正确。
4．如图所示，在两个等量异种点电荷形成的电场中，D、E、F是两电荷连线上间距相等的三个点，三点的电势关系是φD>φE>φF，K、M、L是过这三个点的等势线，其中等势线L与两电荷连线垂直。带电粒子从a点射入电场后运动轨迹与三条等势线的交点是a、b、c，粒子在a、b、c三点的电势能分别是Epa、Epb、Epc，以下判断正确的是（   ）
A．带电粒子带正电
B．粒子由a到c的过程中，粒子的电势能增加
C．Uab=Ubc
D．Epc-Epb＞Epb-Epa
考点：电势能、电势电场强度、点电荷的场强
答案：B
试题解析：根据φD>φE>φF 可知左侧电荷为正电荷，则电场线从左至右分布，因为曲线运动受力指向轨迹的凹侧，可知电场力指向左侧，正电荷受力沿电场方向，负电荷受力与电场方向相反，所以带电粒子带负电，A错误；粒子由a到c的过程中电场力做负功，电势能增加，B正确；由点电荷等势面分布可知等距离的两个等势面间的电势差不相等，C错误；Uab>Ubc，粒子带负电，Epc-Epb<Epb-Epa，D错误。
5．2015年7月23日美国航天局宣布，天文学家发现“另一个地球”——太阳系外行星开普勒452b。假设行星开普勒452b绕恒星公转周期为385天，它的体积是地球的5倍，其表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的2倍，它与恒星的距离和地球与太阳的距离很接近，则行星开普勒452b与地球的平均密度的比值及其中心恒星与太阳的质量的比值分别为（   ）
A．和 B．和
C．和 D．和
考点：万有引力定律及其应用
答案：A
试题解析：在行星表面，万有引力等于重力，即，因，联立解得，则，行星绕恒星做圆周运动过程中万有引力提供向心力，，解得，则，A正确，B、C、D错误。
二、多选题（共2小题）
6．如图所示，在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场。PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为，则下列说法正确的是（   ）
A．此过程中通过线框截面的电荷量为
B．此时线框中的电功率为
C．此过程中回路产生的电能为
D．此时线框的加速度为
考点：法拉第电磁感应定律
答案：CD
试题解析：,A错误；回路中产生的电动势，感应电流，则此时电功率,B错误；根据能量守恒定律可知此过程中产生的电能,C正确；此时左右两边所受安培力的大小为，方向相同，则加速度，D正确。
7．如图所示，在距水平地面高为0．4m处，水平固定一根足够长的光滑直杆，杆上P处固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套一质量m=2kg的物体A。半径R=0．3m的光滑半圆形轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B。用一条不可伸长的轻质柔软细绳通过定滑轮将A、B连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内，A、B均可看作质点，且不计滑轮大小的影响。现给物体A施加一个水平向右、大小为50N的恒力F，则下列说法正确的是（   ）
A．把小球B从地面拉到P点的正下方C处的过程中力F做功为20J
B．小球B运动到C处时的速度大小为0
C．小球B被拉到与物体A速度大小相等时
D．把小球B从地面拉到P的正下方过程中小球B的机械能增加了6J
考点：运动的合成与分解
答案：AC
试题解析：力F作用点的位移,则力F做的功，A正确；由于B球到达C处时，没有沿绳方向的速度，所以此时滑块A的速度为零，由功能关系可得，解得，B错误；当绳与轨道相切时两球速度相等，如图，，C正确；设水平面为零势能面，小球B从地面拉到P的正下方时其机械能增加，，D错误。

三、实验题（共2小题）
8.为了测定重力为G的铁块P与长金属板间的动摩擦因数μ，实验时有如图甲、乙所示的两种测量滑动摩擦力的方法。
甲图是使金属板静止在水平桌面上，用手通过弹簧秤向右用力F拉P，使P向右匀速运动；
乙图是把弹簧秤的一端固定在墙上，用力F水平向左拉金属板，使金属板向左运动。
两种方法中弹簧秤的示数情况已放大画出。
（1）甲图中弹簧秤的示数为______N；
（2）这两种测量滑动摩擦力的方法中，______（选填“甲”或“乙”）方法更好；
（3）若实验测得滑动摩擦力为f，则动摩擦因数μ=______。

考点：滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力
答案：（1）2．90；（2）乙；（3）
试题解析：（1）弹簧秤的最小分度为0．1N，由图可知甲图的读数为2．90N；
（2）甲图中，只有当弹簧拉着木块匀速前进时，弹簧的读数才等于木块所受滑动摩擦力大小，乙图中无论木板加速、减速还是匀速运动，木块均处于平衡状态，木块所受滑动摩擦力大小等于弹簧示数，故相比较而言，乙图中物体更容易控制平衡状态，便于读数，因此方法好．
（3）根据摩擦力大小和支持力大小关系：，若实验测得滑动摩擦力为f，则动摩擦因数：
9.某实验小组为了测定阻值Rx约为20 Ω导体丝的电阻率，先测定待测导体丝接入电路部分的长度，接着进行了以下操作：
（1）用螺旋测微器测量导体丝的直径，其中某一次测量结果如图甲所示，其读数应为________mm；
（2）利用实验室提供的如下器材测量导体丝的电阻Rx的值，要求测量时电表读数不得小于其量程的三分之一，且指针偏转范围较大。
实验小组经过反复的讨论，设计了如图乙所示的电路来进行测量。
　　A．电流表A1（150 mA、内阻r1约10 Ω）
　　B．电流表A2（20 mA，内阻r2＝30 Ω）
　　C．电压表V（15 V，内阻约为3kΩ）
　　D．定值电阻R0＝100 Ω
　　E．滑动变阻器R1（5 Ω，额定电流2．0 A）
　　F．滑动变阻器R2（5 Ω，额定电流0．5 A）
　　G．电源E，电动势E＝4 V（内阻不计）
　　H．电键S及导线若干
①在提供的两个滑动变阻器中，他们应该选择_________（用器材前对应的序号字母填写）；
②当电流表A2指针指在最大刻度时，电阻Rx两端的电压值是______V；
③测得电流表A1和A2的多组示数I1和I2后，作出相应的I1—I2图象如图丙所示。若求得图线的斜率为k，则导体丝电阻的表达式为Rx=____________。

考点：实验：测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）
答案：（1）0．396～0．399均可；（2）①E；②2．6；③
试题解析：（1）由图丙所示螺旋测微器可知，读数应为：0mm+39．7×0．01mm=0．397mm（0．396～0．399均正确）；
（2）由表中实验数据可知，如果用限流，最小电压为0．6v，而表中电压都到0．10v了，所以肯定用的分压，由此可知，滑动变阻器应用分压式接法，因此实验采用的是图甲所示电路；
（3）根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

（4）根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：

由图示图象可知，第6组实验数据偏离图线太远，改组实验数据是错误的，应舍去，由图示图象可知，电阻。
四、解答题（共3小题）
10.滑雪运动中当滑雪板压在雪地上时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦。然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大。假设滑雪者的速度超过v0=4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1=0．25变为μ2=0．125。如图所示，坡长L=26m，一滑雪者从倾角θ=37°的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B处后又滑上一段水平雪地，最后停下。不计空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0．6，cos37°=0．8，求：
（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间t；
（2）滑雪者刚到达B处的速度v。

考点：牛顿运动定律、牛顿定律的应用匀变速直线运动及其公式、图像
答案：（1）t=1s（2）v=16m/
试题解析：（1）设滑雪者质量为m，滑雪者由静止开始到动摩擦因数发生变化的过程，由牛顿第二定律及运动学规律有：
      ……………………①
                      ……………………②
联解①②得：t=1s                ……………………③
（2）设物体在斜面上改变动摩擦因数前发生的位移为x1，由牛顿第二定律及运动学规律有：
                        ……………………④
      ……………………⑤
                   ……………………⑥
                    ……………………⑦
联解④⑤⑥⑦代入数据得：
v=16m/s，方向沿斜面向下。
11.如图所示，足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧，一个质量m=0．04kg，电量q=+2×10－4C的可视为质点的带电滑块与弹簧接触但不栓接。某一瞬间释放弹簧弹出滑块，滑块从水平台右端A点水平飞出，恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高B点，并沿轨道滑下，在经过C点时没有动能损失。已知AB的竖直高度h=0．45m，倾斜轨道与水平方向夹角为α=37°，倾斜轨道长为L=2．0m，带电滑块与倾斜轨道的动摩擦因数μ=0．5。倾斜轨道通过光滑水平轨道CD（足够长）与半径R=0．2m的光滑竖直圆轨道相连，所有轨道都绝缘，运动过程滑块的电量保持不变。只有在竖直圆轨道处存在方向竖直向下，场强大小为E=2×103V/m的匀强电场。cos37°=0．8，sin37°=0．6，取g=10m/s2。求：
（1）滑块运动到B点时重力的瞬时功率和被释放前弹簧的弹性势能EP；
（2）滑块能否通过圆轨道最高点，若不能通过请说明理由；若能通过请求出滑块在最高点时对轨道压力N的大小。

考点：动能和动能定理抛体运动
答案：（1） （2）N=2．6N
试题解析：（1）释放弹簧过程中，弹簧推动物体做功，弹簧弹性势能转变为物体动能：
                   ……………………①
物体从A到B做平抛运动：
                  ……………………②
在B点，由题意有：
                   ……………………③
                   ……………………④
联解①②③④代入数据得：
                   ……………………⑤
                   ……………………⑥
（2）在B点，由题意有：
                 ……………………⑦
设滑块恰能过竖直圆轨道最高点，则：
               ……………………⑧
从B到圆轨道最高点，由动能定理有：
  ……………………⑨
联解⑦⑧⑨得：
，故滑块能够通过最高点。          ……………………⑩
在最高点时，设滑块对轨道的压力为N，轨道对滑块支持力为N′，有：
           ……………………⑪
                      ……………………⑫
解⑪⑫得：N=2．6N            ……………………⑬
12.如图所示的平面直角坐标系xOy中，ABCD矩形区域内有磁感应强度为B0的匀强磁场（OD边上无磁场，OA边上有磁场），其中A、D两点的坐标分别为（0，a）和（0，-a），B、C两点的坐标分别为（，a）和（，-a）；在半径为a、圆心坐标为（-a，0）的圆形区域内有磁感应强度为2B0的匀强磁场，两个区域内磁场方向均垂直纸面向里。在-a≤x≤0的区域均匀分布有大量质量为m、带电荷量为-q的粒子，粒子均以相同的速度沿y轴正方向射向圆形磁场，最后粒子都进入矩形磁场，已知朝着圆心（-a，0）射入的粒子刚好从O点沿x轴正方向进入矩形磁场。不计粒子的重力及粒子间的相互作用。求：

（1）粒子进入磁场时速度v的大小；
（2）从B点射出的粒子在射入矩形磁场时的速度方向与y轴正方向夹角θ；
（3）从AB边射出的粒子数与粒子总数的比值k。

考点：带电粒子在匀强磁场中的运动
答案：（1）（2）θ=30° （3）
试题解析：（1）根据题意，朝着圆形磁场圆心（－a，0）射入的粒子刚好从坐标原点O沿x轴进入矩形磁区域，则其在圆形磁场内的轨迹恰为四分之一圆周，有：
               ……………………①
                       ……………………②
联解①②得：
                   ……………………③
（2）设某粒子从圆形磁场边界上的P点射入，并从Q点射出，轨迹如图甲所示，圆心为O1，圆形磁场的圆心为O2，则O2Q=O2P=O1Q=O1P=a，即四边形O1QO2P为菱形，O2Q∥PO1∥x轴，故Q点与坐标原点O重合，即射入圆形磁场的粒子均从O点进入矩形磁场的第一象限区域内（包括x轴正方向）。                       ……………………④
粒子在矩形磁场中受洛伦兹力作用做圆周运动，设其轨道半径为R′，有：
                  ……………………⑤
解⑤得：
                      ……………………⑥
由几何关系知：
                    ……………………⑦
即粒子从B点离开矩形磁场时对应的轨迹圆心为C点，作出轨迹如图乙所示。由图乙几何关系知：
                   ……………………⑧
              ……………………⑨
联解⑧⑨得：
θ=30°                         ……………………⑩

（3）根据图乙知，粒子能从AB边射出，则其射入矩形磁场的速度方向与y轴正方向的夹角应小于或等于θ。根据圆周运动的对称性，则从B点射出的粒子射入圆形磁场位置的横坐标为：
              ……………………⑪
                      ……………………⑫
联解⑪⑫得：
                   ……………………⑬