物理高考模拟卷高三物理试题及答案青岛市高三下学期一模考试试题.docx
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物理高考模拟卷高三物理试题及答案青岛市高三下学期一模考试试题
山东省青岛市2015届高三下学期一模考试物理试题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共16页。
满分300分。
考试时间150分钟。
答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字将自己的姓名、座号、考生号、县区和科类填写在试卷和答题卡规定的位置。
考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷（必做，共107分）
注意事项：
1．第Ⅰ卷共20小题，共107分。
2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
不涂在答题卡上，只答在试卷上无效。
二、选择题（共7小题，在每小题所给出的四个选项中，有的只有一项选项正确，有的有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选的得0分。
）
14．如图所示，一物体以速度v0冲上粗糙的固定斜面，经过2t0时间返回斜面底端，则物体运动的速度v（以初速度方向为正）随时间t的变化关系可能正确的是（）
15．如图所示，水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起，a的左端通过一根轻绳与质量为m=3kg的小球相连，绳与水平方向的夹角为600，小球静止在光滑的半圆形器皿中．水平向右的力F=40N作用在b上，三个物体保持静止状态．g取10m/s2，下列说法正确的是（）
A．物体c受到向右的静摩擦力
B．物体b受到一个摩擦力，方向向左
C．桌面对物体a的静摩擦力方向水平向右
D．撤去力F的瞬间，三个物体将获得向左的加速度
16．2014年11月12日，“菲莱”着陆器成功在67P彗星上实现着陆，这是人类首次实现在彗星上软着陆，被称为人类历史上最伟大冒险之旅．载有“菲莱”的“罗赛塔”飞行器历经十年的追逐，被67P彗星俘获后经过一系列变轨，成功的将“菲莱”着陆器弹出，准确得在彗星表面着陆．如图所示，轨道1和轨道2是“罗赛塔”绕彗星环绕的两个圆轨道，B点是轨道2上的一个点，若在轨道1上找一点A，使Ａ与B的连线与BO连线的最大夹角为θ，则“罗赛塔”在轨道1、2上运动的周期之比
为（）
A．
B．
C．
D．
17．如图甲所示，Q1，Q2是两个固定的点电荷，一带正电的试探电荷仅在电场力作用下以初速度va沿两点电荷连线的中垂线从a点向上运动，其v-t图象如图乙所示，下列说法正确的是（）
A．两点电荷一定都带负电，但电量不一定相等
B．两点电荷一定都带负电，且电量一定相等
C．试探电荷一直向上运动，直至运动到无穷远处
D．t2时刻试探电荷的电势能最大，但加速度不为零
18．如图所示，匝数为10的矩形线框处在磁感应强度B＝
T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度ω=10rad/s在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为0.4m2，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L（4W，100Ω）和滑动变阻器，已知图示状况下灯泡正常发光，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是
A．此时原副线圈的匝数比为2:
1
B．此时电流表的示数为0.4A
C．若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡会变暗
D．若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大
19．如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为300，质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板．开始时用手按住物体M，此时M距离挡板的距离为s，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态．已知M=2m，空气阻力不计．松开手后，关于二者的运动下列说法中正确的是
A．M和m组成的系统机械能守恒
B．当M的速度最大时，m与地面间的作用力为零
C．若M恰好能到达挡板处，则此时m的速度为零
D．若M恰好能到达挡板处，则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和
20．如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为l，两导轨间连有一电阻R，导轨平面与水平面的夹角为θ，在两虚线间的导轨上涂有薄绝缘涂层．匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直．质量为m的导体棒从h高度处由静止释放，在刚要滑到涂层处时恰好匀速运动．导体棒始终与导轨垂直且仅与涂层间有摩擦，动摩擦因数μ=tanθ，其他部分的电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是
A．导体棒到达涂层前做加速度减小的加速运动
B．在涂层区导体棒做减速运动
C．导体棒到达底端的速度为
D．整个运动过程中产生的焦耳热为
第Ⅱ卷（必做157分＋选做36分，共193分）
注意事项：
1．第Ⅱ卷共19大题。
其中21—31题为必做部分，32—39题为选做部分。
2．第Ⅱ卷所有题目的答案，考生需用0.5毫米黑色签字笔答在答题卡规定的区域内，在试卷上答题不得分。
3．选做部分考生必须从中选择1道物理题、1道化学题和1道生物题作答。
答题前请考生务必将所选题号用2B铅笔涂黑，答完题后，再次确认所选题号。
【必做部分】
21．（8分）某实验小组利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．小钢球自由下落过程中，计时装置测出小钢球先后通过光电门A，B的时间分别为tA，tB，用小钢球通过光电门A，B的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度．测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g，小钢球所受空气阻力可忽略不计．
（1）先用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为d=cm；
（2）要验证机械能是否守恒，只要比较与是否相等；
（3）实验中小钢球通过光电门的平均速度（选填“大于”或“小于”）小钢球球心通过光电门时的瞬时速度，导致动能增加量
总是稍（选填“大于”或“小于”）重力势能减少量
，且随小钢球下落起始高度的增加，误差越来越（选填“大”或“小”）。
22．（10分）LED二极管的应用是非常广泛的，2014年诺贝尔物理学奖被授予了日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二，以表彰他们发明了蓝色发光二极管（LED），并因此带来的新型节能光源．某同学想要描绘某发光二极管的伏安特性曲线，实验测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示.
U/V
0.0
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
2.40
2.80
I/mA
0.0
0.9
2.3
4.3
6.8
12.0
19.0
30.0
实验室提供了以下器材：
A．电压表（量程0—3V，内阻约20k
）
B．电压表（量程0—15V，内阻约100k
）
C．电流表（量程0—50mA，内阻约40
）
D．电流表（量程0—0.6A，内阻约2
）
E．滑动变阻器（阻值范围0—20
，允许最大电流2A）
F．电源（电动势6V，内阻不计）
G．开关，导线
（1）该同学做实验时，电压表选用的是，电流表选用的是（填选项字母）．
（2）下图甲中的实物连线已经连了部分电路，请按实验要求将实物图中的连线补充完整．
（3）根据表中数据，请在图乙中的坐标纸中画出该二极管的I-U图线．
（4）若此发光二极管的最佳工作电流为15mA，现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R=
的电阻，才能使它工作在最佳状态（结果保留两位有效数字）．
23．（18分）如图甲所示，有一倾角为300的光滑固定斜面，斜面底端的水平面上放一质量为M的木板．开始时质量为m=1kg的滑块在水平向左的力F作用下静止在斜面上，今将水平力F变为水平向右，当滑块滑到木板上时撤去力F，木块滑上木板的过程不考虑能量损失．此后滑块和木板在水平上运动的v-t图象如图乙所示，g＝10m/s2．求
（1）水平作用力F的大小；
（2）滑块开始下滑时的高度；
（3）木板的质量。
24．（20分）电子对湮灭是指电子
和正电子
碰撞后湮灭，产生伽马射线的过程，电子对湮灭是正电子发射计算机断层扫描（PET）及正子湮灭能谱学（PAS）的物理基础．如图所示，在平面直角坐标系xOy上，P点在x轴上，且
，Q点在负y轴上某处．在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，在第Ⅱ象限内有一圆形区域，与x、y轴分别相切于A、C两点，
，在第Ⅳ象限内有一未知的圆形区域（图中未画出），未知圆形区域和圆形区域内有完全相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向里．一束速度大小为v0的电子束从A点沿y轴正方向射入磁场，经C点射入电场，最后从P点射出；另一束速度大小为
的正电子束从Q点沿与y轴正向成45°角的方向射入第Ⅳ象限，而后进入未知圆形磁场区域，离开磁场时正好到达P点，且恰好与从P点射出的电子束正碰发生湮灭，即相碰时两束粒子速度方向相反．已知正负电子质量均为m、电量均为
，电子的重力不计．求：
（1）圆形区域内匀强磁场磁感应强度B的大小和第Ⅰ象限内匀强电场的场强E的大小；
（2）电子从A点运动到P点所用的时间；
（3）Q点纵坐标及未知圆形磁场区域的面积S．
37．（12分）【物理——选修3-3】
（1）下列说法正确的是__________。
（双选，填正确答案标号）
a．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数
b．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越快
c．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
d．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的
（2）若一条鱼儿正在水下10m处戏水，吐出的一个体积为1cm3的气泡．气泡内的气体视为理想气体，且气体质量保持不变，大气压强为p0=1.0×105Pa，g=10m/s2，湖水温度保持不变．
①气泡在上升的过程中，气体吸热还是放热？
请简述理由。
②气泡到达湖面时的体积多大？
38.（12分）【物理——选修3-4】
（1）一列横波沿x轴传播，传播方向未知，t时刻与t+0.4s时刻波形相同，两时刻在x轴上-3m~3m的区间内的波形如图所示．下列说法中正确的是__________。
（双选，填正确答案标号）
a．该波最大速度为10m/s
b．质点振动的最小频率为2.5Hz
c．在t+0.2s时刻，x=3m处的质点正在经过x轴
d．若波沿x轴正方向传播，处在O点的质点会随波沿正方向运动
（2）如图所示，一透明半圆柱体折射率为n=2，半径为R、长为L．一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面射出．求该部分柱面的面积S．
39．（12分）【物理——选修3-5】
（1）下列说法正确的是。
（双选，填正确答案标号）
a．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构
b．氢原子从n＝3的能级向低能级跃迁时只会辐射出两种不同频率的光
c．比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量
d．放射性元素每经过一个半衰期，其质量减少一半
（2）在如图所示的光滑水平面上，小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱，木箱离开手以5m/s的速度向右匀速运动，运动一段时间后与竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹回来后被小明接住．已知木箱的质量为30kg，人与车的质量为50kg．求：
①推出木箱后小明和小车一起运动的速度大小；
②小明接住木箱后三者一起运动，在接木箱过程中系统损失的能量．
参考答案及评分标准
14.C15.B16.C17.BD18.AC19.BD20.AC
21.（8分）
（1）0.855（3分）
（2）
、gh或gh、
（每空1分）（3）小于、小于、大（每空1分）
22.（10分）
（1）AC（每空2分）
（2）分压外接，如图1（说明：
连两根线，共2分，每根1分，不考虑量程）（3）如图2（2分）（4）53（2分）（说明：
50~56之间均可得分）
23.（18分）解：
（1）对物体受力分析可得：
mgsinθ=Fcosθ…………………………（2分）
代入数据可得：
………………（1分）
（2）由题意可知，滑块滑到木板上的初速度为10m/s
当F变为水平向右之后，由牛顿第二定律可得：
mgsinθ+Fcosθ=ma…………（1分）
解得：
a=10m/s2…………………………（1分）
下滑的位移
……………………（1分）
解得：
x=5m…………………………（1分）
故下滑的高度h=xsin300=2.5m………………（1分）
（3）由图象可知，二者先发生相对滑动，当达到共速后一块做匀减速运动，设木板与地面间的动摩擦因数为μ1，滑块与木板间的摩擦因数为μ2
二者共同减速时的加速度大小a1=1m/s2，发生相对滑动时，木板的加速度a2=1m/s2，滑块减速的加速度大小a3=4m/s2………………（3分）
（说明：
每计算对1个加速度得1分）
对整体受力分析可得：
…（1分）
可得：
μ1=0.1…………………………（1分）
在0~2s内分别对m和M做受力分析可得：
对M:
……………………（2分）
对m:
…………………………（2分）
带入数据解方程可得：
M=1.5kg…………………（1分）
24.（20分）运动图象如图所示
（1）
…………………………（2分）
由题意可得：
电子在磁场中运动的半径R=L……………（1分）
得
…………………………（1分）
电子在电场中做类平抛运动：
得：
………（3分）
可得：
…………………………（1分）
（2）在电场中运动时间
…………………………（1
分）
在磁场中运动的周期
…………………………（1分）
电子在磁场中运动了四分之一圆周：
…………（2分）
故从A到P的时间
…………………………（1分）
（3）正电子在磁场中运动的半径
…………（2分）
故Q点的纵坐标
……………（2分）
磁场圆的直径
………………………（1分）
故磁场圆的面积
…………………………（2分）
37.（12分）
（1）ad（4分）
（2）①吸热（1分），气泡上升的过程中体积增大，对外做功，由于保持温度不变，故内能不变，由热力学第一定律可得，气泡需要吸热（2分）。
②气泡初始时的压强p1=p0+ρgh=2.0×105Pa……………（2分）
气泡浮到水面上的气压p1=p0=1.0×105Pa
由气体的等温变化可知，p1V1=p2V2……………（2分）
带入数据可得：
V2=2cm3……………（1分）
38.（12分）
（1）bc（4分）
（2）半圆柱体的横截面如图所示，OO′为半径，设从A点入射的光线在B点处恰好满足全反射条件，入射角恰好等于临界角C
则由折射定律得：
……………（2分）
得θ=30°……………（2分）
由几何关系得：
∠OBA=θ…………（1分）
则有光线从柱面射出的柱面面积S=2θ•R•L=
……………（3分）
39.（12分）
（1）ac（4分）
（2）人在推木箱的过程，由动量守恒定律可得：
Mv1=mv2……………（1分）
代入数据可得：
v1=3m/s……………（1分）
人在接木箱的过程，由动量守恒定律可得：
Mv1+mv2=（M+m）v3……………（2分）
代入数据可得：
v3=3.75m/s……………（1分）
故损失的能量：
……………（2分）
代入数据可得：
△E=37.5J（1分）
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