湖南株洲高三模拟理合物理试题word版讲解.docx
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湖南株洲高三模拟理合物理试题word版讲解
保密★启用前试卷类型：
A
2016年高三模拟考试
理科综合能力测试（2016.03）
第I卷
二、选择题（本大题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第14至18题只有一项符合题目要求，第19至21题有两项或三项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
14．下列说法中正确的是
A、库仑定律的公式为F＝kq1q2/r2，式中静电力常量k的单位若用国际单位制的基本单位表示应为N·m2·C－2
B、卡文迪许利用扭秤实验装置测量出万有引力常量，牛顿在此基础上提出了万有引力定律
C、重心、合力和交变电流的有效值等概念的建立都利用了等效替代的方法
D、真空中，一带电小球慢慢靠近一绝缘导体的过程中，导体内部的场强越来越大
15．如图所示，直杆BC的一端用铰链固定于竖直墙壁，另一端固定一个小滑轮C，细绳下端挂一重物，细绳的AC段水平。
不计直杆、滑轮及细绳的质量，忽略所有摩擦。
若将细绳的端点A稍向下移至A'点，使之重新平衡，则此时滑轮C的位置
A、在AA'之间
B、与A'点等高
C、在A'点之下
D、在A点之上
16．“嫦娥”三号探测器发射到月球上要经过多次变轨，最终降落到月球表面上，其中轨道I为圆形，轨道Ⅱ为椭圆。
下列说法正确的是（ ）
A、探测器在轨道I的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期
B、探测器在轨道I经过P点时的加速度小于在轨道Ⅱ经过P时的加速度
C、探测器在轨道I运行时的加速度大于月球表面的重力加速度
D、探测器在P点由轨道I进入轨道Ⅱ必须点火加速
17．如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块A、B，相互绝缘且质量均为2kg，A带正电，电荷量为0.1C，B不带电。
开始处于静止状态，若突然加沿竖直方向的匀强电场，此瞬间A对B的压力大小变为15N。
g=10m/s2，则（ ）
A、电场强度为50N/C B、电场强度为100N/C
C、电场强度为150N/CD、电场强度为200N/C
18．一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动，周期为T，人和车的总质量为m，轨道半径为R，车经最高点时发动机功率为P0，车对轨道的压力为2mg．设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比，则：
A、车经最低点时对轨道的压力为3mg
B、车经最低点时发动机功率为2P0
C、车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功等于0.5P0T
D、车从最低点经半周到最高点的过程中发动机做的功等于2mgR
19．负点电荷Q固定在正方形的一个顶点上,带电粒子P仅在该点电荷的电场力作用下运动时,恰好能经过正方形的另外三个顶点a、b、c,如图所示,则下列说法正确的的是（ ）
A、粒子P带负电
B、a、b、c三点的电势高低关系是
C、粒子P由a到b电势能增加,由b到c电势能减小
D、粒子P在a、b、C三点时的加速度大小之比是2:
1:
2
20．一交流发电机和理想变压器按如图电路连接，已知该发电机线圈匝数为N，电阻为r，当线圈以转速n匀速转动时，电压表示数为U，灯泡（额定电压为Uo，电阻恒为R）恰能正常发光，则（电表均为理想电表）
A、变压器的匝数比为U：
U0
B、电流表的示数为
C、在图示位置时，发电机线圈的磁通量为
D、从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式为
21．如图甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4,在L1L2之间和L3L4之间存在匀强磁场,磁感应强度B大小均为1T,方向垂直于虚线所在平面.现有一矩形线圈abcd,宽度cd=L=0.5m,质量为0.1kg,电阻为2Ω,将其从图示位置由静止释放（cd边与L1重合）,速度随时间的变化关系如图乙所示,t1时刻cd边与L2重合,t2时刻ab边与L3重合,t3时刻ab边与L4重合,已知t1∼t2的时间间隔为0.6s,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向,重力加速度g取10m/s2.则（ ）
A、在0∼t1时间内,通过线圈的电荷量为0.25C
B、线圈匀速运动的速度大小为2m/s
C、线圈的长度为1m
D、0∼t3时间内,线圈产生的热量为1.8J
非选择题（共174分）
三、非选择题（包括必考题和选考题两部分。
第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。
第33题~第40题为选考题，考生根据要求作答。
）
（一）必考题（共129分）
22．（6分）利用如图甲所示的装置进行验证机械能守恒定律的实验:
（1）需要测量由静止开始到某点的瞬时速度V与下落高度h。
某同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：
A.用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过V=
计算出瞬时速度V.
B.用刻度尺测出物体下落的高度h，用秒表测出下落时间t，并通过V=gt计算出瞬时速度V
C.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度V.
D.根据做匀变速直线运动时纸带某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度V，并通过h=
计算出高度h.
以上方案中正确的是：
（2分）
（2）实验中，测得所用的重物质量为1.00kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带（如图乙所示），把第一个点记作O，另选连续的五个点A、B、C、D、E作为测量的点，经测量知道A、B、C、D、E各点到O点的距离分别为3.14cm、4.90cm、7.05cm、9.59cm、12.48cm,。
已知电磁打点计时器所用的电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80m/s2。
（计算结果取三位有效数字）
根据以上数据，打点计算器打下D点时，重物下落的速度VD=m/s.
根据以上数据，可知重物由O点运动到D点，重力势能的减少量等于______J，
若同学丙在测量数据时不慎将上述纸带从OA之间扯断，她仅利用A点之后的纸带能否实验验证机械能守恒定律的目的？
（填“能”或“不能”）。
④若同学丁在实验中打出的纸带第一二点间的距离为0.32cm.那么原因是：
。
23．（10分）同学甲从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为0.75W，额定电压值已模糊不清．他想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U＝
＝
V＝1.23V．乙怀疑甲所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘制灯泡的U－I图线，进而分析灯泡的额定电压．
A．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）B．电流表A1（量程150mA，内阻约2Ω）
C．电流表A2（量程500mA，内阻约0.6Ω）D．滑动变阻器R1（0～20Ω）
E．滑动变阻器R2（0～100Ω）F．电源E（电动势4.0V，内阻不计）
G．开关S和导线若干H．待测灯泡L（额定功率0.75W，额定电压未知）
（1）在上面所给的虚线框（图甲）中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择________（填“A1”或“A2”）；滑动变阻器选择________（填“R1”或“R2”）．
（2）在实验过程中，乙同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70V时，发现灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在下边表格中.
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.70
I/mA
80
155
195
227
255
279
310
请你根据表中实验数据在图乙中作出灯泡的U－I图线．
（3）由图象得出该灯泡的额定电压应为________V；这一结果大于1.23V，其原因是_______________________________________________________________．
（4）如果将这个小灯泡接到电动势为2.0V、内阻为4Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W.
24．（12分）如图所示，在边长为L的等边三角形内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在AC边界的左侧有与AC边平行的匀强电场，D是底边AB的中点。
质量为m，电荷量为q的带正电的粒子（不计重力）从AB边上的D点竖直向上射入磁场，恰好垂直打在AC边上。
（1）求粒子的速度大小；
（2）粒子离开磁场后，经一段时间到达BA延长线上N点（图中没有标出），已知NA=L，求匀强电场的电场强度。
25．（19分）如图所示为一电磁选矿、传输一体机的传送带示意图，已知传送带由电磁铁组成，位于A轮附近的铁矿石被传送带吸引后，会附着在A轮附近的传送带上，被选中的铁矿石附着在传送带上与传送带之间有恒定的电磁力作用且电磁力垂直于接触面，且吸引力为其重力的1.4倍，当有铁矿石附着在传送带上时，传送带便会沿顺时针方向转动，并将所选中的铁矿石送到B端，由自动卸货装置取走。
已知传送带与水平方向夹角为53°，铁矿石与传送带间的动摩擦因数为0.5，A、B两轮间的距离为L=64m，A、B两轮半径忽略不计，g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。
（1）若传送带以恒定速率v0=10m/s传动，求被选中的铁矿石从A端运动到B所需要的时间;
（2）若所选铁矿石质量为200kg，求在
（1）条件下铁矿石与传送带之间产生的热量；
（3）实际选矿传送带设计有节能系统，当没有铁矿石附着传送带时，传送带速度几乎为0，一旦有铁矿石吸附在传送带上时，传送带便会立即加速启动，要使铁矿石最快运送到B端，传送带的加速度至少为多大？
并求出最短时间。
33．【物理3—3】（15分）
（1）（6分）下列说法中正确的是__________（填正确答案标号。
选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。
每选错一个扣3分，最低得0分）
A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动
B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
D．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
E．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
（2）（9分）如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，上部有长24cm的水银柱，封有长12cm的空气柱，此时水银面恰好与管口平齐。
已知大气压强为p0＝76cmHg，如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动180o，求在开口向下时管中空气柱的长度。
封入的气体可视为理想气体，在转动过程中气体温度保持不变，没有发生漏气。
34．【物理3—4】（15分）
（1）图甲所示为一列简谐横波在t=0.2s时的波形图,图乙为该波上A质点的振动图象,则下列判断正确的是________（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）
A、这列波的波速为2.5m/s
B、这列波沿x轴负向传播
C、质点A在0.2s内通过的路程
一定为20cm
D、若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的
频率为2.5Hz
E、若该波遇到一障碍物能发生明显的衍射现象，则该障碍物的尺寸一定比
40cm小很多
（2）如图所示，一束单色光以一定的入射角从A点射入玻璃球体，已知光线在玻璃球内经两次反射后，刚好能从A点折射回到空气中。
已知入射角为45°，玻璃球的半径为
m，光在真空中传播的速度为3×108m/s，求：
①玻璃球的折射率及光线第一次从玻璃球内出射时相对于射入玻璃球的光线的偏向角；
②光线从A点进入及第一次A点射出时在玻璃球体中传播的时间。
35．【物理3—5】（15分）
（1）下列说法正确的是_______（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）。
A、为了解释光电效应现象，爱因斯坦建立了光子说，指出在光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成线性关系。
B、汤姆孙通阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷。
C、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量也减小了
D、
Th经过6次α衰变和4次β衰变后成为稳定的原子核
Pb
E、
U在中子轰击下生成
Sr和
Xe的过程中，原子核中的平均核子质量变大
（2）如图所示，质点m质量为1kg，位于质量为4kg的长木板M左端，M的上表面AC段是粗糙的，动摩擦因数μ=0.2，且长L=0.5m，BC段光滑；在M的右端连着一段轻质弹簧，弹簧处于自然状态时伸展到C点，当M在水平向左的恒力F=14N作用下，在光滑水平面上向左运动t秒后撤去此力时，m恰好到达C点，求：
①时间t；
②此后弹簧被压缩，最大弹性势能是多大？
物理答案：
题号
14
15
16
17
18
19
20
21
答案
C
D
A
B
B
BCD
AB
AD
22.（共6分）1）C，（2分）
2）（各1分）VD=1.36m/s.0.940J，
“能”。
④原因是：
先释放纸带，后接通电源打点。
23.
（1）A2；_____R1__（各1分）；作图各2分
（3）2.5（2.4~2.6均可），小灯泡的冷态电阻小于正常发光时的热态电阻。
（各1分）
（4）0.25（0.24~0.26均可）（2分）
（方法：
做辅助线电源的端电压U与电流I的图线，找交点）
24、本题考查带电粒子在电场和磁场中的运动，意在考查考生的推理及应用数学知识解决物理问题的能力。
（1）粒子进、出磁场的速度方向分别与AB、AC边垂直，到A为粒子在磁场中做圆周运动的圆心，可知粒子做圆周运动的半径为
（2分）
根据qvB=m
（2分）
解得v=
（1分）
（2）粒子的运动轨迹如图所示，粒子在垂直电场线方向做匀速直线运动，位移x=NQ=Lsin60°
沿电场线方向做匀加速直线运动，位移为
y=QE=
+Lcos60°=L（2分）
根据x=vt，y=
αt2，α=
（2分）
解得E=
25、
（1）当传送带匀速向上传动时，对铁矿石受力分析如图所示，铁矿石受到沿传送带向上的摩擦力、重力、吸引力和支持力作用，根据牛顿第二定律可得
沿传送带方向f-mgsinθ=ma（2分）
垂直传送带方向N-mgcosθ-F=0（2分）
其中f=Μn（1分）
解得a=2m/s2（1分）
则铁矿石运动则与传送带速度相等所需要的时间为t1=
=5s（1分）
对应的位移为x1=
=5at
=25m（1分）
根据以上计算可知，铁矿石在传送带上受到的滑动摩擦力大于铁矿石重力沿传送带方向的分力，所以当铁矿石的速度与传送带速度相等以后，铁矿石会随传送带匀速运动到B端，则其匀速运动时间为
t2=
=3.9s（1分）
所以铁矿石从传送带的A端运动到B端所需要的时间为t=t1+t2=8.9s（1分）
（2）铁矿石与传送带之间滑动时有热量产生，当铁矿石与传送带相对静止时，没有热量产生。
由以上计算可知铁矿石与传送带之间的相对运动距离为
△s=v0t1-x1=25m（2分）
根据摩擦生热特点可知Q=f△s（2分）
解得Q=5×104J
（3）只有铁矿石一直加速运动到B点时，所用时间才会最短，根据问题
（1）分析可知，铁矿石在传送带上的最大加速度是2m/s2，所以传送带的最小加速度为αmin=2m/s2（2分）
则有L=
at2（2分）
解得最短时间t＇=8s（1分）
33.
（1）ACD（6分）
（2）设玻璃管开口向上时，空气柱的压强为
p1＝p0＋ρgl1①（2分）
式中，ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度．
玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，设此时空气柱长度为x，则
p2＝p0–ρg[（l1+l2）-x]②（2分）
式中，p2为管内空气柱的压强．由玻意耳定律有
p1l2S＝p2xS③（3分）
S为玻璃管的横截面积，由①②③式和题干条件得
x＝20cm（2分）
答案：
20cm
34、
（1）BCD
①作出光路图，由对称性及光路可逆可知，第一次折射的折射角为30°，则由折射定律可知：
n=
=
=
。
（2分）
由几何关系可知，光线第一次从玻璃球内出射时相对于射入玻璃球的光线的偏向角α=2（i-r）=30°。
（2分）
②光线从A点进入及第一次从A点射出时在玻璃球中传播的距离为
S=3×2Rcos30°=
m（2分）
在玻璃中运动的速度为v=
（2分）
运动时间t=
=6×10-9S（2分）
35、
（1）ABD
（2）①据质点组的动量定理有Ft=（Mv+mv′）-0（2分）
根据质点组的动能定理有Fx-FfL=（
Mv2+
mv′2）-0（1分）
M和m均做初速度为零的匀加速直线运动，它们的平均速度分别是
=
，
=
（1分）
解得t=1s；v=3m/s，v′=2m/s（1分）
注：
分别对A、B用动量定理加位移关系或用牛二加运动公式求解参照上述给分。
②根据动量守恒定律有Mv+mv′=（m+M）v″（2分）
根据能量守恒定律有
Mv2+
mv′2=Epm+
（m+M）v″2（2分）
解得Epm=0.4J（1分）
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