|
湖南省怀化市高三第一次模拟考试理综物理试卷（解析版）
高中物理考试
考试时间：
分钟
满分：
65 分
*注意事项：
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题（共9题，共45分）
1、 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心接头，电压表V和电流表A均为理想电表，除滑动变阻器电阻R、定值电阻R0以外的其余电阻不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝220
A. t＝ B. 当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 C. 单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小 D. 当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变大 2、 如图所示，一质量为m1的小球用轻质线悬挂在质量为m2的木板的支架上，木板沿倾角为θ的斜面下滑时，细线呈竖直状态，在木板下滑的过程中斜面体始终静止在水平地面上，已知斜面体的质量为M，重力加速度为g，则下列说法中不正确的是
A. 地面对斜面体的支持力小于(M＋m1＋m2)g B. 木板与斜面间的动摩擦因数为 C. 摩擦产生的热量等于木板减少的机械能 D. 斜面体受到地面的摩擦力为零 3、 下列说法正确的是______ A. 单晶体冰糖磨碎后熔点会发生变化 B. 足球充足气后很难压缩，是足球内气体分子间斥力作用的结果 C. 一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，其内能一定增加 D. 自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的 E. 一定质量的理想气体保持体积不变，单位体积内分子数不变。如果温度升高，则单位时间内撞击单位面积上的分子数会增加 4、 一列简谐横波沿x轴正方向传播，波传到x＝1 m处的P点时，P点开始向下振动，以此时为计时起点。已知在t＝0.4 s时PM间第一次形成图示波形，此时x＝4 m处的M点正好在波谷。下列说法中正确的是____
A. P点的振动周期为0.4 s B. M点开始振动的方向沿y轴正方向 C. 当M点开始振动时，P点正好在波峰 D. 这列波的传播速度是10 m/s E. 在从计时开始的0.4 s内，P质点通过的路程为30 cm 5、 如图所示，甲、乙两车同时由静止从A点出发，沿直线AC运动。甲以加速度a3做初速度为零的匀加速运动，到达C点时的速度为v。乙以加速度a1做初速度为零的匀加速运动，到达B点后做加速度为a2的匀加速运动，到达C点时的速度亦为v。若a1≠a2≠a3，则
A. 甲、乙不可能同时由A达到C B. 甲一定先由A达到C C. 乙一定先由A达到C D. 若a1＞a3，则甲一定先由A达到C 6、 如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是
A. A、B都有沿切线方向且向后滑动的趋势 B. B的向心力等于A的向心力 C. 盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍 D. 若B相对圆盘先滑动，则A、B间的动摩擦因数 7、 如图所示，相距L的两平行光滑金属导轨MN、PQ间接有两定值电阻R1和R2，它们的阻值均为R。导轨间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有一根质量为m、电阻为2R的金属棒在恒力F的作用下由静止开始运动，运动距离x时恰好达到稳定速度v。运动过程中金属棒与导轨始终接触良好，则在金属棒由静止开始运动到刚达到稳定速度v的过程中
A. 电阻R1上产生的焦耳热为 B. 电阻R1上产生的焦耳热为 C. 通过电阻R1的电荷量为 D. 通过电阻R1的电荷量为 8、 下列说法中正确的是 A. 结合能越大的原子核越稳定 B. 美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量 C. 动量相同的质子和电子，它们的德布罗意波的波长可以不相等 D. 黑体辐射证明了光具有波动性 9、 有一颗地球卫星在地面附近做圆周轨道飞行，其线速度和相应的轨道半径分别为 A. B. C. D.
二、实验题（共1题，共5分）
10、 老师要求同学们利用如图所示的装置验证：当物体质量m一定时，它的加速度a与力F成正比。其中F=m2g，m=m1+m2（m1为小车及车内砝码的总质量，m2为桶及桶中砝码的总质量）。实验过程：将小车从A处由静止释放，用速度传感器测出它运动到B处时的速度v，然后将小车内的一个砝码拿到小桶中，小车仍从A处由静止释放，测出它运动到B处时对应的速度，重复上述操作。图中AB相距x。
（1）设加速度大小为a，则a与v及x间的关系式是___________。 （2）如果实验操作无误，四位同学根据实验数据做出了下列图象，其中哪一个是正确的_________。
（3）下列哪些措施能够减小本实验的误差________。 A．实验中必须保证m2<<m1 B．实验前要平衡摩擦力 C．细线在桌面上的部分应与长木板平行 D．图中AB之间的距离x尽量小些
三、解答题（共3题，共15分）
11、 如图所示，一直立气缸由两个横截面积不同的长度足够长的圆筒连接而成，活塞A、B间封闭有一定质量的理想气体，A的上方和B的下方分别与大气相通。两活塞用长为L＝30 cm的不可伸长的质量可忽略不计的细线相连，可在缸内无摩擦地上下滑动。当缸内封闭气体的温度为T1＝600 K时，活塞A、B的平衡位置如图所示。已知活塞A、B的质量均为m＝1.0 kg，横截面积分别为SA＝20 cm2、SB＝10 cm2，大气压强为p0＝1.0×105 Pa，重力加速度为g＝10 m/s2。 ①活塞A、B在图示位置时，求缸内封闭气体的压强； ②现使缸内封闭气体温度缓慢降到300 K， 求此时气体的体积和压强。
12、 如图所示，一质量为M的长木板静止在光滑水平桌面上，一质量为m的小滑块以水平速度
13、 如图所示为用玻璃做成的一块棱镜的截面图，其中ABOD是矩形，OCD是半径为R= ①求该棱镜的折射率n； ②若已知BO=
|
|---|
湖南省怀化市高三第一次模拟考试理综物理试卷（解析版）
1、
如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心接头，电压表V和电流表A均为理想电表，除滑动变阻器电阻R、定值电阻R0以外的其余电阻不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝220
sin 100πt (V).下列说法中正确的是
A. t＝
s时刻，c、d两点间的电压瞬时值为110
V
B. 当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22
V
C. 单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小
D. 当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变大
AD
t=
s时，c、d间的电压瞬时值为u1=220sin（100π×
）V=110V，A正确；
原线圈两端电压有效值为110
V，副线圈两端电压有效值为11
V，电表测量的是有效值，当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为11
V，B错误；滑动变阻器触片向上移，电阻变大，副线圈的电压由匝数和输入电压决定，故次级电压不变，次级电流减小，安培表示数减小，电阻R0上的电压减小，则伏特表的示数增大，选项C错误；单刀双掷开关由a扳向b，匝数比变小，匝数与电压成正比，所以次级电压变大，次级电流变大，电流表读数变大；电阻R上的电压变大，伏特表的示数变大，D正确；故选AD.
2、
如图所示，一质量为m1的小球用轻质线悬挂在质量为m2的木板的支架上，木板沿倾角为θ的斜面下滑时，细线呈竖直状态，在木板下滑的过程中斜面体始终静止在水平地面上，已知斜面体的质量为M，重力加速度为g，则下列说法中不正确的是
A. 地面对斜面体的支持力小于(M＋m1＋m2)g
B. 木板与斜面间的动摩擦因数为
C. 摩擦产生的热量等于木板减少的机械能
D. 斜面体受到地面的摩擦力为零
ABC
因拉小球的细线呈竖直状态，所以小球受到重力和竖直向上的拉力，在水平方向没有分力，所以小球在水平方向没有加速度，结合小球沿斜面向下运动，所以小球和木板一定是匀速下滑．以小球、木板和斜面整体为研究对象，由平衡条件知，地面对斜面体没有摩擦力，则斜面体相对地面没有运动的趋势，且地面对斜面体的支持力等于（M+m1+m2）g，故A错误．以小球和木板整体为研究对象，由平衡条件得：（m1+m2）gsin θ=μ（m1+m2）gcos θ，即木板与斜面间的动摩擦因数为μ=tan θ，故B错误．木板与小球下滑过程中，由能量守恒定律知，木板、小球组成的系统减少的机械能转化为内能，故C错误．以小球、木板和斜面整体为研究对象，由平衡条件知，地面对斜面体没有摩擦力，斜面体相对地面没有运动的趋势，即斜面体受到地面的摩擦力为零，选项D正确；此题选择错误的选项，故选ABC.
3、
下列说法正确的是______
A. 单晶体冰糖磨碎后熔点会发生变化
B. 足球充足气后很难压缩，是足球内气体分子间斥力作用的结果
C. 一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，其内能一定增加
D. 自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
E. 一定质量的理想气体保持体积不变，单位体积内分子数不变。如果温度升高，则单位时间内撞击单位面积上的分子数会增加
CDE
单晶体冰糖磨碎后晶体结构不变，故熔点不会发生变化，选项A错误； 足球充足气后很难压缩，是足球内气体压强作用的结果，选项B错误； 一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，则W=0，Q>0，根据
可知，其内能一定增加，选项C正确；根据熵原理，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，选项D正确；一定质量的理想气体保持体积不变，单位体积内分子数不变。如果温度升高，气体的分子平均动能变大，平均速率变大，则单位时间内撞击单位面积上的分子数会增加，选项E正确；故选CDE.
4、
一列简谐横波沿x轴正方向传播，波传到x＝1 m处的P点时，P点开始向下振动，以此时为计时起点。已知在t＝0.4 s时PM间第一次形成图示波形，此时x＝4 m处的M点正好在波谷。下列说法中正确的是____
A. P点的振动周期为0.4 s
B. M点开始振动的方向沿y轴正方向
C. 当M点开始振动时，P点正好在波峰
D. 这列波的传播速度是10 m/s
E. 在从计时开始的0.4 s内，P质点通过的路程为30 cm
ACD
由题意，简谐横波沿x轴正向传播，从波传到x=1m处的P点时开始计时，PM间第一次形成图示波形，P点振动了一个周期，故P点的周期为0.4s．故A正确．
由于P点振动了一个周期，波传播了一个波长，说明t=0.4s时波刚好传到x=5m处，该处质点将沿y轴负方向起振，所以P点开始振动的方向沿y轴负方向，故B错误．由图知，M点已经振动了
T，图示时刻P点正向下振动，则在
周期前，即M点开始振动时，P点正好在波峰，故C正确．这列波的传播速度是
，选项D正确； 从计时开始的0.4s内，即一个周期内，P质点通过的路程为4A=40cm，故E错误．故选ACD．
5、
如图所示，甲、乙两车同时由静止从A点出发，沿直线AC运动。甲以加速度a3做初速度为零的匀加速运动，到达C点时的速度为v。乙以加速度a1做初速度为零的匀加速运动，到达B点后做加速度为a2的匀加速运动，到达C点时的速度亦为v。若a1≠a2≠a3，则
A. 甲、乙不可能同时由A达到C
B. 甲一定先由A达到C
C. 乙一定先由A达到C
D. 若a1＞a3，则甲一定先由A达到C
A
根据速度时间图线得，若a1＞a3，如图，因为末速度相等，位移相等，即图线与时间轴所围成的面积相等，则t乙＜t甲．
若a3＞a1，如上图，因为末速度相等，位移相等，即图线与时间轴所围成的面积相等，则t乙＞t甲．通过图线作不出位移相等，速度由相等，时间相等的图线，所以甲乙不能同时到达．故A正确，BCD错误．故选A．
6、
如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是
A. A、B都有沿切线方向且向后滑动的趋势
B. B的向心力等于A的向心力
C. 盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍
D. 若B相对圆盘先滑动，则A、B间的动摩擦因数
小于盘与B间的动摩擦因数
BC
A所受的静摩擦力方向指向圆心，可知A有沿半径向外滑动的趋势，B受到盘的静摩擦力方向指向圆心，有沿半径向外滑动的趋势，故A错误．因为A、B两物体的角速度大小相等，根据Fn＝mrω2，因为两物块的角速度大小相等，转动半径相等，质量相等，则向心力相等，故B正确．对AB整体分析，盘对B的摩擦力fB＝2mrω2，对A分析，B对A的摩擦力fA＝mrω2，可知盘对B的摩擦力是B对A摩擦力的2倍，故C正确．对AB整体分析，μB•2mg＝2m•rωB2，解得
，对A分析，μAmg＝mrωA2，解得
，因为B先滑动，可知B先达到临界角速度，可知B的临界角速度较小，即μB＜μA，故D错误．故选BC.
7、
如图所示，相距L的两平行光滑金属导轨MN、PQ间接有两定值电阻R1和R2，它们的阻值均为R。导轨间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有一根质量为m、电阻为2R的金属棒在恒力F的作用下由静止开始运动，运动距离x时恰好达到稳定速度v。运动过程中金属棒与导轨始终接触良好，则在金属棒由静止开始运动到刚达到稳定速度v的过程中
A. 电阻R1上产生的焦耳热为
B. 电阻R1上产生的焦耳热为
C. 通过电阻R1的电荷量为
D. 通过电阻R1的电荷量为
AD
对金属棒由动能定理可知：
，其中W安=Q；
,即
，选项A正确，B错误；
产生的电量：
；通过电阻R1的电荷量为
，选项D正确，C错误；故选AD.
8、
下列说法中正确的是
A. 结合能越大的原子核越稳定
B. 美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量
C. 动量相同的质子和电子，它们的德布罗意波的波长可以不相等
D. 黑体辐射证明了光具有波动性
B
比结合能越大的原子核越稳定，选项A错误； 美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量，选项B正确；根据德布罗意波的波长的公式： 
，所以动量相同的质子和电子具有相同的德布罗意波波长．故C错误；黑体辐射证明了光具有粒子性，选项D错误；故选B.
9、
有一颗地球卫星在地面附近做圆周轨道飞行，其线速度和相应的轨道半径分别为
和R0，另一颗地球卫星在另一圆轨道上相应的线速度和轨道半径分别为
和R，则下列关系正确的是
A. 
B. 
C. 
D. 
C
人造卫星的向心力由万有引力提供，故有：
①
②
由①②两式得：
由对数运动算可得：
所以
，故选C.
10、
老师要求同学们利用如图所示的装置验证：当物体质量m一定时，它的加速度a与力F成正比。其中F=m2g，m=m1+m2（m1为小车及车内砝码的总质量，m2为桶及桶中砝码的总质量）。实验过程：将小车从A处由静止释放，用速度传感器测出它运动到B处时的速度v，然后将小车内的一个砝码拿到小桶中，小车仍从A处由静止释放，测出它运动到B处时对应的速度，重复上述操作。图中AB相距x。
（1）设加速度大小为a，则a与v及x间的关系式是___________。
（2）如果实验操作无误，四位同学根据实验数据做出了下列图象，其中哪一个是正确的_________。
（3）下列哪些措施能够减小本实验的误差________。
A．实验中必须保证m2<<m1 B．实验前要平衡摩擦力
C．细线在桌面上的部分应与长木板平行 D．图中AB之间的距离x尽量小些
（1）
（2）A
（3）BC
试题分析：（1）小车做初速度为零的匀加速直线运动，由匀变速直线运动的速度位移公式得：v2=2ax；
（2）由（1）可知：v2=2ax，由牛顿第二定律得： 
，则： 
，v2与F成正比，故选A；
（3）以系统为研究对象，加速度： 
，系统所受拉力等于m2g，不需要满足m2＜＜m1，故A错误；为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力，实验前要平衡摩擦力，故B正确；为使系统所受合力等于桶与桶中砝码的重力，实验需要配合摩擦力，此外还需要细线在桌面上的部分应与长木板平行，故C正确；为减小实验误差，图中AB之间的距离x尽量大些，故D错误；故选BC；
11、
如图所示，一直立气缸由两个横截面积不同的长度足够长的圆筒连接而成，活塞A、B间封闭有一定质量的理想气体，A的上方和B的下方分别与大气相通。两活塞用长为L＝30 cm的不可伸长的质量可忽略不计的细线相连，可在缸内无摩擦地上下滑动。当缸内封闭气体的温度为T1＝600 K时，活塞A、B的平衡位置如图所示。已知活塞A、B的质量均为m＝1.0 kg，横截面积分别为SA＝20 cm2、SB＝10 cm2，大气压强为p0＝1.0×105 Pa，重力加速度为g＝10 m/s2。
①活塞A、B在图示位置时，求缸内封闭气体的压强；
②现使缸内封闭气体温度缓慢降到300 K， 求此时气体的体积和压强。
①
②
①活塞A、B在题图示位置时，设气缸内气体的压强为p1，以活塞A、B为研究对象：
p0SA＋p1SB＋2mg＝p0SB＋p1SA
解得： 
②缓慢降温则活塞向下移动,此过程为等压过程，设当A活塞刚接触气缸时的温度为
，体积： 
温度: 
=600K
由盖-吕萨克定律有： 
解得， 
=400K
继续降温体积不变，所以最后体积为
设最后的压强为p，由查理定律有： 
其中
，代入数据解得压强 p=9×104 Pa
12、
如图所示，一质量为M的长木板静止在光滑水平桌面上，一质量为m的小滑块以水平速度
从长木板的一端开始在木板上滑动，直到离开木板，滑块刚离开木板时的速度为
。若把该木板固定在水平桌面上，其它条件相同，求滑块离开木板时的速度v.
第一次滑块离开时木板速度为
,由系统的动量守恒，有：
计算得出：
设滑块与木板间摩擦力为f，木板长L,滑行距离s，如图，
由动能定理：
对木板: 
对滑块: 
当板固定时： 
计算得出： 
13、
如图所示为用玻璃做成的一块棱镜的截面图，其中ABOD是矩形，OCD是半径为R= 
的四分之一圆弧，圆心为O。一条光线从AB面上的某点入射，入射角θ1＝45°，它进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点。求：
①求该棱镜的折射率n；
②若已知BO=
，求光从进入棱镜到射出棱镜所需时间。(已知光在空气中的传播速度c＝3.0×108 m/s)
①n＝
②
①光线在BC面上O点恰好发生全反射，光路如图所示。
入射角等于临界角C
光线在AB界面上发生折射，折射角θ2＝90°－C
由几何关系得： 
由折射定律得：
由以上几式联立解得：
②棱镜中光速
所走路程：
所需时间：