山東省菏澤市高三3月模擬考試物理試題及答案

絕密★啟用前 試卷類型：A 高三理科綜合能力測試 物理 注意事項：1．本試卷分第Ⅰ卷選擇題和第Ⅱ卷非選擇題，共300分，考試時間150分鐘。 2．請將第Ⅰ卷的答案填涂在答題卡上，將第Ⅱ卷答案寫在答題卷上?？荚嚱Y(jié)束后，請上交答題卡和第Ⅱ卷答題卷。 第Ⅰ卷 （選擇題 ） 二、選擇題（本題共7小題，每小題6分；在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分） 14．在物理學的研究及應(yīng)用過程中涉及諸多的思想方法，如理想化、模型化、放大、假說、極限思想，控制變量、猜想、假設(shè)、類比、比值法等等。以下關(guān)于所用思想方法的敘述不正確的是 A．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法是假設(shè)法 B．速度的定義式，采用的是比值法；當非常非常小時，就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義應(yīng)用了極限思想 C．在探究電阻、電壓和電流三者之間的關(guān)系時，先保持電壓不變研究電阻與電流的關(guān)系，再保持電流不變研究電阻與電壓的關(guān)系，該實驗應(yīng)用了控制變量法 D．如圖是三個實驗裝置，這三個實驗都體現(xiàn)了放大的思想 15．如圖所示為甲、乙兩質(zhì)點做直線運動時，通過打點計時器記錄的兩條紙帶，兩紙帶上各計數(shù)點間的時間間隔都相同。關(guān)于兩質(zhì)點的運動情況的描述，正確的是 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A．兩質(zhì)點在t0~t4時間內(nèi)的平均速度相同 B．兩質(zhì)點在t2時刻的速度大小相等 C．兩質(zhì)點速度相等的時刻在t3~t4之間 D．兩質(zhì)點不一定是從同一地點出發(fā)的，但在t0時刻甲的速度為0 16．如圖所示，質(zhì)量為m的木塊A放在質(zhì)量為M的三角形斜面B上，現(xiàn)用大小均為F，方向相反的水平力分別推A和B，它們均靜止不動，則 F F A B A．A與B之間不一定存在摩擦力 B．B與地面之間可能存在摩擦力 C．B對A的支持力一定大于mg D．地面對B的支持力的大小一定等于（M+m）g 17．2013年2月16日凌晨，2012DA14小行星與地球“擦肩而過”，距離地球最近約2.77萬千米。據(jù)觀測，它繞太陽公轉(zhuǎn)的周期約為366天，比地球的公轉(zhuǎn)周期多1天．假設(shè)小行星和地球繞太陽運行的軌道均為圓軌道，對應(yīng)的軌道半徑分別為R1、R2，線速度大小分別為v1、v2，以下說法及關(guān)系式正確的是 A．小行星能使地球軌道半徑少許變大 B．小行星能使地球軌道半徑少許變小 C． D． 18．圖中的變壓器為理想變壓器，原線圈匝數(shù)與副線圈匝數(shù)之比為10∶1，變壓器的原線圈接如右圖所示的正弦式交流電，電阻和電容器連接成如左圖所示的電路，其中，電容器的擊穿電壓為8V，電表為理想交流電表，開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，則 A．電壓表V的讀數(shù)約為7.07V B．電流表A的讀數(shù)為0.05A C．變壓器的輸入功率約為7.07W D．若閉合開關(guān)S，電容器不會被擊穿 200 -200 u/V t/10-2s 6 2 4 F R B b a 19．如圖所示，足夠長的平行光滑導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌間距為L＝1m，其右端連接有定值電阻R＝2W，整個裝置處于垂直導(dǎo)軌平面磁感應(yīng)強度B＝1T的勻強磁場中。一質(zhì)量m＝2kg的金屬棒在恒定的水平拉力F=10N的作用下，在導(dǎo)軌上由靜止開始向左運動，運動中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直。導(dǎo)軌及金屬棒的電阻不計，下列說法正確的是 A．產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向在金屬棒中由a指向b B．金屬棒向左做先加速后減速運動直到靜止 C．金屬棒的最大加速度為5m/s2 D．水平拉力的最大功率為200W φ x φ0 -φ0 x1 x2 x3 x4 O 20．靜電場方向平行于x軸，其電勢φ隨x的分布可簡化為如圖所示的折線。一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子（不計重力），以初速度v0從O點(x=0)進入電場，沿x軸正方向運動。下列敘述正確的是 A．粒子從O運動到x1的過程中速度逐漸減小 B．粒子從x1運動到x3的過程中，電勢能先減小后增大 C．要使粒子能運動到x4處，粒子的初速度v0至少為 D．若v0＝，粒子在運動過程中的最大速度為 第Ⅱ卷（非選擇題 ） 注意事項： 1．第II卷共18道題。其中21-30題為必做部分，31-38題為選做部分。 2．第II卷所有題目的答案，填寫在答題卷 規(guī)定的區(qū)域內(nèi)，在試卷上答題不得分。 3．選做部分考試必須從中選擇1道物理題、1道化學題和1道生物題作答。答題前，請考生務(wù)必 寫明答題題號。 【必做部分】 21.（18分） （1）（6分）某實驗小組利用光電計時器驗證牛頓第二定律，裝置如圖甲，讓小物塊從傾斜氣墊導(dǎo)軌頂端滑下，若光電計時器記錄下小物塊上的遮光板通過A、B光電門的時間分別為t1和t2，測得A、B之間的距離為L，導(dǎo)軌傾角為α，已知重力加速度為g. ① 用螺旋測微器測量物塊上遮光板的寬度d.如圖乙，由此讀出d＝________ mm ② 實驗需驗證的關(guān)系式為____________(用實驗測定的物理量對應(yīng)的字母表示) 鐵 – 銅 + 甲 + - mA U/V 0.80 0.90 1.00 I/mA 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0.50 0.60 0.70 0 乙 a b c （2）（12分）某研究性學習小組用較粗的銅絲和鐵絲相隔較近距離插入蘋果中，制成了一個蘋果電池，現(xiàn)在用如圖甲所示器材來測定蘋果電池的電動勢和內(nèi)阻。設(shè)計好合適的電路后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變電源兩端的電壓U和流過電源的電流I，記錄多組U、I的數(shù)據(jù)，填入事先設(shè)置的表格中。然后逐漸增大銅絲和鐵絲插入的深度，重復(fù)上述步驟進行實驗。按照插入深度逐漸增加的順序，利用相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)，在U-I坐標系中繪制圖象，如圖乙中的a、b、c所示。 ①實驗器材有：電流表（量程1ｍＡ，內(nèi)阻不計）；電壓表（量程1Ｖ，內(nèi)阻約 1 k）；滑動變阻器R1(阻值0～200Ω)；滑動變阻器R2 (阻值0～10kΩ)，該電路中應(yīng)選用滑動變阻器 (選填“R1”或“R2” )。 ②某同學根據(jù)正確設(shè)計的電路將圖甲中實物圖連接出一部分，請將剩余部分連接起來。 ③在該實驗中，隨電極插入的深度增大，電源電動勢 ，電源內(nèi)阻 。（均選填“增大”、“減小”或“不變”） ④圖線b對應(yīng)的電路中，當外電路總電阻R=2000Ω時，該電源的輸出功率P= W（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。 22．（18分）軋鋼是鋼材處理的重要環(huán)節(jié)。軋鋼過程中，軋鋼機利用一組軋輥滾動時產(chǎn)生的壓力來軋碾鋼材，使軋件在轉(zhuǎn)動的軋輥間產(chǎn)生塑性變形，軋出所需斷面形狀和尺寸的鋼材。軋鋼機軋輥截面示意圖如圖所示?，F(xiàn)需要用已知半徑為0.5m的軋輥在長鐵板上表面壓軋一道很淺的槽，已知鐵板的長為7.5m、質(zhì)量為15kg，軋輥與鐵板、鐵板與工作臺面間的動摩擦因數(shù)分別為0.4和0.15。鐵板從一端放入工作臺的軋輥下，工作時軋輥對鐵板產(chǎn)生恒定的豎直向下的壓力為150N，在軋輥的摩擦力作用下鐵板由靜止向前運動并被壓軋出一淺槽。已知軋輥轉(zhuǎn)動的角速度恒為6rad/s，g取10m/s2. （1）通過分析計算，說明鐵板將如何運動？ （2）加工一塊鐵板需要多少時間？ （3）為能用最短時間加工出鐵板，軋錕轉(zhuǎn)動的角速度至少要調(diào)到多大？ 23．(20分）如圖甲所示，偏轉(zhuǎn)電場的兩個平行極板水平放置，板長L=0.08m，板間距足夠大，兩板的右側(cè)有水平寬度l=0.06m、豎直寬度足夠大的有界勻強磁場。一個比荷為的帶負電粒子以速度v0=8×105m/s從兩板中間沿與板平行的方向射入偏轉(zhuǎn)電場，若從該粒子進入偏轉(zhuǎn)電場時開始計時，板間場強恰好按圖乙所示的規(guī)律變化。粒子離開偏轉(zhuǎn)電場后進入勻強磁場并最終垂直磁場右邊界射出。不計粒子重力，求： （1）粒子在磁場中運動的速率v； （2）粒子在磁場中運動的軌道半徑R和磁場的磁感應(yīng)強度B。 36．（12分）（物理選修3-3） （1）（4分）下列說法中正確的是 (填寫選項字母) A．溫度越高，每個分子的熱運動速率一定越大 B．從微觀角度看，氣體對容器的壓強是大量氣體分子對容器壁的頻繁碰撞引起的 C．隨著分子間距離的增大，分子間引力增大，分子間斥力減小 D．機械能不可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也無法全部用來做功以轉(zhuǎn)化成機械能 （2）（8分）汽車行駛時輪胎的胎壓太高容易造成爆胎事故，太低又會造成耗油量上升。已知某型號輪胎能在－40℃～90℃正常工作，為使輪胎在此溫度范圍內(nèi)工作時的最高胎壓不超過3.5 atm，最低胎壓不低于1.6 atm。設(shè)輪胎容積不變，氣體視為理想氣體，請計算和回答： ① 在t＝20℃時給該輪胎充氣，充氣后的胎壓在什么范圍內(nèi)比較合適？ ② 為什么汽車在行駛過程中易爆胎，爆胎后胎內(nèi)氣體的內(nèi)能怎樣變化？說明理由。 37．未命題 38．（12分）（物理選修3-5） （1）（4分）根據(jù)玻爾理論，某原子的電子從能量為E的軌道躍遷到能量為E′的軌道，輻射出波長為λ的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則E′等于_____ (填寫選項字母) A．E－h(huán) B．E＋h C．E－h(huán) D．E＋h （2）（8分）如圖所示，在光滑的水平桌面上有一長為L＝2 m的木板C，它的兩端各有一塊擋板，C的質(zhì)量為mC＝5 kg，在C的中央并排放著兩個可視為質(zhì)點的滑塊A與B，其質(zhì)量分別為mA＝1 kg、mB＝4 kg，開始時A、B、C均處于靜止狀態(tài)，并且A、B間夾有少許炸藥。炸藥爆炸使得A以vA＝6 m/s的速度水平向左運動，不計一切摩擦，兩滑塊中任一塊與擋板碰撞后就與擋板合成一體，爆炸與碰撞時間不計，求： ①當兩滑塊都與擋板碰撞后，板C的速度多大？ ②從爆炸開始到兩個滑塊都與擋板碰撞為止，板C的位移多大？方向如何？ 高三物理參考答案及評分標準 第Ⅰ卷 （選擇題 共107分） 二. 選擇題:本題共7小題，每小題6分；在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。 14．A 15．ABD 16．AD 17．AC 18．AD 19．ACD 20．AD 第Ⅱ卷（非選擇題 共193分） 物理部分 21．（1） ① 5.700（2分） ② （4分） 鐵 – 銅 + + - mA （2）①　R2（2分） ② 如右圖（3分） ③ 不變 減小（4分） ④ 3.20×10-4 （ 3.10×10-4～3.30×10-4）（3分） 22．解：（1）對鐵板：上表面受摩擦力 （2分） 下表面受摩擦力 （2分） 由牛頓第二定律有： （2分） 解以上三式的： （1分） 當鐵板速度與軋輥輪邊緣共速時： （1分） 加速前進 （1分） 故之后勻速運動的時間 （1分） 由以上分析可知：鐵板先做勻加速運動，再做勻速運動 （1分） （2）加工一塊鐵板用時 （2分） （3）要加工一塊鐵板時間最短，鐵板應(yīng)一直勻加速運動7.5m （2分） 故由得 （2分） 軋輥轉(zhuǎn)動角速度至少為 （1分） 23．解：（1）根據(jù)題意，電子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動時間： ① （2分） 對比乙圖可知，電子在極板間運動的時間是偏轉(zhuǎn) 電場的一個周期。 ② （1分） 在第一個t=5×l0—8s時間內(nèi)，電子在垂直于極板 方向上做初速為0的勻加速直線運動，有： ③ （2分） ④ （1分） 在第二個t=5×l0—8s時間內(nèi)，電子做勻速直線運 動，帶電粒子進入磁場時的速度為： ⑤ （2分） 聯(lián)解①③④⑤得： ⑥ （2分） （2）作出電子在磁場中的軌跡如圖所示； ⑦ （2分） 設(shè)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為R，由幾何關(guān)系有： ⑧ （2分） 粒子在磁場中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律有： ⑨ （2分） 聯(lián)解⑦⑧得： R=0.1m ⑩ （2分） B=0.2T （2分） 36．（1） B（4分） （2）解：① 由于輪胎容積不變，輪胎內(nèi)氣體做等容變化。設(shè)在T0＝293 K充氣后的最小胎壓為pmin，最大胎壓為pmax。依題意， 當T1＝233 K時胎壓為p1＝1.6 atm。根據(jù)查理定律有 ＝ （2分） 即 ＝ 解得pmin＝2.01 atm （1分） 當T2＝363 K時胎壓為p2＝3.5 atm。根據(jù)查理定律有 ＝ （2分） 即 ＝，解得pmax＝2.83 atm. （1分） 所以胎壓在20℃時的合適范圍是2.01 atm～2.83 atm ② 汽車在行駛過程中，由于輪胎與路面的摩擦，致使胎內(nèi)氣體溫度升高，壓強變大，易爆胎；爆胎后，胎內(nèi)氣體一方面由于溫度降低而放熱，另一方面氣體膨脹對外做功，根據(jù)熱力學定律知，其內(nèi)能減少。 （2分） 37．未命題 38．（1） C（4分） （2）解：炸藥爆炸，滑塊A與B分別獲得向左和向右的速度，由動量守恒可知，A的速度較大(A的質(zhì)量小)，A、B均做勻速運動，A先與擋板相碰合成一體(滿足動量守恒)一起向左勻速運動，最終B也與擋板相碰合成一體(滿足動量守恒)，整個過程滿足動量守恒。 ① 整個過程A、B、C系統(tǒng)動量守恒，有： 0＝(mA＋mB＋mC)v，所以v＝0 （2分） ② 炸藥爆炸，A、B獲得的速度大小分別為vA、vB.以向左為正方向，有： mAvA－mBvB＝0， 解得：vB＝1.5 m/s，方向向右 （1分） 然后A向左運動，與擋板相撞并合成一體，共同速度大小為vAC，由動量守恒，有： mAvA＝(mA＋mC)vAC，解得：vAC＝1 m/s （1分） 此過程持續(xù)的時間為：t1＝＝ s （1分） 此后，設(shè)經(jīng)過t2時間B與擋板相撞并合成一體，則有： ＝vACt2＋vB(t1＋t2)， 解得：t2＝0.3 s （2分） 所以，板C的總位移為：xC＝vACt2＝0.3 m，方向向左。 （1分） 17