1、1安徽省舒城中学 2017 届高三仿真（三）理综-物理试题1. 如图所示，为某一物理量 y 随另一物理量 x 变化的函数图象，关于该图象与横轴所围面积（阴影部分）的物理意义，下列说法中正确的是 （ ）A. 若图象表示质点的加速度随时间的变化关系，则面积值等于质点在对应时间内的位移B. 若图象表示力随位置的变化关系，则面积值等于该力在对应位移内做功的平均功率C. 若图象表示沿 x 轴方向电场的场强随位置的变化关系，则面积值等于电场在 Ox0段的电势差D. 若图象表示电容器充电电流随时间的变化关系，则面积值等于对应时间内电容器储存的电能【答案】C2. 核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国
2、在完善核电安全基础上将加大核电站建设。核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高患癌的风险。已知钚的一种同位素 的衰变方程为： ，半衰期为 2410023994Pu 23994Pu X+42He+年，则下列说法中正确的是（ ）A. 衰变时发出的 射线是波长很短的实物粒子，穿透能力很强B. X 原子核中含有 143 个中子2C. 10 个 经过 24100 年后一定还剩余 5 个23994PuD. 衰变过程的总质量不变【答案】B【解析】衰变时发出的 射线是电磁波，穿透能力很强，故 A 错误根据电荷数守恒、质量数守恒知，X 的电荷数为 92，质量数为 235，则 X 原
3、子核中的中子数为 143，故 B 正确半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，对少数原子核不适用，故 C 错误衰变的过程中有质量亏损，总质量减小，故 D 错误故选 B点睛:本题考查了衰变的基本运用，知道衰变的过程中的电荷数守恒、质量数守恒，知道各种射线的性质，注意半衰期对少量的原子核不适用3. 如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷 A、B，其连线中点为 O。在 A、B 所形成的电场中，以 O 点为圆心、半径为 R 的圆面垂直 AB，以 O 为几何中心、边长为 2R 的正方形abcd 平面垂直圆面且与 AB 共面，两平面边线交点分别为 e、f，g 为圆周上的一点。下列说法中正确的是（ ）A.
4、a、b、c、d、e、f 六点中，不存在场强和电势均相同的两点B. 将一正电荷由 e 点沿圆弧 egf 移到 f 点，电场力先做正功后做负功C. 将一电荷由 a 点移到圆面内任意一点时，电势能的变化量相同D. 沿线段 eOf 移动的电荷受到的电场力先减小后增大【答案】C【解析】图中圆面是一个等势面，e、f 的电势相等，根据电场线分布的对称性可知 e、f的场强相同，故 A 错误图中圆弧 egf 是一条等势线，其上任意两点的电势差都为零，根据公式 W=qU 可知：将一正电荷由 e 点沿圆弧 egf 移到 f 点电场力不做功故 B 错误a 点与圆面内任意一点时的电势差相等，根据公式 W=qU 可知：将
5、一电荷由 a 点移到圆面内任意一点时，电场力做功相同，则电势能的变化量相同故 C 正确沿线段 eof 移动的电荷，电场强度 先增大后减小，则电场力先增大后减小，故 D 错误故选 C点睛：常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握，并要注意沿电场线的方向电势是降低的，同时注意等量异号电荷形成电场的对称性加强基础知识的学习，掌3握住电场线的特点，即可解决本题4. 如图所示，水平光滑长杆上套有小物块 A，细线跨过位于 O 点的轻质光滑定滑轮，一端连接 A，另一端悬挂小物块 B，物块 A、B 质量相等。C 为 O 点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离 OCh，重力加速度为 g开始时 A 位于 P
6、 点，PO 与水平方向的夹角为 30，现将A、B 由静止释放，下列说法正确的是（ ）A. 物块 A 由 P 点出发第一次到达 C 点过程中，速度先增大后减小B. 物块 A 经过 C 点时的速度大小为 ghC. 物块 A 在杆上长为 的范围内做往复运动23hD. 在物块 A 由 P 点出发第一次到达 C 点过程中，物块 B 克服细线拉力做的功小于 B 重力势能的减少量【答案】C【解析】物块 A 由 P 点出发第一次到达 C 点过程中，绳子拉力对 A 做正功，其余的力不做功，所以物体 A 的动能不断增大，速度不断增大，故 A 错误物体到 C 点时物块 B 的速度为零设物块 A 经过 C 点时的速度
7、大小为 v根据系统的机械能守恒得：，得 ，故 B 错误由几何知识可得 ，由于 A、Bmg（hsin30h）=12mv2 v=2gh AC= htan30=3h组成的系统机械能守恒，由对称性可得物块 A 在杆上长为 2 h 的范围内做往复运动故 C3正确物体到 C 点时物块 B 的速度为零根据功能关系可知，在物块 A 由 P 点出发第一次到达 C 点过程中，物块 B 克服细线拉力做的功等于 B 重力势能的减少量，故 D 错误故选C.点睛：本题的关键要正确分析两物块的运动情况，知道物体到 C 点时物块 B 的速度为零，明确系统遵守机械能守恒，但对单个物块而言，机械能是不守恒的5. 我国发射的第 1
8、0 颗北斗导航卫星是一颗倾斜地球同步轨道卫星，该卫星的轨道平面与地球赤道平面有一定的夹角，它的运行周期是 24 小时图中的“8”字是该卫星相对地面的运行轨迹，它主要服务区域为亚太地区已知地球半径为 R，地球静止同步卫星的轨道距地面高度约为地球半径的 6 倍，地球表面重力加速度为 g下列说法中正确的是 4（ ）A. 该北斗卫星的轨道半径约为 7RB. 该北斗卫星的线速度小于赤道上物体随地球自转的线速度C. 图中“8”字交点一定在赤道正上方D. 依题意可估算出赤道上物体随地球自转的向心加速度大小约为 g173【答案】ACD【解析】该北斗卫星的轨道半径约为 r=6R+R=7R，选项 A 正确；该卫星
9、的周期等于地球自转的周期，故卫星的角速度等于地球自转的角速度，根据 v=r 可知，该北斗卫星的线速度大于赤道上物体随地球自转的线速度，选项 B 错误；同步卫星的轨道在赤道正上方，故图中“8”字交点一定在赤道正上方，选项 C 正确；对卫星 ,其中 GM=gR2，GMm(7R)2=m42T2(7R)则地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度 ，联立解得： ，选项 D 正确；a=42T2R a=g73故选 ACD.6. 自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压。图乙为霍尔元件的工作原理图，
10、当磁场靠近霍尔元件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差。下列说法正确的是 （ ）5A. 根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小B. 自行车的车速越大，霍尔电势差越高C. 图乙中霍尔元件的电流 I 是由正电荷定向运动形成的D. 如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小【答案】AD【解析】根据单位时间内的脉冲数可知车轮转动的转速，若再已知自行车车轮的半径，根据 即可获知车速大小,选项 A 正确；根据霍尔原理可知 ，U=Bdv，即霍尔v=2rnUdq=Bqv电压只与磁场强度，霍尔元件的厚度以及电子
11、定向移动的速度有关，与车轮转速无关，选项 B 错误；图乙中霍尔元件的电流 I 是由电子定向运动形成的，选项 C 错误；如果长时间不更换传感器的电源，则会导致电子定向移动的速率减小，故霍尔电势差将减小，选项 D正确；故选 AD.点睛：此题关键是搞清装置的原理，根据最终洛伦兹力和电场力平衡列式说明，再根据电流的微观表达式解释；7. 如图所示，半径为 R 的半球形陶罐固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过容器球心 O 的竖直线重合，转台以一定角速度 匀速旋转。有两个质量均为 m 的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，两小物块都随陶罐一起转动且相对罐壁静止，两物块和球心 O 点的连线相互垂直，
12、且 A 物块和球心 O 点的连线与竖直方向的夹角 60，已知重力加速度大小为 g，则下列说法正确的是 （ ）6A. 若 A 物块受到的摩擦力恰好为零，B 物块受到的摩擦力的大小为(31)mg2B. 若 A 物块受到的摩擦力恰好为零，B 物块受到的摩擦力的大小为(31)mg4C. 若 B 物块受到的摩擦力恰好为零，A 物块受到的摩擦力的大小为(31)mg4D. 若 B 物块受到的摩擦力恰好为零，A 物块受到的摩擦力的大小为(31)mg2【答案】AD【解析】当 A 摩擦力恰为零时，物块与圆心连线与竖直方向的夹角为 600，受力如上图所示，根据牛顿第二定律得：mgtan60=mr 2r=Rsin60
13、此时 B 滑块有沿斜面向上滑的趋势，摩擦力沿罐壁切线向下，受力如下图所示竖直方向上：Ncos30-fsin30-mg=0水平方向上：Nsin30+fcos30=mr 2r=Rsin30，联立解得： ，故 A 正确，B 错误；f=(31)mg2同理当 B 摩擦力恰为零时，物块与圆心连线与竖直方向的夹角为 300，根据牛顿第二定律得：mgtan30=mr 2r=Rsin30此时 A 滑块有沿斜面向下滑的趋势，摩擦力沿罐壁切线向上，竖直方向上：Ncos60+fsin60-mg=0水平方向上：Nsin60-fcos60=mr 2r=Rsin60，联立解得： ，故 C 错误，D 正确故选 AD点睛：解决
14、本题的关键搞清物块做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律，抓住竖直7方向上合力为零，水平方向上的合力提供向心力进行求解8. 如图所示，倾角 a45的斜面固定在水平地面上，在斜面顶端 A 点以初速度 0水平抛出质量为 m 的小球，落在斜面上的 B 点，所用时间为 t，末速度与水平方向夹角为 。若让小球带正电 q，在两种不同电场中将小球以同样的速度 0水平抛出，第一次整个装置放在竖直向下的匀强电场中，小球在空中运动的时间为 t1，末速度与水平方向夹角为 1。第二次放在水平向左的匀强电场中，小球在空中运动的时间为 t2，末速度与水平方向夹角为 2，电场强度大小都为 E ，g 为重力加速度，不计空气
15、阻力。则下列说法正确的是（ ）A. t2tt 1B. 1 2C. 1 2D. 若斜面足够长，小球都能落在斜面上【答案】AC【解析】在向下的电场中运动时，粒子受到的电场力，故向下的合力大于重力，因此向下的加速度大于重力加速度，则根据平抛运动规律可知，tt 1；并且小球一定打在斜面上，物体做平抛运动或类平抛时，速度与水平方向夹角的正切值， ，位移与水平方向tangtv0夹角的正切值 ，则速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角tan12gt2v0t gt2v0正切值的 2 倍，则一定有：= 1；当粒子在水平电场中运动时，电场强度大小都为 ，E=mgq则电场力 F=Eq=mg，故电场力与重
16、力的合力方向沿斜面方向；可知，根据运动的合成和分解规律可知，物体的合速度不会越过斜面方向，所以物体一定不会落在斜面上；由于竖直方向仍为自由落体运动，但下落高度大于第一次下落的高度，故物体 t2t；由于合速度与水平方向的夹角一定小于 45，则可知速度方向与水平方向夹角 2最小，故 AC 正确，B 错误；由以上分析可知，若自由落体能落到斜面上，则在竖直电场中一定会落在斜面上，但在水平电场中运动时，一定不会落到斜面上，故 D 错误故选 AC点睛：本题考查带电粒子在电场和重力场中的运动，要注意准确分析带电体的受力和速度8关系，明确运动的合成和分解规律的准确应用，同时注意正确利用类平抛运动的结论进行分析
17、求解（一）必考题9. 为了验证“两小球碰撞过程中的动量守恒” ，某同学用如图所示的装置进行了如下的操作：将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球 a 从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹 O；将木板向右平移适当的距离固定，再使小球 a 从原固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹 B；把小球 b 静止放在斜槽轨道的水平段的最右端，让小球 a 仍从原固定点由静止释放，和小球 b 相碰后，两小球分别撞到木板并在白纸上留下痕迹 A 和 C；用天平测出 a、b 两个小球的质量分别为 ma和 mb，用刻度尺测量白纸上
18、 O 点到A、B、C 三点的距离分别为 y1、y 2和 y3。根据上述实验，请回答下列问题：（1）小球 a 和 b 发生碰撞后，小球 a 在图中痕迹应是_点。（2）小球 a 下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果_产生误差（选填“会”或“不会” ）（3）用本实验中所测得的物理量来验证两小球碰撞过程中动量守恒，其表达式为：_。【答案】 (1). C (2). 不会 (3). may2=may1+mby3【解析】 （1）小球 a 由静止释放后撞在 B 点，小球 a 和 b 发生碰撞后，a 的速度减小，平抛运动的水平位移不变，可知运动的时间增大，则下降的高度变大，应该落在 C 点9（2）小球
19、 a 下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，不会对实验结果产生误差，因为只要保证小球从静止释放到达最低点的速度相等即可，斜槽不一定需要光滑（3）根据 y2 gt22得， ，则小球 a 不与小球 b 碰撞，平抛运动的初速度12 t2 2y2g，同理可得，小球 a 与 b 碰撞后，b 的速度 ，a 的速度 ，验证v2xt2 x g2y2 v3 x g2y3 v1 x g2y1动量守恒的表达式为 mav2=mav1+mbv3，即 may2=may1+mby310. 读数练习：（1）螺旋测微器的读数为_mm；（2）游标卡尺的读数为_cm；（3）秒表的读数为_s；（4）电阻箱的读数为_；（5）多用电表中选择
20、开关置于欧姆1 档时的读数为_，置于直流电压 5V 档时的读数为_V。【答案】 (1). (2). (3). (4). 1.998(1.9961.999) 0.800 337.5 4.610(5). (6). 14.0 2.60【解析】 （1）螺旋测微器的读数为：1.5mm+0.01mm49.8=1.998mm；（2）游标卡尺的读数为:0.8cm+0.02mm0=0.800cm；（3）秒表的读数为:300s+37.5s=337.5s；（4）电阻箱的读数为 41+0.16=4.6；（5）多用电表中选择开关置于欧姆1 档时的读数为 14.0，置于直流电压 5V 档时的读数为 2.60V。11. 如
21、图所示，一本大字典置于桌面上，一张 A4 纸（质量和厚度均可忽略不计）夹在字典最深处。假设字典的质量分布均匀，同一页纸上的压力分布也均匀，字典总质量M1.5kg，宽 L16cm，高 H6cm，A4 纸上下表面与书页之间的动摩擦因数均为 10.3，字典与桌面之间的动摩擦因数为 20.4，各接触面的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度 g 取 10m/s2。（1）水平向右拉动 A4 纸，要使字典能被拖动，A4 纸对字典的总摩擦力至少多大？（2）上题中，求 A4 纸夹在字典中离桌面的最大高度 h0；（3）若将 A4 纸夹在离桌面高度为 3cm 处，要将 A4 纸从字典中水平向右抽出拉力至少做多
22、少功？【答案】 （1） （2） （3） 6N 2cm 0.36J【解析】 （1）字典恰好能被拉动，A4 纸对字典的摩擦力 f=f 桌 f=2Mg得 f=6N （2）设此时 A4 纸上方纸张质量为 m，则有 2 1mg=f 代入数据可得 m=1kg，此时 A4 纸夹的位置离桌面高 h0=MmMH得 h0=2cm （3）A4 纸夹离桌面的高度为 3cm 处，高于 2cm，所以字典拖不动。11当 A4 纸抽出位移为 x 时，纸上方压力 此时轻质 A4 纸受到拉力大小 F=f=2 1FN即 拉力大小与位移 x 成线性关系 F=1MgLxL所以拉力做功 W=12F0L=121MgL可得 W=0.36J
23、12. 如图所示，水平桌面上固定有形状为 的光滑金属导轨 abcd 和 efgh；ab、ef 平行，间距为 2L； cd、gh 平行，间距为 L，且右端足够长；垂直 ab 和 ef 放置有质量为 m 的粗细均匀金属棒 MN，导轨 cd、gh 的最左端垂直放置另一质量也为 m 的金属棒 PQ，两金属棒均与导轨接触良好MN、PQ 棒接入电路的电阻分别为 2R 和 R，导轨电阻不计导轨平面内有垂直平面向外的匀强磁场，磁感应强度为 B现先将 PQ 棒固定，给 MN 棒一个水平向右大小为 2v0 的初速度，当 MN 棒速度减为 v 0 时释放 PQ 棒当 MN 棒运动到导轨ab、ef 的最右端前，回路中
24、电流已为零求：（1）MN 棒开始运动的瞬间，PQ 棒所受安培力的大小；（2）PQ 棒在其释放前产生的热量；（3）当 MN 棒运动到导轨 ab、ef 的最右端时，MN 棒和 PQ 棒的速度各是多大。【答案】 （1） （2） （3） F=4B2L2v03R 12mv20 15v025v0【解析】(1) 棒开始运动时，产生的感应电动势大小为： MN E0=B2L2v0回路中感应电流： ）棒所受的安培力大小： 解得： 12(2)根据能量守恒定律 棒释放前回路产生的总焦耳热：其中 中产生的焦耳热： (3)回路电流为零时有： ，得： 由于 棒和 棒中电流大小始终相等，两棒所受安培力比值： 根据动量定理，对 棒： 对 棒： 得 或：根据动量定理，对 棒： 对 棒： PQ FPQt=mvPQ解得： ， vMN=15v0 vPQ=25v0
