學年湖南省長沙市某百強校高三（第二次）模擬考試物理試卷（5月）一、單選題：本大題共6小題，共分。1.與元素X作用后變成元素Y與，此反應放出的核能為。與元素X作用后變成。已知、Y、、的比結合能分別為、、、，下列說法正確的是A.元素X是粒子B.Y與不是同位素C.X的比結合能為D.與X作用釋放核能為2.與地球公轉軌道“外切”的小行星甲和“內切”的小行星乙的公轉橢圓軌道如圖所示，假設這些小行星與地球的公轉軌道都在同一平面內，地球的公轉半徑為R，小行星甲的遠日點到太陽的距離為，小行星乙的近日點到太陽的距離為，則A.小行星甲在遠日點的速度大于近日點的速度B.小行星乙在遠日點的加速度小于地球公轉加速度C.小行星甲與乙的運行周期之比D.甲乙兩星從遠日點到近日點的時間之比3P出的電壓為U。通過升壓變壓器升高電壓后向遠處輸電，輸送電壓為kU，輸電線的總電阻為R，在用戶端第1頁，共1頁用降壓變壓器把電壓降為U。下列說法正確的是()A.輸電線上的電流為B.輸電線上損失電壓為C.降壓變壓器的輸出功率為D.降壓變壓器原、副線圈的匝數比為4.如圖所示，質量為3m的小球P和質量為m的小球Q通過兩根長度均為L的細線懸掛在天花板的O點，兩球之間通過長度為的輕桿相連，重力加速度為g。現對小球P施加一外力F并確保輕桿始終處于水平狀態，則A.外力F豎直向上時，外力取得最小值2mgB.外力F水平向左時，外力取得最小值C.外力F垂直于繩子OP時，外力取得最小值D.外力F垂直于繩子OP時，外力取得最小值第1頁，共1頁5.兩個點電荷固定在x軸上的M、N點，x軸上各點的電場強度E與各點位置坐標x之間的關系如圖所示。取x軸正方向為電場強度的正方向，無窮遠電勢為零，下列說法正確的是A.固定在M點的點電荷電量比固定在N點的點電荷電量小B.Q點的電勢等于零C.從C點由靜止釋放一正點電荷，僅在電場力作用下，到D點前它將一直做加速運動D.從P點由靜止釋放一負點電荷，僅在電場力作用下，在它向左運動過程中電勢能將一直減小6.如圖所示，abac為豎直平面內兩根固定的光滑細桿，ab兩點恰為外接圓的最高點和最低點，兩個帶孔小球甲、乙分別從a處由靜止沿兩細桿滑到下端bc時，動能恰好相等，不計空氣阻力，下列說法正確的是()A.兩小球的質量相等B.兩小球下滑的時間不相等C.此過程中兩小球所受重力的平均功率不相等D.兩小球在細桿下端b、c時重力的瞬時功率相等二、多選題：本大題共4小題，共分。7.通過對光現象的深入分析可以了解光的傳播規律。以下是一些光現象的示意圖，圖甲是劈尖干涉的裝置P點位置是第n后傳播光路示意圖；圖丁是炎熱夏日在公路上開車前行時看到前方有“一灘水光”的光路原理圖。下列說第1頁，共1頁法中正確的是()A.圖甲中，將兩平板玻璃中間的紙片拿掉一張后，條紋間距變大B.圖乙中，若單色光由藍光變為橙光，則P點位置下降C.圖丙中，光線在c、兩處發生了全反射，且a光在水珠中傳播速度一定大于b光在水珠中傳播速度D.圖丁中，越是靠近地面，溫度越高，空氣對光的折射率越大8.示波器是一種常見的電學儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測的電壓隨時間變化的情況。示波器的內部構造簡化圖如圖所示，電子經電子槍加速后進入偏轉電場，最終打在熒光屏上。下列關于所加偏轉電壓與熒光屏上得到圖形的說法中正確的是()A.如果只在上加圖甲所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖B.如果只在上加圖乙所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖C.如果在、上分別加圖甲、乙所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖D.如果在、上分別加圖甲、乙所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖9.如圖，一質量為m的物塊A與輕質彈簧連接，靜止在光滑水平面上，物塊B向A運動，時與彈時AAB的圖像如圖到A第1頁，共1頁運動的距離為。下列說法正確的是A.碰撞過程中，彈簧對A和B的沖量大小不相等B.碰撞過程中，彈簧彈性勢能的最大值為C.碰撞過程中，彈簧壓縮量的最大值為D.從開始碰撞到分離，物塊A的位移大小為10。一長為，阻值為的導體棒垂直放置在導軌上，到導軌左端的距離為，空間中有垂直導軌平面向里均勻分布的磁場，磁感應強度隨時間變化的圖線如圖乙所示。從時刻開始，導體棒在外力作用下向左做初速度為零的勻加速直線運動，速度隨時間變化的關系如圖丙所示，在導體棒離開導軌前的過程，下列說法正確的是A.回路中的電流先逐漸增大后逐漸減小B.內某時刻回路中電流方向發生變化C.時導體棒所受安培力大小為、方向向左D.該過程通過定值電阻R的凈電荷量為第1頁，共1頁三、實驗題：本大題共2小題，共分。11.某同學利用如圖甲所示的向心力演示器探究小球做圓周運動的向心力F與質量mr和角速度之間的關系。本實驗主要采用的物理學研究方法是。A.理想實驗法放大法C.控制變量法等效替代A、位14格如圖乙所示比為小球受到的彈力與標尺露出的格子數成正比。某物理興趣小組利用力傳感器和光電門改進了實驗方案，探究向心力大小與角速度關系的裝置如圖丙所示。電動機的豎直轉軸上，固定有光滑水平直桿，直桿上距轉軸中心L處固定有寬度為d的豎直遮光條，。水平直桿上套有一質量為m的物塊，物塊與固定在轉軸上的力傳感器通過細線連接，細線的長度為rF光電計時器測得。保持物塊的質量m和細線的長度rF和遮光時間tF與選填“角速度”“角速度的平方”或“角速度的平方根”成正比，直線的斜率等于用mr、和d表示。第1頁，共1頁12.2014的貢獻——三位獲獎者“發明的高效藍色發光二極管帶來了明亮而節能的白色光源”。某實驗小組要精確測定額定電壓為3V的LED小燈泡電學符號相同。實驗室提供的器材有：A.電流表量程為15mA，內阻約為B.電流表量程為2mA，內阻C.定值電阻D.定值電阻E.滑動變阻器至一只F.電壓表量程為6V，內阻約G.蓄電池電動勢為4V，內阻很小H.開關S一只要完成實驗，除蓄電池、開關、滑動變阻器外，還需選擇的器材有填寫器材前的字母編號。在如圖所示的虛線框中畫出實驗電路圖。寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達式，說明式中題目未給出的各字母的意義：。四、計算題：本大題共3小題，共分。13.設計一個測定水深的深度計，導熱性能良好的圓柱形汽缸Ⅰ、Ⅱ內徑分別為r和2r，長度均為L，內部分別有輕質薄活塞ABⅠ初汽缸Ⅰ內通過A封有壓強為的氣體，汽缸Ⅱ內通過B封有壓強為的氣體，一細管連通兩汽缸，開第1頁，共1頁始時A、B均位于汽缸最左端，該裝置放入水下后，通過A向右移動的距離可測定水的深度，已知相當于10m高的水產生的壓強，不計水溫隨深度的變化，被封閉氣體視為理想氣體。求此深度計能測的最大深度;若要測量的最大水深，汽缸Ⅰ內通過A所封氣體的壓強應改為多少?14.如圖所示，a、b分別為xOy平面內坐標為和的兩點。一質量為m、電荷量為的粒子從O點以動能射入，不計粒子重力。若在空間加垂直平面的勻強磁場，粒子先后經過a、b兩點，求所加磁場的磁感應強度大小;若空間存在平行于xOy平面的勻強電場，粒子先后經過abab兩點時動能分別為和。求：①、b兩點間的電勢差;②勻強電場的電場強度;③粒子從O點運動到a點與從a點到b點的時間的比值。第1頁，共1頁15Ah的粘性擋板BC，CD為一段半徑的圓弧，半徑OC與豎直方向夾角為，OD處于豎直平面上，將質量為mLhm的小物塊可看作質點靜止在木板下端，整個系統處于靜止狀態。木板上端若到達斜面頂端B點會被牢固粘連，物塊若到達C點能無能量損失進入圓弧CD未知B，并給木板施加一沿斜面向上的恒力，物塊剛好不從木板上端脫離木板。已知木板與斜面間的動摩擦因數，物塊與木板間的動摩擦因數為未知，，且最大摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，，。求大小;求物塊與木板間的動摩擦因數若僅改變s的大小，木板能在與物塊共速前到達B端且物塊進入圓弧CD后不脫離圓弧，求s的取值范圍。第1頁，共1頁答案和解析1.【答案】C【解析】A.與元素X作用后變成的核反應方程為，則X為，即粒子，故A錯誤;與元素X作用的核反應方程為Y是B錯誤;C.設X的比結合能為E，由能量守恒可得第一個核反應放出的核能，解得，故C正確;D.第二個核反應放出的核能為，綜合可得，故D錯誤。2.【答案】D【解析】A.根據開普勒第二定律，小行星甲在遠日點的速度小于近日點的速度，故A錯誤；B.根據，小行星乙在遠日點的加速度等于地球公轉加速度，故B錯誤；C.根據開普勒第三定律，小行星甲與乙的運行周期之比，故C錯誤；D.甲乙兩星從遠日點到近日點的時間之比即為周期之比，故D正確。3.【答案】D【解析】根據題意，由公式可得，輸電線上的電流為輸電線上損失電壓為故AB錯誤;C.降壓變壓器的輸出功率為故C錯誤;第1頁，共1頁D.降壓變壓器原、副線圈的匝數比為故D正確。故選D。4.【答案】C【解析】輕桿水平時，對兩球受力分析，如圖所示：，由幾何關系可知，對小球Q受力分析可知輕桿中的作用力，設小球P受到的重力和輕桿對小球P的作用力之和為，其大小為，設其與水平方向的夾角為，則，解得，P上的外力F方向與細線對小球P的拉力F有最小值，，故選C項。5.【答案】C【解析】A.根據Q點場強為零，根據"近小遠大"可知M點的點電荷電量比固定在N點的點電荷電量大，A錯誤；B.從Q到x軸正向無窮遠，電場強度為正值沿x軸正方向，根據沿電場線電勢逐漸降低可知Q點電勢大于零，B錯誤；C.從C點由靜止釋放一正點電荷，僅在電場力作用下，到D點前場強一直為正值，則場強方向不變，電場力方向不變，它將一直做加速運動，C正確；D.從P到QQ到N過了Q點向左運動過程電勢降低，電勢能增大，D錯誤。故選C。6.【答案】D第1頁，共1頁【解析】A.小球甲、乙分別從a處由靜止沿兩細桿滑到下端b、c時，動能恰好相等，由動能定理，則有，由于，則有，故A錯誤；B.如圖所示：，；設C點到ab的垂直距離為x，ac的傾斜角為，對甲則有：，則；對乙則有：；；；解得；則有，故B錯誤；C.重力做功為，兩小球的重力做功相等，時間相等，則有，因此兩小球所受重力的平均功率相等，故C錯誤；D.兩小球都做勻加速直線運動，對甲則有、；因為，則有；可得；在b點甲的瞬時功率；在c點乙的瞬時功率；則有，故D正確。7.【答案】AC【解析】A.圖甲中，將兩平板玻璃中間的紙片拿掉一張后，則空氣薄膜劈尖角上、下表面所夾的角變小，則有相同的厚度差對應的水平距離變大，則相鄰條紋間距變大，A正確；第1頁，共1頁B.變大，干涉條紋間距變大，則P點位置第n條亮條紋位置向上移動，B錯誤；C.圖丙中，光線在c、兩處發生了全反射，可知b光的偏折程度較大，則b光的折射率較大，由可知，則a光在水珠中傳播速度一定大于b光在水珠中傳播速度，C正確；D.圖丁中，越是靠近地面，溫度越高，使得地面附近的氣體的密度越小，則空氣對光的折射率越小，D錯誤。故選AC。8.【答案】ABD【解析】解：如果只在上加圖甲所示的電壓，則電子只在x軸方向偏轉，且偏轉距離時刻在變，所以在熒光屏上看到的圖形為x軸上的一條亮線，如圖所示，故A正確；B.如果只在上加圖乙所示的電壓，則電子只在y軸方向偏轉，且偏轉距離時刻在變，所以在熒光屏上看到的圖形為y軸上的一條亮線，如圖所示，故B正確；如果在、的待測信號波形，在熒光屏上看到的圖形將如圖所示，故C錯誤，D正確。故選：ABD。9.【答案】BD【解析】碰撞過程中，彈簧對A和B的沖量大小相等。當彈簧被壓縮最短時，彈簧彈性勢能最大，此時A、B速度相等，即時刻，根據動量守恒定律，根據能量守恒定律，聯立解得，同一時刻彈簧對A、B的彈力大小相等，根據牛頓第二定律可知同一時刻AB的瞬時速度分別為，累積，累積又，由圖可知，從開始碰撞到分離，物塊A的位移大小為，故BD正確。10.【答案】CD【解析】由圖乙可知，磁感應強度隨時間變化的關系式為，由圖丙可知，導體棒運動速度與時間的關系式為，導體棒運動位移與時間的關系式為，由于到導軌左端的距離為，所以導體棒運動的最大時間為，磁感應強度變化產生的感生電動勢為第1頁，共1頁，導體棒運動產生的動生電動勢為，由楞次定律和右手定則可知，感生電動勢與動生電動勢方向相反，則回路中感應電動勢為，t時，即時回路中電流方向發生變化，故AB錯誤；C.結合AB分析可知，時，感應電流為，方向為逆時針，磁感應強度為，導體棒所受安培力大小為，由左手定則可知，方向向左，故C正確；D.根據，，，可得，故D正確。11.【答案】C角速度的平方【解析】本實驗通過控制小球質量m、運動半徑r和角速度這三個物理量中兩個量相同，探究向心力F與另一個物理量之間的關系，采用的主要實驗方法為控制變量法。故選C。根據可知皮帶連接的左、右輪塔的角速度之比為，結合可知皮帶連接的左、右輪塔半徑之比為。由于d和都很小，所以可用時間內的平均速度來表示擋光桿的線速度，即所以擋光桿的角速度為d、d均為常數，F與的關系圖像是一條過原點的傾斜直線，即表示表明向心力與角速度的平方成正比，根據，可得即直線的斜率。第1頁，共1頁12.【答案】如圖，、分別為電流表、的讀數解：要精確測定額定電壓為3V的LEDLED燈兩端的電壓和通過LED燈的電流，由于電壓表的量程偏大，測量誤差較大，不能用已知的電壓表測量LED將電流表與定值電阻串聯改裝為電壓表測量電壓；LED燈正常工作時的電流大約在6mA左右，故電流表選A；因為滑動變阻器阻值遠小于LED的電阻，所以滑動變阻器采用分壓式接法．滑動變阻器選擇小電阻；故選：D；根據的分析可知，應采用分壓接法，電流表采用外接法；原理圖如下；根據閉合電路歐姆定律知，燈泡兩端的電壓，通過燈泡的電流，所以LED燈正常工作時的電阻因為改裝后的電壓表內阻為，則當時，LED燈兩端的電壓為3V，達到額定電壓，測出來的電阻為正常工作時的電阻．故答案為：如圖第1頁，共1頁，、分別為電流表、的讀數解：A恰好到達汽缸Ⅰ的水最深，此時活塞B左右兩側的氣體壓強相等，對活塞B左側氣體有對活塞B右側氣體有解得，則水產生的壓強為由于相當于10m高的水產生的壓強，可知此深度計能測的最大深度為若要測量的最大水深，該深度對應壓強為，此時活塞A恰好到達汽缸Ⅰ區右側，氣體壓強為令置于水中之前，汽缸Ⅰ內通過A所封氣體的壓強為p，根據玻意耳定律對活塞B左側氣體有對活塞B右側氣體有解得【解析】詳細解答和解析過程見【答案】【答案】【解析】o和ab三點在同一圓周上。第1頁，共1頁由幾何關系得Ob中點為粒子做勻速圓周運動的圓心，半徑設粒子在O點的初速度為v，由洛倫茲力提供向心力有：其中速率v滿足聯立上述三式解得所加磁場的感應強度大小①設O、b兩點間的電勢差為經過O、b兩點的動能已知，由動能定理得：解得：②由動能定理可分別求得：o、a兩點間的電勢差a、b兩點間的電勢差取電場強度在x軸上的分量為，有同理電場強度在y軸上的分量為勻強電場的電場強度取電場方向與夾角為，有