高三物理一模试卷 Word版含解析

山东省潍坊中学高考物理一模试卷一、本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中第1-4题，只有一项符合题目要求，第5-8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得零分．1．如图所示，在竖直面内固定一光滑的硬质杆ab，杆与水平面的夹角为θ，在杆的上端a处套一质量为m的圆环，圆环上系一轻弹簧，弹簧的另一端固定在与a处在同一水平线上的O点，O、b两点处在同一竖直线上．由静止释放圆环后，圆环沿杆从a运动到b，在圆环运动的整个过程中，弹簧一直处于伸长状态，则下列说法正确的是（）A．圆环的机械能保持不变B．弹簧对圆环一直做负功C．弹簧的弹性势能逐渐增大D．圆环和弹簧组成的系统机械能守恒2．如图所示，理想变压器为降压变压器，原线圈通过灯泡L1与正弦式交流电相连，副线圈通过导线与两个相同的灯泡L2和L3相连，开始时开关S处于断开状态．当S闭合后，所有灯泡都能发光．下列说法中正确的是（）A．灯泡L1和L2中的电流有效值可能相等B．灯泡L2两端的电压变小C．灯泡L1变亮，灯泡L2的亮度不变D．变压器原线圈的输入功率不变3．如图所示，匀强电场的方向平行于xOy坐标系平面，其中坐标原点O处的电势为2V，a点的坐标为（0，4），电势为8V，b点的坐标为（3，0），电势为8V，则电场强度的大小为（）A．250V/m B．200V/m C．150V/m D．120V/m4．在地球赤道上进行实验时，用磁传感器测得赤道上P点地磁场磁感应强度大小为B0．将一条形磁铁固定在P点附近的水平面上，让N极指向正北方向，如图所示，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度大小为B1；现将条形磁铁以P 点为轴旋转90°，使其N极指向正东方向，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度的大小应为（可认为地磁南、北极与地理北、南极重合）（）A．B1﹣B0B．B1+B0C．D．5．下列说法中正确的是（）A．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大B．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，但原子的能量增大C．光电子的最大初动能随入射光频率增大而增大D．在光照条件不变的情况下，对发射出来的光电子加上正向电压对光电子加速，所加电压不断增大，光电流也不断增大6．如图所示，质量为M的斜面体放在水平面上，斜面上放一质量为m的物块，当给物块一初速度v0时，物块可在斜面上匀速下滑；若在给物块初速度v0的同时，在物块上施加一平行于斜面向下的拉力，物块可沿斜面加速运动．已知两种情况下斜面体都处于静止状态，则后一种情况和前一种情况相比（）A．物块对斜面体的压力变大B．物块对斜面体的摩擦力不变C．斜面体对地面的压力不变D．斜面体受地面的摩擦力变大7．静止在水平面上的物体，受到水平拉力F的作用，在F从20N开始逐渐增大到40N的过程中，加速度a随拉力F变化的图象如图所示，由此可以计算出（g=10m/s2）（）A．物体的质量B．物体与水平面间的动摩擦因数C．物体与水平面间的滑动摩擦力大小D．加速度为2m/s2时物体的速度8．如图所示，同一竖直面内的正方形导线框a、b的边长均为l，电阻均为R，质量分别为2m和m．它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面的匀强磁场区域．开始时，线框b的上边与匀强磁场的下边界重合，线框a的下边到匀强磁场的上边界的距离为l．现将系统由静止释放，当线框b全部进入磁场时，a、b两个线框开始做匀速运动．不计摩擦和空气阻力，则（）A．a、b两个线框匀速运动的速度大小为B．线框a从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间为C．从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，线框a所产生的焦耳热为mgl D．从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做功为2mgl二、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第14题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题9．如图甲为测量重力加速度的实验装置，C为数字毫秒表，A、B为两个相同的光电门，C可以测量铁球两次挡光之间的时间间隔．开始时铁球处于A门的上边缘，当断开电磁铁的开关由静止释放铁球时，A门开始计时，落到B门时停止计时，毫秒表显示时间为铁球通过A、B两个光电门的时间间隔t，测量A、B间的距离x．现将光电门B缓慢移动到不同位置，测得多组x、t数值，画出随t变化的图线为直线，如图乙所示，直线的斜率为k，则由图线可知，当地重力加速度大小为g=；若某次测得小球经过A、B门的时间间隔为t0，则可知铁球经过B门时的速度大小为，此时两光电门间的距离为．10．实验室有一破损的双量程电压表，两量程分别是3V和15V，其内部除表头之外的电路如图所示，因电压表的表头G 已烧坏，无法知道其电学特性，但两个精密电阻R1、R2完好，测得R1=2.9kΩ，R2=12.0kΩ．（1）由此可知原表头G 满偏电流I=mA，内阻r=Ω；（2）现有两个表头，外形都与原表头G 相同，已知表头G1的满偏电流为1mA，内阻为50Ω；表头G2的满偏电流0.5mA，内阻为200Ω，又有三个精密定值电阻r1=100Ω，r2=150Ω，r3=200Ω．若保留R1、R2的情况下，用其中一个表头和一个精密电阻对电压表进行修复，则需选用的表头为，精密电阻为（用符号表示）．用选好的表头和精密电阻，再加上原表的精密电阻R1、R2，在右面的方框中画出修复后双量程电压表完整的电路图．（3）若用修复后的电压表测量一电阻两端的电压，用3V的量程时，表头指示的示数为0.4mA，则加在该电阻两端的电压为V．11．如图所示，滑块A、B静止于光滑水平桌面上，B的上表面水平且足够长，其左端放置一滑块C，B、C间的动摩擦因数为μ（数值较小），A、B由不可伸长的轻绳连接，绳子处于松弛状．现在突然给C一个向右的速度v0，让C在B上滑动，当C的速度为v0时，绳子刚好伸直，接着绳子被瞬间拉断，绳子拉断时B的速度为v0．已知A、B、C的质量分别为2m、3m、m．求：①从C获得速度v0开始经过多长时间绳子刚好伸直；②从C获得速度v0开始到细绳被拉断的过程中整个系统损失的机械能．12．如图所示，真空中区域I和区域Ⅱ内存在着与纸面垂直的方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B．在区域II的上边界线上的N点固定一负的点电荷，并采取措施使之只对区域II以上空间产生影响．一带正电的粒子质量为m，电荷量为q，自区域I下边界线上的O点以速度v0垂直于磁场边界及磁场方向射入磁场，经过一段时间粒子通过区域Ⅱ边界上的O'点，最终又从区域I下边界上的P 点射出．图中N、P两点均未画出，但已知N点在O′点的右方，且N点与O′点相距L．区域I和Ⅱ的宽度为d=，两区域的长度足够大．N点的负电荷所带电荷量的绝对值为Q=（其中k为静电力常量）．不计粒子的重力，求：（1）粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径；（2）粒子在O与O′之间运动轨迹的长度和位移的大小；（3）粒子从O点到P点所用的时间及O、P两点间的距离．（二）选考题【物理选修3-3】13．下列说法正确的是（）A．空气的绝对湿度大，相对湿度一定大B．同一温度下，氮气分子的平均动能一定大于氧气分子的平均动能C．荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果D．有一分子a从无穷远处靠近固定不动的分子b，当a、b间分子力为零时，它们具有的分子势能一定最小E．一定质量的理想气体等温膨胀，一定吸收热量14．如图所示，玻璃管粗细均匀，两封闭端装有理想气体，上端气柱长30cm、下端气柱长27cm，中间水银柱长10cm．在竖直管中间接一水平玻璃管，右端开口与大气相通，管的直径与竖直部分相同，用光滑活塞封闭5cm长水银柱．现用外力缓慢推活塞恰好将水平管中水银全部推入竖直管中，此时上端气柱较原来缩短2cm，求外界大气压强为多少．2017年山东省潍坊中学高考物理一模试卷参考答案与试题解析一、本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中第1-4题，只有一项符合题目要求，第5-8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得零分．1．如图所示，在竖直面内固定一光滑的硬质杆ab，杆与水平面的夹角为θ，在杆的上端a处套一质量为m的圆环，圆环上系一轻弹簧，弹簧的另一端固定在与a处在同一水平线上的O点，O、b两点处在同一竖直线上．由静止释放圆环后，圆环沿杆从a运动到b，在圆环运动的整个过程中，弹簧一直处于伸长状态，则下列说法正确的是（）A．圆环的机械能保持不变B．弹簧对圆环一直做负功C．弹簧的弹性势能逐渐增大D．圆环和弹簧组成的系统机械能守恒【考点】功能关系；弹性势能．【分析】弹簧始终处于伸长状态，由弹簧的伸长量与弹性势能的关系分析弹性势能的变化，然后分析环的机械能的变化．【解答】解：A、由几何关系可知，当环与O点的连线与杆垂直时，弹簧的长度最短，弹簧的弹性势能最小．所以在环从a到C的过程中弹簧对环做正功，而从C到b的过程中弹簧对环做负功，所以环的机械能是变化的．故A错误，B错误；C、当环与O点的连线与杆垂直时，弹簧的长度最短，弹簧的弹性势能最小，所以弹簧的弹性势能先减小后增大．故C错误；D、在整个的过程中只有重力和弹簧的弹力做功，所以圆环和弹簧组成的系统机械能守恒．故D正确．故选：D2．如图所示，理想变压器为降压变压器，原线圈通过灯泡L1与正弦式交流电相连，副线圈通过导线与两个相同的灯泡L2和L3相连，开始时开关S处于断开状态．当S闭合后，所有灯泡都能发光．下列说法中正确的是（）A．灯泡L1和L2中的电流有效值可能相等B．灯泡L2两端的电压变小C．灯泡L1变亮，灯泡L2的亮度不变D．变压器原线圈的输入功率不变【考点】变压器的构造和原理．【分析】输出电压是由输入电压和匝数比决定的，输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，根据理想变压器的原理分析即可【解答】解：A、当S接通后，根据可知，因为是降压变压器，，则，等于灯泡的电流，是灯泡和的电流之和，则灯泡、中的有效值可能相等，故A正确；B、当S闭合后，电阻变小，输出功率变大，输出电流变大，变压器的输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率变大，输入电流变大，灯泡的电压增大，原线圈电压减小，匝数不变，故副线圈安电压减小，灯泡两端的电压变小，故B正确；C、由B可知，灯泡变亮，变暗，变压器原线圈的输入功率变大，故CD错误；故选：AB3．如图所示，匀强电场的方向平行于xOy坐标系平面，其中坐标原点O处的电势为2V，a点的坐标为（0，4），电势为8V，b点的坐标为（3，0），电势为8V，则电场强度的大小为（）A．250V/m B．200V/m C．150V/m D．120V/m【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度．【分析】根据题中的数据知道a、b两点的电势相等，通过几何关系，求出O点到ab连线的距离，由匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed可得出电场强度的大小．【解答】解：由题意可得a、b两点的电势相等，所以匀强电场的方向垂直于ab，过O点做ab的垂线相交ab于c点由几何关系得：tan∠b=，得∠b=53°Oc=Ob•sin∠b=0.03×sin53°=2.4×10﹣2mcO间的电势差为：U=8V﹣2V=6V则电场强度为：E==250V/m，故A正确故选：A4．在地球赤道上进行实验时，用磁传感器测得赤道上P点地磁场磁感应强度大小为B0．将一条形磁铁固定在P点附近的水平面上，让N极指向正北方向，如图所示，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度大小为B1；现将条形磁铁以P 点为轴旋转90°，使其N极指向正东方向，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度的大小应为（可认为地磁南、北极与地理北、南极重合）（）A．B1﹣B0B．B1+B0C．D．【考点】磁感应强度．【分析】赤道上P点地磁场磁感应强度大小为B0；条形磁铁N极指向正北方向，其分磁感应强度也向正东；条形磁铁N极指向正东方向，其分磁感应强度也向正东方向；结合矢量合成的平行四边形定则列式求解即可．【解答】解：根据题意，赤道上P点地磁场磁感应强度大小为B0；条形磁铁N极指向正北方向，其分磁感应强度也向正东，故条行磁铁在P点产生的磁感应强度为：B=B1﹣B0；条形磁铁N极指向正东方向，其分磁感应强度也向正东方向，此时两个分矢量垂直，故P点的合磁感应强度为：B′=；故选：D5．下列说法中正确的是（）A．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大B．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，但原子的能量增大C．光电子的最大初动能随入射光频率增大而增大D．在光照条件不变的情况下，对发射出来的光电子加上正向电压对光电子加速，所加电压不断增大，光电流也不断增大【考点】光电效应；氢原子的能级公式和跃迁．【分析】根据轨道半径的半径，结合库仑引力提供向心力分析电子动能的变化；当入射光子的频率大于金属的逸出功时，会发生光电效应，根据光电效应方程得出最大初动能与什么因素有关；当光电流到达最大时，称为饱和光电流．【解答】解：A、根据爱因斯坦光电效应方程E km=hγ﹣W0，入射光的频率越大，光电子的最大初动能也越大；不可见光的频率有比可见光大的，也有比可见光小的，故A错误；B、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，原子能量增大，根据k=m知，电子的动能减小；故B正确；C、根据光电效应方程可知光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，故C正确；D、在光照条件不变的情况下，对发射出来的光电子加上正向电压对光电子加速，随电压不断增大，光电流并不是不断增大，当光电流到达最大时，称为饱和光电流．饱和光电流的大小与光照强度有关，故D错误；故选：BC．6．如图所示，质量为M的斜面体放在水平面上，斜面上放一质量为m的物块，当给物块一初速度v0时，物块可在斜面上匀速下滑；若在给物块初速度v0的同时，在物块上施加一平行于斜面向下的拉力，物块可沿斜面加速运动．已知两种情况下斜面体都处于静止状态，则后一种情况和前一种情况相比（）A．物块对斜面体的压力变大B．物块对斜面体的摩擦力不变C．斜面体对地面的压力不变D．斜面体受地面的摩擦力变大【考点】物体的弹性和弹力；摩擦力的判断与计算；共点力平衡的条件及其应用．【分析】物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑时，斜面不受地面的摩擦力作用，分析此时斜面的受力情况．若沿平行于斜面的方向用力F向下推此物体，使物体加速下滑时，再分析斜面的受力情况，根据物体对斜面的作用有无变化，确定地面对斜面体有无摩擦．【解答】解：由题物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑，将滑块等效成恰好保持静止情况，对滑块和斜面整体受力分析，受重力和支持力，二力平衡；再对斜面体受力分析，斜面不受地面的摩擦力作用，此时斜面体受到重力、地面的支持力、物体对斜面的压力和沿斜面向下的滑动摩擦力，若沿平行于斜面的方向用力F向下推此物体，使物体加速下滑时，物体对斜面的压力没有变化，则对斜面的滑动摩擦力也没有变化，所以斜面体的受力情况没有改变，则地面对斜面体仍没有摩擦力，即斜面体受地面的摩擦力为零，斜面体对地面的压力不变，故BC正确，AD错误．故选：BC7．静止在水平面上的物体，受到水平拉力F的作用，在F从20N开始逐渐增大到40N的过程中，加速度a随拉力F变化的图象如图所示，由此可以计算出（g=10m/s2）（）A．物体的质量B．物体与水平面间的动摩擦因数C．物体与水平面间的滑动摩擦力大小D．加速度为2m/s2时物体的速度【考点】加速度与力、质量的关系式．【分析】水平拉力F拉静止在水平面上的物体时，在物体运动前，摩擦力随拉力的增大而增大，当拉力大于最大静摩擦力时，物体开始运动，此时物体产生的加速度与拉力的变化关系可由牛顿第二定律F合=ma得到．再根据图象的信息可求出物体的质量和滑动摩擦力．再进一步求动摩擦因数．【解答】解：ABC、当F＞20N时，根据牛顿第二定律：F﹣f=ma，得a=﹣+则由数学知识知图象的斜率k=由图得k==，可得物体的质量为5kg．将F=20N时a=1m/s2，代入F﹣f=ma得：物体受到的摩擦力f=15N由f=μF N=μmg可得物体的动摩擦因数μ，故ABC正确．D、因为图象只给出作用力与加速度的对应关系，且物体做加速度逐渐增大的加速运动，因没有时间，故无法算得物体的加速度为2m/s2时物体的速度，故D错误．故选：ABC8．如图所示，同一竖直面内的正方形导线框a、b的边长均为l，电阻均为R，质量分别为2m和m．它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面的匀强磁场区域．开始时，线框b的上边与匀强磁场的下边界重合，线框a的下边到匀强磁场的上边界的距离为l．现将系统由静止释放，当线框b全部进入磁场时，a、b两个线框开始做匀速运动．不计摩擦和空气阻力，则（）A．a、b两个线框匀速运动的速度大小为B．线框a从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间为C．从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，线框a所产生的焦耳热为mgl D．从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做功为2mgl 【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．【分析】当b刚全部进入磁场时，系统开始做匀速运动，分别对两线框列平衡方程，可得线框受到安培力大小，继而求得感应电流大小，根据欧姆定律和法拉第电磁感应定律可得系统匀速运动的速度大小，即可求得线框通过磁场的时间．当左、右两线框分别向上、向下运动2l的距离时，两线框等高，根据能量守恒得系统机械能的减少等于产生的总焦耳热．根据功能关系求解两线框组成的系统克服安培力做的功．【解答】解：A、设两线框刚匀速运动的速度为v，此时轻绳上的张力为T，则对a有：T=2mg﹣BIl ①对b有：T=mg…②I=…③E=Blv…④则：v=…⑤故A错误；B、线框a从下边进入磁场后，线框a通过磁场时以速度v匀速运动，设线框a 通过磁场的时间为t，则：t==…⑥，故B正确．C、从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，线框a只在a匀速进入磁场的过程中产生焦耳热，设为Q，由功能关系可得：2mgl﹣mgl=Q所以：Q=mgl．故C正确；D、设两线框从开始运动至a全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做的功为W，此过程中左、右两线框分别向上、向下运动2l的距离，对这一过程，由能量守恒定律有：4mgl=2mgl+3mv2+W…⑦解⑤⑥得：W=2mgl﹣．故D错误．故选：BC二、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第14题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题9．如图甲为测量重力加速度的实验装置，C为数字毫秒表，A、B为两个相同的光电门，C可以测量铁球两次挡光之间的时间间隔．开始时铁球处于A门的上边缘，当断开电磁铁的开关由静止释放铁球时，A门开始计时，落到B门时停止计时，毫秒表显示时间为铁球通过A、B两个光电门的时间间隔t，测量A、B间的距离x．现将光电门B缓慢移动到不同位置，测得多组x、t数值，画出随t变化的图线为直线，如图乙所示，直线的斜率为k，则由图线可知，当地重力加速度大小为g=2k；若某次测得小球经过A、B门的时间间隔为t0，则可知铁球经过B门时的速度大小为2kt0，此时两光电门间的距离为k．【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【分析】根据位移时间公式得出A到B过程中位移时间的表达式，得出﹣t的表达式，结合图线的斜率求出重力加速度的大小，再依据运动学公式，即可求解经过B光电门的速度，及两光电门的间距．【解答】解：小球做自由落体运动，出发点在A点，设小球在A点的速度为0，则小球从A到B的过程：x=gt2，则=gt，可知﹣t成一次函数，斜率k=，解得：g=2k．依据速度公式，则有：v B=gt0=2kt0；而两光电门的间距d==k；故答案为：2k，2kt0，k．10．实验室有一破损的双量程电压表，两量程分别是3V和15V，其内部除表头之外的电路如图所示，因电压表的表头G 已烧坏，无法知道其电学特性，但两个精密电阻R1、R2完好，测得R1=2.9kΩ，R2=12.0kΩ．（1）由此可知原表头G 满偏电流I=1mA，内阻r=100Ω；（2）现有两个表头，外形都与原表头G 相同，已知表头G1的满偏电流为1mA，内阻为50Ω；表头G2的满偏电流0.5mA，内阻为200Ω，又有三个精密定值电阻r1=100Ω，r2=150Ω，r3=200Ω．若保留R1、R2的情况下，用其中一个表头和一个精密电阻对电压表进行修复，则需选用的表头为G2，精密电阻为r3（用符号表示）．用选好的表头和精密电阻，再加上原表的精密电阻R1、R2，在右面的方框中画出修复后双量程电压表完整的电路图．（3）若用修复后的电压表测量一电阻两端的电压，用3V的量程时，表头指示的示数为0.4mA，则加在该电阻两端的电压为 2.4V．【考点】把电流表改装成电压表．【分析】（1）把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，据量程由欧姆定律原理列方程联立求解．（2）所选的表头与电阻联接后要与原表头的满偏电流，内部电阻相同，据此分析．（3）由电压与电流成正比确定电压值．【解答】解：（1）设原满偏电流为I，内阻的r，则量程为3V时：3=I当量程为15V时：15=I可求得：I=1mA，r=100Ω（2）所选的表头与电阻联接后要与原表头的满偏电流，内部电阻相同，则由所给的器材选出的组合为G2，其并联电阻为r3=200Ω，则其并联部分的内阻为100Ω，满偏电流为1mA，则可电路图如下图．（3）改装后的0.5mA对应的为3V，则0.4mA的对应电压为2.4V．故答案为：（1）1 100 （2）G2r3（3）2.4V11．如图所示，滑块A、B静止于光滑水平桌面上，B的上表面水平且足够长，其左端放置一滑块C，B、C间的动摩擦因数为μ（数值较小），A、B由不可伸长的轻绳连接，绳子处于松弛状．现在突然给C一个向右的速度v0，让C在B上滑动，当C的速度为v0时，绳子刚好伸直，接着绳子被瞬间拉断，绳子拉断时B的速度为v0．已知A、B、C的质量分别为2m、3m、m．求：①从C获得速度v0开始经过多长时间绳子刚好伸直；②从C获得速度v0开始到细绳被拉断的过程中整个系统损失的机械能．【考点】动量守恒定律；功能关系．【分析】①对C根据动量定理求解从C获得速度v0开始经过多长时间绳子刚好伸直；。