高三物理模拟(第5次)
第Ⅰ卷(选择题共40分)
一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分．每小题有四个选项，其中至少有一项是正确的，全部选正确得4分，选对但不全的得2分，不选或错选者不得分)
1．一定质量的气体在恒温下体积膨胀，下列说法中正确的是
A．气体分子的总数目将增多 B．气体分子的平均速率将减小
C．气体的密度将减小 D．容器壁受到气体分子的平均冲力将增大
2．如图所示是一个质点做简谐运动时的位移和时间的关系图象，由图可以判断在t=t1时刻，质点的有关物理量的情况是
A．速度为正，加速度为负，回复力为负
B．速度为正，加速度为正，回复力为正
C．速度为负，加速度为负，回复力为正
D．速度为负，加速度为正，回复力为负
3．如图所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象，这个实验表明
A．光是电磁波 B．光是一种横波
C．光是一种纵波 D．光是概率波
4．宇宙飞船绕地球作匀速圆周运动，若已知飞船绕地球飞行的周期和地球的半径，由此可估算出飞船
A．离地面的高度 B．飞行的速率 C．所受的向心力 D．在该高度处的重力加速度
5．如图所示，竖直放置的螺线管通以电流，螺线管正下方的水平桌面上有一个导体圆环，当螺线管中所通的电流发生下列图示的哪种变化时，导体圆环会受到向上的安培力
6．一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与磁撞前相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小△v和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为
A △v＝0 B △v＝12m/s C W＝0 D W＝10.8J
7．一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A点运动到B点，在此过程中该电荷作初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点电场强度EA、EB及该电荷的A、B两点的电势能εA、、εB之间的关系为
A EA＝EB B EA＜EB C εA＝εB D εA＞εB
8．粗细均习的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是
9．光子不仅有能量，还有动量，光照射到某个面上就会产生压力，宇宙飞船可以采用光压作为动力．给飞船安上面积很大的薄膜，正对着太阳光，靠太阳光在薄膜上产生压力推动宇宙飞船前进．第一次安装的是反射率极高的薄膜，第二次安装的是吸收率极高的薄膜，那么
A．安装反射率极高的薄膜，飞船的加速度大
B.安装吸收率极高的薄膜，飞船的加速度大
C.两种情况下，由于飞船的质量一样，飞船的加速度大小都一样
D．两种情况下，飞船的加速度不好比较
10.把一个曲率半径很大的凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让单色光从上方射人(如图甲)，这时可以看到亮暗相间的同心圆(如图乙)．这个现象是牛顿首先发现的，这些同心圆叫做牛顿环，为了使同一级圆环的半径变大(例如从中心数起的第二道圆环)，则应
A．将凸透镜的曲率半径变大 B．将凸透镜的曲率半径变小
C．改用波长更长的单色光照射 D．改用波长更短的单色光照射
第Ⅱ卷(非选择题共110分)
二、实验题（20分）
11.如图是示波器的面板图，若要测量外部交流电压信号，应将信号输入线接在
和
接线柱上．这时“衰减”旋钮不能置于“∞”，“扫描范围”不能置于
挡．若信号水平方向的幅度过小或过大，应该用
旋钮进行调整．若信号图形过于偏于屏幕下方，应该用
旋钮进行调整．
12．在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F—x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为 ，图线不过原点的原因是于 .
13．如图甲所示是一种测量电容的实验电路图，实验是通过对高阻值电阻放电的方法，测出电容器充电至电压U时所带电荷量Q，从而再求出待测电容器的电容C．某同学在一次实验时的情况如下：
a．按如图甲所示电路图接好电路；
b．接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使小量程电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数是I0=490μA，电压表的示数U0=8．0V，I0、U0分别是电容器放电时的初始电流和电压；
c．断开开关S，同时开始计时，每隔5s或10s测读一次电流i的值，将测得数据填人表格，并标示在图乙的坐标纸上(时间t为横坐标，电流i为纵坐标)，结果如图中小黑点所示．
(1)在图乙中画出i—t图线；
(2)图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是 ；
(3)该电容器电容为 F(结果保留两位有效数字)；
(4)若某同学实验时把电压表接在E、D两端，则电容的测量值比它的真实值 (填“大”、“小”或“相等”)．
三、本题共7小题，90分．
14．（15分）中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，观测到它的自转周期为T=
。向该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。（引力常数G=6.67×10－11m3/）
15．（18分）两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感B=0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨的电阻很小，可不计。导轨间的距离l=0.20m。两根质量均为m=0.10kg的平行杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的为电阻R=0.50Ω，在t=0时刻，两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行，大小为0.20N的作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动。经过t=0.5s，金属杆甲的加速度a=1.37m/s2，问此时两金属杆的速度各为多少？
16．(12分)透明光学材料制成的棱镜的正截面为等腰直角三角形，其折射率为n=
．一束波长为564nm的单色光与底面平行射向棱镜(如图)，人射点为O(0距A的距离小于
AC)．求：
(1)此单色光在棱镜中的波长；
(2)这束光从哪个面首先射出?出射光线的方向如何?计算后回答并画出光路图．
17．(12分)质量为M的小车置于水平面上,小车的上表面由光滑的1／4圆弧和光滑平面组成，圆弧半径为R．车的右端固定有一不计质量的弹簧．现有一质量为m的滑块从圆弧最高处无初速下滑(如图)，与弹簧相接触并压缩弹簧．求：
(1)弹簧具有的最大的弹性势能；(2)当滑块与弹簧分离时小车的速度．
18. (13分)如图所示，两块垂直纸面的平行金属板A、B相距d=10.0 cm，B板的中央M处有一个α粒子源，可向各个方向射出速率相同的α粒子，α粒子的荷质比q／m=4.82×107
C／kg.为使所有α粒子都不能达到A板，可以在A、B板间加一个电压，所加电压最小值是U0=4.15×104 V；若撤去A、B间的电压，仍使所有α粒子都不能到达A板，可以在A、B间加一个垂直纸面的匀强磁场，该匀强磁场的磁感应强度B必须符合什么条件?
19.(14分)如图所示，两个电阻器的阻值分别为R和2R，其余电阻不计，电容器的电容为C，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，金属棒ab、cd的长度均为l，当棒ab以速度v沿金属导轨向左匀速运动，而棒cd以速度2v沿金属导轨向右匀速运动时，电容C所带的电荷量为多大?哪一个极板带正电?
20. (17分)如图甲所示，在图的右侧MN为一竖直放置的荧光屏，O点为它的中点，OO′与荧光屏垂直，且长度为L，在MN的左侧空间存在着一宽度也为L、方向垂直纸面向里的匀强电场，场强大小为E．乙图是从右边去看荧光屏得到的平面图，在荧光屏上以O点为原点建立如图乙所示的直角坐标系．一细束质量为m、电荷量为q的带正电的粒子以相同的初速度Vo从O′点沿O′O方向射入电场区域．粒子的重力和粒子间的相互作用都忽略不计．
(1)若再在MN左侧空间加一个宽度也为L的匀强磁场，使得荧光屏上的亮点恰好位于原点O处，求这个磁场的磁感应强度B的大小和方向；
(2)如果磁场的磁感应强度B的大小保持不变，但把方向变为与电场方向相同，则荧光屏上的亮点位于图乙中的A点，已知A点的纵坐标y=L，求A点横坐标的数值(最后结果用L和其他常数表示)．
高三物理模拟(第5次)答案
一、选择题（每小题4分，共40分.全部选正确得4分，选对但不全的得2分，不选或错选者不得分）
1C 2B 3 B 4ABD 5D 6．BC 7．AD 8．B 9A 10AC
二、实验题（第11题5分，第12题6分，第13题9分，共20分.）
11、（5分）y输入，地；外x；9（或x增益）；6（或↑↓）（每空1分）
12、（6分）200N/m，弹簧自身的重力（每空3分）
13、（9分）（1）图略；（2分） （2）电容器充电到电压为U0时所带的电荷量；（2分）
（3）1.0×10-3；（3分） （4）小
三、共90分
14．考虑中子是赤道外一块物质，只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体所需的向心力时，中子星才不会瓦解。
设中子星的密度为
，质量为M ，半径为R，自转角速度为
，位于赤道处的小块物为m，则有
① 
② 
③ 由以上各式得
④ 代入数据解得
.
15．设任一时刻t两金属杆甲、乙之间的距离为x，速度分别为v1和v2,经过很短的时间△t，杆甲移动距离v1△t，杆乙移动距离v2△t，回路面积改变
由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势
回路中的电流 
杆甲的运动方程
由于作用于杆甲和杆乙的安培力总是大小相等，方向相反，所以两杆的动量
时为0）等于外力F的冲量
联立以上各式解得
代入数据得
16、（12分） （1）n=
λn=
=400nm（4分）
（2分）
在AC面上，
=n= ∴sinr=
,r=30°（2分）
折射光线射向AB面，入射角i=90°-15°=75°
∵sinC0=
，∴i＞C0=45°，在AB面上发生全反射（2分）
光线又射向BC面，入射角为30°，
somr′=nsin30°=
∴r′=45°
光线首先从BC面射出，与BC界面成45°角或与AB面平行。（2分）
17、（12分）（1）滑块将弹簧压缩得最多时，弹簧的弹性势能最大，这时小车与滑块的速度均为零（2分）
Ep=mgR（2分）
（2）设滑块与弹簧分离时，滑块速度为V1，小车速度为V2，0=mv1-Mv2（3分）
mgR=mv2-mv02=×0.5×（4-1）J=0.75J（2分）
18. (13分)设速率为v,在电场力作用下最容易到达A板的是速度方向垂直B板的α粒子(2分)
由动能定理得: qU=
mv2 (2分)
加磁场后,速率为v的α粒子的轨道半径为d/2，只要轨迹与AB板都相切的α粒子打不到板即可.与此对应的磁感应强度就是B的最小值. (2分)
因为:Bqv=
(2分)
由上两式得:B=
·
=0.83 T (3分)
即磁感应强度B应满足B≥0.83 T (2分)
19.(14)解:在abfe回路中,ab棒产生感应电动势,E1=Blv (2分)
abfe回路中的感应电流
I=
(2分)
UR=Ufe=IR=
(2分)
而右方电路不闭合,则
Ucd=2E=2Blv (2分)
电容器两端电压
Uc=Uce=Ucd+Ufe=
(2分)
因为C=
所以Q=C·Uc=
(4分)
由右手定则可知,电容器右侧电势高于左侧的电势,故电容器的右极板带正电. (2分)
20、（17分）
（1）粒子若直线前进，应加一竖直向上的匀强磁场（2分）
由qE=qv0B 有B=
（2分）
（2）如果加一个垂直纸面向里、大小为B=的匀强磁场，粒子在垂直于磁场的
平面内的分运动是匀速圆周运动（见图），在荧光屏上y=L，由R2=L2-(R-y)2
有R=
L（2分） R为圆的半径，圆弧所对的圆心角θ=60°（2分）
粒子在电场方向上作匀加速运动，加速度a=qEm（2分）粒子在磁场中运动时间t=
（2分）
粒子在电场的横向位移，即x方向上的位移x=
（2分）
∵qv0B=
,∴B=
（2分） 化简为x=
（1分）