高三物理模拟试题二
第Ⅰ卷（选择题共40分）
一、本题共10小题；每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题由多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．
1.根据多普勒效应，下列说法中正确的有（ ）
A.当波源和观察者间有相对运动时，观察者接收到的频率一定和波源发出的频率不同
B.当波源和观察者同向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率低
C.当波源和观察者相向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高
D.当波源和观察者反向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高
2．一人骑自行车向东行驶，当车速为4m/s时，他感到风从正南方向吹来，当车速增加到7m/s时，他感到风从东南方向（东偏南45°）吹来，则风对地的速度大小为（ ）
A．7 m/s B．6 m/s C．5 m/s D．4 m/s
３．为了观察到纳米级的微小结构，需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜．有关电子显微镜的下列说法中正确的是（ ）
A.它是了利用电子物质波的波长比可见光短，因此不容易发生明显衍射
B.它是了利用电子物质波的波长比可见光长，因此不容易发生明显衍射
C.它是了利用电子物质波的波长比可见光短，因此更容易发生明显衍射
D.它是了利用电子物质波的波长比可见光长，因此更容易发生明显衍射
4．一定质量的气体（不计气体分子间相互作用的引力和斥力），其温度由T1升高到T2的过程中（ ）
A．如果气体体积膨胀并对外界做功则分子平均动能可能会减少
B．如果气体体积不变，则分子平均动能可能不变
C．气体可能吸热，内能一定增加
D．气体可能放热，内能一定增加
5．为了测定用某种物质制成的线形材料的电学特性，取了一段由该物质制成的线形材料，测量其两端的电压和通过的电流，根据实验数据描绘出的伏安特性曲线如图所示．那么这种物质可能是（ ）
A.某种纯金属
B.某种热敏电阻
C.某种超导体
D.某种绝缘材料
6．如图所示，竖直平面内固定有一个半径为R的光滑圆弧轨道，其端点P在圆心O的正上方，另一个端点Q与圆心O在同一水平面上．一只小球（视为质点）从Q点正上方某一高度处自由下落．为使小球从Q点进入圆弧轨道后从P点飞出，且恰好又从Q点进入圆弧轨道，小球开始下落时的位置到P点的高度差h应该是（ ）
A.R B.5R/4 C.3R/2 D.无论h是多大都不可能
7．正在粗糙水平面上滑动的物块，从t1时刻到时刻t2受到恒定的水平推力F的作用，在这段时间内物块做直线运动，已知物块在t1时刻的速度与t2时刻的速度大小相等，则在此过程中（ ）
A．物块可能做匀速直线运动 B．物块的位移可能为零
C．物块动量的变化一定为零 D．F一定对物块做正功
8．如图所示电路中，将三个同样规格的灯泡接入电路中，当将滑动变阻器上的滑动头从开始的中点位置向右移动时，三个灯泡消耗功率的变化情况是（
）
A．L1减小 B．L2增大
C．L2减小 D．L3增大
9．《2001年世界10大科技突破》中有一项是加拿大萨德伯里中微子观测站的研究成果．该成果揭示了中微子失踪的原因．认为在地球上观察到的中微子数目比理论值少，是因为有一部分中微子在向地球运动的过程中发生了转化，成为一个μ子和一个τ子．关于上述研究下列说法中正确的是（ ）
A．该转化过程中牛顿第二定律依然适用
B．该转化过程中中动量守恒定律依然适用
C．该转化过程中能量守恒定律依然适用
D．若新产生的μ子和中微子原来的运动方向一致，则新产生的τ子的运动方向与中微子原来的运动方向一定相反
10．超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具．其推进原理可以简化为如图所示的模型：在水平面上相距L的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽都是l，相间排列，所有这些磁场都以速度v向右匀速运动．这时跨在两导轨间的长为L宽为l的金属框abcd（悬浮在导轨上方）在磁场力作用下也将会向右运动．设金属框的总电阻为R，运动中所受到的阻力恒为f，则金属框的最大速度可表示为（ ）
A.vm= (B2L2v－fR)/B2L2
B.vm= (2B2L2v－fR)/2B2L2
C.vm= (4B2L2v－fR)/4B2L2
D.vm= (2B2L2v＋fR)/2B2L2
第Ⅱ卷（110分）
二、本题共3小题，共20分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答．
11．（7分）利用如图装置做探索弹力和弹簧伸长的关系的实验．所用的钩码每只的质量30g．实验中，先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个加挂在弹簧下端，稳定后测出相应的弹簧总长度，将数据填在表中．(弹力始终未超过弹性限度，取g=9.8m/s2)
⑴上表记录数据中有一个不合规范，它是第___组中的______数据，应记作____________．
⑵根据实验数据将对应的弹力大小计算出来并填入表内相应的空格内（保留3位有效数字）．
⑶在坐标纸中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度L之间的函数关系的图线．
⑷由图线求得该弹簧的劲度k=____________．
| 记录数据组 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 钩码总质量(g) | 0 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 |
| 弹簧总长(cm) | 6.00 | 7.11 | 8.2 | 9.31 | 10.40 | 11.52 |
| 弹力大小(N) |
|
12．（5分）某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时，游标卡尺的示数如图（3）所示，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时，游标卡尺的示数如图（4）所示，已知双缝间距为0.5mm，从双缝到屏的距离为1m，则图（3）中游标卡尺的示数为 mm．图（4）游标卡尺的示数为 mm．实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是 ，所测光波的波长为 m ．（保留两位有效数字）
 | ||||
 | ||||
 | ||||
13．（8分）现有两只定值电阻R1、R2，已知R1=2R2，一个能向外提供恒定电压的电池组，还有若干导线．
⑴试把以上器材分别画在下面的甲图和乙图中标有A、B、C、D字样的接线柱上，使它们各自组成一个完整的电路（所用电表均为理想电表，量程也总能满足要求）．并能满足以下要求：当电键S断开时，电表指针偏转到某一位置，当电键S闭合时，电表的示数为S断开时的3倍．
⑵在满足以上要求的情况下，图甲中电键S断开和闭合两种情况下，外电路消耗的电功率之比为__________．
⑶在满足以上要求的情况下，图乙中电键S断开和闭合两种情况下，R2上消耗的电功率之比为__________．
三、本题共7小题，90分．解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
14. （10分）如图所示，离水平地面高1.5L的一个光滑小定滑轮上，静止地搭着一根链条．该链条长为L，质量为m （可以看作质量分布均匀）．由于受到一个小小的扰动，链条开始无初速滑动，最后落到水平面上．⑴当该链条的一端刚要接触地面的瞬间（整个链条还在空间），链条的速度是多大？⑵现在用一根细绳的一端a系住链条的一端，轻绳跨过定滑轮后，将绳拉紧，并在其另一端b用竖直向下的力F缓慢地拉链条，使它仍然搭到定滑轮上去，最终重新静止在定滑轮上，那么拉力F做的功是多少？（不计空气阻力．）
15 
．（12分）如图所示，用长为L的细绳悬挂着质量为M的小球，今有一质量为m的子弹以水平速度v击中小球并留在其中，为保证小球能在竖直平面内运动而悬线不会松驰，v必须满足什么条件？
16. （12分）光子具有动量，因此光找到物体表面被反射或被吸收时，都会对物体产生压力．利用这一原理，可以用太阳光作为探测器进行宇宙航行的动力．科学家们设计的一种探测器有8张三角形的帆象风车那样安装在探测器的周围，总面积达S=104m2，并始终保持正对着太阳．通过帆上的反光膜反射太阳光，利用太阳光对帆的压力使探测器得到加速．该探测器的总质量为m=500kg．它所在的区域内每平方米面积上获得的太阳光功率为P=1kW，设反光膜能将太阳光全部反射．求：⑴太阳光对帆的总压力F是多大？⑵在太阳光的作用下，该探测器的速度每天可以增加多少？
17.（12分）一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动，于是在绳上形成一列简谐波．求：⑴若从波传到平衡位置在x=1处的M质点时开始计时，那么经过的时间Δt等于多少时，平衡位置在x=4.5处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置？在图中准确画出当时弹性绳上的波形．⑵从绳的左端点开始做简谐运动起，当它通过的总路程为88cm时，N质点振动通过的总路程是多少？
18.（14分）如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，∠A=30°，∠C=90°，BC边的长为L．一个大光屏MN与BC平行，到BC的距离也是L．三棱镜材料的折射率是n=
．一束平行光平行于AC方向射到三棱镜是AB面上．求：⑴用作图法画出光屏上被照亮的部分，并求被照亮部分的宽度．⑵光屏移动到什么位置才能消除两个照亮部分之间的阴影区？
19. （14分）如图所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场，左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右，其宽度为L；中间区域匀强磁场的磁感强度大小为B、方向垂直纸面向外；右侧匀强磁场的磁感强度大小也为B、方向垂直纸面向里.一个带正电的粒子(质量m，电量q，不计重力)从电场左边缘a点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到了a点，然后重复上述运动过程.求：
(1)中间磁场区域的宽度d.
(2)带电粒子从a点开始运动到第一次回到a点时所用的时间t.
20．（16分）如图所示，滑块A1A2由轻杆连结成一个物体，其质量为M，轻杆长L 。滑块B的质量为m ，长L/2 ，其左端为一小槽，槽内装有轻质弹簧。开始时，B紧贴A，使弹簧处在压缩状态。今突然松开弹簧，在弹簧作用下整个系统获得动能EK ，弹簧松开后，便离开小槽并远离物体A1A2
。以后B将在A1和A2之间发生无机械能损失的碰撞。假定整个系统都位于光滑的水平面上，求物块B的运动周期。
答案：
1．C 2．C 3．Ａ 4．CD 5．A 6．D 7．AD 8．ABD 9．BC 10．C
11．⑴3，弹簧总长，8.20 ⑵0，0.294，0.558，0.882，11.8，14.7 ⑶略 ⑷27N/m
12．11.4 16.7 减小测量的绝对误差（或提高测量的精确度）
13．⑴如右图 ⑵1∶3 ⑶1∶9
14．⑴从图中可以看出该过程链条重心下降的高度为3L/4
链条下落过程用机械能守恒定律：
解得
⑵从图中可以看出该过程链条重心上升的高度为5L/4
将链条拉回的全过程用动能定理： 
因此
15．翰林汇 15 15
v≤
，v≥
16．⑴设探测器的帆时间t内接受到的光子总数为n，则PSt=nE
其中E是每个光子的能量
对这些光子用动量定理，设它们受到的总作用力是F，则Ft=nž2p
其中p是每个光子的动量
而E=pc
由以上得F=2PS/c
带入数据得F=0.0667N……
根据牛顿第三定律，太阳光对帆的总压力也是F=0.0667N
⑵在一天时间内对探测器用动量定理Ft=mΔv 得Δv=11.5m/s
17．⑴2.25s，⑵16cm
18． ⑴图如右所示．2L
⑵将屏向左移到图中虚线所示处，距BC边L/6．
19． (1)电场中加速，由动能定理得
∴
①
磁场中偏转，由牛顿第二定律得
∴ 
②
可见在两磁场区粒子运动半径相同，如图，三段圆弧的圆心组成的三角形△O1O2O3是等边三角形，其边长为2r ③
∴
④
(2)电场中，
⑤
中间磁场中，
⑥
右侧磁场中，
⑦
则
⑧
20．设弹簧松开后A1A2物体与物体B的速度各为V和v ，则有
① 
②
解得 
， 
B和A碰撞前后 
③
④
联立③和④式解得 
⑤
即碰撞前后，B相对A1A2的速度
的大小不变，只改变方向。
同理可证明，当B与A1碰撞后，也有同样的结果，即相对A1A2
，B在以大小不变的相对速度作往返运动。运动的周期为 