山西高三月考模拟物理试卷及答案解析.pdf
物理 太原市 高三第一次联合考试 物理 考试时间：_分钟 题型 单选题 多选题 简答题 总分 得分 单选题（本大题共 5 小题，每小题_分，共_分。）1一次课上老师拿来了一位同学所做的“探究匀变速直线运动规律”的测量记录如下表，表中“速度v”一行是这位同学用某种方法（方法不详）得到的物体在 0，1，2，3，4，5几个位置的瞬时速度。根据表中数据作出的v-t图象如图所示。则下列说法正确的是（）A.该方法可以估算小车从位置 0 到位置 5 的位移 B.该方法不可以估算小车从位置 0 到位置 5 的位移 C.v-t图中阴影部分面积可精确表示小车从位置 0 到位置 5 的位移 D.v-t图中梯形OABC的面积可粗略表示小车从位置 0 到位置 5 的位移 2甲、乙两玩具车（视为质点）沿同一方向做直线运动，某时刻经过同一地点。若以该时刻作为计时起点，得到两车的位移-时间图象如图所示。图象中的OC与AB平行，CB与OA平行，则下列说法中正确的是（）A.t1t2时间内两车的距离越来越远 B.0 t3时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度 C.0t2时间内甲车的速度和乙车的速度始终不相等 D.0t3时间内甲车和乙车的位移相等 3如图所示两个内壁光滑的倒立圆锥，底角不同，两个完全相同的小球A、B在两个圆锥内壁相同高度处分别做匀速圆周运动。关于小球A、B的运动情况，下列说法正确的是（）A.两小球做匀速圆周运动的角速度大小相同 B.两小球做匀速圆周运动的向心加速度大小相同 C.两小球做匀速圆周运动的线速度大小相同 D.两小球做匀速圆周运动的向心力大小相同 4质量为m=20 kg 的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动。02 s 内F与运动方向相反，24 s 内F与运动方向相同，物体的v-t图象如图所示。g取10 m/s2，则（）A.拉力F的大小为 100 N B.物体在 4 s 时拉力的瞬时功率为 120W C.4s 内拉力所做的功为 480J D.4s 内物体克服摩擦力做的功为 320 J 5美国在 2016 年 2 月 11 日宣布“探测到引力波的存在”。天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了 GW150914 是两个黑洞并合的事件。GW150914 是一个 36 倍太阳质量的黑洞和一个 29 倍太阳质量的黑洞并合事件。假设这两个黑洞绕它们连线上的某点做圆周运动，且这两个黑洞的间距缓慢减小。若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其它星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是（）A.这两个黑洞运行的线速度大小始终相等 B.这两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等 C.36 倍太阳质量的黑洞和 29 倍太阳质量的黑洞运行的线速度大小之比为 36:29 D.随两个黑洞的间距缓慢减小，这两个黑洞运行的周期也在减小 多选题（本大题共 3 小题，每小题_分，共_分。）6如图为处于静电场中某空腔导体周围的电场分布情况，实线表示电场线，虚线表示等势面。A、B、C为电场中的三个点，O为空腔导体内的一点。下列说法正确的是 （）A.A点的电势比B点的电势高 B.A点的电场强度小于B点的电场强度 C.导体表面的电场线与导体表面不垂直 D.将正电荷从A点移到C点，电场力做正功 7如图甲所示，一单匝圆形闭合导线框半径为r，线框电阻为R，连接一交流电流表（内阻不计）。线框内充满匀强磁场，已知该磁场磁感应强度B随时间按正弦规律变化，如图乙所示（规定向下为B的正方向），则下列说法正确的是（）A.0.005s 时线框中的感应电流最大 B.0.01s 时线框中感应电流方向从上往下看为顺时针方向 C.0.015s 时电流表的示数为零 D.00.02s 内闭合导线框上产生的热量为 8如图所示，在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一点电荷从图中A点以速度v0垂直磁场射入，速度方向与半径方向的夹角为30。当该电荷离开磁场时，速度方向刚好改变了 180。不计电荷的重力，下列说法正确的是（）A.该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线通过O点 B.该点电荷的比荷为 C.该点电荷在磁场中的运动时间为 D.该点电荷在磁场中的运动时间为 简答题（综合题）（本大题共 4 小题，每小题_分，共_分。）9.要测量两个质量不等的沙袋的质量，由于没有直接的测量工具，某实验小组选用下列器材：轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略）、砝码一套（总质量m=0.2 kg)、细线、刻度尺、秒表。他们根据已学过的物理学知识，改变实验条件进行多次测量，选择合适的变量得到线性关系，作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量。请完成下列步骤：（1）实验装置如图所示，设右边沙袋A的质量为m1，左边沙袋B的质量为m2。（2）取出质量为m的砝码放在右边沙袋中，剩余砝码都放在左边沙袋中，发现A下降，B上升。（左右两侧砝码的总质量始终不变）（3）用刻度尺测出A从静止下降的距离h，用秒表测出A下降h所用的时间t，则可知A的加速度大小a=_。（4）改变m，测量相应的加速度a，得到多组m及a的数据，作出_（填“a-m”或“”）图线。（5）若求得图线的斜率k=4 m/kgs-2，截距b=4 m/s2。则沙袋的质量m1=_kg，m2=_kg。(取g=10 m/s2)10.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A被测干电池一节B电流表 1：量程 00.6 A，内阻r=0.2C电流表 2：量程 00.6 A，内阻约为 0.1 D电压表 1：量程 03 V，内阻未知 E电压表 2：量程 015 V，内阻未知 F滑动变阻器 1：010，2 AG滑动变阻器 2：0100，1 A H开关、导线若干（1）伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。在上述器材中请选择适当的器材：A、_、_、_、H（填写选项前的字母）；（2）实验电路图应选择下图中的_（填“甲”或“乙”）；（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的UI图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E_V，内电阻r_。11.如图所示，质量M=8 kg 的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F=8 N，当小车向右运动的速度达到 3 m/s 时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2 kg 的小物块，物块与小车间的动摩擦因数=0.2，小车足够长。g=10 m/s2，求：（1）小物块放上后，小物块及小车的加速度大小；（2）从小物块放上小车开始，在 3 s 内小物块通过的位移大小。12.如图所示，四条水平虚线等间距的分布在同一竖直面上，间距均为h。在、两区间分布着完全相同，方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度的大小按B-t图变化。现有一个长方形金属线框ABCD，质量为m，电阻为R，AB=CD=L，AD=BC=2h。用一轻质的细线把线框ABCD竖直悬挂，AB边与M2N2重合（仍位于磁场中）。t0（未知）时刻磁感应强度为B0（已知），且此时刻细线恰好松弛。之后剪断细线，当CD边到达磁场区的中间位置时线框恰好匀速运动。空气阻力不计，重力加速度为g。（1）求t0的值；（2）求线框AB边到达M4N4时的速率v；（3）从剪断细线到整个线框通过两个磁场区域的过程中产生的热量。答案 单选题 1.A 2.D 3.C 4.B 5.D 多选题 6.A,B 7.B,D 8.B,C 简答题 9.（3）:；（4）a-m:；（5）3.5；1.3（每空，共 4 分）10.（1）B、D、F（每空 共 3 分）；（2）甲:；（3）1.49-1.51V，0.78-0.86（每空 共）。11.(1)2 m/s2 0.5m/s2 (2)8.4m 12.(1)(2)(3)解析 单选题 1.A 选项，v-t图象中图像与横坐标围成的面积表示物体的位移，当时间间隔较短时，所得阴影部分面积与图像与横坐标围成的面积近似相等，故该方法可以估算小车从 0 到 5 的位移，选项 A 正确，B 错误。C 选项，小车从位置 0 到位置 5 的精确位移是图像与横坐标围成的面积，即梯形OABC的面积，故 C、B 选项错误。2.A 选项，由于 OABC 是平行四边形，因此在t1t2时间内两车的距离d=x甲-x乙，不变，故错误。B 选项，平均速度 v平均=，由图可知甲、乙位移时间均相等，故平均速度也相等。C 选项，在x-t图象中，图像的斜率表示物体速度，由图可知在t1t2时间内甲、乙的斜率相等，故速度相等。D 选项，在x-t图象中，同一点的位移相等，故 D 选项正确。3.A 选项，如图所示，小球的受力图，合力F合力=mgtan=，又因为合外力提供向心力有：=m2r，所以2=，AB，故错误。B 选项，根据合外力提供向心力有：=ma，所以a=，aAaB，故错误。C 选项，根据合外力提供向心力有：=，所以v2=gh，因为高度相同所以线速度相同vAvB，故 C 选项正确。D 选项，根据合外力提供向心力有：F向心力=F合力=mgtan=，所以FA 向心力FB 向心力，故错误。4.A 选项，02 s 内F与运动方向相反，合外力ma1=Ff，24 s 内F与运动方向相同，合外力ma2=Ff，联立可得F=(ma1ma2)，由图可知a15m/s2，a21m/s2，得F=60N，f=40N 故错误。B 选项，物体在 4 s 时拉力的瞬时功率P=Fv，带入数据得P=120W，故选项 B 正确。C 选项，02 s 内F与运动方向相反，拉力做负功WF1=-FS1=-60N10m=-600J，24 s内F与运动方向相同，拉力做正功WF2=FS2=60N2m=120J，故 4s 内拉力所做的功为WF=WF1WF2-480 J，故错误。D 选项，4s 内物体克服摩擦力做的功Wf=f(S1S2)=40N12m=480J，故错误。5.A 选项，由于两个黑洞绕它们连线上的某点做圆周运动，他们运动的角速度相等，向心力由他们之间的万有引力提供，故相等，所以有m12r1=m22r2，因为质量不相等，故线速度不相等，故错误。B 选项，根据万有引力提供向心力：=m1a1，所以，同理，因为质量不相等，故向心加速度不相等，故错误。C 选项，根据，可得，故错误。D 选项，由于它们的角速度相等，故相等；对于 对于，两式相加得，故随着距离L的减小，周期T减小，D 选项正确。多选题 6.A 选项，电势沿着电场线逐渐降低，故A点的电势比B点的电势高，A 选项正确。B 选项，电场线越密集，电场强度越大，由图可知A点的电场线密集度小于B点的电场线的密集度，故A点的电场强度小于B点的电场强度，B 选项正确。C 选项，导体表面是等势面，因为电场线始终垂直与等势面，故导体表面的电场线与导体表面垂直，故错误。D 选项，由于 A、C 两点在同一等势面上，所以电荷从A点移到C点，电场力不做功，故错误。7.A 选项，由图可知B=0.1sin(100t)，磁通量BS=0.1r2sin(100t)，所以，；当 t=0.005s时i=0，故 0.005s 时线框中的感应电流不是最大，错误。B 选项，根据楞次定律 0.01s 时，磁场逐渐减小，感应电流的磁场，应该与原磁场的方向相相同，根据右手定则可知电流方向从上往下看为顺时针方向，故 B 选项正确。C 选项，0.015s 时，根据i=cos(100t)可知，瞬时电流为零，但是交流电流表测的是交变电流的有效值，而不是瞬时值，故错误。D 选项，根据公式i=cos(100t)可知，交变电流的有效值i有效=，00.02s 内闭合导线框上产生的热量Q=i有效2Rt=，带入数据可得：Q=，故 D 选项正确。8.A 选项，带电粒子在圆形磁场中的运动规律：粒子沿圆心射入，沿圆心射出，但是此题中粒子并不沿圆心射入，故其出磁场时的速度的反向延长线不通过O点，故错误。B 选项，粒子运动的轨迹如图所示，根据几何只是可知粒子做匀速圆周运动的半径，又因为，所以，故 B 选项正确。C 选项，粒子在磁场中运动的时间，故 C 选项正确，D 错误。简答题 9.(3)根据匀加速运动位移与时间的关系：，所以a=。(4)把 A、B 两小球看成一个系统，合外力F合外力=(m1m)g-(m2mg-mg)=2mgm1g-mg-m2g=(m1m2m)a，故a-m图像呈直线关系，所以应作出a-m图像。(5)由可知，代入数据可得：m1=3.5kg，m2=1.3kg。10.(1)如图甲所示由于电流表的分压作用，导致电压表测的电压不是路端电压，如图乙所示，由于电压表的分流作用，导致电流表测的电流不等于干路电流，从而导致测得的E和r不准确。为了可能准确地测量电池的电动势和内阻，如图甲所示，可以通过计算电流表分得的电压，加上电压表测得的电压，即可得准确的路段电压，从而准确的测量电池的电动势和内阻。因此必须知道电流表的精确电阻，故电流表选 B；由于干电池电动势一般为 1.5V，故电压表选择量程 03 V，选 D；如果滑动变阻器选 G：0100，当滑动变阻器滑到一半时，电流i0.03A，不到电流表量程的，不便于调节，故滑动变阻器应该选 F：010。(2)由(1)问可知，电路图应该选甲。(3)根据欧姆定律有：E=UI(rAr)，UEI(rAr)，所以截距任然是E，但斜率k=(rAr)，故E=1.491.51V，rAr0.981.06，故r0.981.060.2=0.780.86。11.（1）物块的加速度 对小车分析根据牛顿第二定律得：（2）两者速度相同时，由，得：t=2s 在开始 2s 内小物块的位移：在接下来的 1s 物块与小车相对静止，一起做加速运动，根据牛顿第二定律得：这 1s 内的位移 通过的总位移 12.（1）细线恰好松弛，线框受力分析有 因感生产生的感应电动势 联立解得 （2）线框AB边到达M4N4的过程中一直做自由落体运动 根据动能定理 解得：（3）CD边到达磁场区的中间位置时线框恰好匀速运动 线框受力分析有 因 CD 棒切割产生的感应电动势 解法一：当 CD 边到达M3N3时的速度设为v2 根据动能定理 从 CD 边穿过磁场的过程中，根据能量守恒得：重力势能减少量等于线框动能变化与电热之和 解得：解法二：线框从静止开始下落到 CD 边刚离开 M4N4的过程中，根据能量守恒得：重力势能减少量等于线框动能变化与电热之和 解得：（其它正确解法参考解法一给分）
