上海市西實(shí)驗(yàn)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理模擬試卷含解析

上海市西實(shí)驗(yàn)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理模擬試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示,金屬桿ab靜放在水平固定的“U”形金屬框上,整個(gè)裝置處于豎直向上的磁場中,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí),桿ab總保持靜止,則

A.桿中感應(yīng)電流方向是從b到a

B.桿中感應(yīng)電流大小保持不變

C.金屬桿所受安培力大小保持不變

D.金屬桿所受安培力水平向右參考答案：B2.（單選）許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動了物理學(xué)的發(fā)展，促進(jìn)了人類文明．以下對幾位物理學(xué)家所作的科學(xué)探究，敘述正確的是

A．牛頓用實(shí)驗(yàn)的方法測出引力常量G

B．伽利略用斜面實(shí)驗(yàn)和邏輯推理證明了所有自由落體運(yùn)動的加速度相同

C．開普勒用數(shù)據(jù)歸納的研究方法發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律

D．胡克用邏輯推理的方法得出了胡克定律參考答案：B3.如圖所示，一彈簧秤上端固定，下端拉住活塞提起氣缸，活塞與氣缸間無摩擦，氣缸內(nèi)裝一定質(zhì)量的理想氣體，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)使缸內(nèi)氣體的溫度升高，則在此過程中，氣體體積V與彈簧秤拉力F的變化情況是

（

）A．V增大，F(xiàn)增大

B．V增大，F(xiàn)不變

C．V不變，F(xiàn)不變

D．V增大，F(xiàn)減小參考答案：B4.（單選）如圖，水平地面上有一木箱，木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，木箱在與水平夾角為θ的拉力F作用下做勻速直線運(yùn)動．在θ從0逐漸增大到90°的過程中，木箱的速度始終保持不變，則拉力F的功率（）A．一直增大B．一直減小C．先減小后增大D．先增大后減小參考答案：【考點(diǎn)】：功率、平均功率和瞬時(shí)功率．【專題】：功率的計(jì)算專題．【分析】：在θ從0逐漸增大到90°的過程中，木箱的速度保持不變，說明物體受力始終平衡，受力分析后正交分解表示出拉力F，由水平方向受力平衡可得，F(xiàn)在水平方向的分力始終等于摩擦力，由于摩擦力逐漸減小，故F在水平方向的分力減小，由P=Fv可得拉力F的功率變化：解：A、對物體受力分析如圖：因?yàn)槲矬w勻速運(yùn)動，水平豎直方向均受力平衡：水平方向：Fcosθ=μ（mg﹣Fsinθ）①豎直方向：FN+Fsinθ=mg②f=μFN=Fcosθ③θ從0逐漸增大到90°的過程中，由于支持力逐漸減小，故摩擦力逐漸減小，故F在水平方向的分力減小，由P=Fvcosθ=fv，可得拉力F的功率一直減?。蔄CD錯(cuò)誤，B正確．故選：B【點(diǎn)評】：本題為平衡條件的應(yīng)用問題，受力分析后應(yīng)用平衡條件求解即可，關(guān)鍵要注意P=Fv公式中要求F與v同方向．5.下列說法中正確的是A．物體的加速度為零，其速度一定為零B．物體的加速度減小，其速度一定減小C．物體的加速度越小，其速度變化越小D．物體的加速度越大，其速度變化越快參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）兩個(gè)額定電壓為220V的白熾燈L1和L2的U－I特性曲線如圖所示。L2的額定功率約為_______W；現(xiàn)將L1和L2串聯(lián)后接到220V的電源上，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)，此時(shí)L2的實(shí)際功率約為________W。參考答案：答案：99，17.57.圖12（a）是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。重力加速度取g。

（1）為了平衡小車受到的阻力，應(yīng)適當(dāng)抬高木板的

端（填“左”或“右”）。

（2）細(xì)砂和小桶的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，實(shí)驗(yàn)要求m

M（填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)于”）。該實(shí)驗(yàn)的原理是，在平衡小車受到的阻力后，認(rèn)為小車受到的合外力是

，其值與真實(shí)值相比

（填“偏大”或“偏小”），小車受到合外力的真實(shí)值為

。

（3）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0．02s，一位同學(xué)按要求打出一條紙帶如圖12（b）所示，在紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)l、2間的距離S12=____cm，計(jì)數(shù)點(diǎn)4的速度v4=

m/s，小車的加速度a=

m/s2。

（4）保持細(xì)砂和砂桶的質(zhì)量不變，改變小車的質(zhì)量M，分別得到小車的加速度a與其對應(yīng)的質(zhì)量M，處理數(shù)據(jù)的恰當(dāng)方法是作

（填“a-M”或“a-”）圖象。

（5）保持小車的質(zhì)量不變，改變細(xì)砂的質(zhì)量，甲、乙、丙三位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別作出了小車的加速度a隨合外力F變化的圖線如圖12（c）、（d），（e）所示。

圖（c）中的圖線上部出現(xiàn)了彎曲，偏離了原來的直線，其主要原因是

。圖（d）中的圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是

。圖（e）中的圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是

。參考答案：8.一個(gè)中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng),生成一個(gè)氘核,其核反應(yīng)方程式為_________________.該反應(yīng)放出的能量為Q,則氘核的比結(jié)合能為_____________________參考答案：；9.2012年11月23日上午，艦載機(jī)殲-15在我國首艘航母“遼寧航”上成功起降．可控核反應(yīng)堆是驅(qū)動航空母艦的理想設(shè)備，其工作原理是利用重核裂變反應(yīng)釋放出大量核能獲得動力．是若干核反應(yīng)的一種，其中n為中子，X為待求粒子，為X的個(gè)數(shù)，則X是

（選填“質(zhì)子”、“中子”或“電子”），＝

．參考答案：中子，210.地球的半徑約為R=6400千米，A、B兩顆人造地球衛(wèi)星沿圓軌道繞地球運(yùn)行，它們離地球表面的高度分別為hA=3600千米，hB=1700千米，那末A、B兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行速率之比VA:VB=____________，運(yùn)行周期之比TA:TB=____________。參考答案：、11.如圖a所示是打樁機(jī)的簡易模型．質(zhì)量m=1kg的物體在拉力F作用下從與釘子接觸處由靜止開始運(yùn)動，上升一段高度后撤去F，到最高點(diǎn)后自由下落，撞擊釘子后物體不再彈起，將釘子打入一定深度．若以初始狀態(tài)物體與釘子接觸處為零勢能點(diǎn)，物體上升過程中，機(jī)械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖b所示．不計(jì)所有摩擦，g=10m/s2．物體上升過程所受拉力F=

N；在整個(gè)過程中距初始位置

m處物體的重力勢能與動能相等．參考答案：12；0.6【考點(diǎn)】功能關(guān)系；動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化．【分析】根據(jù)功能原理列式可知E﹣h圖象的斜率等于拉力，根據(jù)機(jī)械能守恒計(jì)算重力勢能與動能相等時(shí)問題的高度．【解答】解：根據(jù)功能原理得：△E=F△h，得F=，可知E﹣h圖象的斜率等于拉力，為：F==N=12N；由圖可知，物體的機(jī)械能最大為12J，下落的過程中機(jī)械能守恒，物體的重力勢能與動能相等時(shí)，均為6J，即：mgh=6J，解得：h=0.6m．故答案為：12；0.612.坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一波源，能產(chǎn)生沿軸正向傳播的簡諧波，時(shí)刻的波形圖如圖所示。已知這列波在P點(diǎn)出現(xiàn)兩次波峰的最短時(shí)間是，則這列波的波速為

，從時(shí)開始計(jì)時(shí)處的質(zhì)點(diǎn)R第一次到達(dá)波谷所用的時(shí)間為

。參考答案：1O(3分)

0.813.一質(zhì)量為M=1.2kg的物塊靜止在光滑水平桌面上，一質(zhì)量為m=20g的子彈以水平速度v0=100m/s射入物塊，在很短的時(shí)間內(nèi)以水平速度10m/s穿出．則子彈穿出木塊時(shí)，子彈動量改變量的大小為1.8kg?m/s，木塊獲得的水平初速度大小為1.5m/s．參考答案：考點(diǎn)：動量守恒定律．分析：子彈穿過木塊的過程系統(tǒng)動量守恒，應(yīng)用動量的計(jì)算公式與動量守恒定律可以求出動量的該變量與木塊的速度．解答：解：子彈動量的該變量：△p=mv﹣mv0=0.020×10﹣0.020×100=﹣1.8kg?m/s，負(fù)號表示方向；子彈穿過木塊過程系統(tǒng)動量守恒，以子彈的初速度方向?yàn)檎较颍蓜恿渴睾愣傻茫簃v0=mv+Mv′，代入數(shù)據(jù)解得：v′=1.5m/s；故答案為：1.8；1.5．點(diǎn)評：本題考查了求動量的變化量、求速度，應(yīng)用動量的計(jì)算公式、動量守恒定律即可正確解題．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（14分）（1）在做“用多用表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件”的實(shí)驗(yàn)中，有這樣兩步操作：①選擇“—10”擋，將紅、黑表筆分別接A、B點(diǎn)時(shí)，無電壓，紅、黑表筆分別接B、A點(diǎn)時(shí)，也無電壓；②選擇“Ω—×100”擋，將紅、黑表筆分別接A、B點(diǎn)時(shí)，指針幾乎沒有什么偏轉(zhuǎn)，而將紅、黑表筆分別接B、A點(diǎn)時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)很大角度。據(jù)此，我們可以判斷黑箱內(nèi)電學(xué)元件接法，可能是圖中的（2）甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路測電源電動勢E及電阻R1和R2的阻值。實(shí)驗(yàn)器材有：待測電源E（不計(jì)內(nèi)阻），待測電阻R1，待測電阻R2，電壓表V（量程為1.5V，內(nèi)阻很大），電阻箱R（0-99.99），單刀單擲開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2，導(dǎo)線若干。

①先測電阻R1的阻值。請將甲同學(xué)的操作補(bǔ)充完整：閉合S1，將S2切換到，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)r和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U1，保持電阻箱示數(shù)不變，

，讀出電壓表的示數(shù)U2。則電阻R1的表達(dá)式為R1=

。②甲同學(xué)已測得電阻R1=4.8，繼續(xù)測電源電動勢E和電阻R2的阻值.該同學(xué)的做法是：閉合S1，將S2切換到，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖所示的

-圖線，則電源電動勢E=

V，電阻R2=

。③利用甲同學(xué)設(shè)計(jì)的電路和測得的電阻R1，乙同學(xué)測電源電動勢E和電阻R2的阻值的做法是：閉合S1，將S2切換到b，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出相應(yīng)的-圖線，根據(jù)圖線得到電源電動勢E和電阻R2.這種做法與甲同學(xué)的做法比較，由于電壓表測得的數(shù)據(jù)范圍

（選填“較大”、“較小”或“相同”），所以

同學(xué)的做法更恰當(dāng)些。參考答案：（1）D；（2）①將S2切換到b；R；②1.43（或）；1.2；③較小；甲

15.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中：（1）其中有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．在水平位置的方木板上固定一張白紙，用圖釘把橡皮條的一端固定在方木板上，另一端拴上兩個(gè)繩套，通過細(xì)繩同時(shí)用兩個(gè)彈簧測力計(jì)（平行方木板）互成角度地拉橡皮條，使它與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一點(diǎn)O，在白紙上用鉛筆記下O點(diǎn)的位置和讀出兩測力計(jì)的示數(shù)F1和F2．B．只用一彈簧測力計(jì)，通過細(xì)繩拉橡皮條，使它的伸長量與用兩個(gè)測力計(jì)拉時(shí)相同，讀出示數(shù)F′和記下F′的方向．請指出以上步驟中的錯(cuò)誤或疏漏：A中是未計(jì)下F1、F2的方向，；B中是應(yīng)將結(jié)點(diǎn)拉到原來位置O點(diǎn)．（2）某同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)過程中必須注意以下幾項(xiàng)：A．兩根細(xì)繩必須等長B．橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上C．讀數(shù)時(shí)視線要正對彈簧測力計(jì)的刻度D．兩拉力之間的夾角不要太小，也不太大．其中正確的是CD．參考答案：考點(diǎn)：驗(yàn)證力的平行四邊形定則．版權(quán)所有分析：（1）步驟A中只有記下兩條細(xì)繩的方向，才能確定兩個(gè)分力的方向，進(jìn)一步才能根據(jù)平行四邊形定則求合力；步驟B中只有使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同樣的位置O，才能表示兩種情況下力的作用效果相同；（2）實(shí)驗(yàn)要操作方便，盡量減小誤差，兩分力夾角不宜太大，也不宜太小，彈簧要與紙面平行．解答：解：（1）力的合成遵循平行四邊形定則，力的圖示法可以表示出力的大小、方向和作用點(diǎn)，因而要表示出分力，必須先測量出其大小和方向，故步驟C中遺漏了方向；合力與分力是一種等效替代的關(guān)系，替代的前提是等效，實(shí)驗(yàn)中合力與分力一定產(chǎn)生相同的形變效果，故步驟E中遺漏了使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同樣的位置；故答案為：C、E、記下兩條細(xì)繩的方向，使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同樣的位置．（2）為減小實(shí)驗(yàn)過程中的偶然誤差，就要設(shè)法減小讀數(shù)誤差，兩個(gè)分力的大小不一定要相等，繩子的長短對分力大小和方向亦無影響，故A、B錯(cuò)誤；讀數(shù)時(shí)視線正對彈簧測力計(jì)的刻度能減小偶然誤差，故C正確；兩個(gè)拉力的夾角過大，合力會過小，量取理論值時(shí)相對誤差變大，夾角太小，會導(dǎo)致作圖困難，也會增大偶然誤差，故D正確；故選CD．點(diǎn)評：本題涉及力的合成實(shí)驗(yàn)的原理，要明確力的圖示法和力的作用效果；減小實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差要從實(shí)驗(yàn)原理角度出發(fā)，減小偶然誤差主要要從讀數(shù)考慮！四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（8分）如圖所示，質(zhì)量的物體，以的初速度沿粗糙的水平面向右運(yùn)動，物體與地面間的動摩擦因數(shù)；同時(shí)物體受到一個(gè)與運(yùn)動方向相反的的的作用，經(jīng)過，撤去外力，求物體滑行的總位移。參考答案：解析：設(shè)以初速度的方向（向右）為正方向，由牛頓第二定律：

1分

物體從的初速度到速度減為零所用的時(shí)間和位移分別為

1分

1分

在作用后，由于，物體將反向（向左）做加速度運(yùn)動，加速度為

1分

再經(jīng)過，物體從初速度為零做反向加速運(yùn)動，位移為，則

1分

當(dāng)撤去后，物體在摩擦阻力作用下做勻減速運(yùn)動，運(yùn)動方向還是向左，其加速度為

1分

撤去時(shí)物體具有的速度，繼續(xù)運(yùn)動的位移為，則

1分

所以，物體運(yùn)動的總位移為

1分17.（計(jì)算）下圖是導(dǎo)軌式電磁炮實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．兩根平行長直金屬導(dǎo)軌沿水平方向同定，其間安放金屬滑塊（即實(shí)驗(yàn)用彈丸）．滑塊可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸．電源提供的強(qiáng)大電流從一根導(dǎo)軌流入，經(jīng)過滑塊，再從另一導(dǎo)軌流同電源．滑塊被導(dǎo)軌巾的電流形成的磁場推動而發(fā)射．在發(fā)射過程中，該磁場在滑塊所在位置始終可以簡化為勻強(qiáng)磁場，方向垂直于紙面，其強(qiáng)度與電流的關(guān)系為B=kI，其中比例常量k=2.5×l0－6T/A．已知兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距為l=3.0×10－2m，滑塊的質(zhì)量為m=3.0×10－2kg，滑塊沿導(dǎo)軌滑行5m后獲得的發(fā)射速度為v=3.0×103m/s（此過程視為勻加速運(yùn)動）． （1）求發(fā)射過程巾金屬滑塊的加速度大小； （2）求發(fā)射過程中電源提供的電流強(qiáng)度大??；（3）若電源輸出的能量有9%轉(zhuǎn)化為滑塊的動能，則發(fā)射過程巾電源的輸出功率和輸出電壓各是多大？

參考答案：（1）9×105m/s2；（2）6.0×105A；（3）750V知識點(diǎn):安培力；勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系；牛頓第二定律解析：（1）由勻加速運(yùn)動公式

a==9×105m/s2

（2）由安培力公式和牛頓第二定律，有

F=IBl=kI2l，kI2l=ma因此

I==6.0×105A

（3）滑塊獲得的動能是電源輸出能量的，即P△t×9%=mv2發(fā)射過程中電源供電時(shí)間△t=×10-2s

所需的電源輸出功率為P==4.5×108W

由功率P=IU，解得輸出電壓

U==750V18.如圖所示，AB和CDO都是處于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道，OA處于水平位置．AB是半徑為R=2m的圓周軌道，CDO是半徑為r=1m的半圓軌道，最高點(diǎn)O處固定一個(gè)豎直彈性檔板．D為CDO軌道的中央點(diǎn)．BC段是水平粗糙軌道，與圓弧形軌道平滑連接．已知BC段水平軌道長L=2m，與小球之間的動摩擦因數(shù)μ=0.4．現(xiàn)讓一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球P從A點(diǎn)的正上方距水平線OA高H處自由落下．（取g=1