2021-2022學(xué)年山西省長治市第十中學(xué)高三物理模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年山西省長治市第十中學(xué)高三物理模擬試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選題）如圖所示，豎直平面內(nèi)有水平向左的勻強電場E，M點與P點的連線垂直于電場線，M點與N在同一電場線上．兩個完全相同的帶等量正電荷的粒子，以相同大小的初速度v0分別從M點和N點沿豎直平面進入電場，M點的粒子與電場線成一定的夾角進入，N點的粒子垂直電場線進入，兩粒子恰好都能經(jīng)過P點，重力不計．在此過程中，下列說法正確的是（）A．兩粒子到達P點的速度大小可能相等B．電場力對兩粒子做功一定不相同C．兩粒子到達P點時的電勢能都比進入電場時小D．兩粒子到達P點所需時間一定不相等參考答案：BD【考點】勻強電場中電勢差和電場強度的關(guān)系．【專題】定性思想；推理法；電場力與電勢的性質(zhì)專題．【分析】分析初末位置的電勢差，判斷電場力做功的關(guān)系．由動能定理分析速度大小關(guān)系．運用運動的分解法和運動學(xué)公式分析運動時間的關(guān)系．【解答】解：A、根據(jù)動能定理知N點的粒子到達P點時的速度增大，而M點的粒子到達P點時的速度大小不變，它們的初速度大小相等，所以兩粒子達到P點的速度大小不相等，故A錯誤．B、由于MP間的電勢差為零，NP間的電勢差大于零，則由W=qU知，電場力對M點的粒子不做功，對N點的粒子做正功，電場力對兩粒子做功一定不相同，故B正確；C、根據(jù)電場力做功情況可知，M點的粒子到達P點時電勢能不變，N點的粒子到達P點時電勢能減少，故C錯誤．D、在垂直于電場線方向，兩個粒子都做勻速直線運動，設(shè)PM=L，設(shè)M點的粒子與電場線的夾角為α．則M點的粒子到達P點的時間tM=，N點的粒子到達P點的時間tN=，可見，兩粒子到達P點所需時間一定不相等．故D正確．故選：BD2.地球半徑為R，地面上重力加速度為g，在高空繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，其線速度的大小可能是：A、；

B、；

C、

D、2參考答案：BC3.若粒子剛好能在如圖所示的豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，則可以判斷A.粒子運動中機械能守恒B.粒子帶負(fù)電C.只能是逆時針運動

D.只能是順時針運動

參考答案：C4.質(zhì)量分別為m和2m的物塊A、B用輕彈簧相連．當(dāng)用水平力F作用于B上使兩物塊在光滑的水平面上共同向右加速運動時，彈簧的伸長量為x1，如圖甲所示；當(dāng)用同樣大小的力F豎直提升B使兩物塊共同加速時，彈簧的伸長量為x2，如圖乙所示，則x1∶x2等于()

A．1∶1B．1∶2C．1∶3

D．2：1參考答案：A5.已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力常量為G。有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是（

）

A．衛(wèi)星距離地面的高度為

B．衛(wèi)星的線速度為

C．衛(wèi)星運行時受到的向心力大小為

D．衛(wèi)星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示為一面積為S的矩形線圈在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的交流電的波形，則該交流電的頻率是_________Hz，電壓有效值為_______V。參考答案：50，212.17.如圖所示，完全相同的三塊木塊，固定在水平面上，一顆子彈以速度v水平射入，子彈穿透第三塊木塊的速度恰好為零，設(shè)子彈在木塊內(nèi)做勻減速直線運動，則子彈先后射入三木塊前的速度之比為_

________________，穿過三木塊所用的時間之比_________________。參考答案：8.某實驗小組設(shè)計了如圖（a）所示的實驗裝置，用鉤碼所受重力作為小車所受的拉力，用DIS測小車的加速度。通過改變鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量，可得小車運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示。???

（1）圖線______是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的；（選填“①”或“②”）???

（2）隨著鉤碼的數(shù)量增大到一定程度時圖（b）中的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，為消除此誤差可采取的簡便且有效的措施是_____________

A．調(diào)整軌道的傾角，在未掛鉤碼時使小車能在軌道上長時間緩慢運動（即將小車與傳感器發(fā)射部分的重力沿軌道方向的分力恰與其所受摩擦力平衡）B．在增加鉤碼數(shù)量進行實驗的同時在小車上增加砝碼，使鉤碼的總質(zhì)量始終遠小于小車與傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量

C．在鉤碼與細繩之間放置一力傳感器，直接得到小車運動的加速度a和力傳感器讀數(shù)F的關(guān)系圖象

D．更換實驗中使用的鉤碼規(guī)格，采用質(zhì)量較小的鉤碼進行上述實驗???

（3）小車和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量為

kg；小車在水平軌道上運動時受到的摩擦力大小為__________N。參考答案：（1）①，（2）C，（3）0.5，19.如圖（a）所示為某同學(xué)設(shè)計的電子秤原理圖，其中E是電動勢為3V的電源（內(nèi)阻不計），A是電流表（在設(shè)計中計劃被改成電子秤的示數(shù)表盤），R0是阻值為5Ω定值電阻，R是一根長為6cm、阻值為15Ω的均勻電阻絲。c是一根金屬彈簧（電阻不計），其壓縮量ΔL與所受壓力F之間的關(guān)系如圖（b）所示，c頂端連接有一個塑料盤。制作時調(diào)整彈簧的位置，使之不稱重物時滑片P剛好在電阻絲的a端。（計算中g(shù)取10m/s2）（1）當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時，所稱重物的質(zhì)量為____________；（2）該設(shè)計中使用的電流表的量程最小為__________，該電子秤的稱量范圍為____________；（3）將電流表的表盤改制成的電子秤示數(shù)盤有哪些特點？（請至少寫出兩個）參考答案：（1）2kg（2）0.6A，0~6kg（3）刻度不均勻、左大右小、刻度盤最左側(cè)部分區(qū)域無刻度等10.如圖所示電路中，電源電動勢E=12V，內(nèi)阻r=2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D間連一個理想電流表，其讀數(shù)是

A；若在C、D間連一個理想電壓表，其讀數(shù)是

V。參考答案：

1

611.歐洲天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星。若該行星質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力恒量為G，則繞該行星運動的衛(wèi)星的第一宇宙速度是______________。設(shè)其質(zhì)量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍，在該行星表面附近沿圓軌道運行的人造衛(wèi)星的動能為Ek1，在地球表面附近沿圓軌道運行的相同質(zhì)量的人造衛(wèi)星的動能為Ek2，則為______________。參考答案：，10/312.已知地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，半徑分別為R和r。在地球上和月球上周期相等的單擺擺長之比為________，擺長相等的單擺在地球上和月球上周期之比為________。參考答案：Mr2：mR2；。13.已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T，同步衛(wèi)星離地面的高度為H，萬有引力恒量為G，則同步衛(wèi)星繞地球運動的速度為__________，地球的質(zhì)量為___________．參考答案：，

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用20分度的游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖乙所示，則玻璃管內(nèi)徑的測量值為_______cm。參考答案：15.（4分）某同學(xué)用示波器觀察正弦電壓波形時，在示波器熒光屏上觀察到的波形如圖（a）所示，現(xiàn)要求把波形變成如圖（b）所示的樣子，則可以調(diào)節(jié)面板上的__

___A．“Y增益”旋鈕

B．“X增益”旋鈕C．“水平位移”旋鈕

D．“豎直位移”旋鈕參考答案：

答案：A四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（04年全國卷Ⅱ）（20分）柴油打樁機的重錘由氣缸、活塞等若干部件組成，氣缸與活塞間有柴油與空氣的混合物。在重錘與樁碰撞的過程中，通過壓縮使混合物燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，從而使樁向下運動，錘向上運動?，F(xiàn)把柴油打樁機和打樁過程簡化如下：柴油打樁機重錘的質(zhì)量為m，錘在樁帽以上高度為h處（如圖1）從靜止開始沿豎直軌道自由落下，打在質(zhì)量為M（包括樁帽）的鋼筋混凝土樁子上。同時，柴油燃燒，產(chǎn)生猛烈推力，錘和樁分離，這一過程的時間極短。隨后，樁在泥土中向下移動一距離l。已知錘反跳后到達最高點時，錘與已停下的樁幅之間的距離也為h（如圖2）。已知m＝1.0×103kg，M＝2.0×103kg，h＝2.0m，l＝0.20m，重力加速度g＝10m/s2，混合物的質(zhì)量不計。設(shè)樁向下移動的過程中泥土對樁的作用力F是恒力，求此力的大小。參考答案：解析：錘自由下落，碰樁前速度v1向下，

①

碰后，已知錘上升高度為（h－l），故剛碰后向上的速度為

②

設(shè)碰后樁的速度為V，方向向下，由動量守恒，

③

樁下降的過程中，根據(jù)功能關(guān)系，

④

由①、②、③、④式得

⑤

代入數(shù)值，得

N

⑥17.如圖所示，在坐標(biāo)系坐標(biāo)原點O處有一點狀的放射源，它向平面內(nèi)的軸上方各個方向發(fā)射粒子，粒子的速度大小均為，在的區(qū)域內(nèi)分布有指向軸正方向的勻強電場，場強大小為，其中與分別為粒子的電量和質(zhì)量；在的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于平面向里的勻強磁場，為電場和磁場的邊界．為一塊很大的平面感光板垂直于平面且平行于軸，放置于處，如圖所示．觀察發(fā)現(xiàn)此時恰好無粒子打到板上．（不考慮粒子的重力及粒子間的相互作用），求：（1）粒子通過電場和磁場邊界時的速度大小及距y軸的最大距離;（2）磁感應(yīng)強度的大小；（3）將板至少向下平移多大距離才能使所有的粒子均能打到板上？此時ab板上被粒子打中的區(qū)域的長度．參考答案：（1）根據(jù)動能定理：

（2分）可得：

（1分）

初速度方向與軸平行的粒子通過邊界時距軸最遠，由類平拋知識：

解得：

（3分）

（2）根據(jù)上題結(jié)果可知：，對于沿x軸正方向射出的粒子進入磁場時與x軸正方

向夾角：

（1分）易知若此粒子不能打到ab板上，則所有粒子均不能打到ab

板，因此此粒子軌跡必與ab板相切，可得其圓周運動的半徑：

（2分）又根據(jù)洛倫茲力提供向心力：

（2分）可得：

（1分）

（3）由分析可知沿x軸負(fù)方向射出的粒子若能打到ab板上，則所有粒子均能打到板上。其臨界情況就是此粒子軌跡恰好與ab板相切。

（2分）

由分析可知此時磁場寬度為原來的，

（2分）

則：板至少向下移動

（1分）沿x軸正方向射出的粒子打在ab板的位置粒子打在ab板區(qū)域的右邊界由幾何知識可知：板上被粒子打中區(qū)域的長度：

18.如圖甲所示，豎直放置的金屬板A、B中間開有小孔，小孔的連線沿水平放置的金屬板C、D的中軸線，粒子源P可以連續(xù)地產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(初速不計)，粒子在A、B間被加速后，再進入金屬板C、D間偏轉(zhuǎn)并均能從此電場中射出．已知金屬板A、B間的電壓UAB=U0，金屬板C、D長度為L，間距d=．兩板之間的電壓UCD隨時間t變化的圖象如圖乙所示．在金屬板C、D右側(cè)有一個垂直紙面向里的勻強磁場分布在圖示的半環(huán)形帶中，該環(huán)形帶的內(nèi)、外圓心與金屬板C、D的中心O點重合，內(nèi)圓半徑Rl=．磁感應(yīng)強度B0=．已知粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間遠小于電場變化的周期(電場變化的周期T未知)，粒子重力不計．