山西省忻州市忻府區(qū)三交鎮(zhèn)三交中學2021年高三物理模擬試題含解析

山西省忻州市忻府區(qū)三交鎮(zhèn)三交中學2021年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，一質(zhì)量為m的小球套在光滑豎直桿上，輕質(zhì)彈簧一端固定于O點，另一端與該小球相連?，F(xiàn)將小球從A點由靜止釋放，沿豎直桿運動到B點，已知OA長度小于OB長度，彈簧處于OA、OB兩位置時彈力大小相等。在小球由A到B的過程中（包括A、B兩位置）（

）A．加速度等于重力加速度ｇ的位置有兩個B．彈簧彈力的功率為零的位置有兩個C．彈簧彈力對小球所做的正功等于小球克服彈簧彈力所做的功D．彈簧彈力做正功過程中小球運動的距離等于小球克服彈簧彈力做功過程中小球運動的距離參考答案：AC2.下列說法正確的是

（

）

A．話筒是一種常用的聲電傳感器，其作用是將電信號轉(zhuǎn)換為聲音信號B．樓道里的燈只有天黑時出現(xiàn)聲音才亮，說明它的控制電路中只有聲電傳感器C．電子秤所使用的測力裝置能將受到的壓力大小的信息轉(zhuǎn)化為電信號D．光敏電阻能夠把光照強度這個光學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量參考答案：答案：CD3.如圖所示，平行金屬導軌與水平面成θ角，導軌與固定電阻R1和R2相連，勻強磁場垂直穿過導軌平面。有一導體棒ab，質(zhì)量為m，導體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均相等，與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，導體棒ab沿導軌向上滑動，當上滑的速度為v時，受到安培力的大小為F。此時（

）

A．電阻R1消耗的熱功率為Fv／3

B．電阻R1消耗的熱功率為Fv／6C．整個裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgvcosθ

D．整個裝置消耗的機械功率為（F＋μmgcosθ）v參考答案：BCD4.下列說法中正確的是（）A.當分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大B.氣體壓強的大小跟氣體分子的平均動能有關(guān)，與分子的密集程度無關(guān)C.有規(guī)則外形的物體是晶體，沒有確定的幾何外形的物體是非晶體D.由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢參考答案：D試題分析：當分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，分子間的距離增大，斥力做正功，分子勢能減小，A錯誤；氣體壓強是由于大量氣體分子頻繁碰撞器壁而產(chǎn)生的，氣體壓強的大小跟氣體分子的平均動能和分子密集程度有關(guān)．B錯誤；晶體分單晶體和多晶體，單晶體有規(guī)則的幾何外形，而多晶體及非晶體沒有；C錯誤；由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢，D正確；考點：考查了分子間的作用力，氣體壓強，晶體，液體表面張力5.已知水的折射率為1.33，一名潛水員自水下目測到立于船頭的觀察者距水面的距離為，而船頭的觀察者目測潛水員距水面深，則A．潛水員的實際深度大于，觀察者實際高度大于B．潛水員的實際深度小于，觀察者實際高度小于C．潛水員的實際深度大于，觀察者實際高度小于D．潛水員的實際深度小于，觀察者實際高度大于參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.將一質(zhì)量為0.2kg的小球在空中靜止釋放，其離地高度與時間的關(guān)系，式中以m為單位，以s為單位。則小球0.4末下落高度為

m，空氣阻力大小為___

N。（g取10m/s2[LU24]

）參考答案：7.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質(zhì)量為6kg，重心在其中點。直角桿ADC重力不計，兩端用鉸鏈連接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg，則直角桿對橫梁的力矩為

N·m，直角桿對橫梁的作用力大小為_______N。參考答案：150，150

8.用原子核的人工轉(zhuǎn)變方法可以將兩個氘核聚變成一個氚核，其核反應(yīng)方程是__________________________，在1kg氘核中含有的原子核的個數(shù)為____________．（阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023）

參考答案：

答案：

3.01×1026個9.某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處)．從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示．打點計時器電源的頻率為50Hz。（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點_

_和

__之間某時刻開始減速．（2）計數(shù)點5對應(yīng)的速度大小為________m/s.(保留三位有效數(shù)字)（3）物塊減速運動過程中加速度的大小為a＝________m/s2，若用來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)(g為重力加速度)，則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值________(填“偏大”或“偏小”)．參考答案：(1)_6和7

，（2）0.99-1.02_m/s.(保留三位有效數(shù)字)（3）a＝2.0_m/s2，_偏大_。

解析：①從紙帶上的數(shù)據(jù)分析得知：在點計數(shù)點6之前，兩點之間的位移逐漸增大，是加速運動，在計數(shù)點7之后，兩點之間的位移逐漸減小，是減速運動，所以物塊在相鄰計數(shù)點6和7之間某時刻開始減速；

②v5===1.00m/s

v6==m/s=1.16m/s

③由紙帶可知，計數(shù)點7往后做減速運動，根據(jù)作差法得：

a==-2.00m/s2．

所以物塊減速運動過程中加速度的大小為2.00m/s2

在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動摩擦力和紙帶受的阻力，所以計算結(jié)果比動摩擦因素的真實值偏大．

故答案為：故答案為：①6；7；②1.00；1.16；③2.00;偏大10.如圖，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運動.兩球質(zhì)量關(guān)系為mB=2mA，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動量均為6kg·m/s，運動中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動量增量為－4kg·m/s。則左方是

球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為

。參考答案：A，2:5

11.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖所示。(1)在平衡摩擦力后，掛上砝碼盤，打出了一條紙帶如圖所示。計時器打點的時間間隔為0.02s．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離，該小車的加速度a＝______m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中的砝碼總重力F(N)00.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m·s－2)0.210.691.181.662.182.70某同學根據(jù)上面表格中的實驗數(shù)據(jù)在坐標紙上作出a－F的關(guān)系圖象，發(fā)現(xiàn)圖線不通過坐標原點，請說明主要原因是什么？參考答案：(1)a＝0.16m/s2或者0.17m/s2；（2分）(2)未計入砝碼盤的重力。12.（4分）如圖所示，質(zhì)量為m的人站在自動扶梯上，扶梯正以加速度a向上勻加速運動，a與水平方向的夾角為θ，則人所受的支持力大小為

，摩擦力大小為

。

參考答案：

mg＋masinθ

macosθ13.如圖甲是利用激光測轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當盤轉(zhuǎn)到某一位置時，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號轉(zhuǎn)變成電信號，在示波器顯示屏上顯示出來(如圖乙所示)．

⑴若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對應(yīng)的時間為2.50×10－3s，則圓盤的轉(zhuǎn)速為

r/s.(保留3位有效數(shù)字)⑵若測得圓盤直徑為10.20cm，則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長度為

cm.(保留3位有效數(shù)字)參考答案：

90.9r/s、1.46cm三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示,在真空中一束平行復色光被透明的三棱鏡ABC(截面為正三角形)折射后分解為互相分離的a、b、c三種色光,分別照射到三塊板上.則:（1）若將a、b、c三種色光分別通過某狹縫,則發(fā)生衍射現(xiàn)象最明顯的是哪種色光?（2）若OD平行于CB,三棱鏡對a色光的折射率na是多少?參考答案：（1）折射率最小的是c光,則它的波長最長,衍射現(xiàn)象最明顯；（2）（1）由圖知，三種色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最?。畡tc的頻率最小，波長最長衍射現(xiàn)象最明顯。（2）若OD平行于CB,則折射角，三棱鏡對a色光的折射率。15.（8分）請問高壓鍋的設(shè)計運用了哪些物理知識？參考答案：①水的沸點隨液面上方氣壓的增大而升高；②力的平衡；③壓強；④熔點（熔化）。解析：高壓鍋是現(xiàn)代家庭廚房中常見的炊具之一，以物理角度看：高壓鍋從外形到工作過程都包含有許多的物理知識在里面．高壓鍋的基本原理就是利用增大鍋內(nèi)的氣壓，來提高烹飪食物的溫度，從而能夠比較快的將食物煮熟。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，兩根金屬導軌平行放置形成傾角為37°的導軌平面，兩導軌之間的距離L=0.5m，導軌上端連接一阻值為R=0.2Ω的電阻；質(zhì)量為m=0.2kg、電阻r=0.2Ω的導體棒MN跨在兩傾斜導軌上，與導軌和電阻形成閉合回路，MN與傾斜導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5．兩傾斜導軌下端通過一小段光滑圓弧與兩平行光滑水平導軌相連．傾斜導軌平面內(nèi)A1A2與A3A4之間存在勻強磁場Ⅰ，水平導軌平面內(nèi)A5A6右側(cè)存在勻強磁場Ⅱ，兩磁場邊界與導軌垂直，磁感應(yīng)強度大小相等，方向均與所在位置的導軌平面垂直．MN初始位置與磁場邊界A1A2的距離為x1=lm，將MN由靜止釋放，為保持導體棒在傾斜導軌上始終做勻加速運動，MN在磁場I運動的過程中需要對其施加一平行導軌平面的變力F．從導體棒進入磁場I開始計時，F(xiàn)隨時間t變化的規(guī)律為F=0.2t+0.2（N），若導體棒停止運動時到A5A6的距離為X2=8m．M、N滑動過程中始終與導軌垂直且接觸良好，除R和r外其余電阻均不計．取g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）MN進入磁場I時的速度大??；（2）磁場的磁感應(yīng)強度B的大?。唬?）MN的初始位置與水平軌道平面的高度差．參考答案：解：（1）進入磁場之前，對MN：mgsin37°﹣μmgcos37°=ma設(shè)進入磁場時的速度為，則解得：（2）導體棒剛進入磁場Ⅰ時F=BIL據(jù)題意：F=0.2N解得：B=0.4T（3）設(shè)導體棒沿傾斜導軌下滑的距離為x，到達導軌底端時的速度大小為，則：h=xsin37°進入磁場Ⅱ后速度為v時，由牛頓第二定律：由于導體棒進入磁場Ⅱ時的速度為，末速度為0，在磁場Ⅱ中發(fā)生的位移為，則：聯(lián)立以上幾式解得：h=2.4m答：（1）MN進入磁場I時的速度大小2m/s（2）磁場的磁感應(yīng)強度B的大小0.4T；（3）MN的初始位置與水平軌道平面的高度差2.4m【考點】導體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；閉合電路的歐姆定律．【分析】（1）根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式求MN進入磁場時的速度；（2）根據(jù)題意導體棒在傾斜導軌上始終做勻加速運動，所以導體棒剛進入磁場時受到的安培力和外力F相等；（3）根據(jù)勻加速直線運動的速度位移公式求出導體棒到達斜面底端的速度大小，進入磁場Ⅱ后，根據(jù)對極端時間運用牛頓第二定律列式，再利用累積法可求出MN的初始位置與水平軌道平面的高度差；17.一根長為的絲線吊著一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球靜止在水平向右的勻強電場中，如圖所示，絲線與豎直方向成370角，現(xiàn)突然將該電場方向變?yōu)橄蛳虑掖笮〔蛔?，不考慮因電場的改變而帶來的其他影響(重力加速度為g)，求：

(1)勻強電場的電場強度的大小；(2)求小球經(jīng)過最低點時絲線的拉力參考答案：

（1）以小球為研究對象，分析受力情況：重力mg、電場力qE、絲線的拉力FT，如圖1所示，由平衡條件得：得（2）當電場方向變?yōu)橄蛳潞?，小球受到的電場力豎直向下，向下做圓周運動，重力和電場力都做正功，由動能定理得解得小球經(jīng)過最低點時，由重力、電場力和絲線的拉力的合力提供了向心力，如圖2所示，根據(jù)牛頓第二定律得解得18.如圖甲所示,兩平行金屬板接有如圖乙所示隨時間t變化的電壓U,兩板間電場可看作均勻的,且兩板外無電場,板長L=0.2m,板間距離d=0.2m．在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強磁場,MN與兩板中線OO′垂直,磁感應(yīng)強度B=5×10-3T,方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場中,已知每個粒子速度v0=105m/s,比荷q/m=108C/kg,重力忽略不計,在每個粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi),電場可視作是恒定不變的．(1)試求帶電粒子射出電場