山西省長(zhǎng)治市鄉(xiāng)中學(xué)2021年高三物理模擬試題含解析

山西省長(zhǎng)治市鄉(xiāng)中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，水平傳送帶AB距離地面的高度為h，以恒定速率v0順時(shí)針運(yùn)行。甲、乙兩滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）之間夾著一個(gè)壓縮輕彈簧（長(zhǎng)度不計(jì)），在AB的正中間位置輕放它們時(shí)，彈簧立即彈開(kāi)，兩滑塊以相同的速率分別向左、右運(yùn)動(dòng)。下列判斷正確的是A．甲、乙滑塊可能落在傳送帶的左右兩側(cè)，且距釋放點(diǎn)的水平距離可能相等B．甲、乙滑塊可能落在傳送帶的左右兩側(cè)，但距釋放點(diǎn)的水平距離一定不相等C．甲、乙滑塊可能落在傳送帶的同一側(cè)，且距釋放點(diǎn)的水平距離一定相等D．甲、乙滑塊可能落在傳送帶的同一側(cè)，但距釋放點(diǎn)的水平距離一定不相等參考答案：AC2.如圖所示，半圓形凹槽ADB，O為圓心，AB為沿水平方向的直徑，圓弧上有一點(diǎn)C，且∠COD=45°．若在A點(diǎn)以初速度

v1沿AB方向拋出一小球，小球?qū)糁锌颖谏系淖畹忘c(diǎn)D；若在C點(diǎn)以初速度v2沿水平方向平拋的小球也能擊中D點(diǎn)．重力加速度為g，圓的半徑為

R，則下列正確的是A．

B．

C．

D．參考答案：AD由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知，整理易得AD對(duì)BC錯(cuò)。3.在光滑水平面上有甲、乙兩小車，兩小車之間夾一根壓縮的輕質(zhì)彈簧，彈簧與小車不相連，兩車用手按住保持靜止，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.兩手同時(shí)放開(kāi)甲、乙兩車，總動(dòng)量始終為零B.甲車稍先放開(kāi)，乙車稍后放開(kāi)，總動(dòng)量指向乙車一邊C.乙車稍先放開(kāi)，甲車稍后放開(kāi)，總動(dòng)量指向乙車一邊D.兩車稍先后放開(kāi)，在兩車都放開(kāi)后，兩車的總動(dòng)量守恒參考答案：B4.（單選）如圖所示，斜面上a、b、c三點(diǎn)等距，小球從a點(diǎn)正上方O點(diǎn)拋出，做初速為v0的平拋運(yùn)動(dòng)，恰落在b點(diǎn)．若小球初速變?yōu)関，其落點(diǎn)位于c，則（）A．v0＜v＜2v0B．v=2v0C．2v0＜v＜3v0D．v＞3v0參考答案：考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)．專題：平拋運(yùn)動(dòng)專題．分析：平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移由初速度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間決定．解答：解：小球從a點(diǎn)正上方O點(diǎn)拋出，做初速為v0的平拋運(yùn)動(dòng)，恰落在b點(diǎn)，改變初速度，落在c點(diǎn)，知水平位移變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，若時(shí)間不變，則初速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，由于運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)，則初速度小于2v0．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．故選A．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，知道平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，時(shí)間和初速度共同決定水平位移．5.（多選）發(fā)射同步衛(wèi)星的過(guò)程是：首先使衛(wèi)星在近地軌道Ⅰ做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，然后變軌為橢圓軌道Ⅱ，最后再由橢圓軌道Ⅱ變軌進(jìn)入同步圓形Ⅲ上。忽略空氣阻力，下列選項(xiàng)正確的是衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的速度大于第一宇宙速度由軌道Ⅰ變軌道Ⅱ后衛(wèi)星的機(jī)械能增加衛(wèi)星在軌道Ⅲ運(yùn)行的角速度大于在軌道Ⅰ上的角速度衛(wèi)星在軌道Ⅲ運(yùn)行的向心加速度大于在軌道Ⅰ上的向心加速度參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一個(gè)同學(xué)在研究小球自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，用頻閃照相連續(xù)記錄下小球的位置如圖所示。已知閃光周期為s，測(cè)得7.68cm，12.00cm，用上述數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算可得小球運(yùn)動(dòng)的加速度約為_(kāi)______m/s2，圖中x2約為_(kāi)_______cm。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：4.5,9.67.如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線甲和乙，通有大小均為I且方向相反的電流，a、b兩點(diǎn)與兩導(dǎo)線共面，其連線與導(dǎo)線垂直，a、b到兩導(dǎo)線中點(diǎn)O的連線長(zhǎng)度和甲乙間距離均相等．已知直線電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布規(guī)律是（K為比例系數(shù)，為某點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離），現(xiàn)測(cè)得O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為，則a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，乙導(dǎo)線單位長(zhǎng)度受到的安培力的大小為N．參考答案：;

8.

（5分）空間存在以ab、cd為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外，區(qū)域?qū)抣1，現(xiàn)有一矩形線框處在圖中紙面內(nèi)，它的短邊與ab重合，長(zhǎng)度為，長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度為如圖所示，某時(shí)刻線框以初速v沿與ab垂直的方向進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，同時(shí)某人對(duì)線框放以作用力，使它的速度大小和方向保持不變，設(shè)該線框的電阻為R，從線框開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，人對(duì)線框作用力所做的功等于_______________。

參考答案：答案：9.用中子轟擊鋰核()，發(fā)生的核反應(yīng)為：，式中n代表中子，X代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核，同時(shí)釋放出4.8MeV的核能(leV=1.6xl0J)。則新核中的中子數(shù)為△△

，核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損為△△

kg(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。參考答案：2

10.在探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，用裝有沙子的小桶通過(guò)細(xì)線繞過(guò)木板一端的定滑輪來(lái)拉動(dòng)板上的小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)改變沙子質(zhì)量來(lái)改變拉力大小。多次實(shí)驗(yàn)后根據(jù)由紙帶求出的加速度與拉力作出—圖像如圖所示，根據(jù)圖像判斷下列說(shuō)法正確的是（

）A、一定沒(méi)有平衡摩擦力，且小車質(zhì)量較小B、平衡摩擦力時(shí)，木板傾斜程度過(guò)大，且小車質(zhì)量較大C、可能平衡摩擦力時(shí)忘記掛上紙帶，且沙桶和沙子質(zhì)量較大D、可能平衡摩擦力不徹底，木板傾斜程度偏小，且沙桶和沙子質(zhì)量較大參考答案：11.在測(cè)定通電螺線管內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)中，將磁傳感器探頭從通電螺線管軸線上某位置開(kāi)始逐漸放入內(nèi)部，記下移動(dòng)距離和對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度隨移動(dòng)距離變化最快的位置應(yīng)在螺線管的

（選填“中點(diǎn)”或“兩端”）。（2）本實(shí)驗(yàn)中使用的磁傳感器測(cè)量值受磁場(chǎng)與傳感器探頭夾角的影響，對(duì)比測(cè)定螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)，已知通電螺線管外磁感線分布如粗實(shí)線所示，測(cè)量外部某位置A的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，操作正確的是圖

。參考答案：（1）兩端(2)甲12.如圖，質(zhì)量為20kg的物體，在水平面上向右運(yùn)動(dòng)，物體與水平面接觸處的摩擦系數(shù)是0．2與此同時(shí)物體還受到一個(gè)水平向左大小為5N的推力作用，則物體的加速度是

；方向

參考答案：13.設(shè)地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，若某質(zhì)量為m的地球同步通訊衛(wèi)星，離開(kāi)地面的高度為H，則它繞地球運(yùn)行時(shí)所受的向心力大小為_(kāi)_______，運(yùn)行時(shí)的線速度大小為_(kāi)_______。參考答案：

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.“測(cè)定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中，在玻璃磚的一側(cè)豎直插兩個(gè)大頭針A、B，在另一側(cè)再豎直插兩個(gè)大頭針C、D.在插入第四個(gè)大頭針D時(shí)，要使它________。圖是在白紙上留下的實(shí)驗(yàn)痕跡，其中直線a、a′是描在紙上的玻璃磚的兩個(gè)邊。根據(jù)該圖可算得玻璃的折射率n＝________。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：擋住C及A、B的像1.8(1.6～1.9都算對(duì))15.（18分）利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差．（1）應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖1中的_________（選項(xiàng)“甲”或“乙”）．（2）現(xiàn)有電流表(0~0.6A)、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：

A．電壓表(0~15V)

B．電流表(0~3V)C．滑動(dòng)變阻器(0~50Ω)

D．滑動(dòng)變阻器(0~500Ω)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用_________；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_________；(選填相應(yīng)器材前的字母)（3）某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖2的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并畫出U-I圖線．序號(hào)123456電壓U(V)1.451.401.301.251.201.10電流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480

（4）根據(jù)(3)中所畫圖線可得出干電池的電動(dòng)勢(shì)E=_________V，內(nèi)電阻r=_________Ω．（5）實(shí)驗(yàn)中，隨著滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)，電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會(huì)發(fā)生變化．圖3的各示意圖中正確反映P–U關(guān)系的是________．

參考答案：（1）甲（2）B，C（3）如右圖所示（4）1.49，0.82（5）D四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在光滑水平面上放一木板B，B的左端放一木塊A，A與B的接觸面粗糙，在水平恒力F的作用下，可將A從B的左端拉到右端．第一次將B固定在水平面上，當(dāng)A到達(dá)B的右端時(shí)，A的動(dòng)能為20J；第二次不固定B使其可自由滑動(dòng)，當(dāng)A到達(dá)B的右端時(shí)，B向前滑動(dòng)了2m，此時(shí)A、B的動(dòng)能分別為30J、20J。求：(1)水平恒力F的大小；(2)木板B的長(zhǎng)度。參考答案：（1）15N

（2）4m17.如圖所示，粗細(xì)均勻的U形玻璃管一端封閉，另一端與大氣相通且足夠長(zhǎng)，玻璃管內(nèi)兩段水銀柱封閉了兩段空氣柱A和B，兩段空氣柱的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)A=5cm，LB=15cm，下端水銀面高度差h=6cm，A上端水銀柱長(zhǎng)h1=4cm，大氣壓強(qiáng)P0=76cmHg，外界環(huán)境溫度保持不變，現(xiàn)從右端開(kāi)口處緩慢向管中加入水銀，當(dāng)下段水銀面高度差h=0時(shí)，求：（1）B部分氣體的壓強(qiáng)；（2）A部分氣體的長(zhǎng)度（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．參考答案：解：（i）根據(jù)題意，設(shè)玻璃管的截面積為S，加入水銀的過(guò)程是等溫變化，對(duì)B部分的氣體有：PBVB=PB'VB'又PB=P0+Ph1+PhVB=LBs由以上各式可得：PB'=107.5cmHg；（ii）由題意，A部分的企業(yè)也是做等溫變化，對(duì)A部分的氣體：PAVA=PA'VA'又，PA=P0+Ph1PA'=PB'VA=LASVA'=LA'S由以上各式化簡(jiǎn)可得：LA'=3.72cm答：（1）B部分氣體的壓強(qiáng)是107.5cmHg；（2）A部分氣體的長(zhǎng)度是3.72cm．【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強(qiáng)．【分析】利用理想氣體的等溫變化方程求解（1）由大氣壓的數(shù)值和右邊水銀柱的高度求出初狀態(tài)B的壓強(qiáng)，再利用等溫方程；（2）空氣柱A的壓強(qiáng)和大氣壓的差值，等于上面水銀柱的壓強(qiáng)，再根據(jù)等溫變化的方程求解某狀態(tài)的體積，進(jìn)而求出高度．18.（1）如圖1所以，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面，在紙面內(nèi)有一條以O(shè)點(diǎn)為圓心、半徑為L(zhǎng)圓弧形金屬導(dǎo)軌，長(zhǎng)也為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒OA可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)體棒的另一端與金屬導(dǎo)軌良好接觸，并通過(guò)導(dǎo)線與電阻R構(gòu)成閉合電路．當(dāng)導(dǎo)體棒以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，試根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=，證明導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BωL2．（2）某同學(xué)看到有些玩具車在前進(jìn)時(shí)車輪上能發(fā)光，受此啟發(fā)，他設(shè)計(jì)了一種帶有閃爍燈的自行車后輪，可以增強(qiáng)夜間騎車的安全性．圖1所示為自行車后車輪，其金屬輪軸半徑可以忽略，金屬車輪半徑r=0.4m，其間由絕緣輻條連接（絕緣輻條未畫出）．車輪與輪軸之間均勻地連接有4根金屬條，每根金屬條中間都串接一個(gè)LED燈，燈可視為純電阻，每個(gè)燈的阻值為R=0.3Ω并保持不變．車輪邊的車架上固定有磁鐵，在車輪與輪軸之間形成了磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，方向垂直于紙面向外的扇形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，扇形對(duì)應(yīng)的圓心角θ=30°．自行車勻速前進(jìn)的速度為v=8m/s（等于車輪邊緣相對(duì)軸的線速度）．不計(jì)其它電阻和車輪厚度，并忽略磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)．①在圖1所示裝置中，當(dāng)其中一根金屬條ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，指出ab上感應(yīng)電流的方向，并求ab中感應(yīng)電流的大小；②若自行車以速度為v=8m/s勻速前進(jìn)時(shí)，車輪受到的總摩擦阻力為2.0N，則后車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，動(dòng)力所做的功為多少？（忽略空氣阻力，π≈3.0）參考答案：：解：（1）設(shè)金屬棒OA在△t時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積為△S，則：所以有：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：（2）①根據(jù)右手定則知：ab中的電流方向?yàn)閎→a．a(chǎn)b相當(dāng)于電源，其等效電路如圖所示，有：=20rad/s應(yīng)用（1）推導(dǎo)出的結(jié)果：=0.8V電路總電阻：=0.4Ω通過(guò)a