廣東省東莞市雁田鎮(zhèn)田學(xué)校初中部2021-2022學(xué)年高三物理模擬試卷含解析

廣東省東莞市雁田鎮(zhèn)田學(xué)校初中部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，一足夠長(zhǎng)的傾斜傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。一小滑塊以某初速度沿傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，則其速度v隨時(shí)間t變化的圖象可能是A. B.C. D.參考答案：BC【詳解】根據(jù)題意，設(shè)傳送帶傾角為，動(dòng)摩擦因數(shù)，若：，合力沿斜面向下，物塊向下勻加速；若，沿斜面方向合力為零，物塊勻速下滑；若，沿斜面方向合力沿斜面向上物塊勻減速，當(dāng)減速為零時(shí)，開始反向加速，當(dāng)加速到與傳送帶速度相同，因?yàn)樽畲箪o摩擦力大于重力向下分力，之后一起隨傳送帶勻速，AD錯(cuò)誤BC正確2.（單選題）為了模擬宇宙大爆炸的情況，科學(xué)家們使兩個(gè)帶正電的重離子被加速后，沿同一條直線相向運(yùn)動(dòng)而發(fā)生猛烈碰撞。若要使碰撞前的動(dòng)能盡可能多地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，應(yīng)設(shè)法使離子在碰撞前的瞬間具有（）A．相同的速率

B．相同的質(zhì)量

C．相同的動(dòng)能

D．大小相同的動(dòng)量參考答案：D3.在足球賽中，紅隊(duì)員在白隊(duì)禁區(qū)附近主罰定位球，并將球從球門右上角貼著球門射入。如圖，球門高度為h，足球飛入球門的速度為v，足球質(zhì)量為m，則紅隊(duì)球員將足球踢出時(shí)對(duì)足球做功W為（不計(jì)空氣阻力的大?。?/p>

A、

B、mgh

C、+mgh

D、—mgh參考答案：C4.（單選）某運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行跳水比賽中，以4m/s的初速度豎直向上跳出，先以加速度a1勻減速直線上升，測(cè)得0.4s末到達(dá)最高點(diǎn)，2s末到達(dá)水面，進(jìn)入水面后以加速度a2勻減速直線下降，2.5s末的速度為v，3s末恰到最低點(diǎn)，取豎直向上的方向?yàn)檎较?，則A.

B.C.

D.參考答案：A解析：加速度a1為:，2s末的速度為：v2=v0+a1t2=4m/s–10×2m/s=-16m/s，加速度。跳出2.5s末的速度為：v4=v2+a2t4=-16m/s+16×0.5m/s=-8m/s。只有選項(xiàng)A正確。5.光電管是一種利用光照射產(chǎn)生電流的裝置，當(dāng)入射光照在管中金屬板上時(shí)，可能形成光電流。表中給出了6次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。組次入射光子的能量/eV相對(duì)光強(qiáng)光電流大小/mA逸出光電子的最大動(dòng)能/eV第一組1234.04.04.0弱中強(qiáng)2943600.90.90.9第二組4566.06.06.0弱中強(qiáng)2740552.92.92.9

由表中數(shù)據(jù)得出的論斷中不正確的是A.兩組實(shí)驗(yàn)采用了不同頻率的入射光B.兩組實(shí)驗(yàn)所用的金屬板材質(zhì)不同C.若入射光子的能量為5.0eV，逸出光電子的最大動(dòng)能為1.9eVD.若入射光子的能量為5.0eV，相對(duì)光強(qiáng)越強(qiáng)，光電流越大參考答案：B【詳解】由愛因斯坦質(zhì)能方程比較兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)的逸出功和光電流與光強(qiáng)的關(guān)系解題由題表格中數(shù)據(jù)可知，兩組實(shí)驗(yàn)所用入射光的能量不同，由公式可知，兩組實(shí)驗(yàn)中所用的入射光的頻率不同，故A正確；由愛因斯坦質(zhì)能方程可得：第一組實(shí)驗(yàn)：，第二組實(shí)驗(yàn)：，解得：，即兩種材料的逸出功相同也即材料相同，故B錯(cuò)誤；由愛因斯坦質(zhì)能方程可得：，故C正確；由題表格中數(shù)據(jù)可知，入射光能量相同時(shí)，相對(duì)光越強(qiáng)，光電流越大，故D正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.超導(dǎo)磁懸浮列車（圖甲）推進(jìn)原理可以簡(jiǎn)化為圖乙所示的模型：在水平面上相距為L(zhǎng)的兩根平行直導(dǎo)軌間有豎直方向等距離分布的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2，且B1=B2=B，每個(gè)磁場(chǎng)的寬度都是l，相間排列。金屬框abcd（懸浮在導(dǎo)軌上方）跨在兩導(dǎo)軌間，其長(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)、l。當(dāng)所有這些磁場(chǎng)都以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框abcd在磁場(chǎng)力作用下將向________（填“左”或“右”）運(yùn)動(dòng)。若金屬框電阻為R，運(yùn)動(dòng)中所受阻力恒為f，則金屬框的最大速度為_________________參考答案：右，7.如圖所示，在A點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷，電荷量為+Q，已知點(diǎn)電荷Q周圍各點(diǎn)的電勢(shì)φ=（r是各點(diǎn)離Q的距離）。在A點(diǎn)正上方離A高度為h的B點(diǎn)由靜止釋放某帶電的液珠（可以看作點(diǎn)電荷），液珠開始運(yùn)動(dòng)瞬間的加速度大小為（g為重力加速度）。靜電常量為k，若液珠只能沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，則液珠的電量與質(zhì)量的比值為___________；若液珠向下運(yùn)動(dòng)，到離A上方h/2處速度恰好為零，則液珠的最大速度為___________。參考答案：，8.半徑分別為r和2r的兩個(gè)質(zhì)量不計(jì)的圓盤，共軸固定連結(jié)在一起，可以繞水平軸O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，大圓盤的邊緣上固定有一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，小圓盤上繞有細(xì)繩。開始時(shí)圓盤靜止，質(zhì)點(diǎn)處在水平軸O的正下方位置?，F(xiàn)以水平恒力F拉細(xì)繩，使兩圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，若恒力F=mg，兩圓盤轉(zhuǎn)過(guò)的角度θ=

時(shí)，質(zhì)點(diǎn)m的速度最大。若圓盤轉(zhuǎn)過(guò)的最大角度θ=，則此時(shí)恒力F=

。參考答案：答案：，mg解析：速度最大的位置就是力矩平衡的位置，則有Fr=mg2rsin，解得θ=。若圓盤轉(zhuǎn)過(guò)的最大角度θ=，則質(zhì)點(diǎn)m速度最大時(shí)θ=，故可求得F=mg。9.(4分)從事太空研究的宇航員需要長(zhǎng)時(shí)間在太空的微重力條件下工作、生活，這對(duì)適應(yīng)了地球表面生活的人，將產(chǎn)生很多不良影響。為了解決這個(gè)問(wèn)題，有人建議在未來(lái)的太空城中建立兩個(gè)一樣的太空艙，它們之間用硬桿相連，可繞O點(diǎn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。由于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，處于太空中的宇航員將能體驗(yàn)到與在地面上受重力相似的感覺。太空艙中宇航員感覺到的“重力”方向指向

；假設(shè)O點(diǎn)到太空艙的距離為90m，要想讓太空艙中的宇航員能體驗(yàn)到地面重力相似的感覺，則太空艙轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大約是

rad/s（g取10m/s2）。參考答案：

答案：沿半徑方向向外；1/310.設(shè)地球的半徑為R0，質(zhì)量為m的衛(wèi)星在距地面2R0高處做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地面的重力加速度為g，則衛(wèi)星的加速度為

，衛(wèi)星的周期為

。參考答案：11.將一彈性繩一端固定在天花板上O點(diǎn)，另一端系在一個(gè)物體上，現(xiàn)將物體從O點(diǎn)處由靜止釋放，測(cè)出物體在不同時(shí)刻的速度v和到O點(diǎn)的距離s，得到的v－s圖像如圖所示。已知物體及位移傳感器的總質(zhì)量為5kg，彈性繩的自然長(zhǎng)度為12m，則物體下落過(guò)程中彈性繩的平均拉力大小為_________N，當(dāng)彈性繩上的拉力為100N時(shí)物體的速度大小為________m/s。（不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2）參考答案：75，15.5（15.48～16）12.已知引力常量為G，地球的質(zhì)量為M，地球自轉(zhuǎn)的角速度為ω0，月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，假設(shè)地球上有一棵蘋果樹長(zhǎng)到了接近月球那么高，則此樹頂上一只蘋果的線速度大小為_______，此速度_______（選填“大于”、“等于”或“小于”）月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的線速度．參考答案：ω0大于13.我校機(jī)器人協(xié)會(huì)的同學(xué)利用如圖所示的裝置探究作用力與反作用力的關(guān)系。如圖甲所示，在鐵架臺(tái)上用彈簧測(cè)力計(jì)掛住一個(gè)實(shí)心鐵球，在圓盤測(cè)力計(jì)的托板上放一燒杯水，讀出兩測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為F1、F2；再把小球浸沒(méi)在水中（水不會(huì)溢出），如圖乙所示，讀出兩測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為F3、F4。請(qǐng)你分析彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化，即F3_______F1（選填“>”“=”“<”）。水對(duì)鐵球的浮力大小為_________，若___________，就說(shuō)明了作用力與反作用力大小相等。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問(wèn)題：①寫出x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式；②求出x=2.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～4.5s內(nèi)通過(guò)的路程及t=4.5s時(shí)的位移．參考答案：

解析：①波長(zhǎng)λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=90cm；x=2.5m質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)位移為y=5cm，則經(jīng)過(guò)4個(gè)周期后與初始時(shí)刻相同，經(jīng)4.5個(gè)周期后該質(zhì)點(diǎn)位移y=

—5cm．（2分）15.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時(shí)的折射角也相同。請(qǐng)你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過(guò)程中的情況，提出三個(gè)不同的光學(xué)物理量，并比較每個(gè)光學(xué)物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對(duì)紅光的折射率等于介質(zhì)２對(duì)紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對(duì)每１條得２分，共6分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示的坐標(biāo)系，x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向。在x軸上方空間的第一、第二象限內(nèi)，既無(wú)電場(chǎng)也無(wú)磁場(chǎng)，在第三象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直xy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在第四象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向、場(chǎng)強(qiáng)大小與第三象限電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)相等的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電量為q的帶電質(zhì)點(diǎn)，從y軸上y=h處的P1點(diǎn)以一定的水平初速度沿x軸負(fù)向進(jìn)入第二象限，然后經(jīng)過(guò)x軸上x=-2h處的P2點(diǎn)進(jìn)入第三象限，帶電質(zhì)點(diǎn)恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，之后經(jīng)過(guò)y軸上y=-2h處的的P3點(diǎn)進(jìn)入第四象限。試求：(1)第三象限空間中電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；(2)帶電質(zhì)點(diǎn)在第四象限空間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最小速度參考答案：(1)質(zhì)點(diǎn)從P2到P3，重力與電場(chǎng)力平衡，洛倫茲力提供向心力Eq=mg

(2分)

解得

E=

(1分)h=gt2

(1分)

v0=

(1分)vy=gt

(1分)

求v=

(1分)方向與x軸負(fù)方向成45°角

(1分)Bqv=m

(2分)(2R)2=(2h)2+(2h)2

(2分)得B=

(1分)(2)質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入等四象限，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)豎直方向的速度減小到0,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)速度最小，即v在水平方向的分量vmin=vcos45°=

(3分)方向沿x軸正方向

17.如圖，直線MN上方有平行于紙面且與成45°的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小未知；下方為方向垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。今從上的O點(diǎn)向磁場(chǎng)中射入一個(gè)速度大小為v、方向與成45°角的帶正電粒子，該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑為R。若該粒子從O點(diǎn)出發(fā)記為第一次經(jīng)過(guò)直線MN，而第五次經(jīng)過(guò)直線時(shí)恰好又通過(guò)O點(diǎn)。不計(jì)粒子的重力。求：⑴電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；⑵該粒子再次從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后，運(yùn)動(dòng)軌道的半徑；⑶該粒子從O點(diǎn)出發(fā)到再次回到O點(diǎn)所需的時(shí)間。參考答案：解：粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，先是一段半徑為R的1/4圓弧到a點(diǎn)，接著恰好逆電場(chǎng)線勻減速運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)速度為零再返回a點(diǎn)速度仍為，再在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段3/4圓弧到c點(diǎn)，之后垂直電場(chǎng)線進(jìn)入電場(chǎng)作類平拋運(yùn)動(dòng)。（1）（本問(wèn)共5分）：易知，

類平拋運(yùn)動(dòng)的垂直和平行電場(chǎng)方向的位移都為：

①

（1分）所以類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

②

（1分）又

③（1分）再者

④

（1分）由①②③④可得：

⑤

（1分）（2）（本問(wèn)共5分）由平拋知識(shí)得：

（1分）所以

（1分）

［或（2分）］（1分）則第五次過(guò)MN進(jìn)入磁場(chǎng)后的圓弧半徑：

（2分）（3）（本問(wèn)共4分）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為：

⑥

粒子在電場(chǎng)中的加速度為：

（1分）粒子做直線運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間為：

⑦

（1分）由②⑥⑦式求得粒子從出發(fā)到第五次到達(dá)O點(diǎn)所需時(shí)間：

（1分）18.（1）如圖1所示，固定于水平面的U形導(dǎo)線框處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線框兩平行導(dǎo)軌間距為l，左端接一電動(dòng)勢(shì)為E0、內(nèi)阻不計(jì)的電源。一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直導(dǎo)線框放置并接觸良好。閉合開關(guān)S，導(dǎo)體棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)。忽略摩擦阻力和導(dǎo)線框的電阻，平行軌道足夠長(zhǎng)。請(qǐng)分析說(shuō)明導(dǎo)體棒MN的運(yùn)動(dòng)情況，在圖2中畫出速度v隨時(shí)間t變化的示意圖；并推導(dǎo)證明導(dǎo)體棒達(dá)到的最大速度為；（2）直流電動(dòng)機(jī)是一種使用直流電流的動(dòng)力裝置，是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受到安培力的原理制成的。如圖3所示是一臺(tái)最簡(jiǎn)單的直流電動(dòng)機(jī)模型示意圖，固定部分（定子）裝了一對(duì)磁極，旋轉(zhuǎn)部分（轉(zhuǎn)子）裝設(shè)圓柱形鐵芯，將abcd矩形導(dǎo)線框固定在轉(zhuǎn)子鐵芯上，能與轉(zhuǎn)子一起繞軸OO?轉(zhuǎn)動(dòng)。線框與鐵芯是絕緣的，線框通過(guò)換向器與直流電源連接。定子與轉(zhuǎn)子之間的空隙很小，可認(rèn)為磁場(chǎng)沿徑向分布，線框無(wú)論轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線平行，如圖4所示（側(cè)面圖）。已知ab、cd桿的質(zhì)量均為M、長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，其它部分質(zhì)量不計(jì)，線框總電阻為R。電源