2021-2022學(xué)年山西省運(yùn)城市清華中學(xué)高三物理模擬試卷含解析

2021-2022學(xué)年山西省運(yùn)城市清華中學(xué)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1.2013年4月20日在四川省雅安市蘆山縣發(fā)生7.0級(jí)地震。地震時(shí)，震源會(huì)同時(shí)產(chǎn)生兩種波,一種是傳播速度約為3.5km/s的橫波,另一種是傳播速度約為7.0km/s的縱波。地震監(jiān)測(cè)點(diǎn)記錄到首次到達(dá)位于震中蘆山縣的縱波比橫波早2.0s，假定地震波沿直線傳播，震源的振動(dòng)周期為1.2s，則A．蘆山縣地面最先出現(xiàn)上下振動(dòng)

B．蘆山縣跟震源相距7kmC．橫波波長(zhǎng)為4.2km

D．縱波頻率比橫波頻率大參考答案：AC2.（單選）傳感器和計(jì)算機(jī)結(jié)合，可以快速測(cè)量和記錄變化的力。如圖，傳感器和計(jì)算機(jī)連接，彈性細(xì)繩一端系小球，另一端與傳感器連接，把小球舉到O點(diǎn)，放手讓小球自由下落，獲得彈性細(xì)繩中拉力F隨時(shí)間t變化的圖線。不計(jì)空氣阻力。根據(jù)圖線可以判斷(

)A．2t1＝t4－t3B．從t2~t3，小球的速度一直增大C．細(xì)繩的自然長(zhǎng)度是D．t5~t6時(shí)間內(nèi)小球一直處于失重狀態(tài)

參考答案：A3.（單選）有一個(gè)帶正電的金屬球殼(厚度不計(jì))，其截面圖如圖a所示,O為球心，球殼P處開(kāi)有半徑遠(yuǎn)小于球半徑的小孔。以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，過(guò)P點(diǎn)建立x坐標(biāo)軸，4點(diǎn)是坐標(biāo)軸上的一點(diǎn)，軸上各點(diǎn)電勢(shì)如圖b所示。電子從O點(diǎn)以V0的初速度沿軸方向射出，依次通過(guò)P、A兩點(diǎn)。則下列關(guān)于電子的描述正確的是(

)

A在OP間電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B．在PA間電子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

C．在OP間運(yùn)動(dòng)時(shí)電子的電勢(shì)能均勻增加

D．在PA間運(yùn)動(dòng)時(shí)電子的電勢(shì)能增加參考答案：D4.伽利略創(chuàng)造的把實(shí)驗(yàn)、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法，有力地促進(jìn)了人類(lèi)科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展．利用如圖所示的裝置做如下實(shí)驗(yàn)：小球從左側(cè)斜面上的O點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，并沿右側(cè)斜面上升．斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時(shí)，小球沿右側(cè)斜面上升的最高位置依次為1、2、3．根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，可以得到的最直接的結(jié)論是A．如果斜面光滑，小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置B．如果小球不受力，它將一直保持勻速運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)C．如果小球受到力的作用，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生改變D．小球受到的力一定時(shí)，質(zhì)量越大，它的加速度越小參考答案：A5.有些衛(wèi)星因能量耗盡而報(bào)廢，成為太空垃圾，所以被稱為“垃圾衛(wèi)星”?！败壍揽祻?fù)者”是“垃圾衛(wèi)星”的救星，被稱為“太空110”，它可在太空中給“垃圾衛(wèi)星”補(bǔ)充能量，延長(zhǎng)衛(wèi)星的使用壽命。假設(shè)“軌道康復(fù)者”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的五分之一，其運(yùn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致，軌道平面與地球赤道平面重合。下列判斷正確的是

A．“軌道康復(fù)者”的加速度是地球同步衛(wèi)星加速度的25倍

B．“軌道康復(fù)者”的周期是地球同步衛(wèi)星周期的倍

C．站在赤道上的人用儀器觀察到“軌道康復(fù)者”向西運(yùn)動(dòng)

D．“軌道康復(fù)者”要在原軌道上加速才能“拯救”更低軌道上的衛(wèi)星參考答案：A根據(jù)衛(wèi)星運(yùn)行的加速度等于其所在高度處的重力加速度，即=mg=ma，知，由于“軌道康復(fù)者”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的五分之一，故其加速度是地球同步衛(wèi)星加速度的25倍，A正確．根據(jù)=m得：，由于“軌道康復(fù)者”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的五分之一，故其周期是地球同步衛(wèi)星周期的倍，故B錯(cuò)誤；由B選項(xiàng)知軌道半徑越大，周期越大，角速度越小，同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，所以軌道康復(fù)者的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，所以站在地球赤道上的人觀察到軌道康復(fù)者向東運(yùn)動(dòng)．故C錯(cuò)誤；“軌道康復(fù)者”要“拯救”更低軌道上的衛(wèi)星必須做近心運(yùn)動(dòng)，使萬(wàn)有引力大于向心力，故需要在原軌道減速，D錯(cuò)誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一束光由空氣射入某種介質(zhì)中，當(dāng)入射光線與界面間的夾角為30°時(shí)，折射光線與反射光線恰好垂直，這種介質(zhì)的折射率為

，已知光在真空中傳播的速度為c=3×108m/s，這束光在此介質(zhì)中傳播的速度為

m/s。參考答案：

7.如圖，將酒精燈和裝有適量水的試管固定在小車(chē)上，小車(chē)放在較光滑的水平桌面上，用橡膠塞子塞?。ú宦猓┰嚬芸?，現(xiàn)讓小車(chē)處于靜止，點(diǎn)燃酒精燈給試管中水加熱。當(dāng)加熱一段時(shí)間后，橡膠塞子向右噴出時(shí)，可以觀察到小車(chē)向

（選填“左”或“右”）運(yùn)動(dòng)，在這個(gè)過(guò)程中，整個(gè)小車(chē)（含酒精燈和裝有適量水的試管）對(duì)橡膠塞子的作用力與橡膠塞子對(duì)小車(chē)的作用力方向______（選填“相同”或“相反”），整個(gè)小車(chē)受到的合外力方向向_______（選填“左”、“右”、“上”或“下”）。參考答案：左，相反，左。解析：塞子噴出瞬間，小車(chē)與塞子瞬間在水平方向動(dòng)量守恒，故小車(chē)向左運(yùn)動(dòng)，整個(gè)小車(chē)（含酒精燈和裝有適量水的試管）對(duì)橡膠塞子的作用力與橡膠塞子對(duì)小車(chē)的作用力為相互作用力，方向相反，所以小車(chē)受到的合力向左。8.在用DIS研究小車(chē)加速度與外力的關(guān)系時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組先用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，重物通過(guò)滑輪用細(xì)線拉小車(chē)，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車(chē)一起沿傾斜軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端．實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F，改變重物重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)四次，列表記錄四組數(shù)據(jù)．a(chǎn)/ms-22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.00

（1）在坐標(biāo)紙上作出小車(chē)加速度a和拉力F的關(guān)系圖線；（2）從所得圖線分析該實(shí)驗(yàn)小組在操作過(guò)程中的不當(dāng)之處是：_____

__________；（3）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)，在小車(chē)和重物之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器用來(lái)測(cè)量拉力F，如圖(b)所示．從理論上分析，該實(shí)驗(yàn)圖線的斜率將___________．（填“變大”，“變小”，“不變”）參考答案：（1）圖略

（2）傾角過(guò)大

（3）變大9.在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為0，該金屬的逸出功為_(kāi)_____。若用波長(zhǎng)為（<0）單色光做實(shí)驗(yàn)，則其截止電壓為_(kāi)_____。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e，c和h參考答案：

10.如圖所示，“神舟”飛船升空后，進(jìn)入近地點(diǎn)為B，遠(yuǎn)地點(diǎn)為A的橢圓軌道I上飛行。飛行數(shù)圈后變軌．在過(guò)遠(yuǎn)地點(diǎn)A的圓軌道Ⅱ上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。飛船由橢圓軌道運(yùn)行變軌到圓形軌道運(yùn)行后周期

（變短、不變或變長(zhǎng)），機(jī)械能

（增加、減少或不變）。參考答案：變長(zhǎng)

增加11.單位換算：10m/s=

cm/s=

km/h參考答案：1000

；

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12.坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一波源，能產(chǎn)生沿軸正向傳播的簡(jiǎn)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(kāi)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.（6分）圖中為示波器面板，屏上顯示的是一亮度很低、線條較粗且模糊不清的波形。

（1）若要增大顯示波形的亮度，應(yīng)調(diào)節(jié)_______旋鈕。（2）若要屏上波形線條變細(xì)且邊緣清晰，應(yīng)調(diào)節(jié)______旋鈕。（3）若要將波形曲線調(diào)至屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié)____與______旋鈕。參考答案：

答案：⑴輝度（或?qū)憺椋凭劢梗ɑ驅(qū)憺椤穑谴怪蔽灰疲ɑ驅(qū)憺椤┧轿灰疲ɑ驅(qū)憺椋┤?、?jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.2004年1月25日，繼“勇氣”號(hào)之后，“機(jī)遇”號(hào)火星探測(cè)器再次成功登陸火星．人類(lèi)為了探測(cè)距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類(lèi)似四輪小車(chē)的月球探測(cè)器．它能夠在自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號(hào)，探測(cè)器上還裝著兩個(gè)相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測(cè)器的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測(cè)器只能勻速前進(jìn)而不再避開(kāi)障礙物．此時(shí)地球上的科學(xué)家只能對(duì)探測(cè)器進(jìn)行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號(hào)發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問(wèn)：(1)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動(dòng)另一個(gè)備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測(cè)器不與障礙物相碰．

15.（選修3-4）（6分）如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為。入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）參考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路圖如圖所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，P為位于某一高度處的質(zhì)量為m的物塊，B為位于水平地面上的質(zhì)量為M的特殊長(zhǎng)板，m:M=1:10，平板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.02，在板的上表面上方，存在一定厚度的相互作用區(qū)域，如圖中畫(huà)虛線的部分，當(dāng)滑塊P進(jìn)入相互作用區(qū)時(shí)，B便有豎直向上的恒力f作用于P，f=αmg，α=51，f對(duì)P的作用是P剛好不與B的上表面接觸，在水平方向P、B之間沒(méi)有相互作用力。已知物塊P開(kāi)始自由落下的時(shí)刻，板B向右的速度為V0＝11m/s，P從開(kāi)始下落到剛到達(dá)相互作用區(qū)所經(jīng)歷的時(shí)間T0=2.0s，設(shè)B板足夠長(zhǎng)，保證物塊P總能落入B板上方的相互作用區(qū)，（g=10m/s2）問(wèn)：當(dāng)B停止運(yùn)動(dòng)的那一時(shí)刻，P已經(jīng)回到過(guò)初始位置幾次？參考答案：見(jiàn)解析解：在物塊P從剛開(kāi)始下落到剛進(jìn)入相互作用區(qū)的時(shí)間T0內(nèi)，

板的加速度

板的速度減少量：

物塊剛進(jìn)入相互作用區(qū)時(shí)的速度Vy0=gT0

在相互作用區(qū)內(nèi)物塊P的加速度為

經(jīng)過(guò)時(shí)間T，物塊剛要到達(dá)B板的上表面速度變?yōu)榱?，有Vy0=aT

在時(shí)間T內(nèi)，B板的加速度

這段時(shí)間內(nèi)速度的減小量為

當(dāng)物塊P的速度減到零后，又開(kāi)始以加速度aB向上做加速度運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間T，離開(kāi)相互作用區(qū)，在這段時(shí)間內(nèi)，B板的速度減少量仍是ΔV2；物塊離開(kāi)相互作用區(qū)后，做加速度為g的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間T0回到初始位置，在這段時(shí)間內(nèi)，B板的速度減少量為ΔV1。每當(dāng)物塊P完成一次上述過(guò)程，B板的速度減少量為

由以上各式可得

設(shè)在物塊P第n次回到起始位置時(shí)，B板的速度是Vn，則有Vn=V0－nΔV，

當(dāng)Vn=V0－nΔV<0時(shí)可得。

說(shuō)明當(dāng)B開(kāi)始停止的那一時(shí)刻，P已經(jīng)回到了初始位置12次了。17.（11分）電子所帶電荷量最早是由美國(guó)科學(xué)家密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出的．油滴實(shí)驗(yàn)的原理如圖所示，兩塊水平放置的平行金屬板與電源連接，上、下板分別帶正、負(fù)電荷．油滴從噴霧器噴出后，由于摩擦而帶電，油滴經(jīng)過(guò)上板中央小孔后落到勻強(qiáng)電場(chǎng)中，通過(guò)顯微鏡可以觀察到油滴的運(yùn)動(dòng)情況．兩金屬板間的距離為d，忽略空氣對(duì)油滴的浮力和阻力。（1）調(diào)節(jié)兩金屬板間的電勢(shì)差u，當(dāng)u=U0時(shí)，使得某個(gè)質(zhì)量為m1的油滴恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，該油滴所帶電荷量q為多少？（2）若油滴進(jìn)入