2021-2022學(xué)年四川省巴中市至誠中學(xué)高三物理模擬試卷含解析

2021-2022學(xué)年四川省巴中市至誠中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，疊放在水平轉(zhuǎn)臺上的小物體A、B、C能隨轉(zhuǎn)臺一起以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，A、B、C的質(zhì)量分別為3m、2m、m，A與B、B與轉(zhuǎn)臺、C與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)都為μ，B、C離轉(zhuǎn)臺中心的距離分別為r、1.5r。設(shè)本題中的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。以下說法中正確的是A．B對A的摩擦力一定為3μmgB．C與轉(zhuǎn)臺間的摩擦力大于A與B間的摩擦力C．要使物體與轉(zhuǎn)臺不發(fā)生相對滑動，轉(zhuǎn)臺的角速度一定滿足：D．要使物體與轉(zhuǎn)臺不發(fā)生相對滑動，轉(zhuǎn)臺的角速度一定滿足：參考答案：C2.（04年全國卷Ⅳ）如圖所示，輕桿的一端有一個小球，另一端有光滑的固定軸O。現(xiàn)給球一初速度，使球和桿一起繞O軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，不計空氣阻力，用F表示球到達(dá)最高點時桿對小球的作用力，則F（

）

A．一定是拉力

B．一定是推力

C．一定等于0

D．可能是拉力，可能是推力，也可能等于0參考答案：答案：D3.如圖所示，帶電小球A、B的電荷量分別為QA、QB，OA=OB，都用長L的絲線懸掛在O點。靜止時A、B相距為d。為使平衡時AB間距離減為d/2，可采用以下哪些方法A．將小球B的質(zhì)量增加到原來的8倍B．將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來的2倍C．將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半D．將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半,同時將小球B的質(zhì)量增加到原來的2倍參考答案：AD4.（多選）電風(fēng)扇的扇葉的重心如果不在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)動時會使風(fēng)扇抖動，并加速轉(zhuǎn)軸磨損。調(diào)整時，可在扇葉的一區(qū)域通過固定小金屬塊的辦法改變其重心位置。如圖所示，A、B是兩調(diào)整重心的金屬塊（可視為質(zhì)點），其質(zhì)量相等，它們到轉(zhuǎn)軸O的距離。扇葉轉(zhuǎn)動后，它們的A．向心力

B．線速度大小相等C．向心加速度相等

D．角速度大小相等參考答案：ADBD、由于同軸轉(zhuǎn)動，風(fēng)扇上各個點的角速度相同（圓心除外），故A、B兩點的角速度相同；線速度與角速度的關(guān)系式：和，故，故B錯誤，D正確；AC、根據(jù)和，故；再根據(jù)得，向心力，故A正確C錯誤。故選AD。5.如圖直角坐標(biāo)系中，電子沿y軸正方向運動，由于電子運動產(chǎn)生的磁場在z軸上a處的方向是（

）

A．+x軸方向

B．-x軸方向

C．+z軸方向

D．-z軸方向.參考答案：答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在研究平拋物體運動實驗中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長L=1.25cm.若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計算式為V0＝______________(用L、g表示),其值是____________.(取g=9.8米/秒2)參考答案：20.70m/s7.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到打點計時器以及學(xué)生電源、天平、刻度尺、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小桶和沙子若干。并將小車連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上小沙桶。

（1）某同學(xué)的實驗步驟如下：用天平稱量小車的質(zhì)量M和沙與桶的總質(zhì)量m。讓沙桶帶動小車加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L，算出這兩點的速度v1與v2。

①本實驗裝置圖（準(zhǔn)備放開小車時刻）中有什么缺點或錯誤？②要完成本實驗，還缺哪些重要實驗步驟？

③本實驗認(rèn)為小車所受合外力等于沙桶重力，則應(yīng)控制的實驗條件是什么？

。

（2）在實驗操作正確的前提下，若挑選的一條點跡清晰的紙帶如下圖所示，已知相鄰兩個點間的時間間隔為T，從A點到B、C、D、E、F點的距離依次為s1、s2、s3、s4、s5（圖中未標(biāo)s3、s4、s5），則由此可求得紙帶上由B點到E點所對應(yīng)過程中，合外力對小車所做的功W=____；該小車動能改變量的表達(dá)式為△EK=

（結(jié)果用題中已知物理量的符號表示）；若滿足

．則動能定理得證。參考答案：8.一水平放置的圓盤繞過其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動。盤邊緣上固定一豎直的擋光片。盤轉(zhuǎn)動時擋光片從一光電數(shù)字計時器的光電門的狹縫中經(jīng)過，如圖1所示。圖2為光電數(shù)字計時器的示意圖。光源A中射出的光可照到B中的接收器上。若A、B間的光路被遮斷，顯示器C上可顯示出光線被遮住的時間。5擋光片的寬度用螺旋測微器測得，結(jié)果如圖3所示。圓盤直徑用游標(biāo)卡尺測得，結(jié)果如圖4所示。由圖可知，（1）擋光片的寬度為d_____________mm。（2）圓盤的直徑為D_______________cm。（3）若光電數(shù)字計時器所顯示的時間為50.0ms，則圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為ω_______弧度/秒（保留3位有效數(shù)字）。參考答案：9.在研究勻變速直線運動的實驗中，小明正常進(jìn)行操作，打出的一條紙帶只有三個清晰的點。標(biāo)記為0、1、2，則紙帶的加速度為

；而P點是紙帶上一個污點，小明想算出P點的速度，你認(rèn)為小明的想法能否實現(xiàn)？你認(rèn)為不能實現(xiàn)，請說明理由；若能實現(xiàn)請算出P點的速度

。（如圖是小明用刻度尺測量紙帶時的示意圖。）參考答案：10.若將一個電量為2.0×10－10C的正電荷，從零電勢點移到電場中M點要克服電場力做功8.0×10－9J，則M點的電勢是=

V；若再將該電荷從M點移到電場中的N點，電場力做功1.8×10－8J，則M、N兩點間的電勢差UMN＝

V。參考答案：

40；90。11.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強與外界的溫度均保持不變，下列各個描述理想氣體狀態(tài)變化的圖像中與上述過程相符合的是

圖，該過程為

過程（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D

吸熱氣體做等溫變化，隨著壓強減小，氣體體積增大。A、B圖中溫度都是變化的；等溫情況下，PV＝C，P－1/V圖象是一條過原點的直線，所以D圖正確。該過程中，體積增大，氣體對外界做功，W＜0，等溫變化，所以Q＞0，氣體要吸收熱量。12.如圖（a）所示，寬為L=0.3m的矩形線框水平放置，一根金屬棒放在線框上與線框所圍的面積為0.06m2，且良好接觸，線框左邊接一電阻R=2Ω，其余電阻均不計．現(xiàn)讓勻強磁場垂直穿過線框，磁感應(yīng)強度B隨時間變化的關(guān)系如圖（b）所示，最初磁場方向豎直向下．在0.6s時金屬棒剛要滑動，此時棒受的安培力的大小為____________N；加速度的方向向_______．（填“左”、“右”）

參考答案：

答案：0.3

左13.質(zhì)量為2kg的物體，在水平推力的作用下沿水平面做直線運動，一段時間后撤去F，其運動的v-t圖像如圖所示，g取10m/s2，則物體與水平面間的動摩擦因數(shù)

；水平推力

。參考答案：

0.2

6

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，水平傳送帶兩輪心O1O2相距L1=6.25m，以大小為v0=6m/s不變的速率順時針運動，傳送帶上表面與地面相距h=1.25m．現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2kg的小鐵塊輕輕放在O1的正上方，已知小鐵塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點P距離O2的水平距離L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一個物理量的數(shù)值可以使L2變大．參考答案：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．解：（1）小鐵塊輕放在傳送帶上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，當(dāng)小鐵塊的速度達(dá)到6m/s時，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，說明小鐵塊一直做加速運動設(shè)達(dá)到O2上方的速度為v，則v==5m/s小鐵塊離開傳送帶后做平拋運動根據(jù)h=gt2得下落時間：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2變大，應(yīng)使v變大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大對a沒有影響，也就對v和L2沒有影響因此，只增加L1、m、v0中的L1的數(shù)值可以使L2變大．答：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．15.（8分）（1）美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次β衰變成銅（Cu），同時釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為 。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生β衰變，放出一個速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動能。求此衰變過程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計）。參考答案：解析：（1）；（2）設(shè)衰變后銅核的速度為v，由動量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點評：本題考查了衰變方程、動量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識點。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，空間區(qū)域Ⅰ、Ⅱ存在勻強電場和勻強磁場，MN、PQ為磁場區(qū)域的理想邊界，Ⅰ區(qū)域高度為d，Ⅱ區(qū)域的高度足夠大。勻強電場方向豎直向上；Ⅰ、Ⅱ區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強度均為B，方向分別垂直紙面向里和向外。一個質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電小球從磁場上方的O點由靜止開始下落，進(jìn)入電磁場區(qū)域后，恰能做勻速圓周運動。已知重力加速度為g。（1）試判斷小球的電性并求出電場強度E的大?。唬?）若帶電小球運動一定時間后恰能回到O點，在圖中作出小球的運動軌跡；求出釋放時距MN的高度h；并求出小球從開始釋放到第一次回到O點所經(jīng)歷的時間t；（3）試討論h取不同值時，小球第一次穿出磁場Ⅰ區(qū)域的過程中電場力所做的功W。參考答案：解析：（1）帶電小球進(jìn)入復(fù)合場后，恰能做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，重力與電場力平衡，重力豎直向下，電場力豎直向上，即小球帶正電。（2分）由：qE=mg解得：

（2分）（2）帶電小球在進(jìn)入磁場區(qū)域前做自由落體運動，由機械能守恒有：mgh=mv2（1分）帶電小球在磁場中作勻速圓周運動，設(shè)半徑為R，依牛頓第二定律有：qvB=m（1分）由于帶電小球在Ⅰ、Ⅱ兩個區(qū)域運動過程中q、v、B、m的大小不變，故三段圓周運動的半徑相同，以三個圓心為頂點的三角形為等邊三角形，邊長為2R，內(nèi)角為60o，軌跡如答圖（a）所示。由幾何關(guān)系知R=

（2分）解得h=（2分）；作出小球運動大致軌跡圖（a）所示（2分）。小球從開始釋放到回到O點所經(jīng)歷的時間由兩部分組成，一部分為無場區(qū)的運動，時間（1分）；一部分為電磁場區(qū)域的運動，時間（1分）；總時間=

（2分）（3）當(dāng)帶電小球在Ⅰ區(qū)域作圓周運動的圓弧與PQ相切時，運動軌跡如答圖（b）所示，有：半徑R=d

（1分）解得對應(yīng)高度：h0=（1分）討論：i．當(dāng)h<h0時，小球進(jìn)入磁場Ⅰ區(qū)域的速度較小，半徑較小，不能進(jìn)入Ⅱ區(qū)域，由磁場上邊界MN第一次穿出磁場Ⅰ區(qū)域，此過程電場力做功W=0（2分）ⅱ．當(dāng)h>h0時，小球進(jìn)入磁場Ⅰ區(qū)域后由下邊界PQ第一次穿出磁場Ⅰ區(qū)域進(jìn)入Ⅱ區(qū)域，此過程電場力做功W=－qEd（1分）即W=－mgd（1分）說明：第（3）問討論對于當(dāng)h=h0時的臨界情況不做要求，即電場力做功W=0或者W=－mgd均可以。17.如圖所示，在坐標(biāo)系xOy內(nèi)有一半徑為a的圓形區(qū)域，圓心坐標(biāo)為O1（a，0），圓內(nèi)分布有垂直紙面向里的勻強磁場。在直線y＝a的上方和直線x＝2a的左側(cè)區(qū)域內(nèi)，有一沿y軸負(fù)方向的勻強電場，場強大小為E．一質(zhì)量為m、電荷量為+q（q>0）的粒子以速度v從O點垂直于磁場方向射入，當(dāng)速度方向沿x軸正方向時，粒子恰好從O1點正上方的A點射出磁場，不計粒子重力。⑴求磁感應(yīng)強度B的大??；⑵粒子在第一象限內(nèi)運動到最高點時的位置坐標(biāo)；⑶若粒子以速度v從O點垂直于磁場方向射入第一象限，當(dāng)速度方向沿x軸正方向的夾角=30°時，求粒子從射入磁場到最終離開磁場的時間t．參考答案：粒子先后在磁場中運動的總時間

（1分）粒子在場區(qū)之間做勻速運動的時間

（1分）解得粒子從射入磁場到最終離開磁場的時間

（2分）18.如圖所示，兩根平行且光滑的金屬軌道固定在斜面上，斜面與水平面之間的夾角，軌道上端接一只阻值為R=0.4Ω的電阻器，在導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度B=0.5T，兩軌道之間的距離為L=40cm，且軌道足夠長，電阻不計?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m=3g，有效電阻為r=1.0Ω的金屬桿ab放在軌道上，且與兩軌道垂直，然后由靜止釋放，求：