河南省新鄉(xiāng)市輝縣第一中學(xué)2021年高三物理模擬試題含解析

河南省新鄉(xiāng)市輝縣第一中學(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.靜電場(chǎng)方向平行于x軸，其電勢(shì)φ隨x的分布可簡(jiǎn)化為如圖所示的折線(xiàn)。一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子（不計(jì)重力），以初速度v0從O點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)。下列敘述正確的是

(

)

A．粒子從O運(yùn)動(dòng)到x1的過(guò)程中速度逐漸增大B．粒子從x1運(yùn)動(dòng)到x3的過(guò)程中，電勢(shì)能先減小后增大C．要使粒子能運(yùn)動(dòng)到x4處，粒子的初速度v0至少為D．若v0＝，粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為參考答案：D2.（單選題）“嫦娥二號(hào)”進(jìn)入環(huán)月軌道后，分別在距月球表面最遠(yuǎn)100km，最近15km高度的軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，此高度遠(yuǎn)小于月球的半徑，設(shè)“嫦娥二號(hào)”繞月與月繞地的轉(zhuǎn)動(dòng)方向同向。已知地球的質(zhì)量為月球質(zhì)量的k倍，月球繞地球運(yùn)行的軌道半徑為月球的半徑的n倍，月球繞地球運(yùn)行的周期為T(mén)。若某時(shí)刻“嫦娥二號(hào)”距地球最遠(yuǎn)，經(jīng)△t時(shí)間“嫦娥二號(hào)”距地球最近，則△tA．

B．

C．

D．參考答案：B根據(jù)萬(wàn)有引力定律和開(kāi)普勒三定律可以知道，月球繞地球的圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為萬(wàn)有引力提供。3.（單選）今年的春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)上“小彩旗”四個(gè)小時(shí)的旋轉(zhuǎn)引起網(wǎng)絡(luò)熱議，有美國(guó)網(wǎng)友想到了“我究竟以什么樣的速度沿著地球自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)呢？”并繪制出了不同緯度處沿地球自轉(zhuǎn)的切向速度圖（不考慮公轉(zhuǎn)影響），如圖所示，則下面說(shuō)法正確的是（

）A．從圖像中可知只要知道了地球上某位置隨地球自轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度，就可以確定該點(diǎn)的緯度B．從圖像可知在赤道面近地環(huán)繞衛(wèi)星的線(xiàn)速度約為1050英里/小時(shí)C．若已知“小彩旗”所在的緯度，就可以從圖像中得到她在舞臺(tái)上旋轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度D．坐在“春晚”現(xiàn)場(chǎng)觀看表演的觀眾，他們隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度大小相等參考答案：4.參考答案：B5.（多選題）如圖是一理想變壓器的示意圖，b為原線(xiàn)圈的一個(gè)中心抽頭，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，P是滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，R0是定值電阻．保持輸入交變電壓U1不變，下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)S置于a處時(shí)，向上滑動(dòng)P，電流表示數(shù)增大B．當(dāng)S置于a處時(shí)，向上滑動(dòng)P，R0消耗的功率變大C．保持P的位置不變，將S由a擲到b，電流表的示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的4倍D．保持P的位置不變，將S由a擲到b，電壓表的示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍參考答案：CD【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造和原理；電功、電功率．【分析】理想變壓器輸入功率等于輸出功率，原副線(xiàn)圈電流與匝數(shù)成反比，原副線(xiàn)圈電壓與匝數(shù)成正比．【解答】解：A、當(dāng)S置于a處時(shí)，向上滑動(dòng)P，電阻增大，輸出功率變小，輸入功率變小，根據(jù)，原線(xiàn)圈電流變小，電流表示數(shù)減小，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)S置于a處時(shí)，向上滑動(dòng)P，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，電流變小，根據(jù)，電阻消耗的功率變小，故B錯(cuò)誤；C、保持P的位置不變，將S由a擲到b，根據(jù)，得，副線(xiàn)圈電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，輸出功率，輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，輸入功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，根據(jù)，電流表的示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，故C正確；D、保持P的位置不變，將S由a擲到b，由C知，副線(xiàn)圈電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，副線(xiàn)圈電流變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，電壓表測(cè)得是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的阻值不變，電壓表示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，故D正確；故選：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）一束質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子以平行于兩極板的速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，如果兩極板間電壓為U，兩極板間的距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，設(shè)粒子束不會(huì)擊中極板，則粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到飛出極板時(shí)電勢(shì)能的變化量為

（粒子的重力忽略不計(jì)）。參考答案：答案：7.光滑斜面的傾角為α，將一個(gè)質(zhì)量為m的小球從斜面上A點(diǎn)以初速度v0，沿平行斜面底邊的方向射出，小球沿斜面運(yùn)動(dòng)到底邊上的B點(diǎn)。如圖所示，已知A點(diǎn)高為h，則小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為_(kāi)_________，在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為_(kāi)__________。

參考答案：

答案：

8.一只表頭的滿(mǎn)偏電流Ig=1mA，內(nèi)阻rg=30Ω，現(xiàn)將表頭改裝成電流、電壓兩用表，如圖所示，R1=0.05Ω，R2=2.97kΩ。（1）閉合電鍵S，接入Oa兩端時(shí)是_______表，量程為_(kāi)______；（2）斷開(kāi)電鍵S，接入Ob兩端時(shí)是_______表，量程為_(kāi)______。參考答案：9.質(zhì)量m=5㎏的小球系于彈簧的一端,套在光滑豎直圓環(huán)上,彈簧的另一端

固定在環(huán)上的A點(diǎn),環(huán)半徑R=0.5m,彈簧原長(zhǎng)0=R=0.5m.當(dāng)球從圖中位置C由靜止開(kāi)始滑動(dòng)，當(dāng)小球滑至最低點(diǎn)B時(shí),測(cè)得vB=3m/s,重力做功為

J,則在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能EP=___

_J.(g取10m/s2)參考答案：37.5

，

1510.一顆衛(wèi)星繞某一星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星的軌道半徑為r，運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)，星球半徑為R，則衛(wèi)星的加速度為，星球的質(zhì)量為．（萬(wàn)有引力恒量為G）參考答案：：解：衛(wèi)星的軌道半徑為r，運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的公式得衛(wèi)星的加速度a=根據(jù)萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，=mM=故答案為：，11.如圖所示，是一列橫波在某一時(shí)刻的波形圖象。已知這列波的頻率為5Hz，此時(shí)的質(zhì)點(diǎn)正向軸正方向振動(dòng)，可以推知：這列波正在沿軸___▲__(填“正”或“負(fù)”)方向傳播，波速大小為_(kāi)__▲__m/s.參考答案：負(fù)

10；12.如圖所示，水平平行線(xiàn)代表電場(chǎng)線(xiàn)，但未指明方向，帶電量為10-8C的正電微粒，在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力的作用，由A運(yùn)動(dòng)到B，動(dòng)能損失2×10-4J，A點(diǎn)的電勢(shì)為-2×103V，則微粒運(yùn)動(dòng)軌跡是虛線(xiàn)______（填“1”或“2”），B點(diǎn)的電勢(shì)為_(kāi)________V．

參考答案：

2

，

1.8×10413.（5分）如圖所示，在天花板的正下方有兩點(diǎn)，已知，在天花板上尋找一點(diǎn)，在點(diǎn)與、之間各連接光滑細(xì)線(xiàn)，讓兩個(gè)小球分別穿在細(xì)線(xiàn)上，讓小球同時(shí)從點(diǎn)下滑，兩球同時(shí)滑到、點(diǎn)，則

，所用的時(shí)間為

。

參考答案：

解析：(等時(shí)園法)作、的中垂線(xiàn)，在中垂線(xiàn)上找一點(diǎn)為圓心，作一個(gè)圓，該圓與天花板切于點(diǎn)并過(guò)、兩點(diǎn)，如圖所示，則,，時(shí)間是。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.

（選修3-3）（4分）估算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理想氣體分子間的距離（寫(xiě)出必要的解題過(guò)程和說(shuō)明,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解析：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1mol氣體的體積為V=22.4L=2.24×10-2m3

一個(gè)分子平均占有的體積V0=V/NA

分子間的平均距離d=V01/3=3.3×10-9m15.如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷A→B的等壓過(guò)程，B→C的絕熱過(guò)程（氣體與外界無(wú)熱量交換），其中B→C過(guò)程中內(nèi)能減少900J．求A→B→C過(guò)程中氣體對(duì)外界做的總功．參考答案：W=1500J【詳解】由題意可知，過(guò)程為等壓膨脹，所以氣體對(duì)外做功為：過(guò)程：由熱力學(xué)第一定律得：

則氣體對(duì)外界做的總功為：

代入數(shù)據(jù)解得：。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，粗糙水平面與半徑R=1.5m的光滑圓弧軌道相切于B點(diǎn)，靜止于A處m=1kg的物體在大小為10N方向與水平水平面成37°角的拉力F作用下沿水平面運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)立刻撤去F，物體沿光滑圓弧向上沖并越過(guò)C點(diǎn)，然后返回經(jīng)過(guò)B處的速度vB=15m/s。已知sAB=15m，g=10m/s2，sin37°=0.6，con37°=0.8。求：（1）物體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；（2）物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

參考答案：（1）設(shè)物體在C處的速度為vc，由機(jī)械能守恒定律有

mgR+=

①在C處，由牛頓第二定律有

FC=

②

（2分）ks5u聯(lián)立①②并代入數(shù)據(jù)解得：軌道對(duì)物體的支持力FC=130N

（1分）根據(jù)牛頓第三定律，物體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FC′=130N

（1分）（2）由于圓弧軌道光滑，物體第一次通過(guò)B處與第二次通過(guò)的速度大小相等

（1分）

從A到B的過(guò)程，由動(dòng)能定理有：

[Fcon37°–μ（mg－Fsin37°）]sAB=

③

解得物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=1/8=0.125

17.某一長(zhǎng)直的賽道上，有一輛賽車(chē)前方200m處有一安全車(chē)正以10m/s的速度勻速前進(jìn)，這時(shí)賽車(chē)從靜止出發(fā)以2m/s2的加速度追趕．求：（1）賽車(chē)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間追上安全車(chē)？（2）當(dāng)賽車(chē)剛追上安全車(chē)時(shí)，賽車(chē)手立即剎車(chē)，使賽車(chē)以4m/s2的加速度做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間兩車(chē)第二次相遇？參考答案：解：（1）賽車(chē)追上安全車(chē)時(shí)有：v0t+s=，代入數(shù)據(jù)解得：t=20s（2）兩車(chē)相遇時(shí)賽車(chē)的速度為：v1=at=40m/s；賽車(chē)減速到靜止所用的時(shí)間為：，賽車(chē)減速到靜止前進(jìn)的距離為：相同的時(shí)間內(nèi)安全車(chē)前進(jìn)的距離為：x=V0t′=100m＜Xmax所以賽車(chē)停止后安全車(chē)與賽車(chē)再次相遇，所用時(shí)間為：．答：（1）賽車(chē)經(jīng)過(guò)20s追上安全車(chē)．（2）兩車(chē)再經(jīng)過(guò)20s時(shí)間第二次相遇．【考點(diǎn)】勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．【分析】（1）抓住位移關(guān)系，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出追及的時(shí)間．（3）抓住位移關(guān)系，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出追及的時(shí)間18.一質(zhì)量m＝0.5kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角θ=37°足夠長(zhǎng)的斜面，某同學(xué)利用傳感器測(cè)出了滑塊沖上斜面過(guò)程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度，并用計(jì)算機(jī)做出了小物塊上滑過(guò)程的v-t圖象，如圖所示。（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：（1）滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。（2）判斷滑塊最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端時(shí)的速度大小；若不能返回，求出滑塊停在什么位置。參考答案：（1）由圖象可知，滑塊的加速度a==m/s2=10m/s2

（1分）滑塊沖上斜面過(guò)程中根據(jù)牛頓第二定律，有mgsinθ+μmgcosθ=ma

（