2021年江西省九江市白水中學高三物理模擬試題含解析

2021年江西省九江市白水中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）關于原子核的結合能，下列說法正確的是________．A．原子核的結合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，衰變產物的結合能之和一定大于原來重核的結合能C．銫原子核(Cs)的結合能小于鉛原子核(Pb)的結合能D．比結合能越大，原子核越不穩(wěn)定E．自由核子組成原子核時，其質量虧損所對應的能量大于該原子核的結合能參考答案：【知識點】原子核衰變及半衰期、衰變速度．O1O2【答案解析】ABC解析：A、原子核的結合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，故A正確；B、一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，要釋放能量，衰變產物的結合能之和一定大于原來重核的結合能，故B正確；C、銫原子核不如鉛原子核穩(wěn)定，所以銫原子核（Cs）的結合能小于鉛原子核（Pb）的結合能，故C正確；D、原子核的平均結合能越大，表示原子核的核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，故D錯誤；E、自由核子組成原子核時，其質量虧損所對應的能量等于該原子核的結合能，故E錯誤；故選：B．本題考查了結合能的知識，知道當核子結合成原子核時有質量虧損，要釋放一定能量，原子核的平均結合能越大，表示原子核的核子結合得越牢固．故選ABC【思路點撥】比結合能：原子核結合能對其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均對每個核子所要添加的能量．用于表示原子核結合松緊程度．

結合能：兩個或幾個自由狀態(tài)的粒子結合在一起時釋放的能量．自由原子結合為分子時放出的能量叫做化學結合能，分散的核子組成原子核時放出的能量叫做原子核結合能．2.如圖所示，光滑的水平面上靜止著一輛小車(用絕緣材料制成)，小車上固定一對豎直放置的帶電金屬板，在右金屬板的同一條豎直線上有兩個小孔a、b。一個質量為m、帶電量為－q的小球從小孔a無初速度進入金屬板，小球與左金屬板相碰時間極短，碰撞時小球的電量不變且系統(tǒng)機械能沒有損失，小球恰好從小孔b出金屬板，則A.小車(含金屬板，下同)和小球組成的系統(tǒng)動量守恒B.小車和小球組成的系統(tǒng)機械能守恒C.在整個過程中小車的位移為零D.因為小車和小球的質量大小關系未知，無法求出小車的位移參考答案：C【詳解】在小球與左金屬板碰前，電場力對小車和小球都做正功，小車的機械能增加，系統(tǒng)機械能不守恒，選項B錯誤；小球進入電場后完全失重，系統(tǒng)只在水平方向的動量守恒，選項A錯誤；小車和小球在水平方向上動量守恒，系統(tǒng)初動量、初速度為0，水平方向上滿足人船模型，從開始小球進入平行板到離開平行板，小車與小球的相對位移為0，即小車和小球在此過程中的位移都是0，小車在整個過程中的位移為0，選項C正確、D錯誤；故選C。3.如圖所示，一質量為m的條形磁鐵用細線懸掛在天花板上，細線一水平金屬圓環(huán)中穿過．現將環(huán)從位置Ⅰ釋放，環(huán)經過磁鐵到達位置Ⅱ．設環(huán)經過磁鐵上端附近時細線的張力分別為T1和T2，重力加速度大小為g，則(

)A．T1>mg，T2>mg

B．T1<mg，T2<mgC．T1>mg，T2<mg

D．T1<mg，T2>mg參考答案：A4.（多選）下列說法正確的是。

A．在核反應堆中，為使快中子減速，在鈾棒周圍要放“慢化劑”，常用的慢化劑有石墨、重水和普通水

B．按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減少，原子總能量增大

C．當用藍色光照射某金屬表面時有電子逸出，則改用紅光照射也一定會有電子逸出

D．核力是弱相互作用的一種表現，在原子核的尺度內，核力比庫侖力大得多，其作用范圍在1.5×l0-l0m

E．原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射波長為的光子；原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收波長為的光子，已知。那么原子從a能級狀態(tài)躍遷到到c能級狀態(tài)時將要吸收波長的光子參考答案：ABE5.如圖為一列在均勻介質中沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，波速為4m/s。圖中“A、B、C、D、E、F、G、H”各質點中，（

）

A．沿y軸正方向速率最大的質點是D

B．沿y軸正方向加速度最大的質點是B

C．經過△t＝0.5s質點D將向右移動2m

D．經過△t＝2.5s，質點D的位移是2.0m參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在如右圖所示的邏輯電路中，當A端輸入電信號為“1”，B端輸入電信號為“1”時，在C端和D端輸出的電信號分別為_____和______。參考答案：0，0

7.某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質量m關系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留二位有效數字）

（2）保持砂和砂桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m及對應的，數據如下表：實驗次數12345678小車加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60請在方格坐標紙中畫出圖線，并從圖線求出小車加速度a與質量倒數之間的關系式是

。

（3）保持小車質量不變，改變砂和砂桶質量，該同學根據實驗數據作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖（c）所示。該圖線不通過原點，其主要原因是

。參考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如圖所示，（3）實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分8.某興趣小組的同學為了測量某量程為3V電壓表的內阻，設計了如圖甲所示的電路。實驗器材如下：

A.待測電壓表V(量程3V，內阻約為幾k)B.滑動變阻器(阻值范圍0-10)C.電阻箱R1(阻值范圍0-9999)D.直流電源，電動勢6V，內阻不計E.開關一個，導線若干(1)實驗電路巳進行了部分連接，請按電路圖在乙圖中將其補充完整______。(2)閉合開關S前，最好將滑動變阻器的滑動頭P移到_____端(填“a”或“b”)。(3)將電阻箱的電阻調到1000Ω,閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數為3V。保持電路的其它部分不變，只調節(jié)電阻箱的電阻，使電壓表示數變?yōu)?V時，電阻箱示數為7680Ω，電壓表的內阻為____。參考答案：

(1).

(2).a

(3).2340【詳解】（1）電路連線如圖：；（2）閉合開關S前，為使測量部分起始電壓較小，最好將滑動變阻器的滑動頭P移到a端。（3）滑動變阻器阻值遠小于電壓表內阻，調節(jié)電阻箱時，電壓表和電阻箱兩端的電壓不變，設為U；則將電阻箱的電阻調到1000Ω，閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數為3V，則；調節(jié)電阻箱的電阻，使電壓表示數變?yōu)?V時，電阻箱示數為7680Ω，則；聯(lián)立解得：RV=2340Ω.9.（4分）如圖所示，在豎直墻壁的頂端有一直徑可以忽略的定滑輪，用細繩將質量m＝2kg的光滑球沿墻壁緩慢拉起來。起始時與墻的夾角為30°，終了時繩與墻壁的夾角為60°。在這過程中，拉力F的最大值為

N。球對墻的壓力的大小在這個過程的變化是

（填變大、變小或不變）。（g取10m/s2）參考答案：

答案：40，變大10.為了“驗證牛頓運動定律”，現提供如圖所示的器材：A為小車，B為電火花計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重量．請思考探究思路并回答下列問題：(1)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應采取什么做法？_______________________________.(2)在“探究加速度與質量的關系”時，保持砝碼和小桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m的數據如下表：次數12345小車加速度a/m·s－20.780.380.250.200.16小車質量m/kg0.200.400.600.801.00根據上述實驗數據，用計算機繪制出a—m圖象如圖所示：通過對圖象(圖甲)的觀察，可猜想在拉力F一定的情況下a與m的關系可能是：a∝m－1、a∝m－2、a∝m－3、…，為了驗證猜想，請在圖乙中作出最能直觀反映a與m之間關系的圖象．(3)在“探究加速度與力的關系”時，保持小車的質量不變，改變小桶中砝碼的質量，該同學根據實驗數據作出了加速度a與力F圖線如圖所示，該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因是________________________________________________________．參考答案：(1)把木板的右端(或安裝打點計時器的那端)適當墊高，以平衡摩擦力(2)如圖所示

(3)實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分11.如圖所示，用一根輕彈簧和一根細繩將質量1kg的小球掛在小車的支架上，彈簧處于豎直方向，細繩伸直且與豎直方向夾角為θ=30°，若此時小車和小于都靜止，則彈簧的彈力為10N；若小車和小球一起水平向右做加速度3m/s2的勻加速直線時，彈簧細繩位置仍然如圖，則彈簧的彈力為4.8N．參考答案：考點：牛頓第二定律；力的合成與分解的運用；共點力平衡的條件及其應用．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：當小車處于靜止時，小球受重力和彈簧彈力平衡，當小車和小球向右做勻加速直線運動時，受三個力作用，豎直方向上的合力為零，水平方向上合力等于ma．解答：解：小車處于靜止時，彈簧的彈力等于重力，即F=mg=10N．小車和小球向右做勻加速直線運動時，有Tsin30°=ma，解得T=．豎直方向上有F′+Tcos30°=mg解得彈簧彈力為=4.8N．故答案為：10，4.8．點評：解決本題的關鍵能夠正確地受力分析，結合牛頓第二定律進行求解．12.用打點計時器研究物體的自由落體運動，得到如圖所示的一段紙帶，測得AB=7.56cmBC=9.12cm，已知交流電源頻率是50Hz，則打B點時物體的瞬時速度為

m/s，實驗測出的重力加速值是

m/s2，產生誤差的原因 。參考答案：2.09，

9.75,

空氣阻力；紙帶和計時器限位孔之間有摩擦。計數點的時間間隔為：，打B點的速度為：物體的加速度為：，實驗測出的重力加速度值比公認值偏小，原因可能是物體下落過程中存在空氣阻力和紙帶和計時器限位孔之間有摩擦；13.氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當氫原子由第5能級躍遷到第3能級時，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學在做“研究勻變速直線運動”實驗時，從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條(每兩點間還有4個點沒有畫出來)，圖中上部的數字為相鄰兩個計數點間的距離。打點計時器的電源頻率為50Hz。如果用s1、s2、s3、s4、s5、s6來表示各相鄰兩個計數點間的距離。由這些已知數據計算：該勻變速直線運動的加速度的表達式為a＝________，其大小為a＝________m/s2。與紙帶上D點相對應的瞬時速度v＝________m/s。(答案均要求保留3位有效數字)參考答案：1.931.1915.在驗證“當物體質量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律時，給出如下器材：傾角可以調節(jié)的長木板（如圖10所示），小車一個，計時器一個，刻度尺一把。實驗步驟如下：①讓小車自斜面上方一固定點A1從靜止開始下滑到斜面底端A2，記下所用的時間t。②用刻度尺測量A1與A2之間的距離x。③用刻度尺測量A1相對于A2的高度h。④改變斜面的傾角，保持A1與A2之間的距離不變，多次重復上述實驗步驟并記錄相關數據h、t。⑤以h為縱坐標，1/t2為橫坐標，根據實驗數據作圖。若在此實驗中，如能得到一條過坐標系原點的直線，則可驗證“當質量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律。根據上述實驗步驟和說明回答下列問題：（不考慮摩擦力影響，用已知量和測得量符號表示）（1）設小車所受的重力為mg，則小車的加速度大小a=

，小車所受的合外力大小F=

。（2）請你寫出物體從斜面上釋放高度h與下滑時間t的關系式

。參考答案：（1）或g（2分），

mg或m（2分）（2）h=四、計算題：本題共3小題，共計47分16.物理學家帕平發(fā)明了高壓鍋，高壓鍋與普通鍋不同，鍋蓋通過幾個牙齒似的鍋齒與鍋體鑲嵌旋緊，加上鍋蓋與鍋體之間有橡皮制的密封圈，所以鍋蓋與鍋體之間不會漏氣，在鍋蓋中間有一排氣孔，上面再套上類似砝碼的限壓閥，將排氣孔堵?。敿訜岣邏哄仯亙葰怏w壓強增加到一定程度時，氣體就把限壓閥頂起來，這時蒸氣就從排氣孔向外排出．由于高壓鍋內的壓強大，溫度高，食物容易煮爛．若已知排氣孔的直徑為0.3cm，外界大氣壓為1.0×105Pa，溫度為20℃，要使高壓鍋內的溫度達到120℃，則限壓閥的質量應為多少？(g取10m/s2)參考答案：．解析：選鍋內氣體為研究對象，則初狀態(tài)：T1＝293K，p1＝1.0×105Pa末狀態(tài)：T2＝393K由查理定律得=1.34×105Pa對限壓閥受力分析可得mg＝p2S－p1Sm＝0.024kg.17.如圖所示，ABCD為豎立放在場強為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣