安徽省阜陽市界首實(shí)驗(yàn)中學(xué)2021年高三物理模擬試題含解析

安徽省阜陽市界首實(shí)驗(yàn)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.（單選）如圖所示，兩個(gè)固定的相同細(xì)環(huán)相距一定的距離，同軸放置，O1、O2分別為兩環(huán)的圓心，兩環(huán)分別帶有均勻分布的等量異種電荷．一帶正電的粒子從很遠(yuǎn)處沿軸線飛來并穿過兩環(huán)．則在帶電粒子運(yùn)動(dòng)過程中（

）A．在O1和O2點(diǎn)粒子加速度大小相等，方向向反B．從O1到O2過程，粒子電勢能一直增加C．在O1和O2連線中點(diǎn)，粒子在該點(diǎn)動(dòng)能最小D．軸線上O1點(diǎn)右側(cè)、O2點(diǎn)左側(cè)都存在場強(qiáng)為零的點(diǎn)，它們關(guān)于O1、O2連線中點(diǎn)對(duì)稱參考答案：D2.關(guān)于機(jī)械能，下列說法正確的是①做變速運(yùn)動(dòng)的物體，只要有摩擦力存在，其機(jī)械能一定減少②如果物體所受的合外力不為零，則物體的機(jī)械能一定發(fā)生變化③將物體斜向上拋出后，不計(jì)空氣阻力時(shí)機(jī)械能守恒的，則該物體在同一水平高度處具有相同的速率④在水平面上做變速運(yùn)動(dòng)的物體，它的機(jī)械能不一定變化A．①②

B．③④

C．①④

D．②③④參考答案：B3.如圖所示s—t圖象和v—t圖象中，給出四條曲線1、2、3、4代表四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)情況，關(guān)于它們的物理意義，下列描述正確的是：（

） A．圖線1表示物體做曲線運(yùn)動(dòng) B．s—t圖象中t1時(shí)刻v1＞v2 C．v—t圖象中0至t3時(shí)間內(nèi)4的平均速度大于3的平均速度 D．兩圖象中，t2、t4時(shí)刻分別表示2、4開始反向運(yùn)動(dòng)參考答案：BC4.(單選)小船橫渡一條河,船頭方向始終與河岸垂直.若小船相對(duì)水的速度大小不變時(shí),小船的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,則河水的流速(

)A.由A到B水速一直增大B.由A到B水速一直減小C.由A到B水速先增大后減小D.由A到B水速先減小后增大參考答案：B5.（單選）下列說法中，正確的是：（

）A．由可知電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度E與q成反比B．由公式可知電場中某點(diǎn)的電勢與q成反比C．由可知，勻強(qiáng)電場中的任意兩點(diǎn)、間的距離越大，則兩點(diǎn)間的電勢差也一定越大D．公式，其中電容器的電容與電容器兩極板間電勢差無關(guān)參考答案：D解析：A、B、電場場強(qiáng)與電勢由場源決定，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)，則兩種說法錯(cuò)誤．

C、若勻強(qiáng)電場中的點(diǎn)a、b間的距離與電場線垂直，距離越大電勢與不變．則C錯(cuò)誤;D、C=是電容的定義式，采用比值法定義，C表征了電容器容納電荷本領(lǐng)的大小，由電容器本身性質(zhì)決定，與U、Q無關(guān)，故D正確．故選D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示的導(dǎo)熱氣缸中封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與氣缸間無摩擦，氣缸開口向上。開始?xì)飧姿幍沫h(huán)境溫度為87℃，活塞距氣缸底部距離為12cm,后來環(huán)境溫度降為27℃，則：①此時(shí)活塞距氣缸底部距離為多少?②此過程中氣體內(nèi)能

（填“增大”或“減小”），氣體將

(填“吸熱”或者“放熱”).參考答案：見解析解：①設(shè)

由蓋?呂薩克定律可知：

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）解得：h2=10cm

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）②減小（1分），放熱（1分）7.19世紀(jì)和20世紀(jì)之交，經(jīng)典物理已達(dá)到了完整、成熟的階段，但“在物理學(xué)晴朗天空的遠(yuǎn)處還有兩朵小小的、令人不安的烏云”，人們發(fā)現(xiàn)了經(jīng)典物理學(xué)也有無法解釋的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，“兩朵烏云”是指

（填“宏觀問題”或“微觀問題”）與

（填“高速問題”或“低速問題”）。參考答案：微觀問題

高速問題8.2011年3月11日本福島核電站發(fā)生核泄漏事故，其中銫137（Cs）對(duì)核輻射的影響最大，其半衰期約為30年．①請(qǐng)寫出銫137（Cs）發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程[已知53號(hào)元素是碘（I），56號(hào)元素是鋇（Ba）]②若在該反應(yīng)過程中釋放的核能為E，則該反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損為（真空中的光速為c）．③泄露出的銫l37約要到公元2101年才會(huì)有87.5%的原子核發(fā)生衰變．參考答案：解：①發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程

②根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程知△m=③由半衰期公式知剩余的原子核沒衰變，經(jīng)歷了3個(gè)半衰期，即90年，要到公元2101年才會(huì)有87.5%的原子核發(fā)生衰變．

故答案為：，，21019.一質(zhì)點(diǎn)由位置A向北運(yùn)動(dòng)了4m，又轉(zhuǎn)向東運(yùn)動(dòng)了3m，到達(dá)B點(diǎn)，然后轉(zhuǎn)向南運(yùn)動(dòng)了1m，到達(dá)C點(diǎn)，在上述過程中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程是

m，運(yùn)動(dòng)的位移是

m。參考答案：8，10.某同學(xué)想設(shè)計(jì)一個(gè)調(diào)光電路，現(xiàn)在已有下列器材：一只標(biāo)有“6V，3W”的燈泡L，一只標(biāo)有“12Ω，1A”的滑動(dòng)變阻器，一電源電動(dòng)勢為12V，電源內(nèi)阻不計(jì)，開關(guān)一只，導(dǎo)線若干．要想使調(diào)光電路的開關(guān)閉合后，改變滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置，可使燈泡由正常發(fā)光到逐漸變暗，直至熄滅．

（1）為了滿足實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要求還需要_________________________（填寫實(shí)驗(yàn)器材），理由_____________________________________________

_______________________________________________

_______________________________________________

___________________________________________

（2）請(qǐng)?jiān)谟疫叺姆娇騼?nèi)畫出符合設(shè)計(jì)要求的電路圖．參考答案：（1）一個(gè)分壓電阻R0；

若僅用現(xiàn)有器材設(shè)計(jì)電路其電路圖如圖所示，通過計(jì)算可知，當(dāng)滑動(dòng)觸片P使燈泡正確發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)電阻器左邊部分電阻為R1=7.42Ω，通過部分的電流將大于1A，所以滑動(dòng)變阻器將破壞，因此不能滿足燈泡正常發(fā)光的情況．

（2）電路圖如圖所示．11.如圖所示，一根長L的光滑絕緣細(xì)直桿MN，豎直固定在場強(qiáng)為E與水平方向成θ角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場中。桿的下端M固定一個(gè)帶正電小球A，電荷量Q；另一帶正電小球B質(zhì)量為m、電荷量為q，穿在桿上可自由滑動(dòng)?，F(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放，靜電力常量為k。小球B可靜止的位置距M端的高度h為_______________。參考答案：答案：12.超導(dǎo)磁懸浮列車（圖甲）推進(jìn)原理可以簡化為圖乙所示的模型：在水平面上相距為L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B1和B2，且B1=B2=B，每個(gè)磁場的寬度都是l，相間排列。金屬框abcd（懸浮在導(dǎo)軌上方）跨在兩導(dǎo)軌間，其長和寬分別為L、l。當(dāng)所有這些磁場都以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框abcd在磁場力作用下將向________（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

磁場向右勻速運(yùn)動(dòng)，金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流所受安培力向右，金屬框向右加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度設(shè)為vm，感應(yīng)電動(dòng)勢為E=2BL（v-vm），感應(yīng)電流為，安培力為F=2BLI，安培力與阻力平衡，F(xiàn)=f，解得vm=13.在研究“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，所需的實(shí)驗(yàn)器材如圖所示．現(xiàn)已用導(dǎo)線連接了部分實(shí)驗(yàn)電路．（1）請(qǐng)把電路補(bǔ)充完整；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將線圈A插入線圈B中，合上開關(guān)瞬間，觀察到檢流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這個(gè)現(xiàn)象揭示的規(guī)律是______________________；（3）（多選）某同學(xué)設(shè)想使線圈B中獲得與線圈A中相反方向的電流，可行的實(shí)驗(yàn)操作是（

）A．抽出線圈A

B．插入軟鐵棒C．使變阻器滑片P左移

D．?dāng)嚅_開關(guān)

參考答案：（1）（2）閉合電路中磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。（3）B、C

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖1所示，某同學(xué)利用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中等到一條紙帶，如圖2所示，在紙帶上取6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=0.02s．其中1、2、3點(diǎn)相鄰，4、5、6點(diǎn)相鄰，在3點(diǎn)和4點(diǎn)之間還有若干個(gè)點(diǎn)．s1是1、3兩點(diǎn)的距離，s2是2、5兩點(diǎn)的距離，s3是4、6兩點(diǎn)的距離．（1）實(shí)驗(yàn)過程中，下列操作正確的是CD．A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在220V交流電源上B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先松開紙帶，然后迅速打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后松開紙帶D．紙帶應(yīng)理順，穿過限位孔并保持豎直（2）點(diǎn)2速度的表達(dá)式v2=．（3）該同學(xué)測得的數(shù)據(jù)是s1=4.00cm，s2=16.00cm，s3=8.00cm，重物（質(zhì)量為m=500g）從點(diǎn)2運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)5過程中，動(dòng)能增加量為0.75J，勢能減少量為0.78J．表明在誤差允許范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度g=9.8m/s2）參考答案：解：（1）A、將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到交流電源上，不能使用干電池．故A錯(cuò)誤；B、C、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后松開紙帶．故B錯(cuò)誤，C正確；D、紙帶應(yīng)理順，穿過限位孔并保持豎直，以減小限位孔對(duì)紙帶的摩擦力．故D正確．故選：CD（2）點(diǎn)2的瞬時(shí)速度等于1、3之間的平均速度，所以：v2=（3）物體在點(diǎn)2的動(dòng)能：Ek2=m=m×（）2=×0.5×（）2=0.25J；物體在點(diǎn)5的動(dòng)能：Ek5=m=（）2=×0.5×（）2=2.0m質(zhì)量為m的重物從點(diǎn)2運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)5過程中，動(dòng)能增加量：△Ek=Ek5﹣Ek2=2.0m﹣0.5m=1.0J；因此動(dòng)能增加量為△Ek=1﹣0.25=0.75J；勢能減少量：△EP=mgs3=0.5×10×0.1600=0.78J．故答案為：（1）CD；（2）；（3）0.75，0.78．15.在探究求合力的方法時(shí)，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩．實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個(gè)彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條．(1)實(shí)驗(yàn)對(duì)兩次拉伸橡皮條的要求中，下列哪些說法是正確的________(填字母代號(hào))．A．將橡皮條拉伸相同長度即可B．將橡皮條沿相同方向拉即可C．將彈簧秤都拉伸到相同刻度D．將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置(2)同學(xué)們?cè)诓僮鬟^程中有如下議論，其中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說法是______(填字母代號(hào))．A．兩細(xì)繩必須等長B．彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行C．用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大D．拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些參考答案：(1)D(2)BD四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，若將A、B兩個(gè)光滑帶電小球靜止放在無阻力的水平管道內(nèi)，其中A的質(zhì)量為M，B的質(zhì)量為m，（M＞m）．開始時(shí)兩球之間相距很遠(yuǎn)，現(xiàn)在給A一個(gè)初速度v，讓其向右運(yùn)動(dòng)．已知兩球之間由于帶同種電荷會(huì)相互排斥，選取無窮遠(yuǎn)為參考面，兩帶電小球的電勢能為，其中K為已知常數(shù)，r為兩球之間的距離．問：（1）若兩個(gè)帶電小球逐漸靠近，帶電小球A的電勢能如何變化？（2）如果A不會(huì)超過B，計(jì)算A、B間的最小距離？（3）若讓A能夠超過B，求B最終的速度？（用圖示或公式分析都可以）參考答案：解：（1）兩帶電小球逐漸靠近，電場力做負(fù)功，A帶電小球的電勢能逐漸增大，（2）AB運(yùn)動(dòng)過程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正，根據(jù)動(dòng)量守恒有：Mv=（M+m）v共解得：v共=如果A球不會(huì)超過B，=，解得：（3）由動(dòng)量守恒和能量守恒得：會(huì)有兩個(gè)解，舍去碰撞解，最后等效一個(gè)完全彈性碰撞，最終B的速度v=0答：（1）若兩個(gè)帶電小球逐漸靠近，A帶電小球的電勢能逐漸增大；（2）如果A不會(huì)超過B，A、B間的最小距離為；（3）若讓A能夠超過B，B最終的速度為0．【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律．【分析】（1）根據(jù)電場力做功的正負(fù)判斷電勢能的變化；（2）AB運(yùn)動(dòng)過程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，如果A球不會(huì)超過B，電勢能和初動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為兩者的動(dòng)能，根據(jù)動(dòng)量守恒定律以及能量守恒定律列式求解；（3）由動(dòng)量守恒和能量守恒列式分析即可．17.如圖所示為一個(gè)模擬貨物傳送的裝置，A是一個(gè)表面絕緣、質(zhì)量M＝100kg、電量q＝+6.0×10—2C的傳送小車，小車置于光滑的水平地面上。在傳送途中，有一個(gè)水平電場，電場強(qiáng)度為E＝4.0×103V／m，可以通過開關(guān)控制其有無?，F(xiàn)將質(zhì)量m＝20kg的貨物B放置在小車左端，讓它們以v＝2m／s的共同速度向右滑行，在貨物和小車快到終點(diǎn)時(shí)，閉合開關(guān)產(chǎn)生一個(gè)水平向左的勻強(qiáng)電場，經(jīng)過一段時(shí)間后關(guān)閉電場，當(dāng)貨物到達(dá)目的地時(shí)，小車和貨物的速度恰好都為零。已知貨物與小車之間的動(dòng)摩擦因素μ＝0.1。（1）試指出關(guān)閉電場的瞬間，貨物和小車的速度方向?（2）為了使貨物不滑離小車，小車至少多長？（貨物不帶電且體積大小不計(jì)，g取10m/s2）參考答案：（1）貨物和小車的速度方向分別向右和向左（5分）（2）設(shè)關(guān)閉電場的瞬間，貨物和小車的速度大小分別為vB和vA；電場存在時(shí)和電場消失后貨物在小車上相對(duì)滑行的距離分別為L1和L2，電場存在的時(shí)間是t，該段時(shí)間內(nèi)貨物和小車的加速度大小分別是aB和aA，對(duì)地位移分別是sB和sA在關(guān)閉電場后，貨物和小車系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量規(guī)律和能量規(guī)律有：mvB－MvA=0

①μmgL2＝mvB2+MvA2

②

由①式代入數(shù)據(jù)解得vB=5vA

③在加電場的過程中，貨物一直向前做勻減速運(yùn)動(dòng)，小車先向前做勻減速運(yùn)動(dòng)然后反向做勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓定律有aB=μmg/m=1m/s2

，aA=(qE－μmg)/M＝2.