湖南省永州市黃市鄉(xiāng)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理模擬試卷含解析

湖南省永州市黃市鄉(xiāng)中學(xué)2021-2022學(xué)年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.（單選）以下說法正確的是（）A．法拉第通過實驗發(fā)現(xiàn)了在磁場中產(chǎn)生電流的條件B．根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場C．電場強度是用比值法定義，因而電場強度與電場力成正比，與試探電荷的電量成反比D．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象參考答案：解：A、法拉第通過實驗發(fā)現(xiàn)了在磁場中產(chǎn)生電流的條件，故A正確；B、根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，在變化的電場周圍一定產(chǎn)生磁場，只有非均勻變化的電場周圍才產(chǎn)生變化的磁場；在變化的磁場周圍一定產(chǎn)生電場，只有非均勻變化的磁場周圍才產(chǎn)生變化的電場．故B錯誤；C、電場強度是用比值法定義，因而電場強度與電場力、試探電荷的電量無直接關(guān)系，故C錯誤；D、奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故D錯誤；故選：A．2.如圖所示為正點電荷周圍的電場線（實線）和等勢線（虛線），A、B、C是其中三個位置，場強大小分別為、、電勢分別為、、則A．

B．C．

D．參考答案：A沿電場線的方向電勢降低，故，電場線的疏密反映電場的強弱，故。本題選A。3.（單選）質(zhì)量為m的物體靜止在粗糙的水平地面上，現(xiàn)用一水平拉力使物體從靜止開始運動，其運動的－t圖象如圖4所示．下列關(guān)于物體的運動過程，分析正確的是()A.0～t1時間內(nèi)拉力逐漸減小

B.0～t1時間內(nèi)拉力對物體做負功C.在t1～t2時間內(nèi)拉力的功率為零

D.在t1～t2時間內(nèi)合外力做正功參考答案：C4.（單選）如圖所示，在光滑絕緣的水平面上方，有兩個方向相反的水平方向勻強磁場，PQ為兩個磁場的邊界，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強度的大小分別為B1＝B、B2＝2B。一個豎直放置的邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線框，以速度v垂直磁場方向從圖中實線位置開始向右運動，當線框運動到分別有一半面積在兩個磁場中時，線框的速度為v/2，則下列結(jié)論中正確的是（

）（A）此過程中通過線框截面的電量為（B）此過程中回路產(chǎn)生的電能為0.5mv2（C）此時線框的加速度為

（D）此時線框中的電功率為參考答案：C5.（單選）如圖a，甲車自西向東做勻加速運動，乙車由南向北做勻速運動，到達O位置之前，乙車上的人看到甲車運動軌跡大致是圖b中的【

】參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如右圖所示，有四塊相同的堅固石塊壘成弧形的石拱，其中第3、4塊固定在地面上，每塊石塊的兩個面間所夾的圓心角為37°。假定石塊間的摩擦力可以忽略不計，則第1、2塊石塊間的作用力和第1、3塊石塊間的作用力的大小之比為：

參考答案：

7.某同學(xué)設(shè)計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖．（所用交變電流的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，實驗數(shù)據(jù)如圖，圖中相鄰計數(shù)點之間還有4個點未畫出，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2．（保留三位有效數(shù)字）

（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的，數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度a/m·s–20．6330．5720．4970．4180．3320．2500．1670．101小車質(zhì)量m/kg0．250．290．330．400．500．711．001．67小車質(zhì)量倒數(shù)4．003．453．032．502．001．411．000．60

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(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是

．

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，一位同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖線如上圖所示。該圖線不通過原點，其主要原因是______________________________________．參考答案：

（1）0．510

（2）a=0．162

（0．142——0．182即可）圖略（3）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分或木板傾角較小8.假設(shè)一列火車共有6節(jié)車廂且均停在光滑的軌道上，各車廂間有一定的間距．若第一節(jié)車廂以速度向第二節(jié)車廂運動，碰后不分開，然后一起向第三節(jié)車廂運動，……依次直到第6節(jié)車廂．則第一節(jié)車廂與第二節(jié)車廂碰后的共同速度為__________,火車最終的速度為____________參考答案：

9.某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點

和

之間某時刻開始減速。（2）計數(shù)點5對應(yīng)的速度大小為

m/s，計數(shù)點6對應(yīng)的速度大小為

m/s。（保留三位有效數(shù)字）。（3）物塊減速運動過程中加速度的大小為a=

m/s2（保留三位有效數(shù)字），若用a/g來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值

（填“偏大”或“偏小”）。

參考答案：（1）6，7或7，6（2）1.00，1.20（3）2.00，偏大10.質(zhì)量為m的物體以初速v0沿傾角為的斜面上滑，滑回原處時速度大小為3v0/4，則物體上滑的最大高度為，物體所受阻力大小為。參考答案：

、11.如圖所示為氫原子的能級圖。用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測到氫原子發(fā)射的不同波長的光有

種，其中最短波長為m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。參考答案：10

9.5×10-812.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質(zhì)量為6kg，重心在其中點。直角桿ADC重力不計，兩端用鉸鏈連接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg，則直角桿對橫梁的力矩為

N·m，直角桿對橫梁的作用力大小為_______N。參考答案：150，150

13.在2004年6月10日聯(lián)合國大會第58次會議上，鼓掌通過一項決議。決議摘錄如下：聯(lián)合國大會，承認物理學(xué)為了解自然界提供了重要基礎(chǔ)，注意到物理學(xué)及其應(yīng)用是當今眾多技術(shù)進步的基石，確信物理教育提供了建設(shè)人類發(fā)展所必需的科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施的工具，意識到2005年是愛因斯坦科學(xué)發(fā)現(xiàn)一百周年，這些發(fā)現(xiàn)為現(xiàn)代物理學(xué)奠定了基礎(chǔ)，．……；．……；．宣告2005年為

年．參考答案：國際物理（或世界物理）．

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，一同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的實驗裝置．其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量．（滑輪質(zhì)量不計）（1）實驗時，一定要進行的操作是BCD．A．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量．B．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力．C．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄彈簧測力計的示數(shù)．D．改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶．E．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M（2）該同學(xué)在實驗中得到如圖2所示的一條紙帶（兩計數(shù)點間還有兩個點沒有畫出），已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為1.3m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．（3）以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標，加速度為縱坐標，畫出的a﹣F圖象是一條直線，圖線與橫坐標的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為D．A．2tanθ

B.

C．k

D.．參考答案：解：（1）AE、本題拉力可以由彈簧測力計測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠小于車的總質(zhì)量，故A錯誤，E錯誤．B、該題是彈簧測力計測出拉力，從而表示小車受到的合外力，故需要將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力，故B正確；C、打點計時器運用時，都是先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶，該實驗探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，要記錄彈簧測力計的示數(shù)，故C正確；D、改變砂和砂桶質(zhì)量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨F變化關(guān)系，故D正確；故選：BCD．（2）由于兩計數(shù)點間還有兩個點沒有畫出，故單擺周期為0.06s，由△x=aT2可得：．（3）對a﹣F圖來說，圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)，此題，彈簧測力計的示數(shù)F=，故小車質(zhì)量為m=．故答案為：（1）BCD；（2）1.3；（3）D．15.如圖甲是利用滑塊驗證動能定理的裝置，除圖示器材外，還有學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、天平和細沙．本實驗還需要的實驗器材有 (2)實驗前，需要

，此步驟中

（填“需要”或“不需要”）掛著小沙桶。（3）設(shè)滑塊質(zhì)量為M，沙與沙桶的總質(zhì)量為m

，本實驗中要求M和m滿足的條件是：

?？潭瘸邎D乙是滑塊做勻加速直線運動的紙帶．測量數(shù)據(jù)已用字母表示在圖中，打點計時器的打點周期為T,重力加速度為g．則本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達式為

．（用題中所給的字母表示）參考答案：（1）刻度尺（1分）

平衡摩擦力（1分），不需要（1分）

（3）m遠遠小于M（1分）（4）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在豎直平面內(nèi)，以虛線為界分布著如圖所示足夠大的勻強電場和勻強磁場，其中勻強電場方向豎直向下，大小為E；勻強磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小為B。虛線與水平線之間的夾角為θ＝45°，一帶負電粒子從O點以速度v0水平射入勻強磁場，已知帶負電粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，（粒子重力忽略不計）。（1）帶電粒子從O點開始到第1次通過虛線時所用的時間；（2）帶電粒子第3次通過虛線時，粒子距O點的距離；（3）粒子從O點開始到第4次通過虛線時，所用的時間。參考答案：解：（1）根據(jù)題意可得粒子運動軌跡如圖所示?！?分）因為=45°，根據(jù)幾何關(guān)系，帶電粒子從O運動到A為3/4圓周……（1分）則帶電粒子在磁場中運動時間為：………（1分）（2）由qvB=m…（2分）得帶電粒子在磁場中運動半徑為：，…………（1分）帶電粒子從O運動到A為3/4圓周，解得…………（1分）帶電粒子從第2次通過虛線到第3次通過虛線運動軌跡為圓周，所以粒子距O點的距離……（1分）3）粒子從A點進入電場，受到電場力F=qE，則在電場中從A到B勻減速，再從B到A勻加速進入磁場。在電場中加速度大小為：……（1分）從A到B的時間與從B到A的時間相等?！?分）帶電粒子從A到C：…………（1分）帶電粒子從C點再次進入電場中做類平拋運動X=v0t4…………（1分）…………（1分）由幾何關(guān)系得：Y=X………………（1分）得…………………（1分）第4次到達虛線的總時間為（2分）17.如圖甲所示，空間存在B=0.5T，方向豎直向下的勻強磁場，MN、PQ是水平放置的平行長直導(dǎo)軌，其間距L=0.2m，R是連在導(dǎo)軌一端的電阻，ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒。從零時刻開始，對ab施加一個大小為F=0.45N，方向水平向左的恒定拉力，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌滑動，滑動過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且良好接觸，圖乙是棒的v-t圖像，其中AO是圖像在O點的切線，AB是圖像的漸近線。除R以外，其余部分的電阻均不計。設(shè)滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。已知當棒的位移為100m時，其速度達到了最大速度10m/s。求：

（1）R的阻值；

（2）棒ab在題述運動過程中克服摩擦力做的功；

（3）在題述過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。參考答案：（1）由圖乙得起動瞬間：

……（1分）則：

……………（1分）最終以速度勻速運動，則所受到拉力、摩擦力和安培力的合力為零

……………（1分）

………（1分）聯(lián)立可得：

…………（1分）

（2）棒克服摩擦力做功：

……（1分）（3）由能量關(guān)系可得電阻上產(chǎn)生的焦耳熱：

………（2分）18.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、內(nèi)阻為R1、粗細均勻的光滑半圓形金屬環(huán)，在M、N處與相距為2r、電阻不計的平行光滑金屬軌道ME、NF相接，EF之間接有電阻R2，已知R1＝12R，R2＝4R。在MN上方及CD下方有水平方向的勻強磁場I和II，磁感應(yīng)強度大小均為B?，F(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計的導(dǎo)體棒ab，從半圓環(huán)的最高點A處由靜止下落，在下落過程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，兩平行軌道中夠長。已知導(dǎo)體棒ab下落r/2時的速度大小為v1，下落到MN處的速度大小為v2。（1）求導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時的加速度大小。（2）若導(dǎo)體棒ab進入磁場II后棒中電流大小始終不變，求磁場I和II之間的距離h和R2上的電功率P2。（3）當導(dǎo)體棒進入磁場II時，施加一豎直向上的恒定外力F=mg的作用，求導(dǎo)體棒ab從開始進入磁場II到停止運動所通過的距離和電阻R2上所產(chǎn)生的熱量。參考答案：見解析（1）（6分）以導(dǎo)體棒為研究對象，棒在磁場I中切割磁感線，棒中產(chǎn)生產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時，導(dǎo)體棒在重力與安培力作用下做加速運動，由牛頓第二定律，得