山西省長(zhǎng)治市平順縣中學(xué)2021年高三物理模擬試題含解析

山西省長(zhǎng)治市平順縣中學(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10.壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，某位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖（a）所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個(gè)絕緣重球。小車向右做直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電流表示數(shù)如圖（b）所示，下列判斷正確的是

（

）A．t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B．t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D．t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)參考答案：D2.（多選）如圖所示，電阻不計(jì)的豎直光滑金屬軌道PMNQ，其PMN部分是半徑為r的1/4圓弧，NQ部分水平且足夠長(zhǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于PMNQ平面指向紙里.一粗細(xì)均勻的金屬桿質(zhì)量為m，電阻為R，長(zhǎng)為r，從圖示位置由靜止釋放，若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，金屬桿與軌道始終保持良好接觸，則（

）A.桿下滑過(guò)程機(jī)械能守恒

B.桿最終可能沿NQ勻速運(yùn)動(dòng)C.桿從釋放到滑至水平軌道過(guò)程產(chǎn)生的電能大于mgR/2 D.桿從釋放到滑至水平軌道過(guò)程中，通過(guò)桿的電荷量等于參考答案：BD3.在物理學(xué)發(fā)展的過(guò)程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程．在對(duì)以下幾位物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中，正確的說(shuō)法是A．英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)出萬(wàn)有引力常量GB．牛頓用“理想斜面實(shí)驗(yàn)”推翻了亞里士多德的“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”觀點(diǎn)C．英國(guó)物理學(xué)家胡克認(rèn)為在任何條件下，彈簧的彈力都與彈簧的形變量成正比D．牛頓提出的萬(wàn)有引力定律在天體密度超過(guò)1010kg/m3的強(qiáng)引力時(shí)就不適用了參考答案：AD4.如圖所示，小車在光滑的水平面上向左運(yùn)動(dòng)，木塊以水平向右的速度滑上小車并在小車的水平車板上運(yùn)動(dòng)，且最終未滑出小車。下列說(shuō)法中正確的是()A．若小車的動(dòng)量大于木塊的動(dòng)量，則木塊先減速再加速后勻速B．若小車的動(dòng)量大于木塊的動(dòng)量，則小車先減速再加速后勻速C．若小車的動(dòng)量小于木塊的動(dòng)量，則木塊先減速后勻速D．若小車的動(dòng)量小于木塊的動(dòng)量，則小車先減速后勻速參考答案：AC5.（單選）假設(shè)火星可視為質(zhì)量均勻分布的球體，已知“火衛(wèi)一”（火星的衛(wèi)星）繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，周期為T(mén)，火星的半徑為R0，自轉(zhuǎn)周期為T(mén)0，則火星表面的重力加速度在赤道處大小與兩極處大小的比值為（）A．B．C．1﹣D．1﹣參考答案：解：在赤道上的物體，有：，在兩極，有：聯(lián)立兩式，根據(jù)，解得GM=，代入可得=1﹣．故選：D．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.地球的第一宇宙速度為V，若某行星的質(zhì)量是地球的6倍，半徑是地球的1.5倍，則該行星的第一宇宙速度為

。參考答案：2v7.1991年盧瑟福依據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)中α粒子發(fā)生了

（選填“大”或“小”）角度散射現(xiàn)象，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。若用動(dòng)能為1MeV的α粒子轟擊金箔，則其速度約為 m/s。（質(zhì)子和中子的質(zhì)量均為1.67×10－27kg，1MeV=1×106eV）參考答案：答案：大，6.9×106解析：盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了大多數(shù)α粒子沒(méi)有大的偏轉(zhuǎn)，少數(shù)發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，盧瑟福抓住了這個(gè)現(xiàn)象進(jìn)行分析，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型；1MeV=1×106×1.6×10-19=mv2，解得v=6.9×106m/s。8.如圖甲所示是一平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況，圖中三條等長(zhǎng)線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同，由此得出晶體具有

▲

的性質(zhì)。如圖乙所示，液體表面層分子比較稀疏，分子間距離大于分子平衡距離r0，因此表面層分子間作用表現(xiàn)為

▲

。參考答案：各向異性

引力9.．已知地球自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，地球半徑為R，引力常量為G，地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍，則地球同步衛(wèi)星的速度大小為_(kāi)___________；地球的質(zhì)量為_(kāi)__________。參考答案：，10.如圖，傾角為37°，質(zhì)量不計(jì)的支架ABCD的D端有一大小與質(zhì)量均可忽略的光滑定滑輪，A點(diǎn)處有一固定轉(zhuǎn)軸，CA⊥AB，DC＝CA＝0.3m。質(zhì)量m＝lkg的物體置于支架的B端，并與跨過(guò)定滑輪的輕繩相連，繩另一端作用一豎直向下的拉力F，物體在拉力作用下沿BD做勻速直線運(yùn)動(dòng)，己知物體與BD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3。為保證支架不繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，物體向上滑行的最大距離s＝＿＿＿＿m。若增大F后，支架仍不繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，物體能向上滑行的最大距離s′＿＿＿＿s(填：“大于”、“等于”或“小于”。)(取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)參考答案：0.248

等于拉力F=mgsin37°+μmgcos37°=8.4N。BC=CA/sin37°＝0.5m.設(shè)m對(duì)支架BC的壓力mgcos37°對(duì)A點(diǎn)的力臂為x，由力矩平衡條件，F(xiàn)·DCcos37°+μmgcos37°·CAcos37°=F·CAcos37°+mgcos37°·x，解得x=0.072m。由x+s=BC-ACsin37°解得s=0.248m。由上述方程可知，F(xiàn)·DCcos37°=F·CAcos37°，x值與F無(wú)關(guān)，所以若增大F后，支架仍不繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，物體能向上滑行的最大距離s′=s。11.（4分）如圖所示當(dāng)繩和桿之間的夾角為θ時(shí)A沿桿下滑的速度是V、此時(shí)B的速度是_________（用V和θ表示）；B是_________（加速或減速）。參考答案：減速12.測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，采用如圖所示的裝置，圖中長(zhǎng)木板水平固定．

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在____（選填“直流”或“交流”）電源上，調(diào)整定滑輪高度，使____。

（2）己知重力加速度為g，測(cè)得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)=

．

（3）如圖為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出．從紙帶上測(cè)出，

則木塊加速度大小a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．參考答案：13.如圖所示，質(zhì)量為M，半徑為R的均勻圓形薄板可以繞光滑的水平軸A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，AB是它的直徑，O是它的圓心?，F(xiàn)在薄板上挖去一個(gè)直徑為R的圓，則圓板的重心將從O點(diǎn)向左移動(dòng)__________R的距離，在B點(diǎn)作用一個(gè)垂直于AB的力F使薄板平衡，此時(shí)AB恰處于水平位置，則F=_________________。

參考答案：

；

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量重力加速度．（1）請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng)：①

；②

．（2）該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)的六個(gè)打點(diǎn)A、B、C、D、E、F為計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)得點(diǎn)A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5．若打點(diǎn)的頻率為f，則打E點(diǎn)時(shí)重物速度的表達(dá)式為vE=

；若分別計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度數(shù)值，并在坐標(biāo)系中畫(huà)出速度的二次方（v2）與距離（h）的關(guān)系圖線，如圖丙所示，則重力加速度g=

m/s2．（3）若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎禐?.8m/s2，你認(rèn)為該同學(xué)測(cè)量值存在偏差的主要原因是

．參考答案：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源；重物釋放時(shí)應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

（2）

、9.4

（3）空氣阻力和摩擦阻力的影響15.（9分）現(xiàn)有一滿偏電流為500μA，內(nèi)阻為1.2×103Ω的電流表，某同學(xué)想把它改裝成中值電阻為600Ω的歐姆表，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：

A、一節(jié)干電池（標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)為1.5V）

B、電阻箱R1（最大阻值99.99Ω）C、電阻箱R2（最大阻值999.9Ω）

D、滑動(dòng)變阻器R3（0—100Ω）

E、滑動(dòng)變阻器R4（0—1KΩ）

F、導(dǎo)線若干及兩個(gè)接線柱

（1）為完成實(shí)驗(yàn)，上述器材中應(yīng)選擇__________________________（填器材前面的字母代號(hào)）；

（2）畫(huà)出改裝電路圖；

（3）用改裝后的歐姆表測(cè)一待測(cè)電阻，讀出電流表的讀數(shù)為200μA，則待測(cè)電阻阻值為_(kāi)____________。參考答案：答案：（1）A、C、E、F；（2）電路圖如下圖所示；

（3）R=900Ω四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，兩塊平行金屬極板MN水平放置，板長(zhǎng)L=1m，間距，兩金屬板間電壓；在平行金屬板右側(cè)依次存在ABC和FGH兩個(gè)全等的正三角形區(qū)域，正三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板M平齊，BC邊與金屬板平行，AB邊的中點(diǎn)P恰好在下金屬板N的右端點(diǎn)；正三角形FGH內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，已知A、F、G處于同一直線上，B、C、H也處于同一直線上，AF兩點(diǎn)距離為?，F(xiàn)從平行金屬極板MN左端沿中心軸線方向入射一個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子，粒子質(zhì)量，帶電量，初速度。（1）求帶電粒子從電場(chǎng)中射出時(shí)的速度v的大小和方向（2）若帶電粒子進(jìn)入中間三角形區(qū)域后垂直打在AC邊上，求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1（3）若要使帶電粒子由FH邊界進(jìn)入FGH區(qū)域并能再次回到FH界面，求B2應(yīng)滿足的條件參考答案：（1）設(shè)帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，加速度a=ma……（1分）故a==×1010m/s2………………（1分）t==1×10-5s豎直方向的速度為vy=at=×105m/s……（1分）射出時(shí)的速度為v==×105m/s………………（1分）速度v與水平方向夾角為θ，tanθ==，故θ=30°即垂直于AB方向出射……（2分）（2）帶電粒子出電場(chǎng)時(shí)豎直方向偏轉(zhuǎn)的位移y=at2=m=即粒子由P1點(diǎn)垂直AB射入磁場(chǎng)，由幾何關(guān)系知在磁場(chǎng)ABC區(qū)域內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R1==m……………（3分）由B1qv=m知：B1==T………（3分）（3）分析知當(dāng)軌跡與邊界GH相切時(shí)，對(duì)應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2最大，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：由幾何關(guān)系可知R2+=1……（3分）故半徑R2=m……（1分）又B2qv=m故B2=T……………（2分）所以B2應(yīng)滿足的條件為大于T17.如圖所示，在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一傾角為θ的光滑軌道，在垂直軌跡方向上置有一長(zhǎng)度L、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab，當(dāng)ab中通有圖示方向的電流時(shí)，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，求：（1）導(dǎo)體棒受到的安培力的大小。（2）勻