2021-2022學(xué)年河南省鄭州市蘇州第四中學(xué)高三物理模擬試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年河南省鄭州市蘇州第四中學(xué)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(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，+Q1和-Q2是兩個(gè)可自由移動(dòng)的電荷，且Q2=4Q1；現(xiàn)再取一個(gè)可自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷Q3放在Q1與Q2連接的直線上，欲使整個(gè)系統(tǒng)平衡，那么A；Q3應(yīng)為負(fù)電荷，放在Q1的左邊； B；Q3應(yīng)為負(fù)電荷，放在Q2的右邊C；Q3應(yīng)為正電荷，放在Q1的左邊； D；Q3應(yīng)為正電荷，放在Q2的右邊；參考答案：A假設(shè)Q3放在Q1Q2之間，那么Q1對(duì)Q3的電場(chǎng)力和Q2對(duì)Q3的電場(chǎng)力方向相同，Q3不能處于平衡狀態(tài)，所以假設(shè)不成立；設(shè)Q3所在位置與Q1的

2、距離為r13，Q3所在位置與Q2的距離為r23，要能處于平衡狀態(tài)，所以Q1對(duì)Q3的電場(chǎng)力大小等于Q2對(duì)Q3的電場(chǎng)力大??；即：由于Q2=4Q1，所以r23=2r13，所以Q3位于Q1的左方；根據(jù)同種電荷排斥，異種電荷吸引，可判斷Q3帶負(fù)電。故選A。2. （單選）如圖所示，兩個(gè)完全相同的勻質(zhì)光滑小球，靜止在內(nèi)壁光滑的半球形碗底，兩球之間 相互作用力的大小為Fl，每個(gè)小球?qū)ν氲膲毫Υ笮【鶠镕2若兩小球質(zhì)量不變，而密度均減小為原來(lái)的一半，則AF1和F2均變大 BF1和F2均變小CF1變大，F(xiàn)2變小 DF1變小，F(xiàn)2變大參考答案：A3. （單選）如圖所示，界面MN與水平地面之間有足夠大正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和

3、勻強(qiáng)電場(chǎng)E，磁感線和電場(chǎng)線都處在水平方向且互相垂直。在MN上方有一個(gè)帶正電的小球由靜止開始下落，經(jīng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)到達(dá)水平地面。若不計(jì)空氣阻力，小球在通過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是 A小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B小球的電勢(shì)能保持不變C洛倫茲力對(duì)小球做正功D小球的動(dòng)能增量等于其電勢(shì)能和重力勢(shì)能減少量的總和參考答案：D4. (單選)如圖所示，兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線間的距離為l，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與bc間的距離也為l。t=0時(shí)刻，bc邊與磁場(chǎng)區(qū)域邊界重合。現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。取沿abcda的感應(yīng)電流方向?yàn)檎?/p>

4、，則在線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖線是參考答案：B5. 一列簡(jiǎn)諧橫波沿x正方向傳播，傳播速度為10m/s，當(dāng)波傳到x=5m處的質(zhì)點(diǎn)P時(shí)，波形如圖3-1所示，則以下判斷正確的是（ ）A這列波的周期為0.5sB該波的振源起振方向向上 C再經(jīng)過(guò)0.7s，x=9m處的質(zhì)點(diǎn)Q達(dá)到波峰處D質(zhì)點(diǎn)Q到達(dá)波峰時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P恰好到達(dá)波谷處參考答案：C二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. （6分）在操場(chǎng)上，兩同學(xué)相距L為10m左右，在東偏北、西偏南11的沿垂直于地磁場(chǎng)方向的兩個(gè)位置上，面對(duì)面將一并聯(lián)銅芯雙絞線，象甩跳繩一樣搖動(dòng)，并將線的兩端分別接在靈敏電流計(jì)上。雙絞線并聯(lián)后的電

5、阻R為2，繩搖動(dòng)的頻率配合節(jié)拍器的節(jié)奏，保持f=2Hz。如果同學(xué)搖動(dòng)繩子的最大圓半徑h=1m，電流計(jì)的最大值I=3mA。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)學(xué)表達(dá)式B= 。（用R，I，L，f，h等已知量表示）試估算地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)量級(jí) T。（2）將兩人的位置改為與剛才方向垂直的兩點(diǎn)上，那么電流計(jì)的讀數(shù) 。參考答案： 答案：（1） IR/2Lhf ；105 T；（2）0。7. 固定在水平地面上的光滑半球形曲面，半徑為R，已知重力加速度為g。一小滑塊從頂端靜止開始沿曲面滑下，滑塊脫離球面時(shí)的向心加速度大小為，角速度大小為。參考答案：，8. 如圖所示，平行板電容器豎直放置，兩板間存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)量相

6、等的兩個(gè)帶電液滴1和2從O點(diǎn)自由釋放后，分別抵達(dá)B、C兩點(diǎn)，若AB=BC，則它們帶電荷量之比q1：q2等于 參考答案：2:19. 本世紀(jì)最靠近地球的小行星2012DA14從離地面約34800km的距離，以28000km/h的速度由印度洋蘇門答臘島上空掠過(guò)。如果小行星被地球俘獲而成為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，則小行星的環(huán)繞速度應(yīng)為_m/s，該環(huán)繞速度_第一宇宙速度（選填“大于”、“等于”或“小于”）。已知地球表面重力加速度為9.8m/s2，地球半徑為6.4103km。參考答案：3.12103m/s，小于10. 放射性物質(zhì)和的核衰變方程為： 方程中的X1代表的是_，X2代表的是_。 參考答案：答案：

7、X1代表的是（或），X2代表的是（或）。 解析：根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，新粒子質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2，所以該粒子應(yīng)為氦原子核；新粒子質(zhì)量數(shù)為0，電荷數(shù)為-1，所以該粒子應(yīng)為電子。11. 如圖所示，做平拋運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)O、A、B三點(diǎn)，以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖所示，平拋的初速度是_m/s。經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度是_m/s。則拋出點(diǎn)的坐標(biāo)是_參考答案：5 ； ； (-5 ，- 5 ) 。 12. 如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球，電荷量分別為2q和q，兩小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線相連，另用絕緣細(xì)線系住帶正電的小球懸掛于O點(diǎn)而處于平衡狀態(tài)，重力加速度為g，

8、則細(xì)線對(duì)懸點(diǎn)O的作用力等于_.參考答案：以兩個(gè)小球組成的整體為研究對(duì)象，分析受力如圖：重力2mg、電場(chǎng)力，方向豎直向下，細(xì)線的拉力T，由平衡條件得： 13. （8分）質(zhì)量為10kg的物體放在可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上，物體與轉(zhuǎn)軸間用輕彈簧相連物體與轉(zhuǎn)盤間最大靜摩擦力是重力的02倍，彈簧的勁度系數(shù)為600 Nm，原長(zhǎng)為4cm，此時(shí)圓盤處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖213所示圓盤開始轉(zhuǎn)動(dòng)后，要使物體與圓盤保持相對(duì)靜止，圓盤的最大角速度= (2)當(dāng)角速度達(dá)到20時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量X= (g取10ms2)參考答案：三、 簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. 如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面

9、向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界過(guò)原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)A（0，L）一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場(chǎng)，并從x軸上的B點(diǎn)射出磁場(chǎng)，射出B點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向的夾角為60求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t參考答案：答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 ；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力專題：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題分析：（1）電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角與電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期可以求出電子的運(yùn)動(dòng)

10、時(shí)間解答：解：（1）設(shè)電子在磁場(chǎng)中軌跡的半徑為r，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，可得電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60，由幾何關(guān)系可得：rL=rcos60，解得，軌跡半徑：r=2L，對(duì)于電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，有：ev0B=m ，解得，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。築= ；（2）電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的周期：T= = ，電子轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60，則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t= T= ；答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 ；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為 點(diǎn)評(píng)：本題考查了電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，分析清楚電子運(yùn)動(dòng)過(guò)程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題15. 一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同

11、向運(yùn)動(dòng)的汽車B正開始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開始計(jì)時(shí)，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動(dòng)，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時(shí)間參考答案：（1）16m（2）8s(1)當(dāng)A、B兩汽車速度相等時(shí)，兩車間的距離最遠(yuǎn)，即vvBatvA 得t3 s此時(shí)汽車A的位移xAvAt12 m ；汽車B位移xBvBtat221 mA、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離xmxBx0 xA16 m(2)汽車B從開始減速直到靜止經(jīng)歷的時(shí)間t15 s 運(yùn)動(dòng)的位移xB25 m汽車A在t1時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移 xAvAt120 m 此時(shí)相距xxBx0 xA12

12、 m汽車A需要再運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t23 s 故汽車A追上汽車B所用時(shí)間tt1t28 s四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 如圖所示，在紙平面內(nèi)建立如圖所示的直角坐標(biāo)系xoy，在第一象限的區(qū)域存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為e的電子從第一象限的某點(diǎn)P 以初速度V0沿x軸的負(fù)方向開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)軸上的點(diǎn)Q（L/4、0 ）進(jìn)入第四象限，先做勻速直線運(yùn)動(dòng)然后進(jìn)入垂直紙面的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其左邊界和上邊界分別與y軸、x軸重合，電子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O并沿y軸的正方向運(yùn)動(dòng)，不計(jì)電子的重力。求（1）電子經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度（2）該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度（3）該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的最小面積S0參考

13、答案：17. （04年全國(guó)卷）（22分）空間中存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子，在p點(diǎn)以某一初速開始運(yùn)動(dòng)，初速方向在圖中紙面內(nèi)如圖中P點(diǎn)箭頭所示。該粒子運(yùn)動(dòng)到圖中Q點(diǎn)時(shí)速度方向與P點(diǎn)時(shí)速度方向垂直，如圖中Q點(diǎn)箭頭所示。已知P、Q間的距離為l。若保持粒子在P點(diǎn)時(shí)的速度不變，而將勻強(qiáng)磁場(chǎng)換成勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與紙面平行且與粒子在P點(diǎn)時(shí)速度方向垂直，在此電場(chǎng)作用下粒子也由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)。不計(jì)重力。求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。（2）兩種情況中粒子由P運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間之差。參考答案：解析：（1）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以v0表示粒子在P點(diǎn)的初速度，

14、R表示圓周的半徑，則有qv0B=m由于粒子在Q點(diǎn)的速度垂直它在p點(diǎn)時(shí)的速度，可知粒子由P點(diǎn)到Q點(diǎn)的軌跡為圓周，故有 以E表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，a表示粒子在電場(chǎng)中加速度的大小，tE表示粒子在電場(chǎng)中由p點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)經(jīng)過(guò)的時(shí)間，則有qE=ma R=v0tE由以上各式，得 （2）因粒子在磁場(chǎng)中由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的軌跡為圓周，故運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間tE為圓周運(yùn)動(dòng)周期T的，即有 tE=T 而 由和式得 由 兩式得 18. 如圖所示，豎直放置的均勻細(xì)U型試管，左側(cè)管長(zhǎng)LOA30cm，右管足夠長(zhǎng)且管口開口，初始時(shí)左管內(nèi)被水銀封閉的空氣柱長(zhǎng)20cm，氣體溫度為27C，左右兩管水銀面等高。已知大氣壓強(qiáng)為p075cmHg.（1）現(xiàn)對(duì)左側(cè)封閉氣體加熱，直至兩側(cè)水銀面形成10cm長(zhǎng)的高度差.則此時(shí)氣體