2021年山東省菏澤市定陶縣第二中學(xué)高三物理模擬試卷含解析

1、2021年山東省菏澤市定陶縣第二中學(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. （多選）如圖所示，MN是紙面內(nèi)的一條直線，其所在空間充滿與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)或與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（場(chǎng)區(qū)都足夠大），現(xiàn)有一重力不計(jì)的帶電粒子從MN上的O點(diǎn)以水平初速度v0射入場(chǎng)區(qū)，下列有關(guān)判斷正確的是： A如果粒子回到MN上時(shí)速度增大，則該空間存在的一定是電場(chǎng) B如果粒子回到MN上時(shí)速度大小不變，則該空間存在的一定是電場(chǎng) C若只改變粒子的速度大小發(fā)現(xiàn)粒子再回到MN上時(shí)與其所成夾角不變，則該空間存在的一定是磁場(chǎng) D如果只改變粒子的速度大小，發(fā)現(xiàn)粒子再回到MN

2、所用的時(shí)間不變，則空間存在的一定是磁場(chǎng)參考答案：AD 解析： A、洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功，不能使粒子速度增大，電場(chǎng)力可使帶電粒子做功，動(dòng)能增大，故A正確；B、C、若帶電粒子以與電場(chǎng)線平行的速度v0射入，粒子返回速率不變，故B錯(cuò)誤，C也錯(cuò)誤；D、由T=知，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與速率無(wú)關(guān)，故D項(xiàng)正確故選AD2. （多選題）如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為m1=2kg、m2=3kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧秤連接兩個(gè)大小分別為F1=30N、F2=20N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則（）A系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，彈簧秤的示數(shù)是50 NB系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，彈簧秤的示數(shù)是26 NC在突然撤去F1的瞬

3、間，m1的加速度大小為13 m/s2D在突然撇去F1的瞬間，m1的加速度大小為15 m/s2參考答案：BC【分析】根據(jù)牛頓第二定律，分別對(duì)兩個(gè)物體整體和任一物體研究，求出彈簧秤的讀數(shù)突然撤去F1的瞬間，彈簧秤的示數(shù)不變由牛頓第二定律求解突然撤去F1的瞬間兩個(gè)物體的加速度【解答】解：A、設(shè)彈簧的彈力大小為F，根據(jù)牛頓第二定律得 對(duì)整體有：a=m/s2=2m/s2，方向水平向右 對(duì)m1：F1F=m1a代入解得，F(xiàn)=26N故A錯(cuò)誤，B正確C、在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為，方向水平向左，則m1的加速度發(fā)生改變故C正確，D錯(cuò)誤故選：BC3. （單選）壓敏電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的增大而減小，某

4、同學(xué)利用壓敏電阻的這種特性設(shè)計(jì)了一個(gè)探究電梯運(yùn)動(dòng)情況的裝置，該裝置的示意圖如圖所示，將壓敏電阻平放在電梯內(nèi)，其受壓面朝上，在受壓面上放一物體m，電梯靜止時(shí)電流表示數(shù)為I0若電流表的示數(shù)I隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是（）A圖表示電梯在做勻速直線運(yùn)動(dòng)B圖表示電梯可能向上做勻加速運(yùn)動(dòng)C圖表示電梯可能向上做勻加速運(yùn)動(dòng)D圖表示電梯可能向下做勻減速運(yùn)動(dòng)參考答案：考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律；牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用-超重和失重專題：恒定電流專題分析：壓敏電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的增大而減小，而電流變大說(shuō)明電阻變小，故電流變大說(shuō)明壓力變大；反之，電流變小說(shuō)明壓力變小；物體加速上升和減速下降是超重狀態(tài)

5、，減速上升和加速下降是失重狀態(tài)解答：解：A、圖中電梯靜止時(shí)電流表示數(shù)為I0，由于電流等于I0且不變，故電梯勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止不動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、圖中，電流逐漸變大，故壓力逐漸變大，且大于重力，故電梯處于超重狀態(tài)，且加速度變大，做變勻加速運(yùn)動(dòng)故B錯(cuò)誤；C、圖中，電流恒為2I0，故電梯處于超重狀態(tài)，可能勻加速上升，也可能勻減速下降，故C正確；D、圖中，電流一直大于I0，且不斷減小，故電梯的加速度向上，并且一直減小，故電梯可能變減速下降，也可能變加速上升，故D錯(cuò)誤；故選：C點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵根據(jù)電流變化情況判斷壓力變化情況，根據(jù)牛頓第二定律判斷加速度變化情況，從而判斷電梯的可能運(yùn)動(dòng)情況4. （多選）一只

6、小船在靜水中的速度為3ms，它要渡過(guò)一條寬為30m的河，河水流速為4ms，則這只船：A過(guò)河時(shí)間不可能小于10s B不能沿垂直于河岸方向過(guò)河C可以渡過(guò)這條河，而且所需時(shí)間可以為6s D不可能渡過(guò)這條河參考答案：AB5. （單選）如圖所示，空間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從p點(diǎn)平行直線MN射出的a、b兩個(gè)帶電粒子，它們從射出第一次到直線MN所用的時(shí)間相等，到達(dá)MN時(shí)速度方向與MN的夾角分別為60和90，不計(jì)重力，則兩粒子速度之比va：vb為（） A 2：1 B 3：2 C 4：3 D ：參考答案：【考點(diǎn)】： 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【專題】： 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題【分析】： 做出粒子的軌跡

7、，由幾何知識(shí)得到粒子的半徑之比，進(jìn)而由牛頓第二定律得到速度表達(dá)式，得到速度之比： 解：兩粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖：設(shè)P點(diǎn)到MN的距離為L(zhǎng)，由圖知b的半徑Rb=L，對(duì)于a粒子的半徑：L+Racos60=Ra得：Ra=2L即兩粒子的速度之比為Ra：Rb=2：1 ；粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=由題?=?得兩粒子的比荷：= 粒子的洛倫茲力提供向心力，qvB=m得：R= 聯(lián)立得：=故選：C【點(diǎn)評(píng)】： 本題關(guān)鍵是明確粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期T相同，畫出軌跡后，根據(jù)公式t=T求出時(shí)間，作出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是正確解題的關(guān)鍵二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 將質(zhì)量為5kg的鉛球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從距

8、沙坑表面1.25m高處由靜止釋放，從鉛球接觸沙坑表面到陷入最低點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為0.25s，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。則鉛球?qū)ι匙拥钠骄饔昧Υ笮?N，方向 。參考答案： 150 N, 豎直向下 。7. 如圖，在斜面頂端先后水平拋出同一小球，第一次小球落到斜面中點(diǎn)，第二次小球落到斜面底端。則兩次小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比t1t2=_；兩次小球落到斜面上時(shí)動(dòng)能之比EK1EK2=_。參考答案：； 8. 如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直，一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力已知AP3R，重力加速度為

9、g，則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中， 合外力做功_,摩擦力做功為_(kāi).參考答案：mgR/2,-3mgR/29. 某同學(xué)在研究“對(duì)不同物體做相同功情況下，物體質(zhì)量與速度的關(guān)系”時(shí)，提出了以下四種猜想：A BC D.為驗(yàn)證猜想的正確性，該同學(xué)用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：將長(zhǎng)木板平放在水平桌面上，木塊固定在長(zhǎng)木板一端，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木塊上，木塊右側(cè)固定一輕彈簧，用連接紙帶的小車壓縮彈簧至長(zhǎng)木板的虛線處由靜止釋放，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，選取點(diǎn)跡均勻的一部分紙帶，計(jì)算出小車勻速運(yùn)動(dòng)的速度，測(cè)出小車的質(zhì)量；然后在小車上加砝碼，再次壓縮彈簧至木板虛線處由靜止釋放小車，計(jì)算出小車和砝碼勻速運(yùn)動(dòng)的速度，測(cè)出

10、小車和砝碼的總質(zhì)量：再在小車上加砝碼，重復(fù)以上操作，分別測(cè)出、。每次實(shí)驗(yàn)中，都將小車壓縮彈簧至長(zhǎng)木板的虛線處由靜止釋放，目的是_；若要消除每次實(shí)驗(yàn)中小車和紙帶受到的阻力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響，應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是_。某次實(shí)驗(yàn)采集的五組數(shù)據(jù)如下表：由表格數(shù)據(jù)直觀判斷，明顯不正確的兩個(gè)猜想是A、B、C、D中的_；若對(duì)某個(gè)猜想進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并作圖，畫出了如圖所示的圖象，則圖中的橫坐標(biāo)應(yīng)是_。參考答案：小車獲得相同的動(dòng)能（彈簧對(duì)小車做功相同）（1分）；墊高木板固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端，使小車連同紙帶一起在木板上勻速運(yùn)動(dòng)（平衡摩擦力）10. (8分）（1）如圖在傾角為的斜面頂端A處以速度V0水平拋出一小球，落在斜面上

11、的某一點(diǎn)B處，設(shè)空氣阻力不計(jì)，求（1）小球從A運(yùn)動(dòng)到B處所需的時(shí)間_；（2）從拋出開(kāi)始計(jì)時(shí)到小球離斜面的距離最大經(jīng)過(guò)的時(shí)間是_？參考答案：11. 如圖所示，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運(yùn)動(dòng)時(shí)跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B(niǎo)球以的速率向右運(yùn)動(dòng)，則B的質(zhì)量mB=_；碰撞過(guò)程中，B對(duì)A做功為 。參考答案：4.5m -3mv02/8 動(dòng)量守恒：；動(dòng)能定理：。12. （3分）如圖，a、b兩彈簧勁度系數(shù)均為K，兩球質(zhì)量均為m，不計(jì)彈簧的質(zhì)量，兩球靜止，則兩彈簧伸長(zhǎng)量之和為 。參考答案：3mg/k13. 12如圖所示，A、B為不同金屬制成的正方形線框，導(dǎo)線粗細(xì)相同， A的邊長(zhǎng)是B的2

12、倍，A的密度是B的1/2，A的電阻是B的4倍。當(dāng)它們的下邊在同一高度豎直下落，垂直進(jìn)入如圖所示的磁場(chǎng)時(shí)，A框恰能勻速下落，那么；（1）B框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程將作 運(yùn)動(dòng)（填“勻速”“加速”“減速”）；（2）兩線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，A、B兩線框消耗的電能之比為 。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. 圖所示摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺(tái)，接著以4m/s水平速度離開(kāi)平臺(tái)，落至地面時(shí)，恰能無(wú)碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點(diǎn),其連線水平.已知圓弧半徑為2m，人和車的總質(zhì)量為200kg，特技表演的全過(guò)程中，空

13、氣阻力不計(jì).(計(jì)算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動(dòng)的水平距離s.(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度大小及圓弧對(duì)應(yīng)圓心角.(3)若已知人和車運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)O速度為6m/s,求此時(shí)人和車對(duì)軌道的壓力.參考答案：(1)1.6m (2)m/s，90 (3)5600N【詳解】(1)車做的是平拋運(yùn)動(dòng)，很據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得：豎直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托車落至A點(diǎn)時(shí)其豎直方向的分速度：到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度：設(shè)摩托車落地時(shí)速度方向與水平方向的夾角為，則：即，所以：(3)對(duì)摩托車受力分析可以知道，摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以有：當(dāng)時(shí)，計(jì)算得出.由

14、牛頓第三定律可以知道人和車在最低點(diǎn)O時(shí)對(duì)軌道的壓力為5600N.答：(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動(dòng)的水平距離.(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度，圓弧對(duì)應(yīng)圓心角.(3)當(dāng)最低點(diǎn)O速度為6m/s，人和車對(duì)軌道的壓力5600N.15. （11分）簡(jiǎn)述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對(duì)真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達(dá)到，折射光就消失。入射角大于C時(shí)只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。 光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為： 其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時(shí)，

15、折射角等于，代入式得 四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 如圖甲所示，平行光滑導(dǎo)軌AB、CD傾斜放置，與水平面間的夾角為，間距為L(zhǎng)導(dǎo)軌下端B、D間用電阻R=2r相連。一根質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，方向始終平行于水平地面。在導(dǎo)軌問(wèn)的矩形區(qū)域EFGH內(nèi)存在長(zhǎng)度也為L(zhǎng)、垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻由靜止釋放導(dǎo)體棒MN，恰好t1在時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)EFGH并做勻速直線運(yùn)動(dòng)。求： (1)導(dǎo)體棒MN進(jìn)入磁場(chǎng)前，電阻R兩端的電壓U; (2)導(dǎo)體棒MN在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度秒v; (3)導(dǎo)體棒MN在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。參考答案：17. 如圖所示，光滑水平面上小車的質(zhì)量為M，人的質(zhì)量為m，人用力F拉繩，若不計(jì)繩和滑輪質(zhì)量及之間磨擦，則車和人的加速度為多少？人與車的磨擦力為多少？ 參考答案：2F/（M+m） (m-M)F/(m+M) 18. 如圖所示，圓柱形汽缸開(kāi)口向上，豎直放置在水平面上，汽缸足夠長(zhǎng)，內(nèi)截面積為S，大氣壓強(qiáng)為p0。一厚度不計(jì)、質(zhì)量為的活塞封住