2021-2022學(xué)年山西省晉中市莊子中學(xué)高三物理模擬試卷含解析

2021-2022學(xué)年山西省晉中市莊子中學(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.如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在傾角為的光滑斜面上，且與斜面保持靜止并隨斜面體一起沿水平方向向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t，速度變化量為，則下列關(guān)于斜面體的運(yùn)動(dòng)及物體受斜面體的支持力說法正確的是A．斜面體向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，且加速度B．物體受斜面體的支持力C．物體受斜面體的支持力在時(shí)間內(nèi)所做的功D．物體受斜面體的支持力在時(shí)間內(nèi)的沖量參考答案：A2.x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1和Q2，Q1和Q2之間連線上各點(diǎn)電勢高低如圖曲線所示，選無窮遠(yuǎn)處電勢為零，從圖中可以看出（A）Q1的電荷量小于Q2的電荷量（B）Q1和Q2一定是異種電荷（C）P處的電場強(qiáng)度為零（D）Q1和Q2之間連線上各點(diǎn)電場強(qiáng)度方向都指向Q2參考答案：BD3.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與材料科學(xué)、能源的開發(fā)密切相關(guān)，下列關(guān)于材料、能源的說法正確的是

。（填選項(xiàng)前的編號）A．化石能源為清潔能源

B．納米材料的粒度在1-100μm之間C．半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能介于金屬導(dǎo)體和絕緣體之間D．液晶既有液體的流動(dòng)性，又有光學(xué)性質(zhì)的各向同性參考答案：C4.（單選）如圖所示，兩個(gè)寬度均為的條形區(qū)域，存在著大小相等，方向相反且均垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，以豎直虛線為分界線，其左側(cè)有一個(gè)用金屬絲制成的與紙面共面的直角三角形線框ABC，其底邊BC長為2，并處于水平?，F(xiàn)使線框以速度水平勻速穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)，則此過程中，線框中的電流隨時(shí)間變化的圖象正確的是（設(shè)逆時(shí)針電流方向?yàn)檎较?，取時(shí)間作為計(jì)時(shí)單位）(

)參考答案：D5.（單選）如圖所示，斜面體置于粗糙水平面上，斜面光滑．小球被輕質(zhì)細(xì)線系住放在斜面上。細(xì)線另一端跨過定滑輪，用力拉細(xì)線使小球沿斜面緩慢移動(dòng)一段距離，斜面體始終靜止．移動(dòng)過程中(

)A．細(xì)線對小球的拉力變大B．斜面對小球的支持力變大C．斜面對地面的壓力變大D．地面對斜面的摩擦力變大參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢為6V，內(nèi)阻為1Ω，電阻R1=5Ω，R2=6Ω，滑動(dòng)變阻器的阻值0—30Ω。閉合電鍵K，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，理想電流表和理想電壓表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU表示。則____Ω。R1消耗的最小電功率為______W。參考答案：６

Ω；

０.8

W。7.放射性同位素C被考古學(xué)家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物體的年代．宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會形成很不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個(gè)新核，其半衰期為5730年．該衰變的核反應(yīng)方程式為．C的生成和衰變通常是平衡的，即生物機(jī)體中C的含量是不變的．當(dāng)生物體死亡后，機(jī)體內(nèi)C的含量將會不斷減少．若測得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有11460年．參考答案：：解：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，．經(jīng)過一個(gè)半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，測得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%，根據(jù)=得，n=2，即經(jīng)過2個(gè)半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案為：；

114608.用直升機(jī)懸掛一面紅旗，在天空中勻速水平飛行。紅旗（包括旗桿）質(zhì)量m，懸掛紅旗的細(xì)繩質(zhì)量不計(jì)，與豎直方向成θ角。不計(jì)直升機(jī)螺旋槳引起的氣流對紅旗的影響，紅旗受到的空氣阻力為

；直升機(jī)質(zhì)量M，機(jī)身受水平方向的空氣阻力f。不考慮空氣浮力，直升機(jī)螺旋槳受到空氣的作用力為

。參考答案：mgtanθ；9.(4分)在一個(gè)小電燈和光屏之間，放一個(gè)帶圓孔的遮光板，在圓孔直徑從1cm左右逐漸減小直到閉合的整個(gè)過程中，在屏上依次可看到__________、_________、__________、__________幾種現(xiàn)象（選擇下列現(xiàn)象，將序號填入空中）①完全黑暗

②小孔成像

③衍射光環(huán)

④圓形亮斑參考答案：

④②③①10.如圖所示，一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t力F做功為60J，此后撤去力F，物體又經(jīng)過時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn)，若以地面為零勢能面，物體回到出發(fā)點(diǎn)的動(dòng)能為

▲

；撤去力F時(shí)物體的重力勢能為

▲

。]參考答案：60J

45J

試題分析：物體沿光滑斜面向上運(yùn)動(dòng)一直到回到出發(fā)點(diǎn)的過程，只有恒力F做功，根據(jù)動(dòng)能定理，回到出發(fā)點(diǎn)的動(dòng)能。設(shè)力F撤去時(shí)速度大小為，返回地面后速度大小為，力F撤去前為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，撤去后仍是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則有位移，整理得，即力F撤去時(shí)物體動(dòng)能為，根據(jù)動(dòng)能定理，在力F撤去前，，所以撤去力F時(shí)物體的重力勢能為。

考點(diǎn)：動(dòng)能定理

勻變速直線運(yùn)動(dòng)11.用金屬制成的線材（如鋼絲、鋼筋）受到的拉力會伸長，17世紀(jì)英國物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)，金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)的伸長與拉力成正比，這就是著名的胡克定律．這個(gè)發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了重要的基礎(chǔ)．現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長為4m，橫截面積為0.8cm2，設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長不超過原長的1/100,由于這一拉力很大，桿又較長，直接測試有困難，就選用同種材料制成樣品進(jìn)行測試，通過測試取得數(shù)據(jù)如右圖：(1)根據(jù)測試結(jié)果，推導(dǎo)出線材伸長x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關(guān)系為x=

（用所給字母表示,比例系數(shù)用k表示）。(2)在尋找上述關(guān)系中，運(yùn)用

科學(xué)研究方法。

參考答案：（其中k為比例系數(shù)）；

(2)控制變量法12.質(zhì)量為0.45kg的木塊靜止在光滑水平面上，一質(zhì)量為0.05kg的子彈以200m/s的水平速度擊中木塊，并留在其中，整個(gè)木塊沿子彈原方向運(yùn)動(dòng)，則木塊最終速度的大小是__________m/s。若子彈在木塊中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的平均阻力為4.5×103N，則子彈射入木塊的深度為_______m。參考答案：

(1).20

(2).0.2試題分析：根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒求解兩木塊最終速度的大??；根據(jù)能量守恒定律求出子彈射入木塊的深度；根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得，解得；系統(tǒng)減小的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為克服阻力產(chǎn)生的內(nèi)能，故有，解得；【點(diǎn)睛】本題綜合考查了動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律，綜合性較強(qiáng)，對學(xué)生能力要求較高．13.如圖所示，AB兩端接直流穩(wěn)壓電源，UAB＝100V，R0＝40W，滑動(dòng)變阻器總電阻R＝20W，當(dāng)滑動(dòng)片處于變阻器中點(diǎn)時(shí)，C、D兩端電壓UCD為___________V，通過電阻R0的電流為_____________A。

參考答案：答案：80，2解析：當(dāng)滑動(dòng)片處于變阻器中點(diǎn)時(shí)，可以將變阻器分成兩個(gè)電阻，，電路如圖，則與串聯(lián)，再與并聯(lián)。根據(jù)部分電路歐姆定律，有，。代入數(shù)據(jù)可得，。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）（1）美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次β衰變成銅（Cu），同時(shí)釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為 。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生β衰變，放出一個(gè)速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個(gè)反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時(shí)釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動(dòng)能。求此衰變過程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計(jì)）。參考答案：解析：（1）；（2）設(shè)衰變后銅核的速度為v，由動(dòng)量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點(diǎn)評：本題考查了衰變方程、動(dòng)量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識點(diǎn)。15.（4分）一束單色光由左側(cè)時(shí)的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時(shí)有，當(dāng)光線從左側(cè)射入時(shí)，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.某電視娛樂節(jié)目裝置可簡化為如圖所示模型．傾角θ=37°的斜面底端與水平傳送帶平滑接觸，傳送帶BC長L=6m，始終以=6m/s的速度順時(shí)針運(yùn)動(dòng)．將一個(gè)質(zhì)量m=1kg的物塊由距斜面底端高度=5.4m的A點(diǎn)靜止滑下，物塊通過B點(diǎn)時(shí)速度的大小不變．物塊與斜面、物塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.5、μ2=0.2，傳送帶上表面距地面的高度H=5m，g取10，sin37°=0.6，cos37°=0.8（1）求物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間；（2）若把物塊從距斜面底端高度=2.4m處靜止釋放，求物塊落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離；（3）求物塊距斜面底端高度滿足什么條件時(shí)，將物塊靜止釋放均落到地面上的同一點(diǎn)D．參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)能定理；牛頓第二定律．.專題：動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．分析：（1）根據(jù)牛頓第二定律求出物塊在斜面上的加速度，結(jié)合位移時(shí)間公式求出物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間，物塊滑上傳送帶時(shí)，由于速度與傳送帶速度相等，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合位移和速度求出勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，從而得出物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間．（2）根據(jù)動(dòng)能定理求出物塊滑動(dòng)斜面底端的速度，物塊滑上傳送帶先加速，當(dāng)速度達(dá)到傳送帶速度后做勻速運(yùn)動(dòng)，結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出水平位移的大小．（3）物塊每次均拋到同一點(diǎn)D，由平拋知識知：物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度必須有vC=v0，抓住兩個(gè)臨界狀態(tài)，即滑上傳送帶一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)和滑上傳送帶一直做勻減速運(yùn)動(dòng)，結(jié)合動(dòng)力學(xué)知識求出兩種臨界情況下的高度，從而得出高度的范圍．解答：解：（1）A到B過程：根據(jù)牛頓第二定律mgsinθ﹣μ1mgcosθ=ma1，代入數(shù)據(jù)解得，t1=3s．所以滑到B點(diǎn)的速度：vB=a1t1=2×3m/s=6m/s，物塊在傳送帶上勻速運(yùn)動(dòng)到C，所以物塊由A到B的時(shí)間：t=t1+t2=3s+1s=4s

（2）斜面上由根據(jù)動(dòng)能定理．解得v=4m/s＜6m/s，設(shè)物塊在傳送帶先做勻加速運(yùn)動(dòng)達(dá)v0，運(yùn)動(dòng)位移為x，則：，，x=5m＜6m所以物體先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)后和皮帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，離開C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)s=v0t0，H=

解得s=6m．（3）因物塊每次均拋到同一點(diǎn)D，由平拋知識知：物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度必須有vC=v0①當(dāng)離傳送帶高度為h3時(shí)物塊進(jìn)入傳送帶后一直勻加速運(yùn)動(dòng)，則：，解得h3=1.8m

②當(dāng)離傳送帶高度為h4時(shí)物塊進(jìn)入傳送帶后一直勻減速運(yùn)動(dòng)，h4=9.0m

所以當(dāng)離傳送帶高度在1.8m～9.0m的范圍內(nèi)均能滿足要求即1.8m≤h≤9.0m

答：（1）物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間為4s；92）物塊落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離為6m；（3）當(dāng)1.8m≤h≤9.0m，將物塊靜止釋放均落到地面上的同一點(diǎn)D．點(diǎn)評：本題綜合考查了動(dòng)能定理、牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的運(yùn)用，關(guān)鍵理清物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，選擇合適的定律或定理進(jìn)行求解．17.我國的“探月工程”計(jì)劃于2017年宇航員登上月球。若宇航員登月前記錄貼近月球表面繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛船飛行一周的時(shí)間為T；登上月球后，以初速度υ0豎直向上拋出一小球，測出小球從拋出到落回原處所需的時(shí)間t。求月球的半徑R。參考答案：30、（10分）如圖所示，U型玻璃細(xì)管豎直放置，水平細(xì)管又與U型玻璃細(xì)管底部相連通，各部分細(xì)管內(nèi)徑相同。U型管左管上端封有長11cm的理想氣體B，右管上端開口并與大氣相通，此時(shí)U型玻璃管左、右兩側(cè)水銀面恰好相平，水銀面距U型玻璃管底部為15cm。水平細(xì)管內(nèi)用小活塞封有長度10cm的理想氣體A。現(xiàn)將活塞緩慢向右推，使氣體B的長度為10cm，此時(shí)氣體A仍封閉在氣體B左側(cè)的玻璃管內(nèi)。已知外界大氣壓強(qiáng)為75cmHg。試求：（1）最終氣體B壓強(qiáng)；（2）活塞推動(dòng)的距離。參考答案：（1）活塞緩慢向右推的過程中，氣體B做等溫變化∵……（1分）

∴75×11S=PB2×10S（設(shè)S為玻璃管橫截面）……（1分）