2021-2022學年江蘇省宿遷市五里江中學高三物理模擬試題含解析

2021-2022學年江蘇省宿遷市五里江中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）2014年3月8日，“馬航”一架飛往北京的飛機與地面失去聯(lián)系。人們根據(jù)赤道上同步衛(wèi)星接收到的該飛機飛行時發(fā)出的“握手”電磁波信號頻率的變化，利用電磁渡的多普勒效應，確定了該飛機是在向南航線而非向北航線上失蹤、井最終在南印度洋墜毀的。若該飛機發(fā)出的“握手”電磁波信號頻率為fo,且飛機黑匣子能夠在飛機墜毀后發(fā)出37．5MHz的電磁波信號，則以下說法正確的是

A．飛機由北向正南方向飛向赤道的過程中，同步衛(wèi)星接收到的“握手”電磁波頻率小于fo

B．飛機由北向正南方向飛向赤道的過程中，同步衛(wèi)星接收到的“握手”電磁波頻率大于fo

C．黑匣子發(fā)出的電磁波信號在由海水傳到空氣中時，頻率將變大

D．黑匣子發(fā)出的電磁渡信號在由海水傳到空氣中時，波長將變長參考答案：BD解析飛機由北向正南方向飛向赤道的過程中，若聲源向同步衛(wèi)星靠近，則同步衛(wèi)星接收到聲波的頻率變大，所以同步衛(wèi)星接收到的“握手”電磁波頻率大于fo，故A錯誤，B正確；C、黑匣子發(fā)出的電磁波信號在由海水傳到空氣中時，頻率不變，速度增大，由C=λf得波長將變長，故C錯誤，D正確；故選：BD．2.下列說法中正確的是（

）A．眼睛直接觀察全息照片不能看到立體圖象B．電磁波和機械波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象C．驅(qū)動力頻率等于系統(tǒng)固有頻率時，受迫振動的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振。D．在測定單擺周期時，為減小實驗誤差，最好在小球經(jīng)過最高點時開始計時參考答案：BC3.物塊A和B用平行于斜面的輕桿連接，如圖（a）靜止于固定斜面上，此時輕桿作用力大小為F且不等于零；若A、B對調(diào)并如圖（b）放置在該斜面上，則輕桿作用力大小F′（）A．等于零 B．等于F C．大于F D．小于F參考答案：B【考點】共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用．【分析】隔離B為研究對象受力分析，分別對兩種情況根據(jù)平衡條件列方程求解F或F′然后進行比較即可．【解答】解：以（a）中B為研究對象受力分析，1°、若B受桿的拉力，則mgsinα=f+F，則在（b）中受支持力，根據(jù)平衡條件：mgsinα=f+F′可見F=F′；2°、若（a）中B受桿沿斜面向下的彈力，則：mgsinα+F=f（b）中將受桿的拉力，則：mgsinα+F′=f可見F′=F，故選：B．4.（單選）2011年7月在土耳其伊斯坦布爾舉行的第15屆機器人世界杯賽上.中科大“藍鷹”隊獲得仿真2D組冠軍和服務機器人組亞軍.改寫了我國服務機器人從未進人世界前5的紀錄.標志著我國在該領(lǐng)域的研究取得了重要進展。圖中是科大著名服務機器人“可佳”.如圖所示.現(xiàn)要執(zhí)行一項任務.給它設(shè)定了如下動作程序:機器人在平面內(nèi).由點(0,0)出發(fā).沿直線運動到點(3,1).然后又由點(3,1)沿直線運動到點(1,4).然后又由點(1.4)沿直線運動到點(5,5).然后又由點(5.5)沿直線運動到點(2.2).該個過程中機器人所用時間是s.則：A.機器人的運動軌跡是一條直線 B.機器人不會兩次通過同一點C.整個過程中機器人的位移大小為m

D.整個過程中機器人的平均速率為1m/s參考答案：C5.（多選）“神舟十號”與“天宮一號”已5次成功實現(xiàn)交會對接．如圖所示，交會對接前“神舟十號”飛船先在較低圓軌道1上運動，在適當位置經(jīng)變軌與在圓軌道2上運動的“天宮一號”對接．M、Q兩點在軌道1上，P點在軌道2上，三點連線對地球球心，把飛船的加速過程簡化為只做一次短時加速．下列關(guān)于“神舟十號”變軌過程的描述，正確的有（）A．“神舟十號”在M點加速，可以在P點與“天宮一號”相遇B．“神舟十號”在M點經(jīng)一次加速，即可變軌到軌道2C．“神舟十號”經(jīng)變軌后速度總大于變軌前的速度D．“神舟十號”變軌后的運行周期總大于變軌前的運行周期參考答案：考點：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應用．專題：人造衛(wèi)星問題．分析：根據(jù)萬有引力提供向心力=ma，確定線速度、周期、向心加速度等與半徑的關(guān)系．“神舟十號”點火加速后，所需的向心力變大，萬有引力不夠提供，做離心運動，這樣才能完成對接．解答：解：A、神舟十號與天宮一號實施對接，需要神舟十號抬升軌道，即神舟十號開動發(fā)動機加速做離心運動使軌道高度抬長與天宮一號實現(xiàn)對接，故“神舟十號”在M點加速，可以在P點與“天宮一號”相遇，故A正確；B、衛(wèi)星繞地球做圓周運動向心力由萬有引力提供，故有，解得：v=，所以衛(wèi)星軌道高度越大線速度越小，“神舟十號”在軌道2的速度小于軌道1的速度，所以M點經(jīng)一次加速后，還有一個減速過程，才可變軌到軌道2，故BC錯誤；D、根據(jù)解得：T=知軌道半徑越大，周期越大，所以“神舟十號”變軌后的運行周期總大于變軌前的運行周期，故D正確．故選：AD點評：解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力=ma，會根據(jù)軌道半徑比較線速度、周期、向心加速度等．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.靜電除塵器示意如右圖所示，其由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成。A和B分別接到高壓電源正極和負極，A、B之間有很強的電場，B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子，粉塵吸附電子后被吸附到_______（填A或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的煙就成為清潔的了。已知每千克煤粉會吸附nmol電子，每晝夜能除mkg煤粉，設(shè)電子電量為e，阿伏加德羅常數(shù)為NA，一晝夜時間為t，則高壓電源的電流強度為_______。參考答案：A

2emnNA/t

7.（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，不計彈簧的質(zhì)量，兩球靜止，則兩彈簧伸長量之和為

。參考答案：3mg/k8.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化，狀態(tài)A與狀態(tài)B的體積關(guān)系為VA

▲VB(選填“大于”、“小于”或“等于”)；若從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中氣體對外做了100J的功，則此過程中____▲___(選填“吸熱”或“放熱”)參考答案：小于

,

吸熱9.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

10.如圖（a）所示為某種燈泡的U－I圖像，現(xiàn)將兩個這種小燈泡L1、L2與一個阻值為5Ω的定值電阻R連成如圖（b）所示的電路，電源的電動勢為E＝6V，電鍵S閉合后，小燈泡L1與定值電阻R的電功率均為P，則P＝______W，電源的內(nèi)阻r＝_____Ω。參考答案：0.2，2.511.用如圖甲所示裝置做“探究物體的加速度跟力的關(guān)系”的實驗．實驗時保持小車的質(zhì)量M(含車中的鉤碼)不變，用在繩的下端掛的鉤碼的總重力mg作為小車受到的合力，用打點計時器和小車后端拖動的紙帶測出小車運動的加速度．(1)實驗時繩的下端先不掛鉤碼，反復調(diào)整墊木的左右位置，直到小車做勻速直線運動，這樣做的目的是____________________________________．(2)圖乙為實驗中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出了連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡沒有標出，測出各計數(shù)點到A點之間的距離，如圖乙所示．已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則此次實驗中小車運動的加速度的測量值a＝________m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)通過增加繩的下端掛的鉤碼的個數(shù)來改變小車所受的拉力F，得到小車的加速度a與拉力F的數(shù)據(jù)，畫出a–F圖線后，發(fā)現(xiàn)當F較大時，圖線發(fā)生了如圖丙所示的彎曲．該同學經(jīng)過思考后將實驗方案改變?yōu)橛眯≤囍械你^碼掛在繩的下端來增加鉤碼的個數(shù)和外力．那么關(guān)于該同學的修正方案，下列說法正確的是________．(寫選項字母)A.該修正方案可以避免aF圖線的末端發(fā)生彎曲B.該修正方案要避免a–F圖線的末端發(fā)生彎曲的的條件是M≥mC.該修正方案畫出的a–F圖線的斜率為D.該修正方案畫出的a–F圖線的斜率為參考答案：(1)平衡小車運動中所受的摩擦阻力(3分)(2)0.99或1.0(3分，答1.00或1.01扣1分)(3)AD12.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，一個質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達最高點B時恰好對軌道沒有壓力．已知AP＝3R，重力加速度為g，則小球從P到B的運動過程中，合外力做功___________,摩擦力做功為________.參考答案：mgR/2,-3mgR/213.將一彈性繩一端固定在天花板上O點，另一端系在一個物體上，現(xiàn)將物體從O點處由靜止釋放，測出物體在不同時刻的速度v和到O點的距離s，得到的v－s圖像如圖所示。已知物體及位移傳感器的總質(zhì)量為5kg，彈性繩的自然長度為12m，則物體下落過程中彈性繩的平均拉力大小為_________N，當彈性繩上的拉力為100N時物體的速度大小為________m/s。（不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2）參考答案：75，15.5（15.48～16）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（9分）某同學用如圖所示的裝置，利用兩個大小相同的小球做對心碰撞來驗證動量守恒定律。圖中AB是斜槽，BC是水平槽，它們連接平滑，O點為重錘線所指的位置。實驗時先不放置被碰球2，讓球l從斜槽上的某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復10次，然后將球2置于水平槽末端，讓球Ⅱ仍從位置C由靜止?jié)L下，和球!碰撞。碰后兩球分別在記錄紙上留下各自的痕跡，重復10次：實驗得到小球的落點的平均位置分別為M、N、P。(1)在此實驗中，球]的質(zhì)量為m1，球2的質(zhì)量為m2，需滿足m1______m2(選填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)該實驗是否需要測小球的直徑？_________________(3)若實驗結(jié)果滿足m1·ON=___________________就可以驗證碰撞過程中動量守恒。參考答案：

答案：(1)

>

(2)不需要

(3)15.某研究性學習小組用如圖（a）所示裝置驗證機械能守恒定律。讓一個擺球由靜止開始從A位置擺到B位置，若不考慮空氣阻力，小球的機械能應該守恒，即，但直接測量擺球到達B點的速度v比較困難，現(xiàn)利用平拋的特性來間接地測出v。ks5u如圖（a）中，懸點正下方一豎直立柱上放置一個與擺球完全相同的小球（OB等于擺線長），當懸線擺至B處，擺球與小球發(fā)生完全彈性碰撞（速度互換），被碰小球由于慣性向前飛出作平拋運動。在地面上放上白紙，上面覆蓋著復寫紙，當小球落在復寫紙上時，會在下面白紙上留下痕跡。用重錘線確定出A、B點的投影點N、M。重復實驗10次（小球每一次都從同一點由靜止釋放），球的落點痕跡如圖（b）所示，圖中米尺水平放置，零刻度線與M點對齊。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B兩點的豎直距離，再量出M、C之間的距離x，即可驗證機械能守恒定律。（已知重力加速度為g，兩球的質(zhì)量均為m。）（1）根據(jù)圖（b）可以確定小球平拋時的水平射程為

m。（2）用題中所給字母表示出小球平拋時的初速度v0=

。（3）此實驗中，小球從A到B過程重力勢能的減少量ΔEP=

，動能的增加量EK=

，若要驗證此過程中擺球的機械能守恒，實驗數(shù)據(jù)應滿足一個怎樣的關(guān)系

。（用題中的符號表示）參考答案：(1)0.646～0.653(2)

(3)mg(h1－h(huán)2)

mg(h1－h(huán)2)=x2

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖（a）所示，小球甲可定于足夠長光滑水平面的左端，質(zhì)量m=0.4kg的小球乙可在光滑水平面上滑動，甲、乙兩球之間因受到相互作用而具有一定的勢能，相互作用力沿二者連線且隨間距的變化而變化?，F(xiàn)已測出甲固定于x=0時勢能隨位置x的變化規(guī)律如圖中曲線所示。已知曲線最低點的橫坐標x0=20cm，直線為勢能變化曲線的漸近線。試求：（1）若將甲、乙兩小球同時從x=0和x=8由靜止釋放，設(shè)甲球的質(zhì)量是乙球的2倍，當乙球的速率為0.2m/s時甲球的速率為多大。（2）若將甲固定于x=0，小球從x=8m處釋放，求乙球過程的最大速度。（3若將甲固定于x=0，小球乙在光滑水平面上何處由靜止釋放，小球乙不可能第二次經(jīng)過x0=20cm的位置？并寫出必要的推斷說明；參考答案：見解析（1）由動量守恒定律：m甲v甲-m乙v乙=0（3分）∴v甲=v乙=0.1m/s（3分）（2）由圖可得EP=0.2J，勢能轉(zhuǎn)化為動能EP=mv2

（3分）v==1m/s

（3分）（3）在0<x<6cm區(qū)間內(nèi)將小球乙由靜止釋放，不可能第二次經(jīng)過x0。（2分）原因：在0<x<20cm區(qū)間內(nèi)兩球之間作用力為排斥力，在20cm<x<∞區(qū)間內(nèi)兩球之間作用力為吸引力，無窮遠處和6cm處的勢能均為0.28J。若小球乙的靜止釋放點在6cm<x<∞區(qū)間，小球乙將做往復運動，多次經(jīng)過x0=20cm的位置。而靜止釋放點在0<x<6cm區(qū)間內(nèi)時，初態(tài)勢能大于0.28J，小球乙將會運動到無窮遠處而無法返回，只能經(jīng)過x0位置一次。（6分）17.

如圖a所示，一端封閉的兩條平行光滑導軌相距L，距左端L處的中間一段被彎成半徑為H的1/4圓弧，導軌左右兩段處于高度相差H的水平面上。圓弧導軌所在區(qū)域無磁場，右段區(qū)域存在勻強磁場B0，左段區(qū)域存在均勻分布但隨時間線性變化的磁場B（t），如圖b所示，兩磁場方向均豎直向上。在圓弧頂端，放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab，與導軌左段形成閉合回路。從金屬棒下滑開始計時，經(jīng)過時間t0滑到圓弧底端。設(shè)金屬棒在回路中的電阻為R，導軌電阻不計，重力加速度為g。

（1）問金屬棒在圓弧內(nèi)滑動時，回路中感應電流的大小和方向是否發(fā)生改變？為什么？

（2）求0到t0時間內(nèi)，回路中感應電流產(chǎn)生的焦耳熱量。

（3）探討在金屬棒滑到圓弧底端進入勻強磁場B0的一瞬間，回路中感應電流的大小和方向。

參考答案：解析：（1）不變，方向仍然為從a到b。因為在時間t0內(nèi)閉合電路中的磁通量變化率不變。

（2）根據(jù)法拉第電磁感應定律，有，焦耳熱量

（3）根據(jù)機械能守恒，金屬棒ab進入勻強磁場B0的一瞬間