山西省呂梁市敦厚中學2021-2022學年高三物理模擬試題含解析

山西省呂梁市敦厚中學2021-2022學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）我國自主研制的“嫦娥三號”，攜帶“玉兔”月球車已于2013年12月2日1時30分在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，落月點有一個富有詩意的名字“廣寒宮”．若已知月球質(zhì)量為m月，月球半徑為R，引力常量為G，忽略月球自轉的影響，以下說法正確的是

A．若在月球上發(fā)射一顆繞月球做圓周運動的衛(wèi)星，則最大運行速度為

B．若在月球上發(fā)射一顆繞月球做圓周運動的衛(wèi)星，則最小周期為T＝C．若在月球上以較小的初速度v0豎直上拋一個物體，則物體從拋出到落回拋出點所用時間為

D．若在月球上以較小的初速度v0豎直上拋一個物體，則物體上升的最大高度為參考答案：答案：BD．解析：根據(jù)萬有引力提供向心力，得：

當軌道半徑r取月球半徑R時，衛(wèi)星的最大運行速度為，衛(wèi)星的最小周期為，A錯誤B正確；已知月球質(zhì)量為，半徑為R．引力常量為G，忽略月球自轉的影響，根據(jù)萬有引力等于重力：

①在月球上以初速度v0豎直上拋一個物體，物體落回到拋出點所用時間t=＝,C錯誤；在月球上以初速度v0豎直上拋一個物體，物體上升的最大高度h=

②由以上兩式解得：h=,D正確；所以正確答案BD。2.如圖所示，兩根勁度系數(shù)相同的輕彈簧a、b和一根張緊的細線將甲、乙兩物塊束縛在光滑水平面上，已知甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，a的原長小于b的原長．當細線突然斷開時，兩物塊都開始做簡諧運動，在運動過程中

A．甲的振幅大于乙的振幅B．甲的最大加速度大于乙的最大加速度C．甲的最大速度小于乙的最大速度

D．甲的最大動能大于乙的最大的動能參考答案：

答案：C3.（多選）兩個帶等量正電的點電荷，固定在圖中P、Q兩點，MN為PQ連線的中垂線，交PQ與O點，A為MN上的一點，一帶負電的試探電荷q，從A點由靜止釋放，只在靜電力作用下運動，取無限遠處的電勢為零，則q由A向O運動的過程A.加速度一定變小，到O點時加速度為零

B.電勢能逐漸減小，到O點時電勢能為零C.電勢能和動能之和總是小于零

D.動能一定變大，到O點時的動能最大參考答案：BC4.如圖5所示，A、B兩物體緊靠著放在粗糙水平面上，A、B間接觸面光滑．在水平推力F作用下兩物體一起加速運動，物體A恰好不離開地面，則物體A的受力個數(shù)為

()

A．3

B．4

C．5

D．6參考答案：A5.（多選）據(jù)英國《衛(wèi)報》網(wǎng)站2015年1月6日報道，在太陽系之外，科學家發(fā)現(xiàn)了一顆最適宜人類居住的類地行星，繞恒星橙矮星運行，命名為“開普勒438b”．假設該行星與地球繞恒星均做勻速圓周運動，其運行的周期為地球運行周期的p倍，橙矮星的質(zhì)量為太陽的q倍．則該行星與地球的（）A．軌道半徑之比為B．軌道半徑之比為C．線速度之比為D．線速度之比為參考答案：解：A、B、行星公轉的向心力由萬有引力提供，根據(jù)牛頓第二定律，有：G=m解得：R=該行星與地球繞恒星均做勻速圓周運動，其運行的周期為地球運行周期的p倍，橙矮星的質(zhì)量為太陽的q倍，故：==故A正確，B錯誤；C、D、根據(jù)v=，有：=?=；故C正確，D錯誤；故選：AC．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）為了轉播火箭發(fā)射的實況，在發(fā)射場建立了發(fā)射臺用于發(fā)射廣播與電視信號，已知傳播無線電廣播所用的電磁波波長為500m，而傳輸電視信號所用的電磁波波長為0.566m，為了不讓山區(qū)擋住信號的傳播，使城市居民能收聽和收看火箭發(fā)射的實況，必須通過建在山頂上的轉發(fā)站轉發(fā)___________（選填：無線電廣播信號或電視信號）。這是因為：________________________________________________。參考答案：答案：電視信號

電視信號的波長短，沿直線傳播，受山坡阻擋，不易衍射7.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是__________，該反應釋放出的能量為_________MeV（結果保留3位有效數(shù)字）；參考答案：（1）

；17.6；（2）

；；

（1）根據(jù)核反應方程遵循的規(guī)律可得：；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2可得：ΔE＝(2.0141+3.0161－4.0026－1.0087)×931.5MeV＝17.6MeV8.法國科學家拉普拉斯曾說過：“認識一位巨人的研究方法對于科學的進步并不比發(fā)現(xiàn)本身有更少的用處……”在物理學的重大發(fā)現(xiàn)中科學家們創(chuàng)造出了許多物理學方法，如觀察、實驗、建立模型、物理類比和物理假說等方法。其中物理假說，是根據(jù)一定的科學事實和科學理論對研究的問題提出假說性的看法或說明，例如麥克斯韋的電磁場理論、分子動理論等假說，請你再舉出兩個物理假說的例子__________；

。參考答案：光的光子說、日心說、物質(zhì)波、分子電流、黑洞等均可9.汽車在行駛中，司機看到圖2所示的標志牌，在不違反交通法規(guī)的前提下，從標志牌到西大橋最快需要h。

參考答案：10.（選修3-5）（4分）有關熱輻射和光的本性，請完成下列填空題黑體輻射的規(guī)律不能用經(jīng)典電磁學理論來解釋，1900年德國物理學家普朗克認為能量是由一份一份不可分割最小能量值組成，每一份稱為_________.1905年愛因斯坦從此得到啟發(fā)，提出了光子的觀點，認為光子是組成光的最小能量單位，光子的能量表達式為_________，并成功解釋了__________________現(xiàn)象中有關極限頻率、最大初動能等規(guī)律，寫出了著名的______________方程，并因此獲得諾貝爾物理學獎。參考答案：

答案：能量子

光電效應

光電效應方程（或）11.用如圖1實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒，m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律，圖2給出的是實驗中獲取的一條紙帶；0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖2中未標出）．計數(shù)點的距離如圖2所示，已知m1=50g、m2=150g，則（已知當?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2，結果保留兩位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v=

m/s；（2）在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量△Ek=

J，系統(tǒng)勢能的減少量△Eφ=

J．由此得出的結論是

．參考答案：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在誤差允許范圍內(nèi)，m1、m2組成系統(tǒng)機械能守恒．【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】（1）勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，由此可以求出打下計數(shù)點5時的速度．（2）根據(jù)物體的初末動能大小可以求出動能的增加量，根據(jù)物體重力做功和重力勢能之間的關系可以求出系統(tǒng)重力勢能的減小量，比較動能增加量和重力勢能減小量之間的關系可以得出機械能是否守恒．【解答】解：（1）由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出點5的瞬時速度：v5=．（2）在0～5過程中系統(tǒng)動能的增量：△EK=（m1+m2）v52=×0.2×2.42J≈0.58J．系統(tǒng)重力勢能的減小量為：△Ep=（m2﹣m1）gx=0.1×9.8×（0.384+0.216）J≈0.59J，由此可知在誤差允許范圍內(nèi)，m1、m2組成系統(tǒng)機械能守恒．故答案為：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在誤差允許范圍內(nèi)，m1、m2組成系統(tǒng)機械能守恒．12.如圖，電動機Q的內(nèi)阻為0.5Ω，當S斷開時，A表讀數(shù)1A，當S閉合時，A表讀數(shù)3A，則：電動機的機械功率

；電動機的機械效率

。參考答案：

答案：18W，9%13.升降機中站著一個人發(fā)現(xiàn)失重，則升降機可能在做豎直

運動，也可能在做豎直

過程．參考答案：減速上升，加速下降．【考點】超重和失重．【分析】當物體對接觸面的壓力大于物體的真實重力時，就說物體處于超重狀態(tài)，此時有向上的加速度；當物體對接觸面的壓力小于物體的真實重力時，就說物體處于失重狀態(tài)，此時有向下的加速度．【解答】解：人站在磅秤上受重力和支持力，發(fā)現(xiàn)了自已的體重減少了，處于失重狀態(tài)，所以具有向下的加速度，

那么此時的運動可能是減速上升，也可能是加速下降．故答案為：減速上升，加速下降．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.直角三角形的玻璃磚ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延長線上S點有一點光源，發(fā)出的一條光線由D點射入玻璃磚，如圖所示．光線經(jīng)玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束經(jīng)過SD用時和在玻璃磚內(nèi)的傳播時間相等．已知光在真空中的傳播速度為c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃磚的折射率；②S、D兩點間的距離．參考答案：(1)

(2)d試題分析：①由幾何關系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃磚中光速光束經(jīng)過SD和玻璃磚內(nèi)的傳播時間相等有可得

SD=d考點：光的折射定律。15.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運動，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運動的汽車B正開始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開始計時，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，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當A、B兩汽車速度相等時，兩車間的距離最遠，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開始減速直到靜止經(jīng)歷的時間t1＝＝5s

運動的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時間內(nèi)運動的位移x′A＝vAt1＝20m

此時相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運動的時間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時間t＝t1＋t2＝8s四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑斜面末端與一個半徑為R的光滑圓軌道平滑連接，兩輛質(zhì)量均為m的相同小車（大小可忽略），中間夾住一輕彈簧后用掛鉤連接一起．兩車從斜面上的某一高度由靜止滑下，當兩車剛滑入圓環(huán)最低點時連接兩車的掛鉤突然斷開，彈簧將兩車彈開，其中后車剛好停在圓環(huán)最低點處，前車沿圓環(huán)軌道運動恰能越過圓弧軌道最高點．已知重力加速度為g．求：（1）前車被彈出時的速度．（2）兩車下滑的高度h．（3）把前車彈出過程中彈簧釋放的彈性勢能．參考答案：解：（1）前車恰能越過圓軌道的最高點，它越過圓軌道的最高點的速度v0為：mg=mv02/R解得：v0=(Rg)1/2

（3分）前車被彈出時的速度v1為：mv02/2+2mgR=mv21/2解得：v1=（5Rg）1/2

（3分）（2）設兩車滑到圓軌道最低點時的速度為v，由動量守恒定律得：mv1=2mv解得：v=（5Rg）1/2/2

（3分）由機械能守恒定律得：兩車下滑時高度h為：2mv2/2=2mgh解得：h=5R/8

（3分）

(3)把前車彈出時彈簧釋放的彈性勢能為：Ep=mv12/2-2mv2/2=5mgR/4

（6分）

17.（18分）平面直角坐標系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的勻強磁場，第Ⅲ現(xiàn)象存在沿y軸負方向的勻強電場，如圖所示。一帶負電的粒子從電場中的Q點以速度v0沿x軸正方向開始運動，Q點到y(tǒng)軸的距離為到x軸距離的2倍。粒子從坐標原點O離開電場進入電場，最終從x軸上的P點射出磁場，P點到y(tǒng)軸距離與Q點到y(tǒng)軸距離相等。不計粒子重力，為：（1）粒子到達O點時速度的大小和方向；（2）電場強度和磁感應強度的大小之比。參考答案：（1），方向與x軸方向的夾角為45°角斜向上；（2）。試題分析：（1）粒子在電場中又Q到O做類平拋運動，設Q點速度v與+x方向夾角為α，Q點到x軸的距離為L，到y(tǒng)軸的距離為2L，粒子的加速度為a，運動時間為t，根據(jù)類平拋運動的規(guī)律，有：x方向：y方向：粒子到達O點時沿y軸方向的分速度為：又：解得：，即，粒子到達O點時速度方向與x軸方向的夾角為45°角斜向上。粒子到達O點時的速度大小為

（2）設電場強度為E，粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，粒子在電場中受到的電場為F，粒子在電場中運動的加速度設磁感應強度大小為B，粒子做勻速圓周運動的半徑為R，洛倫茲力提供向心力，有根據(jù)幾何關系可知整理可得18.如練圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向左的勻強電場，在虛線的左側有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B