山西省忻州市忻府區(qū)三交鎮(zhèn)三交中學(xué)2021年高三物理模擬試題含解析

山西省忻州市忻府區(qū)三交鎮(zhèn)三交中學(xué)2021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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(多選題)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球套在光滑豎直桿上，輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與該小球相連?，F(xiàn)將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，沿豎直桿運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，已知OA長(zhǎng)度小于OB長(zhǎng)度，彈簧處于OA、OB兩位置時(shí)彈力大小相等。在小球由A到B的過(guò)程中（包括A、B兩位置）（

）A．加速度等于重力加速度ｇ的位置有兩個(gè)B．彈簧彈力的功率為零的位置有兩個(gè)C．彈簧彈力對(duì)小球所做的正功等于小球克服彈簧彈力所做的功D．彈簧彈力做正功過(guò)程中小球運(yùn)動(dòng)的距離等于小球克服彈簧彈力做功過(guò)程中小球運(yùn)動(dòng)的距離參考答案：AC2.下列說(shuō)法正確的是

（

）

A．話筒是一種常用的聲電傳感器，其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)B．樓道里的燈只有天黑時(shí)出現(xiàn)聲音才亮，說(shuō)明它的控制電路中只有聲電傳感器C．電子秤所使用的測(cè)力裝置能將受到的壓力大小的信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)D．光敏電阻能夠把光照強(qiáng)度這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量參考答案：答案：CD3.如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面。有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑的速度為v時(shí)，受到安培力的大小為F。此時(shí)（

）

A．電阻R1消耗的熱功率為Fv／3

B．電阻R1消耗的熱功率為Fv／6C．整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgvcosθ

D．整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為（F＋μmgcosθ）v參考答案：BCD4.下列說(shuō)法中正確的是（）A.當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大B.氣體壓強(qiáng)的大小跟氣體分子的平均動(dòng)能有關(guān)，與分子的密集程度無(wú)關(guān)C.有規(guī)則外形的物體是晶體，沒有確定的幾何外形的物體是非晶體D.由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢(shì)參考答案：D試題分析：當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子間的距離增大，斥力做正功，分子勢(shì)能減小，A錯(cuò)誤；氣體壓強(qiáng)是由于大量氣體分子頻繁碰撞器壁而產(chǎn)生的，氣體壓強(qiáng)的大小跟氣體分子的平均動(dòng)能和分子密集程度有關(guān)．B錯(cuò)誤；晶體分單晶體和多晶體，單晶體有規(guī)則的幾何外形，而多晶體及非晶體沒有；C錯(cuò)誤；由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢(shì)，D正確；考點(diǎn)：考查了分子間的作用力，氣體壓強(qiáng)，晶體，液體表面張力5.已知水的折射率為1.33，一名潛水員自水下目測(cè)到立于船頭的觀察者距水面的距離為，而船頭的觀察者目測(cè)潛水員距水面深，則A．潛水員的實(shí)際深度大于，觀察者實(shí)際高度大于B．潛水員的實(shí)際深度小于，觀察者實(shí)際高度小于C．潛水員的實(shí)際深度大于，觀察者實(shí)際高度小于D．潛水員的實(shí)際深度小于，觀察者實(shí)際高度大于參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.將一質(zhì)量為0.2kg的小球在空中靜止釋放，其離地高度與時(shí)間的關(guān)系，式中以m為單位，以s為單位。則小球0.4末下落高度為

m，空氣阻力大小為___

N。（g取10m/s2[LU24]

）參考答案：7.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(diǎn)。直角桿ADC重力不計(jì)，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(duì)橫梁的力矩為

N·m，直角桿對(duì)橫梁的作用力大小為_______N。參考答案：150，150

8.用原子核的人工轉(zhuǎn)變方法可以將兩個(gè)氘核聚變成一個(gè)氚核，其核反應(yīng)方程是__________________________，在1kg氘核中含有的原子核的個(gè)數(shù)為____________．（阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023）

參考答案：

答案：

3.01×1026個(gè)9.某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)．從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。（1）通過(guò)分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)_

_和

__之間某時(shí)刻開始減速．（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為________m/s.(保留三位有效數(shù)字)（3）物塊減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小為a＝________m/s2，若用來(lái)計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(g為重力加速度)，則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值________(填“偏大”或“偏小”)．參考答案：(1)_6和7

，（2）0.99-1.02_m/s.(保留三位有效數(shù)字)（3）a＝2.0_m/s2，_偏大_。

解析：①?gòu)募垘系臄?shù)據(jù)分析得知：在點(diǎn)計(jì)數(shù)點(diǎn)6之前，兩點(diǎn)之間的位移逐漸增大，是加速運(yùn)動(dòng)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)7之后，兩點(diǎn)之間的位移逐漸減小，是減速運(yùn)動(dòng)，所以物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)6和7之間某時(shí)刻開始減速；

②v5===1.00m/s

v6==m/s=1.16m/s

③由紙帶可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)7往后做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)作差法得：

a==-2.00m/s2．

所以物塊減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小為2.00m/s2

在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動(dòng)摩擦力和紙帶受的阻力，所以計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因素的真實(shí)值偏大．

故答案為：故答案為：①6；7；②1.00；1.16；③2.00;偏大10.如圖，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動(dòng).兩球質(zhì)量關(guān)系為mB=2mA，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動(dòng)量均為6kg·m/s，運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動(dòng)量增量為－4kg·m/s。則左方是

球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為

。參考答案：A，2:5

11.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)在平衡摩擦力后，掛上砝碼盤，打出了一條紙帶如圖所示。計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，該小車的加速度a＝______m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中，測(cè)量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中的砝碼總重力F(N)00.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m·s－2)0.210.691.181.662.182.70某同學(xué)根據(jù)上面表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作出a－F的關(guān)系圖象，發(fā)現(xiàn)圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，請(qǐng)說(shuō)明主要原因是什么？參考答案：(1)a＝0.16m/s2或者0.17m/s2；（2分）(2)未計(jì)入砝碼盤的重力。12.（4分）如圖所示，質(zhì)量為m的人站在自動(dòng)扶梯上，扶梯正以加速度a向上勻加速運(yùn)動(dòng)，a與水平方向的夾角為θ，則人所受的支持力大小為

，摩擦力大小為

。

參考答案：

mg＋masinθ

macosθ13.如圖甲是利用激光測(cè)轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當(dāng)盤轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，在示波器顯示屏上顯示出來(lái)(如圖乙所示)．

⑴若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對(duì)應(yīng)的時(shí)間為2.50×10－3s，則圓盤的轉(zhuǎn)速為

r/s.(保留3位有效數(shù)字)⑵若測(cè)得圓盤直徑為10.20cm，則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長(zhǎng)度為

cm.(保留3位有效數(shù)字)參考答案：

90.9r/s、1.46cm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,在真空中一束平行復(fù)色光被透明的三棱鏡ABC(截面為正三角形)折射后分解為互相分離的a、b、c三種色光,分別照射到三塊板上.則:（1）若將a、b、c三種色光分別通過(guò)某狹縫,則發(fā)生衍射現(xiàn)象最明顯的是哪種色光?（2）若OD平行于CB,三棱鏡對(duì)a色光的折射率na是多少?參考答案：（1）折射率最小的是c光,則它的波長(zhǎng)最長(zhǎng),衍射現(xiàn)象最明顯；（2）（1）由圖知，三種色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最?。畡tc的頻率最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)衍射現(xiàn)象最明顯。（2）若OD平行于CB,則折射角，三棱鏡對(duì)a色光的折射率。15.（8分）請(qǐng)問(wèn)高壓鍋的設(shè)計(jì)運(yùn)用了哪些物理知識(shí)？參考答案：①水的沸點(diǎn)隨液面上方氣壓的增大而升高；②力的平衡；③壓強(qiáng)；④熔點(diǎn)（熔化）。解析：高壓鍋是現(xiàn)代家庭廚房中常見的炊具之一，以物理角度看：高壓鍋從外形到工作過(guò)程都包含有許多的物理知識(shí)在里面．高壓鍋的基本原理就是利用增大鍋內(nèi)的氣壓，來(lái)提高烹飪食物的溫度，從而能夠比較快的將食物煮熟。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，兩根金屬導(dǎo)軌平行放置形成傾角為37°的導(dǎo)軌平面，兩導(dǎo)軌之間的距離L=0.5m，導(dǎo)軌上端連接一阻值為R=0.2Ω的電阻；質(zhì)量為m=0.2kg、電阻r=0.2Ω的導(dǎo)體棒MN跨在兩傾斜導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌和電阻形成閉合回路，MN與傾斜導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5．兩傾斜導(dǎo)軌下端通過(guò)一小段光滑圓弧與兩平行光滑水平導(dǎo)軌相連．傾斜導(dǎo)軌平面內(nèi)A1A2與A3A4之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ，水平導(dǎo)軌平面內(nèi)A5A6右側(cè)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ，兩磁場(chǎng)邊界與導(dǎo)軌垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向均與所在位置的導(dǎo)軌平面垂直．MN初始位置與磁場(chǎng)邊界A1A2的距離為x1=lm，將MN由靜止釋放，為保持導(dǎo)體棒在傾斜導(dǎo)軌上始終做勻加速運(yùn)動(dòng)，MN在磁場(chǎng)I運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中需要對(duì)其施加一平行導(dǎo)軌平面的變力F．從導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)I開始計(jì)時(shí)，F(xiàn)隨時(shí)間t變化的規(guī)律為F=0.2t+0.2（N），若導(dǎo)體棒停止運(yùn)動(dòng)時(shí)到A5A6的距離為X2=8m．M、N滑動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，除R和r外其余電阻均不計(jì)．取g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）MN進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)的速度大小；（2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（3）MN的初始位置與水平軌道平面的高度差．參考答案：解：（1）進(jìn)入磁場(chǎng)之前，對(duì)MN：mgsin37°﹣μmgcos37°=ma設(shè)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為，則解得：（2）導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ時(shí)F=BIL據(jù)題意：F=0.2N解得：B=0.4T（3）設(shè)導(dǎo)體棒沿傾斜導(dǎo)軌下滑的距離為x，到達(dá)導(dǎo)軌底端時(shí)的速度大小為，則：h=xsin37°進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ后速度為v時(shí)，由牛頓第二定律：由于導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)的速度為，末速度為0，在磁場(chǎng)Ⅱ中發(fā)生的位移為，則：聯(lián)立以上幾式解得：h=2.4m答：（1）MN進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)的速度大小2m/s（2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小0.4T；（3）MN的初始位置與水平軌道平面的高度差2.4m【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；閉合電路的歐姆定律．【分析】（1）根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求MN進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度；（2）根據(jù)題意導(dǎo)體棒在傾斜導(dǎo)軌上始終做勻加速運(yùn)動(dòng)，所以導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力和外力F相等；（3）根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出導(dǎo)體棒到達(dá)斜面底端的速度大小，進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ后，根據(jù)對(duì)極端時(shí)間運(yùn)用牛頓第二定律列式，再利用累積法可求出MN的初始位置與水平軌道平面的高度差；17.一根長(zhǎng)為的絲線吊著一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示，絲線與豎直方向成370角，現(xiàn)突然將該電場(chǎng)方向變?yōu)橄蛳虑掖笮〔蛔儯豢紤]因電場(chǎng)的改變而帶來(lái)的其他影響(重力加速度為g)，求：

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?2)求小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)絲線的拉力參考答案：

（1）以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況：重力mg、電場(chǎng)力qE、絲線的拉力FT，如圖1所示，由平衡條件得：得（2）當(dāng)電場(chǎng)方向變?yōu)橄蛳潞螅∏蚴艿降碾妶?chǎng)力豎直向下，向下做圓周運(yùn)動(dòng)，重力和電場(chǎng)力都做正功，由動(dòng)能定理得解得小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，由重力、電場(chǎng)力和絲線的拉力的合力提供了向心力，如圖2所示，根據(jù)牛頓第二定律得解得18.如圖甲所示,兩平行金屬板接有如圖乙所示隨時(shí)間t變化的電壓U,兩板間電場(chǎng)可看作均勻的,且兩板外無(wú)電場(chǎng),板長(zhǎng)L=0.2m,板間距離d=0.2m．在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN與兩板中線OO′垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×10-3T,方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場(chǎng)中,已知每個(gè)粒子速度v0=105m/s,比荷q/m=108C/kg,重力忽略不計(jì),在每個(gè)粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi),電場(chǎng)可視作是恒定不變的．(1)試求帶電粒子射出電場(chǎng)