山西省忻州市田家炳中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理模擬試題含解析

山西省忻州市田家炳中學(xué)2021-2022學(xué)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.如圖所示，在某一電場(chǎng)中有一條直電場(chǎng)線，在電場(chǎng)線上取AB兩點(diǎn)，將一個(gè)電子由A點(diǎn)以某一初速度釋放，它能沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，且到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度恰為零，電子運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示。則下列判斷正確的是A．B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定小于A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B．B點(diǎn)的電勢(shì)一定低于A點(diǎn)的電勢(shì)C．電子在A點(diǎn)的加速度一定小于在B點(diǎn)的加速度D．該電場(chǎng)若是正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的，則場(chǎng)源電荷一定在A點(diǎn)左側(cè)參考答案：B本題通過(guò)速度時(shí)間圖象考查對(duì)電場(chǎng)的認(rèn)識(shí)。由速度時(shí)間圖像可知，電子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在A、B兩點(diǎn)加速度相等，則可知A、B兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力相等，由F=Eq可知，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，該電場(chǎng)應(yīng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故ACD錯(cuò)誤；而電子從A到B的過(guò)程中，速度減小，動(dòng)能減小，則可知電場(chǎng)力做負(fù)功，故電勢(shì)能增加，又電子帶負(fù)電，可知B點(diǎn)的電勢(shì)一定低于A點(diǎn)的電勢(shì)，故B正確．2.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在電梯的天花板上固定一根彈簧秤，使其測(cè)量掛鉤向下，并在鉤上懸掛一個(gè)重為10N的鉤碼。彈簧秤彈力隨時(shí)間變化的規(guī)律可通過(guò)一傳感器直接得出，如圖6所示。則下列分析正確的是A、從時(shí)刻t1到t3，鉤碼處于失重狀態(tài)B、從時(shí)刻t5到t6，鉤碼處于失重狀態(tài)C、電梯可能從15樓開(kāi)始，最后停在1樓D、電梯可能在1樓開(kāi)始，最后停在15樓參考答案：AC3.（單選）一物體靜止在地面上，在豎直方向的拉力作用下開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力)．在向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，以地面為參考平面，物體的機(jī)械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖7所示，其中O-h1過(guò)程的圖線是過(guò)原點(diǎn)的直線，h1~h2過(guò)程的圖線為平行于橫軸的直線．則A．在O~h2上升過(guò)程中，物體先做加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)B．在O~h1上升過(guò)程中，物體的加速度不斷增大C．在O~hl上升過(guò)程中，拉力的功率保持不變D．在h1~h2上升過(guò)程中，物體處于完全失重狀態(tài)參考答案：D4.如圖所示，在兩個(gè)固定電荷+q和-q之間放入兩個(gè)原來(lái)不帶電的導(dǎo)體，1、2、3、4為導(dǎo)體上的四個(gè)點(diǎn)，在達(dá)到靜電平衡后，各點(diǎn)的電勢(shì)分別是φ1、φ2、φ3、φ4，則（

）A．φ4>φ3>φ2>φ1B．φ4=φ3>φ2=φ1C．φ4<φ3<φ2<φ1D．φ4=φ3<φ2=φ1參考答案：B5.關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象正確的是（

）

參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.A，B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（如圖），在相同的時(shí)間內(nèi)，它們通過(guò)的路程之比是4:3,運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是3:2，則它們（

）A.線速度大小之比為3:4B.角速度大小之比為3:4C.圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為8:9D.向心加速度大小之比為1:2參考答案：C【詳解】A.線速度，A、B通過(guò)的路程之比為4：3，時(shí)間相等，則線速度之比為4：3，故A錯(cuò)誤。B.角速度，運(yùn)動(dòng)方向改變的角度等于圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過(guò)的角度，A、B轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比為3：2，時(shí)間相等，則角速度大小之比為3：2，故B錯(cuò)誤。C.根據(jù)v=rω得，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑線速度之比為4：3，角速度之比為3：2，則圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為8：9，故C正確。D..根據(jù)a=vω得，線速度之比為4：3，角速度之比為3：2，則向心加速度之比為2：1，故D錯(cuò)誤。7.一束光從空氣射向折射率為的某種介質(zhì)，若反射光線與折射光線垂直，則入射角為_(kāi)____．真空中的光速為c，則光在該介質(zhì)中的傳播速度為_(kāi)____．參考答案：8.如圖所示，質(zhì)量為50g的小球以12m/s的水平速度拋出，恰好與傾角為37o的斜面垂直碰撞，則此過(guò)程中重力的功為

J，重力的沖量為

N·s。參考答案：

6.4

0.8小球做平拋運(yùn)動(dòng)，只有重力做功，與斜面碰撞時(shí)的速度，故；與斜面碰撞時(shí)的豎直分速度，代入題給數(shù)據(jù)即可解答。9.（4分）如圖所示，沿波的傳播方向上有間距均為1m的13個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d、e、f、g、h、I、j、k、l、m，它們均靜止在各自的平衡位置。一列橫波以1m/s的速度水平向右傳播，在t=0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a，且a開(kāi)始由平衡位置向上振動(dòng)，在t=1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)a第一次達(dá)到最高點(diǎn)，求：

（1）這列波的波長(zhǎng)為_(kāi)____________，周期為_(kāi)________。（2）在下圖中畫(huà)出g點(diǎn)第一次向下達(dá)到最大位移時(shí)的波形圖象參考答案：（1）由題意知周期T=4S

波長(zhǎng)λ=VT=4m

（2）當(dāng)g第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)波形圖如下10.完全相同的三塊木塊并排的固定在水平面上，一顆子彈以速度v水平射入。若子彈在木塊中做勻減速運(yùn)動(dòng)，穿透第三塊木塊的速度恰好為零，則子彈依次射入每塊時(shí)的速度比為

，穿過(guò)每塊木塊所用的時(shí)間之比為

。參考答案：11.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)．如圖a為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，A為小車(chē)，B為電火花計(jì)時(shí)器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車(chē)?yán)等于砝碼和小桶的總重量，小車(chē)運(yùn)動(dòng)加速度a可用紙帶上的打點(diǎn)求得．

（1）圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度大小為

m/s2．（保留二位有效數(shù)字）

（2）在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，保持砝碼和小桶質(zhì)量不變，改變小車(chē)質(zhì)量m，分別得到小車(chē)加速度a與質(zhì)量m數(shù)據(jù)如下表：次

數(shù)123456789小車(chē)加速度a/m?s－21.981.721.481.251.000.750.480.500.30小車(chē)質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.710.751.001.67

根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時(shí)a與m的關(guān)系，請(qǐng)?jiān)趫Dc

方格坐標(biāo)紙中選擇恰當(dāng)物理量建立坐標(biāo)系，并作出圖線．（如有需要，可利用上表中空格）

（3）在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí)，保持小車(chē)的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖d，該圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因．答：

．參考答案：12.質(zhì)量m=5㎏的小球系于彈簧的一端,套在光滑豎直圓環(huán)上,彈簧的另一端

固定在環(huán)上的A點(diǎn),環(huán)半徑R=0.5m,彈簧原長(zhǎng)0=R=0.5m.當(dāng)球從圖中位置C由靜止開(kāi)始滑動(dòng)，當(dāng)小球滑至最低點(diǎn)B時(shí),測(cè)得vB=3m/s,重力做功為

J,則在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能EP=___

_J.(g取10m/s2)參考答案：37.5

，

1513.已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E，激發(fā)態(tài)能量,其中n=2,3…。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氫原子從第一激發(fā)態(tài)電離的光子的最大波長(zhǎng)為_(kāi)_______參考答案：原子從n=2躍遷到+∞所以故：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，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道末端D，并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處．整個(gè)裝置處于電場(chǎng)強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球落地后不反彈，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大小．參考答案：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用．專(zhuān)題： 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題．分析： 小球在D點(diǎn)，重力與電場(chǎng)力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點(diǎn)的速度，小球離開(kāi)D時(shí)，速度的方向與重力、電場(chǎng)力的合力的方向垂直，小球做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)分解即可；對(duì)小球從A運(yùn)動(dòng)到等效最高點(diǎn)D過(guò)程，由動(dòng)能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場(chǎng)力F電=Eq=mg

電場(chǎng)力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點(diǎn)，有：F合=解得：VD=從D點(diǎn)拋出后，只受重力與電場(chǎng)力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動(dòng)，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點(diǎn)D點(diǎn)電場(chǎng)力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點(diǎn)評(píng)： 本題是動(dòng)能定理和向心力知識(shí)的綜合應(yīng)用，分析向心力的來(lái)源是解題的關(guān)鍵．15.如圖所示，在滑雪運(yùn)動(dòng)中一滑雪運(yùn)動(dòng)員，從傾角θ為37°的斜坡頂端平臺(tái)上以某一水平初速度垂直于平臺(tái)邊飛出平臺(tái)，從飛出到落至斜坡上的時(shí)間為1.5s，斜坡足夠長(zhǎng)，不計(jì)空氣阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)運(yùn)動(dòng)員在斜坡上的落點(diǎn)到斜坡頂點(diǎn)(即飛出點(diǎn))間的距離；(2)運(yùn)動(dòng)員從斜坡頂端水平飛出時(shí)的初速度v0大小.參考答案：18.75m

試題分析：（1）根據(jù)位移時(shí)間公式求出下落的高度，結(jié)合平行四邊形定則求出落點(diǎn)和斜坡頂點(diǎn)間的距離。（2）根據(jù)水平位移和時(shí)間求出初速度的大小。（1）平拋運(yùn)動(dòng)下落的高度為：則落點(diǎn)與斜坡頂點(diǎn)間的距離為：（2）平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和數(shù)學(xué)公式進(jìn)行求解，并且要知道斜面的傾角是與位移有關(guān)，還是與速度有關(guān)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.前不久媒體報(bào)道，從某大廈28樓窗口落下半塊磚頭，竟將停在樓下的一輛轎車(chē)車(chē)頂砸了個(gè)口，幸好車(chē)內(nèi)無(wú)人，否則后果更加嚴(yán)重．假定此磚頭可看做質(zhì)點(diǎn)，它是從距車(chē)頂80m高處由靜止開(kāi)始落下，且空氣阻力忽略不計(jì)．求：（1）磚頭在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間（2）磚頭砸到車(chē)上時(shí)的速度大?。?/p>

參考答案：（1）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

得

（2）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式？得

17.一初速為零的電子，在靜電場(chǎng)中經(jīng)電勢(shì)差為10MV的電場(chǎng)區(qū)域加速①電子經(jīng)加速后，質(zhì)量增加多少？②有一個(gè)光子的能量與電子在加速過(guò)程中獲得的能量相同，求該光子的頻率。（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：①

②①根據(jù)動(dòng)能定理知電子加速增加的動(dòng)能由得：②由得：18.甲、乙兩輛汽車(chē)都從靜止出發(fā)做加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度方向一直不變．在第一段時(shí)間間隔內(nèi)，兩輛汽車(chē)的加速度大小不變，汽車(chē)乙的加速度大小是甲的兩倍；在接下來(lái)的相同時(shí)間間隔內(nèi)，汽車(chē)甲的加速度大小增加為原來(lái)的兩倍，汽車(chē)乙的加速度大小減小為原來(lái)的一半．求甲、乙兩車(chē)各自在這兩段時(shí)間間隔內(nèi)走過(guò)的總路程之比？參考答案：見(jiàn)解析設(shè)汽車(chē)甲在第一段時(shí)間間隔末(時(shí)刻t0)的速度為v，第一段