山西省運城市河津小梁中學2021-2022學年高三物理模擬試題含解析

山西省運城市河津小梁中學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.在19世紀末，科學家認識到人類要實現(xiàn)飛出大氣層進入太空，就要擺脫地球引力的束縛，首要條件是必須具有足夠大的速度，也就是說要進入繞地球飛行的軌道成為人造衛(wèi)星，最小速度為7．9km/s，此速度稱為（

）A．第一宇宙速度

B．第二宇宙速度

C．脫離速度

D．逃逸速度參考答案：A略2.掃描隧道顯微鏡（STM）是根據(jù)量子力學原理中的隧道效應而設計成的，當原子尺度的探針針尖在不到一個納米的高度上掃描樣品時，外加一電壓（2mV~2V），針尖與樣品之間產(chǎn)生隧道效應而有電子逸出，形成隧道電流。電流強度隨針尖與樣品間的距離的減少而指數(shù)上升（如圖1所示），當探針沿物質(zhì)表面按給定高度掃描時，因樣品表面原子凹凸不平，使探針與物質(zhì)表面間的距離不斷發(fā)生改變，從而引起隧道電流不斷發(fā)生改變。將電流的這種改變圖像化即可顯示出原子水平的凹凸形態(tài)。掃描隧道顯微鏡的分辨率很高，橫向為0.1~0.2nm，縱向可達0.001nm。如果探針針尖在圖2所示的樣品表面，從圖示位置開始，以恒定高度做一維勻速掃描，如果針尖與樣品間地距離在r1和r2的范圍內(nèi)變化，則產(chǎn)生的隧道電流可能是圖3中的哪種？

參考答案：

答案：C

3.如圖所示，某物體以一定初動能Ek0沿固定在水平地面上的粗糙斜面從底端P點開始上滑，一段時間之后物體離開斜面做斜上拋運動，到達最高點Q，設斜面各部分粗糙程度均勻，取地面為零勢能面，則關于物體從P到Q的運動過程中機械能隨時間的變化關系；及物體的動能隨離地面的豎直高度的變化關系，下列圖象描述正確的是參考答案：AD【解

析】在斜面上運動某一位置的機械能，所以A是正確的；動能隨高度的變化關系，從圖象角度看是在斜面運動過程中的斜率大于斜拋過程中的斜率，且Q點動能不為零，故D正確。

4.帶電粒子M只在電場力作用下由P點運動到Q點，在此過程中克服電場力做了2.6×10－6J的功。則

A．M在P點的電勢能一定小于在Q點的電勢能B．P點的場強小于Q點的場強

C．P點的電勢一定高于Q點的電勢

D．M在P點的動能一定大于它在Q點的動能參考答案：答案：AD解析：帶電粒子由P點運動到Q點，克服電場力做功，電勢能增加，動能減少，由于條件不足，不能比較電場強度、電勢的大小。因此選擇AD。5.（多選題）下面說法中正確的是（

）A.所有晶體沿著各個方向的物理性質(zhì)和化學光學性質(zhì)都相同B.足球充足氣后很難壓縮，是因為足球內(nèi)氣體分子間斥力作用的結(jié)果C.自然界中只要涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性D.一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱E.一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變，溫度升高，單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積上的分子數(shù)增多參考答案：CDEA、晶體分為單晶體和多晶體，單晶體各向異性，多晶體各向同性，A錯誤；B、足球充足氣后很難壓縮是由于足球內(nèi)外的壓強差的原因，與氣體分子之間的作用力無關，B錯誤；C、熱量可以自發(fā)地從高溫物體向低溫物體傳遞，但不可能自發(fā)地從低溫物體向高溫物體傳遞，涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，C正確；D、一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，由理想氣體狀態(tài)方程：知，溫度必定升高，，內(nèi)能增大，氣體對外做功，根據(jù)熱力學第一定律：，氣體一定從外界吸熱，D正確；E、體積不變，溫度升高，壓強增大，分子密度不變，但分子的平均動能增大，單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積上的分子數(shù)增多，E正確；故選CDE。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當氫原子由第5能級躍遷到第3能級時，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：7.某興趣小組的同學為了測量某量程為3V電壓表的內(nèi)阻，設計了如圖甲所示的電路。實驗器材如下：

A.待測電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約為幾k)B.滑動變阻器(阻值范圍0-10)C.電阻箱R1(阻值范圍0-9999)D.直流電源，電動勢6V，內(nèi)阻不計E.開關一個，導線若干(1)實驗電路巳進行了部分連接，請按電路圖在乙圖中將其補充完整______。(2)閉合開關S前，最好將滑動變阻器的滑動頭P移到_____端(填“a”或“b”)。(3)將電阻箱的電阻調(diào)到1000Ω,閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為3V。保持電路的其它部分不變，只調(diào)節(jié)電阻箱的電阻，使電壓表示數(shù)變?yōu)?V時，電阻箱示數(shù)為7680Ω，電壓表的內(nèi)阻為____。參考答案：

(1).

(2).a

(3).2340【詳解】（1）電路連線如圖：；（2）閉合開關S前，為使測量部分起始電壓較小，最好將滑動變阻器的滑動頭P移到a端。（3）滑動變阻器阻值遠小于電壓表內(nèi)阻，調(diào)節(jié)電阻箱時，電壓表和電阻箱兩端的電壓不變，設為U；則將電阻箱的電阻調(diào)到1000Ω，閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為3V，則；調(diào)節(jié)電阻箱的電阻，使電壓表示數(shù)變?yōu)?V時，電阻箱示數(shù)為7680Ω，則；聯(lián)立解得：RV=2340Ω.8.（4分）如圖所示，木塊在與水平方向成角的拉力F作用下，沿水平方向做勻速直線運動，則拉力F與木塊所受滑動摩擦力的合力一定是沿_____________的方向；若某時刻撤去拉力F，瞬間即發(fā)生變化的物理量為___________、___________（寫出二個物理量的名稱）。參考答案：豎直向上；彈力、摩擦力、加速度等9.甲乙兩個同學共同做“驗證牛頓第二定律”的實驗，裝置如圖所示。①兩位同學用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車（對象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力對小車運動的影響。他們將長木板的一端適當墊高，在不掛砝碼盤的情況下，小車能夠自由地做_________

___運動。另外，還應滿足砝碼盤（連同砝碼）的質(zhì)量m

小車的質(zhì)量M。（填“遠小于”、“遠大于”或“近似等于”）

接下來，甲同學研究：在保持小車的質(zhì)量不變的條件下，其加速度與其受到的牽引力的關系；乙同學研究：在保持受到的牽引力不變的條件下，小車的加速度與其質(zhì)量的關系。②甲同學通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a。圖2是某次實驗所打出的一條紙帶，在紙帶上標出了5個計數(shù)點，在相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點未標出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。實驗中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車的加速度a=

m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

③乙同學通過給小車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a與1/M圖線后，發(fā)現(xiàn)：當1/M較大時，圖線發(fā)生彎曲。于是，該同學后來又對實驗方案進行了進一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象。那么，該同學的修正方案可能是(

)A．改畫a與的關系圖線B．改畫a與的關系圖線C．改畫a與的關系圖線D．改畫a與的關系圖線參考答案：勻速直線

遠小于

0.340

A

10.地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，若高空中某處的重力加速度為，則該處距地球表面的高度為（﹣1）R，在該高度繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星的線速度大小為．參考答案：解：根設地球的質(zhì)量為M，物體質(zhì)量為m，物體距地面的高度為h．據(jù)萬有引力近似等于重力得：在地球表面：mg=G…①在h高處：m?=G…②由①②聯(lián)立得：2R2=（R+h）2解得：h=（﹣1）R在該高度衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時，由重力提供向心力，則得：m?=m可得：v=故答案為：（﹣1）R；．11.如圖所示，質(zhì)量相等的物體a和b，置于水平地面上，它們與

地面問的動摩擦因數(shù)相等，a、b間接觸面光滑，在水平力F作用下，一起沿水平地面勻速運動時，a、b間的作用力=_________,如果地面的動摩擦因數(shù)變小，兩者一起沿水平地面作勻加速運動，則____（填“變大”或“變小”或“不變”）。參考答案：F/2（2分），不變（2分）12.．一質(zhì)量為m的小球與一勁度系數(shù)為k的彈簧相連組成一體系，置于光滑水平桌面上，彈簧的另一端與固定墻面相連，小球做一維自由振動。試問在一沿此彈簧長度方向以速度u作勻速運動的參考系里觀察，此體系的機械能是否守恒，并說明理由。

。參考答案：1.否．原因是墻壁對于該體系而言是外界，墻壁對彈簧有作用力，在運動參考系里此力的作用點有位移，因而要對體系做功，從而會改變這一體系的機械能．13.(3-5模塊)（3分）如圖所示是使用光電管的原理圖。當頻率為ν的可見光照射到陰極K上時，電流表中有電流通過。如果將變阻器的滑動端P由A向B滑動，通過電流表的電流強度將會___▲__(填“增加”、“減小”或“不變”)。當電流表電流剛減小到零時，電壓表的讀數(shù)為U，則光電子的最大初動能為____▲__(已知電子電量為e)。如果不改變?nèi)肷涔獾念l率，而增加入射光的強度，則光電子的最大初動能將_____▲____(填“增加”、“減小”或“不變”)。參考答案：答案：減小，，不變?nèi)?、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點睛】幾何光學要正確作出光路圖，由幾何知識找出入射角和折射角是關鍵．知道光速和折射率的關系.15.將下圖中的電磁鐵連入你設計的電路中（在方框內(nèi)完成），要求：A．電路能改變電磁鐵磁性的強弱；B．使小磁針靜止時如圖所示。參考答案：（圖略）要求畫出電源和滑動變阻器，注意電源的正負極。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，長為31cm、內(nèi)徑均勻的細玻璃管開口向上豎直放置，管內(nèi)水銀柱的上端正好與管口齊平，封閉氣體的長為10cm，溫度為27℃，外界大氣壓強不變．若把玻璃管在豎直平面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)至開口豎直向下，這時留在管內(nèi)的水銀柱長為15cm，然后再緩慢轉(zhuǎn)回到開口豎直向上，求：（1）大氣壓強p0的值；（2）玻璃管重新回到開口豎直向上時空氣柱的長度；（3）當管內(nèi)氣體溫度升高到多少時，水銀柱的上端恰好重新與管口齊平？參考答案：考點：氣體的等溫變化；氣體的等容變化和等壓變化；封閉氣體壓強．專題：氣體的狀態(tài)參量和實驗定律專題．分析：（1）玻璃管在豎直平面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)至開口豎直向下，封閉氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律求解大氣壓強p0的值．（2）玻璃管重新回到開口豎直向上時，求出封閉氣體的壓強，再根據(jù)玻意耳定律求解空氣柱的長度．（3）當管內(nèi)氣體溫度升高時封閉氣體發(fā)生等壓變化，由呂薩克定律求出水銀柱的上端恰好重新與管口齊平時氣體的溫度．解答：解：（1）初態(tài)：P1=P0+21cmHg

V1=10S

末態(tài)：P2=P0﹣15cmHg

V2=（31﹣15）S=16S

由玻意耳定律，得

P1V1=P2V2

P0=75cmHg

（2）P3=75+15=90cmHg

V3=LS

P1V1=P3V3

L=10.67cm

（3）P4=P3=90cmHg

V4=（31﹣15）S=16S

T3=300K

由呂薩克定律

T4=450K

得t=177℃答：（1）大氣壓強p0的值75cmHg；

（2）玻璃管重新回到開口豎直向上時空氣柱的長度為10.67cm；

（3）當管內(nèi)氣體溫度升高到177℃時，水銀柱的上端恰好重新與管口齊平．點評：氣體的狀態(tài)變化問題關鍵是分析氣體發(fā)生的是何種變化，要挖掘隱含的條件，比如玻璃管在空氣中緩慢轉(zhuǎn)動，往往溫度不變，封閉氣體發(fā)生等溫變化．17.如圖所示，豎直固定的光滑絕緣的直圓筒底部放置一場源A，其電荷量Q=＋4×10－3C，場源電荷A形成的電場中各點的電勢表達式為，其中k為靜電力恒量，r為空間某點到A的距離．有一個質(zhì)量為m=0.1kg的帶正電小球B，B球與A球間的距離為a=0.4m，此時小球B處于平衡狀態(tài)，且小球B在場源A形成的電場中具有的電勢能表達式為，其中r為q與Q之間的距離．有一質(zhì)量也為m的不帶電絕緣小球C從距離B的上方H=0.8m處自由下落，落在小球B上立刻也小球B粘在一起向下運動，它們到達最低點后又向上運動，它們向上運動到達的最高點P．（取g=10m/s2，k=9×109N·m2/C2），求：

（1）小球C與小球B碰撞后的速度為多少？

（2）小球B的帶電量q為多少？

（3）P點與小球A之間的距離為多大？

（4）當小球B和C一起向下運動與場源A距離多遠時，其速度最大？速度的最大值為多少？參考答案：（1）小球C自由下落H距離的速度v0==4m/s

小球C與小球B發(fā)生碰撞，由動量守恒定律得：mv0=2mv1，所以v1=2m/s（2）小球B在碰撞前處于平衡狀態(tài)，對B球進行受力分析知：

，代入數(shù)據(jù)得：C