河南省許昌市禹州古城高級(jí)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理模擬試卷含解析

河南省許昌市禹州古城高級(jí)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理模擬試卷含解析一、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.如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E．平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2．平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．下列表述正確的是（）A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具

B．速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外C．能通過的狹縫P的帶電粒子的速率等于E/BD．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子比荷越小

參考答案：ABC進(jìn)入B0的粒子滿足，知道粒子電量后，便可求出m的質(zhì)量，所以質(zhì)譜儀可以用來分析同位素，故A正確；假設(shè)粒子帶正電，則受電場(chǎng)力向左，由左手定則可判斷磁場(chǎng)方向垂直直面向外，故B正確；由qE=qvB，得v=，此時(shí)離子受力平衡，可沿直線穿過選擇器，故C正確；由知R越小，荷質(zhì)比越大，故D錯(cuò)誤.

2.（多選題）如圖甲所示，一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊靜止在傾角θ=37°的粗糙固定斜面的頂端，現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)沿斜面向下的推力F，力F的大小隨時(shí)間t的變化情況如圖乙所示，物塊的速率v隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖丙所示，4s末物塊恰好運(yùn)動(dòng)到斜面底端，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2．下列說法正確的是（）A．斜面的長(zhǎng)度為1.6mB．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8C．物塊的質(zhì)量為0.5kgD．0～4s時(shí)間內(nèi)，力的最大功率為0.32W參考答案：AB【考點(diǎn)】牛頓第二定律；力的合成與分解的運(yùn)用．【分析】由v﹣t圖象的面積求出物塊在0﹣4s內(nèi)的位移大小，即等于斜面的長(zhǎng)度．由F﹣t圖象求出力的大小，由v﹣t圖象判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，應(yīng)用牛頓第二定律、平衡條件與滑動(dòng)摩擦力公式求出物塊的質(zhì)量與動(dòng)摩擦因數(shù)；由功率公式P=Fv可以求出力F做功的最大功率．【解答】解：A、斜面的長(zhǎng)度等于0﹣4s內(nèi)v﹣t圖象與時(shí)間軸所圍的面積大小，為x=m=1.6m，故A正確；BC、由速度圖象知，在1～3s時(shí)間內(nèi)，物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：0.8+mgsinθ﹣μmgcosθ=ma，由v﹣t圖象可知，加速度：a===0.4m/s2．在3～4s時(shí)間內(nèi)，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得：μmgcosθ﹣mgsinθ=F=0.4N聯(lián)立解得：μ=0.8，m=1kg，故B正確，C錯(cuò)誤；D、0～4s內(nèi)，物體在t=3s時(shí)力F的功率最大，最大功率為P=Fv=0.8×0.8W=0.64W，故D錯(cuò)誤；故選：AB3.（多選）如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩一端固定一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在O點(diǎn)，繩可在豎直平面內(nèi)繞軸O無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)．已知小球通過最低點(diǎn)Q時(shí)，速度的大小為，則以下說法正確的有

A．小球能達(dá)到圓周軌道的最高點(diǎn)P，且在P點(diǎn)受到輕繩向下的彈力

B．小球能達(dá)到圓周軌道的最高點(diǎn)P，但在P點(diǎn)不受輕繩的作用力C．小球不能達(dá)到圓周軌道的最高點(diǎn)P

D．小球在最低點(diǎn)Q受到繩的拉力大小為5mg參考答案：CD解析：A、根據(jù)動(dòng)能定理得，?mg?2L＝mvP2?mv2，解得vP=0，小球在最高點(diǎn)的臨界速度vp＝，則小球不能達(dá)到最高點(diǎn)P，故A、B錯(cuò)誤，C正確．D、在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-mg=m，解得F=5mg．故D正確．故選：CD．4.（單選）如圖所示電路中，定值電阻R大于電源內(nèi)阻r，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端向右滑動(dòng)后，理想電流表A1、A2、A3的示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為ΔI1、ΔI2、ΔI3，理想電壓表示數(shù)變化量的絕對(duì)值為ΔU。下列說法中正確的是A．電流表A2的示數(shù)一定變小

B．電壓表V的示數(shù)一定減小C．ΔI3一定小于ΔI2

D．ΔU與ΔI1比值一定小于電源內(nèi)阻r

參考答案：D5.如圖所示，比荷為e/m的電子，以速度從A點(diǎn)沿AB邊射入邊長(zhǎng)為a的等邊三角形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中，欲使電子能從BC邊穿出，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值為

（

）

A．

B．

C．

D．參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.16．如圖甲所示，是某同學(xué)驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置。其步驟如下：a．易拉罐內(nèi)盛上適量細(xì)沙，用輕繩通過滑輪連接在小車上，小車連接紙帶。合理調(diào)整木板傾角，讓小車沿木板勻速下滑。b．取下輕繩和易拉罐，測(cè)出易拉罐和細(xì)沙的質(zhì)量m及小車質(zhì)量M。c．取下細(xì)繩和易拉罐后，換一條紙帶，接通電源，讓小車由靜止釋放，打出的紙帶如圖乙(中間部分未畫出)，O為打下的第一點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為f，重力加速度為g。d．改變細(xì)沙質(zhì)量，重復(fù)a、b、c實(shí)驗(yàn)步驟。（1）步驟c中小車所受的合外力為________________。（2）為驗(yàn)證從O→C過程中小車合外力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系，測(cè)出BD間的距離為x0，OC間距離為x1，則C點(diǎn)的速度為________。需要驗(yàn)證的關(guān)系式為______________________________(用所測(cè)物理量的符號(hào)表示)。（3）用加細(xì)沙的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是________。A．可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度B．可以更容易做到m?MC．可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)參考答案：①mg

②

mgx1＝

Cks5u7.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R．有一顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍．則該衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為；周期為．參考答案：考點(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用；人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．版權(quán)所有專題：人造衛(wèi)星問題．分析：根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力由軌道半徑關(guān)系求解即可．解答：解：由題意知衛(wèi)星離地面的高度為3R，則衛(wèi)星的軌道半徑為r=4R，所以在地球表面重力與萬有引力相等有：得GM=gR2衛(wèi)星在軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力=所以衛(wèi)星的加速度：衛(wèi)星的周期：T==故答案為：；．點(diǎn)評(píng)：抓住地球表面重力與萬有引力相等和衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力求解各量即可．8.（4分）冬天到了，很多同學(xué)用熱水袋取暖。現(xiàn)有某一熱水袋內(nèi)水的體積約為400cm3，它所包含的水分子數(shù)目約為

個(gè)。（計(jì)算結(jié)果保留1位有效數(shù)字，已知1mol水的質(zhì)量約為18g，阿伏伽德羅常數(shù)取6.0×1023mol－1）參考答案：答案：1×1025（4分）9.一降壓變壓器輸入電壓的最大值是220V，另有負(fù)載電阻R，當(dāng)R接在20V的直流電源上時(shí)消耗的功率為P，若把它接到該變壓器的副線圈上時(shí)消耗功率為P／2，則此變壓器原、副線圈的匝數(shù)比=___________。參考答案：11:l10.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，理想氣體的溫度

▲

（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中，理想氣體吸收的熱量

▲

它對(duì)外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：升高（2分），等于11.有人設(shè)想了一種靜電場(chǎng)：電場(chǎng)的方向都垂直于紙面并指向紙里，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小自左向右逐漸增大，如圖所示。這種分布的靜電場(chǎng)是否可能存在？試述理由。

參考答案：這種分布的靜電場(chǎng)不可能存在.因?yàn)殪o電場(chǎng)是保守場(chǎng)，電荷沿任意閉合路徑一周電場(chǎng)力做的功等于0，但在這種電場(chǎng)中，電荷可以沿某一閉合路徑移動(dòng)一周而電場(chǎng)力做功不為0．（5分）12.為了探究物體做功與物體速度變化的關(guān)系，現(xiàn)提供如圖所示的器材，讓小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．請(qǐng)思考探究思路并回答下列問題(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電頻率為50Hz)．(1)為了消除摩擦力的影響應(yīng)采取什么措施？答：將木板的一端用木塊墊起適當(dāng)?shù)母叨?，使小車能下滑即可?2)當(dāng)我們分別用相同的橡皮筋1條、2條、3條、……并起來進(jìn)行第1次、第2次、第3次、……實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度都應(yīng)保持一致，我們把第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W.(3)由于橡皮筋對(duì)小車做功而使小車獲得的速度可以由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出，如下圖所示的是其中四次實(shí)驗(yàn)打出的部分紙帶．

(4)試根據(jù)第(2)、(3)項(xiàng)中的信息，填寫下表：次數(shù)1234橡皮筋對(duì)小車做功W

小車速度v(m/s)

v2(m2/s2)

從表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：____________________________________________________.

參考答案：固定打點(diǎn)計(jì)數(shù)器(1分)緩慢勻速(1分)次數(shù)1234

橡皮筋對(duì)小車做功W2W3W4W三行各1分，有錯(cuò)不得分小車速度v(m/s)1.01.4151.732.0v2(m2/s2)1.02.03.04.0結(jié)論：橡皮筋對(duì)小車做的功與小車速度的平方成正比13.如圖所示，平行板電容器充電后，b板與靜電計(jì)金屬球連接，a板、靜電計(jì)外殼均接地，靜電計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)開一定角度．若減小兩極板a、b間的距離，同時(shí)在兩極板間插入電介質(zhì)，則靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度會(huì)

（填變大、變小或不變）參考答案：變小三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.圖所示摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺(tái)，接著以4m/s水平速度離開平臺(tái)，落至地面時(shí)，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點(diǎn),其連線水平.已知圓弧半徑為2m，人和車的總質(zhì)量為200kg，特技表演的全過程中，空氣阻力不計(jì).(計(jì)算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動(dòng)的水平距離s.(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度大小及圓弧對(duì)應(yīng)圓心角θ.(3)若已知人和車運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)O速度為6m/s,求此時(shí)人和車對(duì)軌道的壓力.參考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【詳解】(1)車做的是平拋運(yùn)動(dòng)，很據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得：豎直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托車落至A點(diǎn)時(shí)其豎直方向的分速度：到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度：設(shè)摩托車落地時(shí)速度方向與水平方向的夾角為，則：即，所以：(3)對(duì)摩托車受力分析可以知道，摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以有：

當(dāng)時(shí)，計(jì)算得出.由牛頓第三定律可以知道人和車在最低點(diǎn)O時(shí)對(duì)軌道的壓力為5600

N.答：(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動(dòng)的水平距離.(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度，圓弧對(duì)應(yīng)圓心角.(3)當(dāng)最低點(diǎn)O速度為6m/s，人和車對(duì)軌道的壓力5600

N.15.如圖所示，將一個(gè)斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質(zhì)量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球隨之一起勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，斜面對(duì)小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對(duì)小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運(yùn)動(dòng).(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)，則小車對(duì)小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面對(duì)小球的彈力為0和小車對(duì)小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如右圖所示，將一個(gè)絕熱的汽缸豎直放在水平桌面上，在汽缸內(nèi)用一個(gè)活塞封閉一定質(zhì)量的氣體。在活塞上面放置一個(gè)物體，活塞和物體的總質(zhì)量為m，活塞的橫截面積為S。已知外界的大氣壓為p0，不計(jì)活塞和汽缸之間摩擦。在汽缸內(nèi)部有一阻值為R的電阻絲，電源的電壓為U，在接通電源t時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)活塞緩慢上升h高度。已知重力加速度為g，求(1)外界對(duì)氣體做多少功；(2)在這一過程中氣體的內(nèi)能改變了多少？參考答案：解析：①設(shè)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p，選活塞為研究對(duì)象，根據(jù)力的平衡得P0＋mg＝pS(2分)P＝p0＋mg/S活塞在上升h高度的過程中氣體對(duì)外界做功，做功的大小為W＝pSh＝(p0S＋mg)h(2分)