湖北省鄂州市映山中學(xué)2021年高三物理模擬試題含解析

湖北省鄂州市映山中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.我國是一個能源消耗大國，節(jié)約能源刻不容緩．設(shè)有一架直升飛機以加速度a從地面由靜止開始豎直向上起飛，已知飛機在上升過程中每秒鐘的耗油量V＝pa＋q(p、q均為常數(shù)，a為向上的加速度)，若直升飛機欲加速上升到某一高度處，且耗油量最小，則其加速度大小應(yīng)為(

)A.

B.

C.

D.參考答案：B2.如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑R=10cm，折射率n=，直徑AB與水平放置的光屏MN垂直并接觸于A點，激光a以入射角i=30°射向玻璃磚的圓心O，結(jié)果在光屏MN上出現(xiàn)兩個光斑，則這兩個光斑之間的距離為

參考答案：3.（多選題）1957年，科學(xué)家首先提出了兩類超導(dǎo)體的概念，一類稱為I型超導(dǎo)體，主要是金屬超導(dǎo)體，另一類稱為Ⅱ型超導(dǎo)體（載流子為電子），主要是合金和陶瓷超導(dǎo)體．I型超導(dǎo)體對磁場有屏蔽作用，即磁場無法進入超導(dǎo)體內(nèi)部，而Ⅱ型超導(dǎo)體則不同，它允許磁場通過．現(xiàn)將一塊長方體Ⅱ型超導(dǎo)體通入穩(wěn)恒電流I后放入勻強磁場中，如圖所示．下列說法正確的是（）A．超導(dǎo)體的內(nèi)部產(chǎn)生了熱能B．超導(dǎo)體所受安培力等于其內(nèi)部所有電荷定向移動所受洛倫茲力的合力C．超導(dǎo)體表面上a、b兩點的電勢關(guān)系為φa＞φbD．超導(dǎo)體中電流I越大，a、b兩點的電勢差越大參考答案：BD【考點】安培力．【分析】超導(dǎo)體的電阻為零，故不會產(chǎn)生熱能，超導(dǎo)體所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，安培力等于其內(nèi)部所有電荷定向移動所受洛倫茲力的合力，根據(jù)洛倫茲力可知，a帶負電，即可判斷電勢高低，利用電流的微觀表達式求的即可【解答】解：A、超導(dǎo)體電阻為零，超導(dǎo)體沒有在內(nèi)部產(chǎn)生熱能，A錯誤；B、超導(dǎo)體所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，安培力等于其內(nèi)部所有電荷定向移動所受洛倫茲力的合力，B正確；C、載流子為電子，超導(dǎo)體表面上a帶負電，φa＜φb，C錯誤；D、根據(jù)電流的微觀表達式I=neSv，可得電子定向移動速度v=，穩(wěn)定時，洛倫茲力和電場力平衡，即evB=，整理得U=，所以電流越大，電勢差越大，D正確．故選：BD4.如圖所示，電動勢為E、內(nèi)阻不計的電源與三個燈泡和三個電阻相接。只合上開關(guān)S1，三個燈泡都能正常工作。如果再合上S2，則下列表述正確的是A．電源輸出功率減小B．L1上消耗的功率增大C．通過R1上的電流增大D．通過R3上的電流增大參考答案：C解析：在合上S2之前，三燈泡都能正常工作，合上S2之后，電路中的總電阻R總減小，則I總增大，即流過R1的電流增大，由于不及內(nèi)阻，電源的輸出功率P出=EI，可見電源的輸出功率增大，A錯誤；R1兩端的電壓增大，則并聯(lián)部分的電壓減小，I4減小，I2減小，I1減小，可見C正確。5.（單選）2010年10月1日，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號丙”運載火箭，將“嫦娥二號”衛(wèi)星成功送入太空。在研究天體運動的規(guī)律時，我們得出了一些關(guān)系式，有的關(guān)系式可以在實驗室中驗證，有的則不能，下列等式中無法在實驗室中得到驗證的是 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16分6.如圖，電源電動勢E=3V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻R1=2Ω，滑動變阻器總電阻R=16Ω，在滑片P從a滑到b的過程中，電流表的最大示數(shù)為1A，滑動變阻器消耗的最大功率為0.75W．參考答案：考點：閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：分析電路明確電路結(jié)構(gòu)，再根據(jù)閉合電路歐姆定律求得電流表的最大示數(shù)；由功率公式可知當內(nèi)外電阻相等時功率達最大．解答：解：由圖可知，滑動變阻器兩端相互并聯(lián)后與R1串聯(lián)，當滑動變阻器短路時，電流表示數(shù)最大，則最大電流I===1A；把保護電阻看做電源的內(nèi)阻，電源與保護電阻等效于電源，滑動變阻器是外電路，滑片P從a滑到b的過程中，電路外電阻R先變大后變小，等效電源電動勢E不變，由P=可知，滑動變阻器消耗的電功率先變小后變大，當內(nèi)外電路電阻相等時，外電路功率最大，即當R=r+R1=1+2=3Ω時，外電路功率最大，故此時滑動變阻器消耗的功率為：P===0.75W；故答案為：1；0.75．點評：本題考查閉合電路歐姆定律及功率公式的應(yīng)用，要注意等效內(nèi)阻法的應(yīng)用，明確當內(nèi)外電阻相等時，外部功率最大．7.北京時間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強烈地震，并引發(fā)了福島核電站產(chǎn)生大量的核輻射，經(jīng)研究，其中核輻射的影響最大的是銫137（），可廣泛散布到幾百公里之外，且半衰期大約是30年左右）．請寫出銫137發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程：

▲

．如果在該反應(yīng)過程中釋放的核能為，則該反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損為

▲

．（已知碘（I）為53號元素，鋇（）為56號元素）

參考答案：

（2分）

8.質(zhì)量為m=60kg的人站在質(zhì)量為M=100kg的小車上，一起以v=3m/s的速度在光滑水平地面上做勻速直線運動．若人相對車以u=4m/s的速率水平向后跳出，則車的速率變?yōu)?.5m/s．參考答案：考點：動量守恒定律．專題：動量定理應(yīng)用專題．分析：首先要明確參考系，一般選地面為參考系．其次選擇研究的對象，以小車和車上的人組成的系統(tǒng)為研究對象．接著選擇正方向，以小車前進的方向為正方向．最關(guān)鍵的是明確系統(tǒng)中各物體的速度大小及方向，跳前系統(tǒng)對地的速度為v0，設(shè)跳離時車對地的速度為v，人對地的速度為﹣u+v．最后根據(jù)動量守恒定律列方程求解．解答：解：選地面為參考系，以小車和車上的人為系統(tǒng)，以小車前進的方向為正方向，跳前系統(tǒng)對地的速度為v0，設(shè)跳離時車對地的速度為v，人對地的速度為﹣u+v，根據(jù)動量守恒定律：（M+m）v0=Mv+m（﹣u+v′），解得：v′=v+u，代入數(shù)據(jù)解得：v′=4.5m/s；故答案為：4.5．點評：運動動量守恒定律時，一定要注意所有的速度都是相對于同一個參考系，因此該題的難點是人對地的速度為多大．9.如圖所示，PQ是固定的水平導(dǎo)軌，兩端有定滑輪，物體A和B用細繩相連處于靜止狀態(tài)時，α=37°，β=53°。若B重5N，則A所受的摩擦力大小為_______N，方向為____________。參考答案：1，水平向左。解:對物體B受力分析,受到重力,兩根細線的拉力和,如圖所示,有:

再對A物體受力分析,受到重力和支持力,向左的拉力和向右的拉力,由于向右的拉力大于向左的拉力,根據(jù)平衡條件,有:,靜摩擦力方向水平向左.故答案為:,水平向左.10.如圖所示為a、b兩部分氣體的等壓過程圖象，由圖可知．當t=0℃時，氣體a的體積為0.3m3；當t=273℃時，氣體a的體積比氣體b的體積大0.4m3．參考答案：考點：理想氣體的狀態(tài)方程．分析：由圖示圖象求出氣體在0℃時的體積，然后應(yīng)用蓋呂薩克定律出氣體在273℃時氣體的體積，然后求出氣體的體積之差．解答：解：由圖示圖象可知，t=0℃，即：T=t+273=273K時，氣體a的體積為：0.3m3，氣體b的體積為0.1m3，作出氣體的V﹣T圖象如圖所示：從圖示圖象可知，氣體發(fā)生等壓變化，由蓋呂薩克定律：=C可知，當t=273℃時，即T=546K時，氣體的體積變?yōu)?℃時體積的兩倍，即a的體積為0.6m3，b的體積為0.2m3，氣體a的體積比氣體b的體積大0.6﹣0.2=0.4m3；故答案為：0.3；0.4．點評：本題考查了求氣體的體積與氣體的體積之差，分析圖示圖象，知道氣體狀態(tài)變化的性質(zhì)，由圖示圖象求出氣體的體積，應(yīng)用蓋呂薩克定律即可正確解題．11.從地面豎直上拋的小球，空氣阻力不計，在拋出后的時刻t1和時刻t2的位移相同，則它拋出時的初速度大小為，在時刻t1時離地面的高度為．參考答案：解：根據(jù)豎直上拋運動的對稱性，時刻到最高點的時間從拋出點到最高點的時間拋出時的初速度時刻離地面的高度=故答案為：18.圖為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分.圖中背景方格的邊長均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的閃光頻率為________Hz..(2)小球做平拋運動的初速度的大小為_______m/s參考答案：(1)10

(2)0.7513.圖是某一半導(dǎo)體器件的U-I圖，將該器件與標有“9V，18W”的用電器串聯(lián)后接入電動勢為12V的電源兩端，用電器恰能正常工作，此時電源的輸出功率是___________W；若將該器件與一個阻值為1.33的電阻串聯(lián)后接在此電源兩端，則該器件消耗的電功率約為__________W。

參考答案：答案：20、15三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一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＝8s15.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運會場館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術(shù)來供電，奧運會90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽內(nèi)部4個氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個氦核（He）和兩個正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當于931.MeV的能量．①寫出該熱核反應(yīng)方程；②一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出多少MeV的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(計算)某一空間飛行器質(zhì)量為m，從地面起飛時，恰好沿與水平方向成角的直線斜向右上方勻加速飛行，此時，發(fā)動機提供的動力方向與水平方向夾角。經(jīng)時間t后，將動力方向沿逆時針旋轉(zhuǎn)，同時適當調(diào)節(jié)其大小，使飛行器沿原方向勻減速飛行，飛行器所受空氣阻力不計，重力加速度為g，求(1)t時刻飛行器的速率。(2)t時刻發(fā)動機動力的功率。(3)從起飛到上升到最大高度的整個過程中，飛行器發(fā)動機動力做的總功。參考答案：（1）；（2）；（3）本題旨在考查功率、平均功率和瞬時功率、功的計算。（1）設(shè)t時刻飛行器的速率為v，由力學(xué)及運動學(xué)知識可得：

（1）

（2）

（3）聯(lián)立（1）（2）（3）解得t時刻飛行器的速率：

（4）（2）設(shè)t時刻發(fā)動機動力的功率為P，則：

（5）聯(lián)立（1）、（2）、（5）式可得：

（6）（3）飛行器加速過程位移位移：

（7）飛行器加速過程，由動能定理得：

（8）減速過程發(fā)動機動力做的功：

（9）飛行器從地面到最大高度的整個過程中發(fā)動機動力做的功：

（10）聯(lián)立（7）、（8）、（9）、（10）可得：答：（1）t時刻飛行器的速度為；（2）t時刻發(fā)動機動力的功率；（3）從起飛到上升到最大高度的整個過程中，飛行器發(fā)動機力做的總功為。17.（計算）如圖所示，ABCD是一直角梯形棱鏡的橫截面，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線由O點垂直AD邊射入。己知棱鏡的折射率求①光線第一次射出棱鏡時，出射光線的方向。②光線第一次射出棱鏡時，出射點距C點多遠?參考答案：①與CD邊成斜向左下方；②本題旨在考查光的折射定律。：【物理——選修3-4】（1）因為，則臨界角第一次射到AB面上的入射角為，大于臨界角，所以發(fā)生全發(fā)射，反射到BC面上，入射角為，又發(fā)生全反射，射到CD面上的入射角為根據(jù)折射定律得：解得：即光從CD邊射出，與CD邊成斜向左下方（