湖南省婁底市青樹坪鎮(zhèn)中心中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理模擬試卷含解析

湖南省婁底市青樹坪鎮(zhèn)中心中學(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.（多選）一吊籃懸掛在繩索的下端放在地面上，某人站在高處將吊籃由靜止開始豎直向上提起.運(yùn)動(dòng)過程中，吊籃的機(jī)械能與位移的關(guān)系如右圖所示，其中0～x1段圖象為直線，x1～x2段圖象為曲線，x2～x3段圖象為水平直線，則下列說法正確的是A．在0～x1過程中，吊籃所受拉力均勻增大B．在0～x1過程中，吊籃的動(dòng)能不斷增大C．吊籃在x2處的動(dòng)能可能小于x1處的動(dòng)能D．在x2～x3過程中,吊籃受到的拉力等于重力參考答案：BC2.（單選）在離地面高h(yuǎn)處，沿豎直方向同時(shí)向上和向下拋出兩個(gè)小球，它們的初速度大小均為v，不計(jì)空氣阻力，兩球落地的時(shí)間差為（）A．B．C．D．參考答案：考點(diǎn)：豎直上拋運(yùn)動(dòng)．專題：直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題．分析：小球都作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒，可得到落地時(shí)速度大小相等，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式表示運(yùn)動(dòng)時(shí)間，得到落地時(shí)間差．解答：解：由于不計(jì)空氣阻力，兩球運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能都守恒，設(shè)落地時(shí)速度為v′，則由機(jī)械能守恒定律得：mgh+=則得：v′=，所以落地時(shí)兩球的速度大小相等．對(duì)于豎直上拋的小球，將其運(yùn)動(dòng)看成一種勻減速直線運(yùn)動(dòng)，取豎直向上為正方向，加速度為﹣g，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t1==對(duì)于豎直下拋的小球，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t2=故兩球落地的時(shí)間差為：△t=t1﹣t2=故選：D．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵要明確兩球運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒，要理清過程中的速度關(guān)系，寫出相應(yīng)的公式，分析運(yùn)動(dòng)的關(guān)系．3.在一次救災(zāi)行動(dòng)中，直升機(jī)懸停在空中向地面無初速投放救災(zāi)物品，物品所受的空氣阻力與其下落的速率成正比。若用v、a、t分別表示物品的速率、加速度的大小和運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，則在物品下落過程中，圖中表示其v－t和a－v關(guān)系的圖像可能正確的是()參考答案：AC4.關(guān)于三種天然放射線，下列說法正確的是

（

）（A）射線是高速運(yùn)動(dòng)的氦原子（B）人們?cè)谘芯刻烊环派洮F(xiàn)象過程中發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子（C）天然放射線的發(fā)現(xiàn)說明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)（D）X射線是三種天然放射線中的一種，常利用它的穿透本領(lǐng)做醫(yī)學(xué)檢查參考答案：C5.一位游客在比薩斜塔用大小兩塊石頭做自由落體實(shí)驗(yàn)，若他先讓質(zhì)量較大的石頭自由下落，再讓質(zhì)量小的自由下落，那么這兩塊石頭在空中下落時(shí)的高度差（）A．保持不變 B．不斷增大 C．不斷減小 D．先增大后減小參考答案：B【考點(diǎn)】自由落體運(yùn)動(dòng)．【分析】兩個(gè)石頭均做自由落體運(yùn)動(dòng)，由位移公式列出它們的距離與時(shí)間關(guān)系的表達(dá)式即可判斷．【解答】解：設(shè)質(zhì)量小的石頭運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，質(zhì)量小的石頭運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t+△t，則兩球的距離為：x==，可見，兩球間的距離隨時(shí)間推移，越來越大．故ACD錯(cuò)誤，B正確；故選：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（選修3—5）如圖質(zhì)量均為m的兩個(gè)完全相同的彈性小球A、B放在光滑水平面上，A球以初速v0與靜止的小球B發(fā)生正碰，碰撞時(shí)間為t，則撞擊結(jié)束后兩球速度分別是vA=______、vB=_______；撞擊過程中A球受到的平均沖擊力為_________。

參考答案：答案：0、

v0、

mv0/t

7.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，壓強(qiáng)隨體積變化的關(guān)系如圖所示．氣體在狀態(tài)A時(shí)的內(nèi)能

狀態(tài)B時(shí)的內(nèi)能（選填“大于”、“小于”或“等于”）；由A變化到B，氣體對(duì)外界做功的大小

（選填“大于”、“小于”或“等于”）氣體從外界吸收的熱量．參考答案：等于；等于．【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】由圖示圖象求出氣體在狀態(tài)A、B時(shí)的壓強(qiáng)與體積，然后判斷A、B兩狀態(tài)的氣體溫度關(guān)系，再判斷內(nèi)能關(guān)系，根據(jù)氣體狀態(tài)變化過程氣體內(nèi)能的變化情況應(yīng)用熱力學(xué)第一定律判斷功與熱量的關(guān)系．【解答】解：由圖示圖象可知，氣體在狀態(tài)A與狀態(tài)B時(shí)，氣體的壓強(qiáng)與體積的乘積：pV相等，由理想氣體狀態(tài)方程可知，兩狀態(tài)下氣體溫度相等，氣體內(nèi)能相等；A、B兩狀態(tài)氣體內(nèi)能相等，由A變化到B過程，氣體內(nèi)能的變化量：△U=0，由熱力學(xué)第一定律：△U=W+Q可知：W+Q=0，氣體對(duì)外界做功的大小等于氣體從外界吸收的熱量．故答案為：等于；等于．8.質(zhì)量為2．0kg的物體，從離地面l6m高處，由靜止開始勻加速下落，經(jīng)2s落地，則物體下落的加速度的大小是

m/s2，下落過程中物體所受阻力的大小是

N．(g取l0m/s2)參考答案：8；4物體下落做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系得：x=at2，a==m/s2=8m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：a=，解得：f=4N。9.如圖所示，內(nèi)徑均勻的U形管豎直放置，內(nèi)部裝有水銀，溫度為27°C時(shí)在封閉端內(nèi)的空氣柱長為12cm，開口端水銀面比封閉端水銀面高2cm，已知大氣壓強(qiáng)為p0＝75cmHg，則當(dāng)溫度變?yōu)開__________°C時(shí)，兩側(cè)水銀面高度相等，若不改變溫度而在開口管內(nèi)加入25cm長的水銀柱，則管內(nèi)空氣柱長度為___________cm。參考答案：-5.14；9.52

10.某放射性元素原子核X有N個(gè)核子，發(fā)生一次α衰變和一次β衰變后，變成Y核，衰變后Y核的核子數(shù)為__________，若該放射性元素經(jīng)過時(shí)間T，還剩下沒有衰變，則它的半衰期為____________參考答案：N-4

11.質(zhì)量為1kg的甲物體以5m/s的速度去撞擊靜止在水平桌面上質(zhì)量為2kg的乙物體，碰撞后甲以1m/s的速度反向彈回，此時(shí)乙的速度大小為__________m/s，碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為__________J。參考答案：3，312.（3分）一個(gè)質(zhì)量為m的皮球，從距地面高為h處自由落下，反彈回去的高度為原來的3/4，若此時(shí)立即用力向下拍球，使球再次反彈回到h高度。設(shè)空氣阻力大小不變，且不計(jì)皮球與地面碰撞時(shí)的機(jī)械能損失，則拍球時(shí)需對(duì)球做的功為

。參考答案：mgH/213.（5分）質(zhì)量為的小鋼球以的水平速度拋出，下落時(shí)撞擊一鋼板，撞后速度恰好反向，則鋼板與水平面的夾角_____________。剛要撞擊鋼板時(shí)小球動(dòng)量的大小為_________________。（?。﹨⒖即鸢福?/p>

答案：，

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究做勻加速直線運(yùn)動(dòng)小車的運(yùn)動(dòng)情況，圖11所示為該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的一條紙帶中的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)（后面計(jì)數(shù)點(diǎn)未畫出），相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)跡未畫出。(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打出一個(gè)點(diǎn))（1）為研究小車的運(yùn)動(dòng)，此同學(xué)用剪刀沿虛線方向把紙帶上OB、BD、DF……等各段紙帶剪下，將剪下的紙帶一端對(duì)齊，按順序貼好，如圖12所示。簡要說明怎樣判斷此小車是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。方法：

（2）在圖12中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.31cm、x4=8.94cm、x5=9.57cm、x6=10.20cm，則打下點(diǎn)跡A時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)的速度大小是_______m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是_______m/s2。（本小題計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）連接紙帶左上角（上方中點(diǎn)或紙帶中點(diǎn)）為一條直線或每條紙帶比前一條紙帶長度增加量相等。（寫出一條即可）

（2）0.74（3分），0.63（3分）15.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)裝置來探究合力一定時(shí)，物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系。（1）做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）可讀出遮光條通過光電門1、2的時(shí)間分別為Δt1、Δt2；用刻度尺測得兩個(gè)光電門中心之間的距離x，用游標(biāo)卡尺測得遮光條寬度d。則滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的速度表達(dá)式v1=

；滑塊加速度的表達(dá)式a=

。（以上表達(dá)式均用已知字母表示）。如圖乙所示，若用20分度的游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度，其讀數(shù)為______mm。（2）為了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度h（見圖甲）。關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端的高度h”的正確操作方法是

。A．M增大時(shí)，h增大，以保持二者乘積增大B．M增大時(shí)，h減小，以保持二者乘積不變C．M減小時(shí)，h增大，以保持二者乘積不變D．M減小時(shí)，h減小，以保持二者乘積減小參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對(duì)稱軸OO′重合，轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時(shí)間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止，它和O點(diǎn)的連線與OO′之間的夾角θ為45°．已知重力加速度大小為g，小物塊與陶罐之間的最大靜摩擦力大小為f=mg．（1）若小物塊受到的摩擦力恰好為零，求此時(shí)的角速度ω0；（2）若小物塊一直相對(duì)陶罐靜止，求陶罐旋轉(zhuǎn)的角速度的范圍．參考答案：解：（1）當(dāng)摩擦力為零，支持力和重力的合力提供向心力，有：解得：（2）當(dāng)ω＞ω0時(shí)，重力和支持力的合力不夠提供向心力，當(dāng)角速度最大時(shí)，摩擦力方向沿罐壁切線向下達(dá)最大值，設(shè)此最大角速度為ω1，受力如圖：由牛頓第二定律得，F(xiàn)fsin45°+mg=FNsin45°聯(lián)立以上三式解得：當(dāng)ω＜ω0時(shí)，重力和支持力的合力大于所需向心力，摩擦力方向沿罐壁切線向上，當(dāng)角速度最小時(shí)，摩擦力向上達(dá)到最大值，設(shè)此最小角速度為ω2由牛頓第二定律得，F(xiàn)fsin45°+FNsin45°=mg聯(lián)立三式解得：所以答：（1）若小物塊受到的摩擦力恰好為零，此時(shí)的角速度ω0為（2）若小物塊一直相對(duì)陶罐靜止，陶罐旋轉(zhuǎn)的角速度的范圍為17.（10分）如圖裝置叫做離心節(jié)速器，它的工作原理和下述力學(xué)模型類似：在一根豎直硬質(zhì)細(xì)桿的頂端O用鉸鏈連接兩根輕桿，輕桿的下端分別固定兩個(gè)金屬小球。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)豎直硬質(zhì)細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)金屬球可在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。設(shè)與金屬球連接的兩輕桿的長度均為l，兩金屬球的質(zhì)量均為m，各桿的質(zhì)量均可忽略不計(jì)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，輕桿與豎直桿的夾角從30°增加到60°，忽略各處的摩擦和阻力。求：（1）當(dāng)輕桿與豎直桿的夾角為30°時(shí)金屬球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度的大小v1；（2）輕桿與豎直桿的夾角從30°增加到60°的過程中機(jī)器對(duì)兩小球所做的功。參考答案：解析：（1），，

得：

（5分）

（2）設(shè)小球在偏角為30°和60°做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小分別為v1和v2，上升的高度為h，根據(jù)牛頓第二定律有①

②

上升的距離

③

根據(jù)動(dòng)能定理得

④

由以上方程解得

。

（5分）18.如圖所示，一個(gè)帶電量為q，質(zhì)量為m的小球用絕緣細(xì)線懸掛在兩塊豎直的彼此絕緣平行金屬板A、B中，兩板間距離為d，讓A、B兩板連接到一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)電阻為r的直流電源上，能在AB間形成一個(gè)勻強(qiáng)電場．設(shè)帶電小球?qū)υ妶鰶]有影響．求：（1）帶電小球帶電的性質(zhì)和小球偏離豎直線的夾角；（