2021-2022學(xué)年四川省廣安市悅來中學(xué)高三物理模擬試卷含解析

2021-2022學(xué)年四川省廣安市悅來中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示，水平光滑輕桿OA在O點通過鉸鏈和墻壁相連，AB為細(xì)線，現(xiàn)有小物塊套在桿上從O點勻速滑向A點，則此過程中細(xì)線拉力T隨時間t變化的規(guī)律是（A）T∝t2

（B）T∝t（C）T∝

（D）T=a+bt（a、b均為常量）參考答案：B2.下列運動過程中機械能守恒的是（

）（A）跳傘運動員打開降落傘在豎直方向向下做勻速直線運動

（B）懸點固定的單擺擺球獲得一初速后在豎直平面內(nèi)做圓周運動

（C）摩天輪在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動時，艙內(nèi)的乘客做勻速圓周運動

（D）帶電小球僅在電場力作用下做加速運動參考答案：B3.如圖所示，水平面上從B點往左都是光滑的，從B點往右都是粗糙的。質(zhì)量分別為M和m的兩個小物塊甲和乙（可視為質(zhì)點），在光滑水平面上相距L以相同的速度同時開始向右運動，它們在進(jìn)入粗糙區(qū)域后最后靜止。若它們與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)相同，設(shè)靜止后兩物塊間的距離為s，甲運動的總時間為t1、乙運動的總時間為t2，則以下說法中正確的是（

）（A）若M=m，則s=L（B）無論M、m取何值，總是s=0（C）若M=m，則t1=t2（D）無論M、m取何值，總是t1<t2

參考答案：BD4.（多選題）使物體成為衛(wèi)星的最小發(fā)射速度稱為第一宇宙速度v1，而使物體脫離星球引力所需要的最小發(fā)射速度稱為第二宇宙速度v2，v2與v1的關(guān)系是v2=v1，已知某星球半徑是地球半徑R的，其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的，地球的平均密度為ρ，不計其他星球的影響，則（）A．該星球上的第一宇宙速度為B．該星球上的第二宇宙速度為C．該星球的平均密度為D．該星球的質(zhì)量為參考答案：BC【考點】萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運行速度，即G=m；此題把地球第一宇宙速度的概念遷移的某顆星球上面；地球表面上物體的重力等于萬有引力，由此得到地球的質(zhì)量以及與密度的關(guān)系式，同理可求星球的質(zhì)量以及與密度的關(guān)系式，聯(lián)立求解星球的質(zhì)量和平均密度．【解答】解：AB、該星球表面的重力加速度g'=，由mg'=可得星球的第一宇宙速度v1==，該星球的第二宇宙速度v2=v1=，故A錯誤，B正確；CD、地球表面上物體的重力等于萬有引力，即G=mg，地球的質(zhì)量為M==ρ?πR3；同理，星球的質(zhì)量為M′==ρ′?πR′3；聯(lián)立解得：ρ′=，M′=，故C正確，D錯誤．故選：BC．5.（單選）如圖光滑的四分之一圓弧軌道AB固定在豎直平面內(nèi)，A端與水平面相切，穿在軌道上的小球在拉力F作用下，緩慢地由A向B運動，F(xiàn)始終沿軌道的切線方向，軌道對球的彈力為N．在運動過程中（）A．F增大，N減小B．F減小，N減小C．F增大，N增大D．F減小，N增大參考答案：考點：物體的彈性和彈力．版權(quán)所有分析：對球受力分析，受重力、支持力和拉力，根據(jù)共點力平衡條件列式求解出拉力和支持力的數(shù)值，在進(jìn)行分析討論．解答：解：對球受力分析，受重力、支持力和拉力，如，根據(jù)共點力平衡條件，有N=mgcosθF=mgsinθ其中θ為支持力N與豎直方向的夾角；當(dāng)物體向上移動時，θ變大，故N變小，F(xiàn)變大；故A正確，BCD錯誤．故選：A．點評：題關(guān)鍵對滑塊受力分析，然后根據(jù)共點力平衡條件列式求解出支持力和拉力的表達(dá)式進(jìn)行討論．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖甲所示，利用打點計時器測量小車沿斜面下滑時所受阻力的示意圖，小車拖在斜面上下滑時，打出的一段紙帶如圖乙所示，其中O為小車開始運動時打出的點。設(shè)在斜面上運動時所受阻力恒定。(1)已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，則小車下滑的加速度α=

▲

m/s2，打E點時小車速度=

▲

m/s（均取兩位有效數(shù)字）。(2)為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，可運用牛頓運動定律或動能定理求解，在這兩種方案中除知道小車下滑的加速度a、打E點時速度、小車質(zhì)量m、重力加速度g外，利用米尺還需要測量哪些物理量，列出阻力的表達(dá)式。方案一：需要測量的物理量

▲

，阻力的表達(dá)式（用字母表示）

▲

；方案二：需要測量的物理量

▲

，阻力的表達(dá)式（用字母表示）

▲

。參考答案：量斜面的長度L和高度H,

(前1分,后2分)

方案二:測量斜面長度L和高度H,還有紙帶上OE距離S,7.如圖所示，是自行車傳動結(jié)構(gòu)的示意圖，其中Ⅰ是半徑為r1的大齒輪，Ⅱ是半徑為r2的小齒輪，Ⅲ是半徑為r3的后輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n，則大齒輪邊緣的線速度為

，自行車前進(jìn)的速度為

。參考答案：

，

8.一水平放置的水管，距地面高h(yuǎn)＝l.8m，管內(nèi)橫截面積S＝2cm2。有水從管口處以不變的速度v＝2m/s源源不斷地沿水平方向射出，則水流的水平射程為

???

m，水流穩(wěn)定后在空中有

?

m3的水。（g取10m/s2）參考答案：1.2、2.4×10－49.如圖所示，有一塊無限大的原來不帶電的金屬平板MN，現(xiàn)將一個帶電量為+Q的點電荷放置于板右側(cè)的A點，并使金屬板接地。已知A點離金屬板MN的距離為d，C點在A點和板MN之間，AC⊥MN，且AC長恰為。金屬平板與電量為+Q的點電荷之間的空間電場分布可類比______________（選填“等量同種電荷”、“等量異種電荷”）之間的電場分布；在C點處的電場強度EC=______________。參考答案：（1）等量異種電荷

(2)10.利用圖（a）實驗可粗略測量人吹氣時對小球的作用力F．兩端開口的細(xì)玻璃管水平放置，管內(nèi)放有小球，實驗者從玻璃管的一端A吹氣，小球從另一端B飛出，測得玻璃管口距地面高度h，小球質(zhì)量m，開始時球靜止的位置到管口B的距離x，落地點C到管口B的水平距離l．然后多次改變x，測出對應(yīng)的l，畫出l2﹣x關(guān)系圖線如圖（b）所示，由圖象得出圖線的斜率為k．重力加速度為g．（1）不計小球在空中運動時的空氣阻力，根據(jù)以上測得的物理量可得，小球從B端飛出的速度v0=．（2）若實驗者吹氣時對小球的水平作用力恒定，不計小球與管壁的摩擦，吹氣時對小球作用力F=．參考答案：解：（1）棉球從B端飛出做平拋運動，根據(jù)平拋運動的基本公式得：

l=v0t，h=解得：v0=（2）根據(jù)動能定理可得：Fx=故：Fx==又：故：F=故答案為：11.（4分）細(xì)繩的一端在外力作用下從t=0時刻開始做簡諧運動，激發(fā)出一列簡諧橫波。在細(xì)繩上選取15個點，圖1為t=0時刻各點所處的位置，圖2為t=T/4時刻的波形圖（T為波的周期）。在圖3中畫出t=3T/4時刻的波形圖。參考答案：答案：傳到10號點，7號點在最高點t=3T/4時刻的波形圖如下12.如圖所示，一豎直輕桿上端可以繞水平軸O無摩擦轉(zhuǎn)動，輕桿下端固定一個質(zhì)量為m的小球，力F=mg垂直作用于輕桿的中點，使輕桿由靜止開始轉(zhuǎn)動，若轉(zhuǎn)動過程保持力F始終與輕桿垂直，當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)過的角度θ=30°時，小球的速度最大；若輕桿轉(zhuǎn)動過程中，力F的方向始終保持水平方向，其他條件不變，則輕桿能轉(zhuǎn)過的最大角度θm=53°．參考答案：【考點】：動能定理的應(yīng)用；向心力．【專題】：動能定理的應(yīng)用專題．【分析】：（1）由題意可知：F始終對桿做正功，重力始終做負(fù)功，隨著角度的增加重力做的負(fù)功運來越多，當(dāng)重力力矩等于F力矩時速度達(dá)到最大值，此后重力做的負(fù)功比F做的正功多，速度減?。唬?）桿轉(zhuǎn)到最大角度時，速度為零，根據(jù)動能定理即可求解．：解：（1）力F=mg垂直作用于輕桿的中點，當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)過的角度θ時，重力力矩等于F力矩，此時速度最大，則有：mgL=mgLsinθ解得sinθ=所以θ=30°（2）桿轉(zhuǎn)到最大角度時，速度為零，根據(jù)動能定理得：mv2=FL﹣mgLsinθ所以FLsinθ﹣mgL（1﹣cosθ）=0﹣0解得：θ=53°故答案為：30°；53°【點評】：本題主要考查了力矩和動能定理得直接應(yīng)用，受力分析是解題的關(guān)鍵，難度適中．13.如圖所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線，（直線與橫軸的交點坐標(biāo)4.27，與縱軸交點坐標(biāo)0.5）。由圖可知普朗克常量為___________Js，金屬的極限頻率為

Hz（均保留兩位有效數(shù)字）參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖甲，一個圓盤可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動。圓盤加速轉(zhuǎn)動時，紙帶隨圓盤運動通過打點計時器打上一系列點。用20分度的游標(biāo)卡尺測得圓盤的直徑如圖乙所示，用此裝置打出的一條紙帶如圖丙所示(打點計時器所接交流電的頻率為50Hz，A、B、C、D…為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間有四個點未畫出)。(1)根據(jù)圖乙讀出圓盤的直徑為_____cm；(2)根據(jù)圖丙計算，打D點時圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為______rad／s；(3)由圖丙可知，紙帶運動的加速度大小為______m／s2。參考答案：【知識點】測定勻變速直線運動的加速度．A7【答案解析】（1）6.000cm；（2）13rad/s；（3）0.60．解析：（1）整數(shù)部分為60mm，小數(shù)部分為零，由于精確度為0.05mm，故需寫到0.001cm處，故讀數(shù)為6.000cm；故直徑為6.000cm；（2）打下計數(shù)點D時，速度為vD===0.389m/s故ω==≈13rad/s（3）紙帶運動的加速度為a====0.60m/s2【思路點撥】（1）20分度的游標(biāo)卡尺精確度為0.05mm，讀數(shù)時先讀大于1mm的整數(shù)部分，再讀不足1m的小數(shù)部分；（2）根據(jù)平均速度等于中間時刻瞬時速度求出D點的瞬時速度，然后根據(jù)v=ωr求解角速度；（3）用逐差法求解出加速度，從而即可求解．15.某同學(xué)在測定勻變速直線運動的加速度時，得到了在不同拉力下的A、B、C、D……等幾條較為理想的紙帶，并在紙帶上每5個點取一個計數(shù)點，即相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，將每條紙帶上的計數(shù)點都記為0、1、2、3、4、5……，如圖所示甲、乙、丙三段紙帶，分別是從三條不同紙帶上撕下的.①根據(jù)已有的數(shù)據(jù)，計算打A紙帶時，物體的加速度大小是

m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。②在甲、乙、丙三段紙帶中，屬于紙帶A的是

.③打1點時，紙帶的速度V1=

m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。參考答案：①

②和丙最接近。③勻變速直線運動中，中間時刻的速度等于這段位移的平均速度，四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質(zhì)最m=6．Okg的滑塊（可視為質(zhì)點），在水平牽引功率恒為P=42W的力作用下從A點由靜止開始運動，一段時間后撤去牽引力．當(dāng)滑塊由平臺邊緣B點飛出后，恰能以5m/s的速度從豎直光滑圓弧軌道CDE上C點的切線方向切入軌道，并從軌道邊緣E點豎直向上拋出．已知∠COD=53°，AB間距離L=3m，滑塊與平臺間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，圓弧軌道半徑R=1.0m．不計空氣阻力．取sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：（1）滑塊運動到B點時的速度大小；（2）回弧軌道對滑塊的最大支持力；（3）滑塊在平臺上運動時水平牽引力的作用時間．參考答案：考點：動能定理；機械能守恒定律．專題：動能定理的應(yīng)用專題．分析：（1）根據(jù)平拋運動的規(guī)律，結(jié)合平行四邊形定則求出水平分速度，即B點的速度大?。?）根據(jù)動能定理求出D點的速度，通過牛頓第二定律求出支持力的大小，從而得出滑塊對圓弧軌道的最大壓力．（3）根據(jù)B點的速度，結(jié)合動能定理求出牽引力作用的時間．解答：解：（1）C點水平分速度v′=vCcosα=5×0.6=3m/s

B點的速度vb=v′=3m/s

（2）在C點，軌道對滑塊的支持力最大．滑塊從C點到D點，由機械能守恒定律得：mgR（1﹣cos53°）=mvD2﹣mvc2在D點，F(xiàn)N﹣mg=m得：FN=258N

（3）滑塊從A點到B點，由動能定律，得：Pt﹣μmgL=mvB2﹣0

得：t=1.5s答：（1）滑塊運動到B點時的速度大小為3m/s；（2）回弧軌道對滑塊的最大支持力為258N；（3）滑塊在平臺上運動時水平牽引力的作用時間為1.5s．點評：本題考查了平拋運動、圓周運動和動能定理的綜合，知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律和圓周運動向心力的來源是解決本題的關(guān)鍵．17.（20分）如圖所示，在直線MN與PQ之間有兩個勻強磁場區(qū)域，兩磁場的磁感應(yīng)強度分別為Bl、B2，方向均與紙面垂直，兩磁場的分界線OO/與MN和PQ都垂直?，F(xiàn)有一帶正電的粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，以速度v0垂直邊界MN射入磁場Bl，并最終垂直于邊界PQ從O'Q段射出，已知粒子始終在紙面內(nèi)運動，且每次均垂直O(jiān)O'越過磁場分界線．

①求MN與PQ間的距離d的最小值。②求粒子在磁場中運動的時間。參考答案：解析：①……3分

……3分

∴……2分

②……3分

……3分

……4分

……2分18.如圖甲所示，水平放置的平行金屬板A和B的距離為d，它們的右端安放著垂直于金屬板的靶MN，現(xiàn)在A、B板上加上如圖乙所示的方波形電壓，電壓的正向值為U0，反向電壓值為，且每隔變向1次．現(xiàn)將質(zhì)量為m的帶正電，且電荷量為q的粒子束從AB的中點O以平行于金屬板的方向OO′射入，設(shè)粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B間的飛行時間均為T．不計重力的影響，試問：（1）定性分析在t=0時刻從O點進(jìn)入的粒子，在垂直于金屬板的方向上的運動情況．（2）在距靶MN的中心O′點多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)有粒子擊中？（3）要使粒子能全部打在靶MN上，電壓U0的數(shù)值應(yīng)滿足什么條件？（寫出U0、m、d、q、T的關(guān)系式即可）參考答案：考點：帶電粒子在勻強電場中的運動．專題：帶電粒子在電場中的運動專題．分析：（1）帶電粒子在水平方向做勻速直線運