山西省運(yùn)城市中學(xué)2021年高三物理模擬試卷含解析

山西省運(yùn)城市中學(xué)2021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.某興趣小組制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的“轉(zhuǎn)動(dòng)裝置”，如圖甲所示，在干電池的負(fù)極吸上兩塊圓柱形強(qiáng)磁鐵，然后將一金屬導(dǎo)線折成頂端有一支點(diǎn)、底端開口的導(dǎo)線框，并使導(dǎo)線框的支點(diǎn)與電源正極、底端與磁鐵均良好接觸但不固定，圖乙是該裝置的示意圖。若線框逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(俯視)，下列說(shuō)法正確的是A.線框轉(zhuǎn)動(dòng)因?yàn)榘l(fā)生了電磁感應(yīng)B.磁鐵導(dǎo)電且與電池負(fù)極接觸的一端是S極C.若將磁鐵的兩極對(duì)調(diào)，則線框轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變D.線框轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)的電流比開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的大參考答案：B【詳解】ABC．對(duì)線框的下端平臺(tái)側(cè)面分析，若扁圓柱形磁鐵上端為S極，下端為N極，周圍磁感線由上往下斜穿入線框內(nèi)部，在垂直于紙面向外的徑向上，磁感應(yīng)線有垂直于紙面向里的分量，在此徑向上的負(fù)電荷由下往上運(yùn)動(dòng)，由左手定則知：此負(fù)電荷受到垂直于徑向沿紙面向右的洛倫茲力，即在徑向的左垂線方向；同理，其他任一徑向上的電荷均受到左垂線方向的洛倫茲力（中心原點(diǎn)除外），所以，由上往下看（俯視），線框沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，若扁圓柱形磁鐵上端為N極，下端為S極，則轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，所以該裝置的原理是電流在磁場(chǎng)中的受力，不是電磁感應(yīng)。故AC錯(cuò)誤，B正確；D．穩(wěn)定時(shí)，因?qū)Ь€切割磁感應(yīng)線，則線框中電流比剛開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的小，故D錯(cuò)誤。2.如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，則（

）A．電壓表讀數(shù)減小

B．電流表讀數(shù)減小C．質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)

D．R3上消耗的功率逐漸增大參考答案：A當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的阻值減小，外電路總電阻減小，總電流變大，則r和兩端電壓增大，加在兩端的電壓減小，質(zhì)點(diǎn)P向下運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)；所以流過的電流減小，R3上消耗的功率減小，D錯(cuò)；由于總電流變大，所以流過和的電流增大，電流表讀數(shù)增大，B錯(cuò)；兩端電壓增大，兩端的電壓減小，所以兩端電壓減小，電壓表讀數(shù)減小，A對(duì)。3.在玉樹地震的救援行動(dòng)中，千斤頂發(fā)揮了很大作用，如圖所示是剪式千斤頂，當(dāng)搖動(dòng)把手時(shí)，螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n，從而將汽車頂起。當(dāng)車輪剛被頂起時(shí)汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫?.0×105N，此時(shí)千斤頂兩臂間的夾角為120°，則下列判斷正確的是()A．此時(shí)兩臂受到的壓力大小均為5.0×104NB．此時(shí)千斤頂對(duì)汽車的支持力為2.0×105NC．若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，兩臂受到的壓力將增大D．若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，兩臂受到的壓力將減小參考答案：D4.（多選題）如圖所示，輕桿長(zhǎng)為3L，在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B，桿上距球A為L(zhǎng)處的點(diǎn)O裝在光滑水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，桿和球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且桿對(duì)球A、B的最大約束力相同，則：

A.A球在最低點(diǎn)較B球在最低點(diǎn)更易脫離軌道

B.若B球在最低點(diǎn)和桿作用力為3mg，則A球在最高點(diǎn)受桿的拉力

C.若某一周A球在最高點(diǎn)和B球在最高點(diǎn)受桿的力大小相等，則A球受桿的支持力、B球受桿的拉力

D.若每一周做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度都增大、則同一周B球在最高點(diǎn)受桿的力一定大于A球在最高點(diǎn)受桿的力參考答案：AC5.（多選）（2014秋?廣饒縣月考）如圖所示，a、b帶等量異種電荷，MN為a、b連線的中垂線，現(xiàn)有一帶電粒子從M點(diǎn)以一定的初速度v射出，開始時(shí)的一段軌跡如圖中細(xì)線所示，若不計(jì)重力的作用，則在飛越該電場(chǎng)的過程中，下列說(shuō)法中正確的是（）A． 該粒子帶負(fù)電B． 該粒子的動(dòng)能先增大后減小C． 該粒子的電勢(shì)能先增大后減小D． 該粒子運(yùn)動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處后，其速度大小一定仍為v參考答案：ACD解：A、粒子軌跡向右彎曲，受到的電場(chǎng)力大致向右，則該粒子帶負(fù)電．故A正確．B、由題可知，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，則根據(jù)動(dòng)能定理得知：粒子的動(dòng)能先增大后減?。蔅正確．C、電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，粒子的電勢(shì)能先減小后增大．故C錯(cuò)誤．D、M點(diǎn)的電勢(shì)與無(wú)窮遠(yuǎn)處相等，粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處過程，電場(chǎng)力做功為零，則該粒子運(yùn)動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處后，其速度大小一定仍為v．故D正確．故選：ACD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.法國(guó)科學(xué)家拉普拉斯曾說(shuō)過：“認(rèn)識(shí)一位巨人的研究方法對(duì)于科學(xué)的進(jìn)步并不比發(fā)現(xiàn)本身有更少的用處……”在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法，如觀察、實(shí)驗(yàn)、建立模型、物理類比和物理假說(shuō)等方法。其中物理假說(shuō)，是根據(jù)一定的科學(xué)事實(shí)和科學(xué)理論對(duì)研究的問題提出假說(shuō)性的看法或說(shuō)明，例如麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論、分子動(dòng)理論等假說(shuō)，請(qǐng)你再舉出兩個(gè)物理假說(shuō)的例子__________；

。參考答案：光的光子說(shuō)、日心說(shuō)、物質(zhì)波、分子電流、黑洞等均可7.有一個(gè)電流表G，內(nèi)阻Rg=10Ω，滿偏電流Ig=3mA，要把它改裝成量程0-3V的電壓表，要與之

串聯(lián)（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)

9Ω的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)阻是

1000Ω。參考答案：串聯(lián)９９０１０００8.19世紀(jì)和20世紀(jì)之交，經(jīng)典物理已達(dá)到了完整、成熟的階段，但“在物理學(xué)晴朗天空的遠(yuǎn)處還有兩朵小小的、令人不安的烏云”，人們發(fā)現(xiàn)了經(jīng)典物理學(xué)也有無(wú)法解釋的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，“兩朵烏云”是指

（填“宏觀問題”或“微觀問題”）與

（填“高速問題”或“低速問題”）。參考答案：微觀問題

高速問題9.在地球大氣層上界，垂直于太陽(yáng)光方向上的每秒種內(nèi)每平方米上接受的太陽(yáng)輻射能叫做太陽(yáng)常數(shù)，其值為J/m2．S。太陽(yáng)到地球大氣層上界的距離取為m，那么太陽(yáng)能的輻射功率用上述字母可表示為

，其值為

W（結(jié)果取2位有效數(shù)字）。參考答案：

答案：10.與普通自行車相比，電動(dòng)自行車騎行更省力。下表為某一品牌電動(dòng)自行車的部分技術(shù)參數(shù)。在額定輸出功率不變的情況下，質(zhì)量為60Kg的人騎著此自行車沿平直公路行駛，所受阻力恒為車和人總重的0.04倍。當(dāng)此電動(dòng)車達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力為

N,當(dāng)車速為2m/s時(shí)，其加速度為

m/s2(g=10m/s2)規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁鐵電機(jī)車型14電動(dòng)自行車額定輸出功率200W整車質(zhì)量40Kg額定電壓48V最大載重120Kg額定電流4.5A參考答案：40；0.6解析：電瓶車的額定功率P=200W，又由于，當(dāng)電動(dòng)車達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力；當(dāng)車速為2m/s時(shí)，牽引力為，依據(jù)牛頓第二定律，可知a=0.6m/s2。11.在“用單分子油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，已知實(shí)驗(yàn)室中使用的油酸酒精溶液的濃度為A，用滴管測(cè)得N滴這種油酸酒精的總體積為V，將一滴這種溶液滴在淺盤中撒有痱子粉的水面上，在玻璃板上描出油膜的邊界線，再把每小格邊長(zhǎng)為a的透明方格紙放在玻璃板上，測(cè)得油膜占有的方格個(gè)數(shù)為x。用以上字母表示油酸分子直徑的大小是：d=

。參考答案：12.一個(gè)中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng)，生成一個(gè)氘核，其核反應(yīng)方程式為________。該反應(yīng)放出的能量為Q，則氘核的比結(jié)合能為________。參考答案：01n＋11H→12H(13.測(cè)得某電梯在上行起動(dòng)階段的速度如下表所示：(l)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)如圖所示，請(qǐng)?jiān)趫D中作出電梯在O～6Os內(nèi)的速度一時(shí)間圖線；

(2)由所作圖線判斷，在0～6Os內(nèi)電梯加速度的變化情況是____________．參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.圖一中螺旋測(cè)微器讀數(shù)為

mm。圖二中游標(biāo)卡尺（游標(biāo)尺上有50個(gè)等分刻度）讀數(shù)為

cm。參考答案：1．997

（0．001）（2分）；

1．094（2分）

15.一輛汽車以速度行駛了全程的一半，然后勻減速行駛了后一半，恰好停止，全程的平均速度為 A．v/2 B．2v/3 C．v/2 D．v/3參考答案：B四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(10分）一輛值勤的警車停在公路邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時(shí)，決定前去追趕，經(jīng)過5.5s后警車發(fā)動(dòng)起來(lái)，并以2.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，但警車的行駛速度必須控制在90km/h以內(nèi)。問：（1）警車在追趕貨車的過程中，兩車間的最大距離是多少？（2）警車發(fā)動(dòng)后要多長(zhǎng)時(shí)間才能追上貨車？參考答案：解析：（l）當(dāng)兩車速度相等時(shí)，它們的距離最大，設(shè)警車發(fā)動(dòng)后經(jīng)過t1時(shí)間兩車的速度相等。則：

(1分)s貨=v1(t0+t1)==10(5.5+4)m=95m

(1分）s警

(1分)所以兩車間的最大距離△s=s貨-s警=75m

（1分）（2）警車剛達(dá)到最大速度v=90km/h=25m/s的時(shí)間：

t=t內(nèi)兩車的位移

t時(shí)刻兩車距離

(3分）警車達(dá)到最大速度后做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)再經(jīng)過△t時(shí)間追趕上貨車。則：(2分）所以警車發(fā)動(dòng)后要經(jīng)過才能追上貨車

(1分）17.如圖甲所示，豎直擋板MN的左側(cè)空間有方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的范圍足夠大，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，選定磁場(chǎng)垂直紙面向里為正方向，在時(shí)刻，一質(zhì)量，帶電荷量的微粒在O點(diǎn)具有豎直向下的速度是擋板MN上一點(diǎn)，直線與擋板MN垂直，取。求：⑴微粒下一次經(jīng)過直線時(shí)到O點(diǎn)的距離。⑵微粒在運(yùn)動(dòng)過程中離開直線的最大距離。⑶水平移動(dòng)擋板，使微粒能垂直射到擋板上，擋板與O點(diǎn)間距離應(yīng)滿足的條件。參考答案：解：（1）由題意知，微粒所受重力：

(1分)

電場(chǎng)力大小為：

(1分)

重力與電場(chǎng)力平衡，微粒先在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有：

(2分)

距O點(diǎn)的距離為：2R=1.2（m）

（2分）（2）微粒運(yùn)動(dòng)半周后向上勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：

（2分）

軌跡如圖所示：（2分）

故位移大小

（2分）

微粒離開直線的最大距離：

（2分）（3）若微粒能垂直射到擋板上的某點(diǎn)p,p點(diǎn)在直線下方時(shí)，擋板MN與O點(diǎn)間的距離

應(yīng)滿足：

（n=0、1、2、3……）

（2分）若微粒能垂直射到擋板上的某點(diǎn)p，p點(diǎn)在直線上方時(shí)，擋板MN與O點(diǎn)間的距離應(yīng)滿足：

（n=1、2、3……）

(2分)或

（n=0、1、2、3…..）【若兩式合寫為：

（n=0、1、2、3……）同樣給分】18.如圖所示，在xOy平面直角坐標(biāo)系中，直角三角形ACD內(nèi)存在垂直平面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線段CO=OD=L，CD邊在x軸上，∠ADC=30°。電子束沿y軸方向以相同的速度v0從CD邊上的各點(diǎn)射入磁場(chǎng)，已知這些電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑均為，在第四象限正方形ODQP內(nèi)存在沿x軸正方向、大小為E=Bv0的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在y=－L處垂直于y軸放置一足夠大的平面熒光屏，屏與y軸交點(diǎn)為P。忽略電子間的相互作用，不計(jì)電子的重力。(1)電子的比荷；(2)從x軸最右端射入電場(chǎng)中的電子打到熒光屏上的點(diǎn)與P點(diǎn)間的距離：(3)射入電場(chǎng)中的電子打到熒光屏上的點(diǎn)距P的最遠(yuǎn)距離。參考答案：(1)(2)

(3)分析】根據(jù)電子束沿速度v0射入磁場(chǎng)，然后進(jìn)入電場(chǎng)可知，本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)和電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用牛頓第二定律結(jié)合幾何知識(shí)并且精確作圖進(jìn)行分析求解；【詳解】（1）由題意可知電子在磁場(chǎng)中的軌跡半徑由牛頓第二定律得電子的比荷；（2）若電子能進(jìn)入電場(chǎng)中，且離O點(diǎn)右側(cè)最遠(yuǎn)，則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)圓軌跡應(yīng)恰好與邊AD相切，即粒子從F點(diǎn)離開磁場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，離O點(diǎn)最遠(yuǎn)：設(shè)電子運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心為點(diǎn)。則從F