山西省大同市豪洋中學(xué)2021年高三物理模擬試題含解析

山西省大同市豪洋中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.科學(xué)家在“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)上進(jìn)行了一次在微重力條件（即失重狀態(tài)）下制造泡沫金屬的實(shí)驗(yàn)。把鋰、鋁、鈦等輕金屬放在一個(gè)石英瓶?jī)?nèi)，用太陽(yáng)能將這些金屬熔化成液體，然后在熔化的金屬中充進(jìn)氫氣，使金屬內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡，金屬冷凝后就形成到處是微孔的泡沫金屬。下列說法中正確的是

（

）

A．失重條件下液態(tài)金屬呈現(xiàn)球狀是由于液體表面分子間存在引力作用B．失重條件下充入金屬液體的氣體氣泡不能無(wú)限地膨脹是因?yàn)橐后w表面張力的約束C．在金屬液體冷凝過程中，氣泡收縮變小，外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增大D．泡沫金屬物理性質(zhì)各向同性，說明它是非晶體參考答案：BAB、分子之間同時(shí)存在引力和斥力，當(dāng)r＞r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，r＜r0時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力，分子間總是同時(shí)存在引力和斥力，失重條件下液態(tài)金屬呈球狀是由于液體表面分子間存在表面張力的結(jié)果，故A錯(cuò)誤B正確；C、在金屬液體冷凝過程中，氣泡收縮變小，外界對(duì)氣體做功，同時(shí)溫度降低，放出熱量，氣體內(nèi)能降低，故C錯(cuò)誤；D、泡沫金屬物理性質(zhì)雖然各向同性，但是為晶體，各向同性并非為晶體和非晶體的區(qū)別，故D錯(cuò)誤。故選B。2.如圖，一輕彈簧左端固定在長(zhǎng)木塊M的左端，右端與小木塊m連接，且m、M及M與地面間接觸光滑。開始時(shí)，m和M均靜止，現(xiàn)同時(shí)對(duì)m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2。在兩物體開始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，對(duì)m、M和彈簧組成的系統(tǒng)（整個(gè)過程中彈簧形變不超過其彈性限度），正確的說法是(

)A．由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．F1、F2分別對(duì)m、M做正功，故系統(tǒng)機(jī)械能不斷增加C．當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能最大D．系統(tǒng)機(jī)械能最大時(shí)，兩物體動(dòng)能都為零參考答案：D3.（多選）小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線。則下列說法中正確的是A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大B．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝C．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝D．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積參考答案：ABD4.如圖為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖，當(dāng)Q點(diǎn)在t＝0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí)，則()A．1cm＜x＜3cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)B．Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的加速度沿y軸的正方向C．Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正在波峰位置D．Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)運(yùn)動(dòng)到P處參考答案：B5.（單選）把一個(gè)重為G的物體，用一個(gè)水平的推力F=kt（k為正的常數(shù)，t為時(shí)間）壓在豎直的足夠高的平整的墻上，如圖所示，從t=0開始計(jì)時(shí)，物體從靜止開始運(yùn)動(dòng)，關(guān)于此后物體的動(dòng)能Ek、重力勢(shì)能Ep、機(jī)械能E隨著物體位移x變化圖像定性來(lái)說可能正確的有參考答案：D

解析：A、水平的推力F=kt，不斷變大，物體水平方向受推力和支持力，豎直方向受重力和滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力不斷變大，故物體先加速下滑后減速下滑，即動(dòng)能先增加后減??；但合力為mg-μkt，是變力，故動(dòng)能與位移間不是線性關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B、重力做正功，故重力勢(shì)能不斷減小，故B錯(cuò)誤；C、D、由于克服滑動(dòng)摩擦力做功，機(jī)械能不斷減小，故C錯(cuò)誤，D正確；故選D．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一質(zhì)點(diǎn)作自由落體運(yùn)動(dòng)，落地速度大小為8m/s則它是從

m高處開始下落的，下落時(shí)間為---------

s參考答案：3.2、0.87.（2008?上海模擬）已知某物質(zhì)摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該物質(zhì)的分子質(zhì)量為

，單位體積的分子數(shù)為

．參考答案：；NA解：每個(gè)分子的質(zhì)量m=．單位體積的質(zhì)量等于單位體積乘以密度，質(zhì)量除以摩爾質(zhì)量等于摩爾數(shù)，所以單位體積所含的分子數(shù)n=NA；8.（6分）如圖所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量大于100kg的木頭，其重心O在離粗端的地方。甲、乙兩人同時(shí)扛起木頭的一端將其抬起。此后丙又在兩人之間用力向上扛，由于丙的參與，甲的負(fù)擔(dān)減輕了75N，乙的負(fù)擔(dān)減輕了150N?？芍窃诰嗉?/p>

處用

N的力向上扛。

參考答案：；25N9.如圖所示，兩條平行金屬導(dǎo)軌ab、cd置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩導(dǎo)軌間的距離l=0.6m，導(dǎo)軌間連有電阻R。金屬桿MN垂直置于導(dǎo)軌上，且與軌道接觸良好，現(xiàn)使金屬桿MN沿兩條導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為3V。由此可知，金屬桿MN滑動(dòng)的速度大小為 m/s；通過電阻R的電流方向?yàn)?/p>

（填“aRc”或“cRa”）。

參考答案：10；cRa10.(3-4模塊)(3分)一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示。波速大小為0.6m/s，P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x=0.96m。波源O點(diǎn)剛開始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向__▲___(填“y軸正方向”或“y軸負(fù)方向”)，波的周期為___▲___s。從圖中狀態(tài)為開始時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過__▲__s時(shí)間第二次達(dá)到波峰。參考答案：答案：y的負(fù)方向(1分)、0.4(1分)、1.9(1分)11.一小球從樓頂邊沿處自由下落，在到達(dá)地面前最后1s內(nèi)通過的位移是樓高的，則樓高是

.參考答案：12.某種物質(zhì)分子間作用力表達(dá)式，則該物質(zhì)固體分子間的平均距離大約為

；液體表面層的分子間的距離比

（填“大”或“小“）。參考答案：⑵

大分子之間的作用力等于0時(shí)，由，所以：，故，液體表面層分子之間表現(xiàn)為引力，故分子間距離大于平衡距離。13.如圖所示，一輕桿上端可以繞固定的水平軸O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，輕桿下端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），開始時(shí)輕桿豎直靜止?，F(xiàn)用力F＝mg垂直作用于輕桿的中點(diǎn)，使輕桿轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中保持力F與輕桿始終垂直，當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)過的角度θ＝_________時(shí)，F(xiàn)的功率最大。若從輕桿豎直靜止開始，保持F＝mg，且F始終水平作用于輕桿的中點(diǎn)，則桿能轉(zhuǎn)過的最大角度θM＝_________。參考答案：30o，53o三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(實(shí)驗(yàn))（2014秋?汶上縣校級(jí)月考）某測(cè)摩托車在水泥路面上行駛時(shí)所受的牽引力，設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)：將輸液用的500ml玻璃瓶裝適量水后，連同輸液管一起綁在摩托車上，調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度，剛好每隔1.0s滴一滴，該同學(xué)騎摩托車，先使之加速到某一速度，然后熄火，讓摩托車沿直線滑行，如圖是某次實(shí)驗(yàn)中水泥路面上的部分水滴（左側(cè)是起點(diǎn)）．根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可估算（g=10m/s2）（如圖長(zhǎng)度單位：m）（1）騎摩托車行駛至D點(diǎn)時(shí)的速度大小為14.5m/s；（2）騎摩托車加速時(shí)的加速度大小為4.0m/s2．參考答案：14.5，4.0解：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，得：vD===14.5m/s（2）已知前四段位移，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，即小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為：a===4.0m/s2故答案為：14.5，4.015.如圖1所示為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E、F、G為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T＝0.1s.圖1(1)在如圖2所示的坐標(biāo)系中作出小車的vt圖線．圖2(2)將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度大小是______cm/s，此速度的物理意義是________________________________________________________________________．(3)小車的加速度大小是________．參考答案：(2)由圖中可以讀出，圖線與縱軸交點(diǎn)的速度大小為11.6cm/s，此速度表示A點(diǎn)的瞬時(shí)速度．(3)利用斜率求加速度a＝≈0.5m/s2.

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（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(zhǎng)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）17.如圖甲所示,間距為d的平行金屬板MN與一對(duì)光滑的平行導(dǎo)軌相連,平行導(dǎo)軌間距L=d/2，一根導(dǎo)體棒ab以一定的初速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，棒的右側(cè)存在一個(gè)垂直紙面向里，大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。棒進(jìn)入磁場(chǎng)的同時(shí)，粒子源P釋放一個(gè)初速度為0的帶電粒子，已知帶電粒子質(zhì)量為m,電量為q.粒子能從N板加速到M板，并從M板上的一個(gè)小孔穿出。在板的上方，有一個(gè)環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在大小也為B，垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知外圓半徑為2d，里圓半徑為d.兩圓的圓心與小孔重合（粒子重力不計(jì)）（1）判斷帶電粒子的正負(fù)，并求當(dāng)ab棒的速度為v0時(shí)，粒子到達(dá)M板的速度v；（2）若要求粒子不能從外圓邊界飛出，則v0的取值范圍是多少？（3）若棒ab的速度v0只能是，則為使粒子不從外圓飛出，則可以控制導(dǎo)軌區(qū)域磁場(chǎng)的寬度S（如圖乙所示），那該磁場(chǎng)寬度S應(yīng)控制在多少范圍內(nèi)？參考答案：（1）根據(jù)右手定則知，a端為正極，故帶電粒子必須帶負(fù)電.........1分

ab棒切割磁感線，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)①.........2分

對(duì)于粒子，據(jù)動(dòng)能定理：②.2分聯(lián)立①②兩式，可得③.........1分（2）要使粒子不從外邊界飛出，則粒子最大半徑時(shí)的軌跡與外圓相切。根據(jù)幾何關(guān)系：④

即.........2分而⑤.........2分聯(lián)立③④⑤可得.........1分；

故ab棒的速度范圍：.........1分（3），故如果讓粒子在MN間一直加速，則必然會(huì)從外圓飛出，所以如果能夠讓粒子在MN間只加速一部分距離，再勻速走完剩下的距離，就可以讓粒子的速度變小了。

.........1分設(shè)磁場(chǎng)寬度為S0時(shí)粒子恰好不會(huì)從外圓飛出，此情況下由④⑤可得粒子射出金屬板的速度……⑥

.........2分粒子的加速度：⑦.........2分解得：.........1分對(duì)于棒ab：S0

（1分）故磁場(chǎng)的寬度應(yīng).........1分18.如下圖所示，質(zhì)量kg的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊與質(zhì)量kg的小球B相連。今用