天津王慶坨中學2021-2022學年高三物理模擬試題含解析

天津王慶坨中學2021-2022學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.理想變壓器的原線圈與電流表串聯(lián)，副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過觸頭Q調(diào)節(jié)，在副線圈輸出端連接了定值電阻R0和滑動變阻器R，在原線圈上加一電壓為U的交流電，如圖所示，若

（

）

A．Q位置不變，將P向上滑動，U變大

B．Q位置不變，將P向上滑動，電流表的讀數(shù)變大

C．P位置不變，將Q向上滑動，電流表的讀數(shù)變大

D．P位置不變，將Q向上滑動，變壓器的輸入功率不變

參考答案：答案：C2.地球上物體的重力會隨著地理位置的變化而發(fā)生變化，一定能使重力變小的是（

）A．緯度增大，高度增大

B．緯度減小，高度減小C．緯度增大，高度減小

D．緯度減小，高度增大參考答案：答案：D3.以初速度v0豎直向上拋出一個質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為h1，空氣阻力的大小恒為F，小球從拋出至回到出發(fā)點下方h2處的過程中，以下說法正確的是：（

）A、整個過程中小球的動能變化了mgh2－F(2h1＋h2)；B、整個過程中小球的機械能守恒；C、整個過程中小球的機械能增加了2Fh1+Fh2；D、整個過程中小球的重力勢能增加了mgh2；參考答案：A4.下面物理量及其對應的國際單位制單位符號，正確的是A.力，kg

B.功率，J

C.電場強度，C/N

D.電壓，V參考答案：D解：在國際單位制中.力的單位是N.故A錯誤;功率的單位是W.故B錯誤;電場強度的單位是N/C.故C錯誤;電壓的甲位是V，故D正確綜上所述本題答案是：D5.（多選）如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10：1，電流表、電壓表均為理想電表，R是光敏電阻(其阻值隨光強增大而減小)。原線圈接入如圖乙所示的正弦交流

電壓u，下列說法正確的是A．電壓u的頻率為100HzB．電壓表的示數(shù)為22VC．照射R的光變強時，燈泡變暗D．照射R的光變強時，電流表的示數(shù)變大參考答案：BD

變壓器的構(gòu)造和原理M2解析：A、原線圈接入如圖乙所示，T=0.02s，所以頻率為f=Hz＝50

Hz，故A錯誤；B、原線圈接入電壓的最大值是220V，所以原線圈接入電壓的有效值是U=220V，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10：1，所以副線圈電壓是22V，所以V的示數(shù)為22V，故B正確；C、有光照射R時，R阻值隨光強增大而減小，根據(jù)I＝，可知電路中的電流增大．所以燈泡變亮．故C錯誤；D、有光照射R時，R阻值隨光強增大而減小，根據(jù)P=，得副線圈輸出功率增大，所以原線圈輸入功率增大，所以A的示數(shù)變大，故D正確；故選：BD．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，取一支大容量的注射器，拉動活塞吸進一些乙醚，用橡皮帽把小孔堵住，迅速向外拉動活塞到一定程度時，注射器里的液態(tài)乙醚消失而成為氣態(tài)，此時注射器中的溫度

▲

（“升高”、“降低”或“不變”），乙醚氣體分子的速率分布情況最接近圖乙中的

▲線（“A”、“B”、“C”）。圖中表示速率處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率。參考答案：降低

B7.（4分）如圖（a）所示，面積為0.01m2、電阻為0.1Ω的正方形導線框放在勻強磁場中，磁場方向與線框平面垂直。磁感應強度B隨時間t的變化圖線如圖（b）所示。t＝0時刻，磁感應強度的方向垂直于紙面向里。在1s末線框中感應電流的大小為_______A。若規(guī)定逆時針方向為電流的正方向，請在圖（c）中畫出前4s內(nèi)感應電流i隨時間t的變化圖線。

參考答案：

答案：0.2A（2分）（兩條線各1分）8.某學習小組的同學采用如圖所示實驗裝置驗證動能定理。圖中A為小車，B為打點計時器,一端帶有定滑輪的足夠長的木板水平放置，C為彈簧測力計，不計繩與滑輪間的摩擦。靜止釋放小車后在打出的紙帶上取計數(shù)點，已知相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為0.1s，并測量出兩段長度如下圖，若測出小車質(zhì)量為0.2kg，選擇打2、4兩點時小車的運動過程來研究，可得打2點時小車的動能為_____J；打4點時，小車的動能為_____J；動能的增加量為_____J，該同學讀出彈簧秤的讀數(shù)為0.25N，由算出拉力對小車做功為

J；計算結(jié)果明顯不等于該過程小車動能增加量，超出實驗誤差的正常范圍。你認為誤差的主要原因是

參考答案：9.牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律時曾用月球的運動來檢驗，物理學史上稱為著名的“月地檢驗”．已知地球半徑，表面附近重力加速度為，月球中心到地球中心的距離是地球半徑的倍，根據(jù)萬有引力定律可求得月球的引力加速度為

．又根據(jù)月球繞地球運動周期，可求得其相向心加速度為

，如果兩者結(jié)果相等，定律得到了檢驗。參考答案：B

，10.物體因繞軸轉(zhuǎn)動而具有的動能叫轉(zhuǎn)動動能，轉(zhuǎn)動動能的大小與物體轉(zhuǎn)動的角速度有關(guān)．為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動動能EK與角速度ω的關(guān)系，可采用下述方法：先讓砂輪由動力帶動勻速轉(zhuǎn)動，測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動力，由于輪與軸之間存在摩擦，砂輪最后停下，測出脫離動力到停止轉(zhuǎn)動砂輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n．測得幾組不同的ω和n如下表所示ω（rad/s）

0.5

1

2

3

4n5

20

80

180

320Ek（J）

另外已測得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/πN．（1）試計算出每次脫離動力時砂輪的轉(zhuǎn)動動能，并填入上表中；（2）試由上述數(shù)據(jù)推導出該砂輪轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式Ek=2ω2；（3）若脫離動力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉(zhuǎn)過45圈后角速度ω=2rad/s．參考答案：考點：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．專題：勻速圓周運動專題．分析：（1）砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功公式W=f?n?πD，f是轉(zhuǎn)軸間的摩擦力大小，n是砂輪脫離動力到停止轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，D是砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑．根據(jù)動能定理得知，砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功等于砂輪動能的減小，求解砂輪每次脫離動力的轉(zhuǎn)動動能．（2）采用數(shù)學歸納法研究砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式：當砂輪的角速度增大為原來2倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的4倍；當砂輪的角速度增大為原來4倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關(guān)系式Ek=kω2．將任一組數(shù)據(jù)代入求出比例系數(shù)k，得到砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式．（3）根據(jù)動能與角速度的關(guān)系式，用砂輪的角速度表示動能，根據(jù)動能定理求出轉(zhuǎn)過45圈后的角速度．解答：解：（1）根據(jù)動能定理得：Ek=f?n?πD，代入計算得到數(shù)據(jù)如下表所示．ω/rad?s﹣10.51234n5.02080180320Ek/J0.5281832（2）由表格中數(shù)據(jù)分析可知，當砂輪的角速度增大為原來2倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的4倍，得到關(guān)系Ek=kω2．當砂輪的角速度增大為原來4倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關(guān)系式Ek=kω2．k是比例系數(shù)．將任一組數(shù)據(jù)比如：ω=1rad/s，Ek=2J，代入得到k=2J?s/rad，所以砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式是Ek=2ω2（3）根據(jù)動能定理得﹣f?n?πD=2ω22﹣2ω12代入解得ω2=2rad/s故答案為：（1）如表格所示；（2）2ω2；（3）2．點評：本題考查應用動能定理解決實際問題的能力和應用數(shù)學知識處理物理問題的能力；注意摩擦力做功與路程有關(guān)．11.一列簡諧橫波沿+x方向傳播，波長為λ，周期為T．在t=0時刻該波的波形圖如圖甲所示，O、a、b是波上的三個質(zhì)點．則圖乙可能表示

（選填“O”、“a”或“b”）質(zhì)點的振動圖象；t=時刻質(zhì)點a的加速度比質(zhì)點b的加速度

（選填“大”或“小”）參考答案：b，小【分析】根據(jù)振動圖象讀出t=0時刻質(zhì)點的位移和速度方向，再確定圖乙可能表示哪個質(zhì)點的振動圖象．根據(jù)質(zhì)點的位移分析加速度的大?。窘獯稹拷猓河蓤D乙知，t=0時刻質(zhì)點的位移y=0，速度沿y軸正方向．根據(jù)波形平移法知，甲圖中b點的振動方向沿y軸正方向，且位移y=0，則圖乙可能表示b質(zhì)點的振動圖象．t=時刻質(zhì)點a到平衡位置，b到波峰，由a=﹣知，a的加速度比質(zhì)點b的加速度小．故答案為：b，小．12.到2007年底為止，人類到達過的地球以外的星球有

；牛頓有一句名言：“我之所以比別人看得高，是因為我站在巨人的肩上”，請您說說，這些巨人是誰：

。參考答案：答案：月球、哥白尼，開普勒，伽利略13.如圖所示，木箱高為L，其底部有一個小物體Q(可視為質(zhì)點)，現(xiàn)用力豎直向上拉木箱，使木箱由靜止開始向上運動．若保持拉力的功率不變，經(jīng)過時間t，木箱達到最大速度，這時讓木箱突然停止，小物體會繼續(xù)向上運動，且恰能到達木箱頂端．已知重力加速度為g，不計空氣阻力，則木箱的最大速度為

．時間t內(nèi)木箱上升的高度為

．參考答案：

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某物理實驗小組利用實驗室提供的器材測量一待測電阻的阻值。可選用器材的代號和規(guī)格如下： 電流表A1（量程250mA，內(nèi)阻r1=5Ω,） 電流表A2（量程300mA，內(nèi)阻r2約為5Ω） 待測電阻R（阻值約為100Ω） 滑動變阻器R（最大阻值10Ω） 蓄電池E（電動勢為6V，內(nèi)阻，r約為1Ω） 單刀單擲開關(guān)S，導線若干 ①小組同學根據(jù)實驗器材所設計的實驗電路原理圖如圖所示，但兩只電表的符號沒有明確。請用筆畫線代替導線，將下列實驗器材在答題卡上按電路原理圖連成實驗電路，并在電表下方的虛線框內(nèi)標明兩只電表的符號。 ②他們需要直接測量的物理量是

用所測物理量表示待測電阻的計算式為Rx=

。參考答案：由于的內(nèi)阻不確定，不能直接計算出加在其兩端的電壓值，故與待測電阻并聯(lián)的電表應選，待測電阻的阻值。15.參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)兩正對著的相同半圓光滑軌道，相隔一定的距離，虛線沿豎直方向，一小球能在其間運動。今在最低點與最高點各放一個壓力傳感器，測試小球?qū)壍赖膲毫Γ⑼ㄟ^計算機顯示出來。當軌道距離變化時，測得兩點壓力差與距離x的圖像如圖所示。（不計空氣阻力，g取10m/s2）求：（1）小球的質(zhì)量；（2）光滑圓軌道的半徑；（3）若小球在最低點B的速度為20m/s，為使小球能沿光滑軌道運動，x的最大值。參考答案：解：（1）設軌道半徑為R，由機械能守恒定律：

對B點：

（2）

（1分）ks5u對A點：

（3）

（1分）ks5u由（1）、（2）、（3）式得：兩點的壓力差：

（4）

由圖象得：截距

6mg=6，得m=0.1kg

（5）

（1分）（2）因為圖線的斜率

所以R=2m

（6）

（2分）在A點不脫離的條件為：

（7）

（2分）由（1）、（6）、（7）式得：x=15m

（1分）17.（12分）如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖。在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個場強大小均為E的勻強電場I和II，兩電場的邊界均是邊長為L的正方形（不計電子所受重力）。（1）在該區(qū)域AB邊的中點處由靜止釋放電子，求電子離開ABCD區(qū)域的位置。（2）在電場I區(qū)域內(nèi)適當位置由靜止釋放電子，電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開，求所有釋放點的位置。（3）若將左側(cè)電場II整體水平向右移動L/n（n≥1），仍使電子從ABCD區(qū)域左下角D處離開（D不隨電場移動），求在電場I區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子的所有位置。

參考答案：解析：（1）設電子的質(zhì)量為m，電量為e，電子在電場I中做勻加速直線運動，出區(qū)域I時的為v0，此后電場II做類平拋運動，假設電子從CD邊射出，出射點縱坐標為y，有解得y＝，所以原假設成立，即電子離開ABCD區(qū)域的位置坐標為（－2L，）（2）設釋放點在電場區(qū)域I中，其坐標為（x，y），在電場I中電子被加速到v1，然后進入電場II做類平拋運動，并從D點離開，有