2021年黑龍江省伊春市宜春黃茅中學(xué)高三物理模擬試題含解析

2021年黑龍江省伊春市宜春黃茅中學(xué)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.（單選）對(duì)于場(chǎng)強(qiáng)中E=和E=兩個(gè)公式，下列認(rèn)識(shí)正確的是

(

)A；式中q和Q都表示場(chǎng)源電荷B；E隨q的增大而減小，隨Q的增大而增大C；第一個(gè)公式適用于包括點(diǎn)電荷在內(nèi)的所有場(chǎng)源的電場(chǎng)求場(chǎng)強(qiáng)，且E的方向和F一致從第二個(gè)公式看，拿走Q后，E就不存在了參考答案：DA、場(chǎng)強(qiáng)的兩個(gè)公式和中，表示場(chǎng)中的試探電荷、Q表示場(chǎng)源電荷；故A錯(cuò)誤；B、公式中E與q無(wú)關(guān)，中，E與Q成正比，隨Q的增大而增大；故B錯(cuò)誤；C、公式是電場(chǎng)強(qiáng)度是定義式，適用于包括點(diǎn)電荷在內(nèi)的所有場(chǎng)源的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算，但場(chǎng)強(qiáng)E的方向只與正試探電荷所受電場(chǎng)力F方向相同；故C錯(cuò)誤；D、公式中，Q是場(chǎng)源電荷，電場(chǎng)是由Q產(chǎn)生的，拿走Q后，E就不存在了；故D正確故選D。2.（多選）如圖所示，滑竿NO和OM底端對(duì)接且θ＞α．小環(huán)自N點(diǎn)由靜止自由滑下再滑上OM，已知小環(huán)在滑竿NO下滑的距離小于在滑竿OM上滑的距離。忽略小環(huán)經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失，軌道各處的摩擦系數(shù)相同，若用F、f、v和E分別表示小環(huán)所受的合力、摩擦力、速度和機(jī)械能，四個(gè)物理量的大小隨環(huán)運(yùn)動(dòng)路程的變化關(guān)系。下列圖象中能正確反映小環(huán)自N點(diǎn)到右側(cè)最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的是（

）參考答案：ABD3.（單選）如圖所示，船從A處開(kāi)出后沿直線AB到達(dá)對(duì)岸，若AB與河岸成37°角，水流速度為4m/s，則船從A點(diǎn)開(kāi)出的最小速度為（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8）（

)A．2m/s B．2.4m/sC．3m/s

D．3.5m/s參考答案：B4.（單選題）已知湖水深度為20m，湖底水溫為4℃，水面溫度為17℃，大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa。當(dāng)一氣泡從湖底緩慢升到水面時(shí)，其體積約為原來(lái)的(取g＝10m/s2，ρ＝1.0×103kg/m3)（

）A

12.8倍 B

8.5倍 C

3.1倍

D

2.1倍參考答案：C5.（單選）小船橫渡一條河，船頭始終垂直河岸，且船速大小不變．若小船的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則河水的流速（

）A．越接近B岸水速越大

B．越接近B岸水速越小C．由A到B水速先增大后減小

D．水流速度恒定參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，實(shí)線為tl=0時(shí)刻的波形圖，虛線為t2=0.05s時(shí)的波形圖。(1)若波沿x軸正方向傳播且2T<t2-t1<3T(T為波的周期)，求波速.(2)若波速v=260m·s－1，則從tl=0時(shí)刻起x=2m處的質(zhì)點(diǎn)第三次運(yùn)動(dòng)到波谷所需的時(shí)間。參考答案：（1）220m/s；（2）【詳解】（1）波沿x軸正向傳播，由圖像可知：λ=4m；在?t時(shí)間內(nèi)：因?yàn)?T<t2-t1<3T，則n=2，此時(shí)，解得，（2）若波速v=260m/s，則在?t=0.05s內(nèi)傳播的距離為則波沿x軸負(fù)向傳播，此時(shí)周期為，則從tl=0時(shí)刻起x=2m處的質(zhì)點(diǎn)第三次運(yùn)動(dòng)到波谷所需的時(shí)間

7.小胡同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)后，設(shè)計(jì)了一個(gè)課題，名稱為：快速測(cè)量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過(guò)計(jì)算踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，推算自行車的騎行速度。如上圖所示是自行車的傳動(dòng)示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。當(dāng)大齒輪Ⅰ（腳踏板）的轉(zhuǎn)速通過(guò)測(cè)量為n（r/s）時(shí)，則大齒輪的角速度是

rad/s。若要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度，除需要測(cè)量大齒輪Ⅰ的半徑r1，小齒輪Ⅱ的半徑r2外，還需要測(cè)量的物理量是

。用上述物理量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式為：

。參考答案：2πn,

車輪半徑r3,2πn8.如圖所示為使用筷子的一種姿勢(shì)。筷子2夾住不動(dòng)，筷子1（不計(jì)重力）以拇指壓住O處為軸，依靠食指和中指施加力而轉(zhuǎn)動(dòng)。為了使筷子1給A處食物施加恒定壓力F1，食指和中指對(duì)筷子B點(diǎn)要施加F2的壓力。則根據(jù)圖中尺寸，可估算F1∶F2=----____________，若保持如圖姿勢(shì)不變，筷子足夠長(zhǎng)，則手握筷子位置越靠右，F(xiàn)2_____________(選填“越大”、“越小”或“不變”)參考答案：1:4；越大9.油膜被日光照射后呈現(xiàn)彩色條紋是光的____________現(xiàn)象，泊松亮斑是光的____現(xiàn)象。（分別填入“干涉”或“衍射”）參考答案：干涉；衍射10.

（選修3—4）（4分）如圖所示的裝置，在曲軸上懸掛一個(gè)彈簧振子，若不轉(zhuǎn)動(dòng)手把，讓其上下振動(dòng)，其周期為T(mén)1，現(xiàn)使手把以周期T2勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(T2>T1)，振動(dòng)穩(wěn)定后，要使彈簧振子的振幅增大，可以讓把手的轉(zhuǎn)速

(填“適當(dāng)增大”、“適當(dāng)減小”或“不變”)，這是因?yàn)椋?/p>

。

參考答案：答案：適當(dāng)增大；驅(qū)動(dòng)力的頻率（或周期）越接近物體的固有頻率（或周期），受迫振動(dòng)振福越大．（每空2分）11.質(zhì)量為2kg的物體，在水平推力的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示，g取10m/s2，則物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

；水平推力

。參考答案：

0.2

6

12.一列火車由車站靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)開(kāi)出時(shí)，值班員站在第一節(jié)車廂前端的旁邊，第一節(jié)車廂經(jīng)過(guò)他歷時(shí)4s，整個(gè)列車經(jīng)過(guò)他歷時(shí)20s，設(shè)各節(jié)車廂等長(zhǎng)，車廂連接處的長(zhǎng)度不計(jì)，則此列火車共有______節(jié)車廂，最后九節(jié)車廂經(jīng)過(guò)他身旁歷時(shí)______s。參考答案：25節(jié)，4s13.一定質(zhì)量的理想氣體在某一過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能減少1.3×105J，則此過(guò)程中氣體

（填“吸收”或“放出”）的熱量是

J。此后保持氣體壓強(qiáng)不變，升高溫度，氣體對(duì)外界做了J的功，同時(shí)吸收了J的熱量，則此過(guò)程中，氣體內(nèi)能增加了

J。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。(1)核反應(yīng)方程式，是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個(gè)數(shù)，則X為_(kāi)_______，=__________，以、分別表示、、核的質(zhì)量，，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案：解析：(1)

(2)反應(yīng)堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時(shí)間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③15.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界過(guò)原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場(chǎng)，并從x軸上的B點(diǎn)射出磁場(chǎng)，射出B點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t．參考答案：答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： （1）電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角與電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期可以求出電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場(chǎng)中軌跡的半徑為r，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，可得電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對(duì)于電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，有：ev0B=m，解得，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。築=；（2）電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=T=；答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為．點(diǎn)評(píng)： 本題考查了電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，分析清楚電子運(yùn)動(dòng)過(guò)程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.兩慣性系S′與S初始時(shí)刻完全重合，前者相對(duì)后者沿z軸正向以速度v高速運(yùn)動(dòng)。作為光源的自由質(zhì)點(diǎn)靜止于S′系中，以恒定功率P向四周輻射（各向同性）光子。在S系中觀察，輻射偏向于光源前部（即所謂的前燈效應(yīng)）。1．在S系中觀察，S′系中向前的那一半輻射將集中于光源前部以x軸為軸線的圓錐內(nèi)。求該圓錐的半頂角α。已知相對(duì)論速度變換關(guān)系為

式中ux與ux′分別為S與S′系中測(cè)得的速度x分量，c為光速。2．求S系中測(cè)得的單位時(shí)間內(nèi)光源輻射的全部光子的總動(dòng)量與總能量。參考答案：1．先求兩慣性系中光子速度方向的變換關(guān)系．根據(jù)光速不變?cè)恚瑑上抵泄馑俚拇笮《际牵院头謩e表示光子速度方向在和系中與和軸的夾角，則光速的分量為

，

．

再利用相對(duì)論速度變換關(guān)系，得

．

系中光源各向同性輻射，表明有一半輻射分布于的方向角范圍內(nèi)，系中，此范圍對(duì)應(yīng)．由上式求得

．

可以看出，光源的速度v越大，圓錐的頂角越?。?．系中，質(zhì)點(diǎn)靜止，在時(shí)間內(nèi)輻射光子的能量來(lái)自質(zhì)點(diǎn)靜能的減少，即

，

式中為時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)減少的質(zhì)量．系中，質(zhì)點(diǎn)以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，由于輻射，其動(dòng)質(zhì)量減少，故動(dòng)量與能量亦減少．轉(zhuǎn)化為光子的總動(dòng)量為，即

；

轉(zhuǎn)化為光子的總能量為，即

．

系中光源靜止，測(cè)得的輻射時(shí)間為本征時(shí)，在系中膨脹為

，

由以上各式可得在S系中單位時(shí)間內(nèi)輻射的全部光子的總動(dòng)量與總能量分別為

，

．17.如圖所示，水平光滑地面上停放著一輛質(zhì)量為M的小車，小車左端靠在豎直墻壁上，其左側(cè)半徑為R的四分之一圓弧軌道AB是光滑的，軌道最低點(diǎn)B與水平軌道BC相切，BC=2R，整個(gè)軌道處于同一豎直面內(nèi)，將質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)，其中M=2m）從A點(diǎn)無(wú)初速釋放，物塊與小車上表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，試分析物塊能否從BC上掉下，如果掉下請(qǐng)說(shuō)明理由，如果不能掉下，求出物塊相對(duì)BC運(yùn)動(dòng)的位移大?。畢⒖即鸢福航猓焊鶕?jù)動(dòng)能定理可知，小車滑至B點(diǎn)時(shí)的速度，有：滑塊在B點(diǎn)的速度滑塊滑至B點(diǎn)后在小車上繼續(xù)滑動(dòng)時(shí)，小車和滑塊組成的系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒，故兩者最終共同的速度滿足：mvB=（M+m）v共同速度此過(guò)程中，滑塊受到小車動(dòng)摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，故滑塊產(chǎn)生的加速度，滑塊的位移小車在摩擦力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度所以小車的位移：所以滑塊在小車上滑動(dòng)的距離由于△x＜2R所以滑塊沒(méi)有從車上滑下來(lái)，最終停在距B點(diǎn)處．答：物塊最終不能從BC上滑下來(lái)，滑塊相對(duì)于BC運(yùn)動(dòng)的距離大小為R．【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的應(yīng)用；平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】根據(jù)動(dòng)能定理求得滑塊下落至B點(diǎn)時(shí)的速度，滑塊從B向C滑動(dòng)時(shí)，滿足系統(tǒng)動(dòng)量守恒，求出滑塊和小車在水平面上一起運(yùn)動(dòng)時(shí)的共同速度，再根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)求出滑塊相對(duì)小車滑動(dòng)的距離．18.(18分)如圖所示的木板由傾斜部分和水平部分組成，兩部分之間由一段圓弧面相連接．在木板的中間有位于豎直面內(nèi)的光滑圓槽軌道，斜面的傾角為θ．現(xiàn)有10個(gè)質(zhì)量均為m、半徑均為r的均勻剛性球，在施加于1號(hào)球的水平外力F的作用下均靜止，力F與圓槽在同一豎直面內(nèi)