2021-2022学年上海江湾高级中学高三物理模拟试卷含解析

1、2021-2022学年上海江湾高级中学高三物理模拟试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示是小明同学画的几种人造地球卫星轨道的示意图，视地球为质量分布均匀的球体，其中a卫星的圆轨道平面过地轴，b卫星的圆轨道与地轴夹角为一锐角，c卫星轨道为与地轴垂直的椭圆，地球半径与卫星高度如图示。则下列说法错误的是（ ）A. 三个卫星都不可能是地球同步卫星B. 如果各卫星质量相等，它们的机械能也相等C. c卫星在远地点的速度一定小于a卫星和b卫星的环绕速度D. c卫星在远地点的速度一定小于第一宇宙速度参考答案：B【分析】相对于地球静止的卫星就是地球同

2、步卫星，周期等于地球自转周期，其轨道必须在赤道平面，高度是一定的；根据万有引力提供向心力，由于r越小，v越大，当r=R（地球半径）时，解出近地卫星的速度的最大值，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，它是近地卫星的速度；【详解】A、地球的同步卫星一定在与赤道共面的圆轨道上运行，则三个卫星都不可能是地球同步卫星，故A正确；B、三个卫星的速度和高度都不能比较，则不能比较机械能的大小，故B错误；CD、根据万有引力提供向心力，可得，由于r越小，v越大；卫星c在远地点加速以后，可以沿过c点的圆轨道做匀速圆周运动，该圆轨道的速度一定小于a卫星和b卫星的环绕速度，更小于近地卫星的环绕速度即第一宇宙速度，故C、

3、D正确；错误的故选B。【点睛】关键是利用万有引力提供向心力这一知识点，并能理解第一宇宙速度的含义2. 两质量相等的小球A和B，A球系在一根不可伸长的细绳的一端，B球系在一根原长小于细绳的橡皮绳一端，两绳的另一端都固定在O点，不计两绳质量现将两球都拉到如图所示的水平位置上，让两绳均拉直（此时橡皮绳为原长），然后无初速释放，当两球通过最低点时，橡皮绳与细绳等长，小球A和B速度分别为vA和vB，那么 A、下落时A、B都克服绳的拉力做了功B、下落时重力对小球A、B所做的功不相等C、在最低点时vAvB D、在最低点时vAvB 参考答案： 答案：D3. 潮汐现象主要是受月球对地球的万有引力影响产生的. 如

4、图所示为地球和月球的相对位置图，则下列说法中正确的是（ ）AA点和C点既不是高潮又不是低潮BD点离月球较近，月球对地表水的万有引力较大，形成高潮 CB点离月球较远，月球对地表水的万有引力较小，形成低潮DB点离月球较远，月球对地表水的万有引力较小，形成低潮参考答案：B4. 将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v-t图像如图所示。以下判断正确的是（ ）A前3s内货物处于超重状态B最后2s内货物只受重力作用C前3s内与最后2s内货物的平均速度相同D第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒参考答案：AC5. 如图所示，一质量为m的物块恰好沿着倾角为的斜面匀速下滑。现对物

5、块施加一个竖直向下的恒力F。则物块A将减速下滑B将加速下滑C继续匀速下滑D受到的摩擦力增大参考答案：CD 由于质量为m的物块恰好沿倾角为的斜面匀速下滑，说明斜面对物块的摩擦力等于重力沿斜面方向向下的分力，对物体受力分析，如图 根据共点力平衡条件，有f=mgsinN=mgcosf=N解得 =tan对物块施加一个竖直向下的恒力F，再次对物体受力分析，如图 根据共点力平衡条件，有与斜面垂直方向依然平衡：N=（mg+F）cos因而摩擦力为：f=N=（mg+F）cos=（mg+F）sin故合力仍然为零，物块仍处于匀速下滑状态，摩擦力由mgsin增大到（F+mg）sin，故选CD二、 填空题：本题共8小题

6、，每小题2分，共计16分6. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图线，如图乙所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m= kg；滑块和轨道间的动摩擦因数= 。（重力加速度g取10ms2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）参考答案：0.5 0.27. A.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，若运行线速度之比是v1v212，则它们运行的轨道半径之比为_，所在位置的重力加速度之比为 HYPERLINK l _msocom_21 jf21_。参考答案：41，116 8. 某学校物理兴趣小组，利用光控实验板 “探究自由落体的下落高度与速

7、度之间的关系”，如图甲所示。将数据记录在Excel工作薄中，利用Excel处理数据，如图乙所示，小组进行探究，得出结论。在数据分析过程中，小组先得出了vBh图像，继而又得出vB2h图像，如图丙、丁所示： 请根据图象回答下列问题：小组同学在得出vBh图像后，为什么还要作出vB2h图像？ 若小球下落过程机械能守恒，根据实验操作及数据处理，求得丁图图像的斜率为k，则重力加速度g= 参考答案：先作出的vB-h图像，不是一条直线，根据形状无法判断vB、h关系，进而考虑vB2-h图像，从而找出vB2、h之间的线性关系 （2分）k/2解析：若小球下落过程机械能守恒，则有mgh=m vB2，即vB2=2gh。

8、vB2-h图像的斜率k=2g，重力加速度g= k/29. 取一根柔软的弹性绳，使绳处于水平伸直状态。从绳的端点A开始每隔0.50 m标记一个点，依次记为B、C、D如图所示。现让A开始沿竖直方向做简谐运动，经过0.7s波正好传到O点，此时A点第二次到达正向最大位移，则波速为_m/s，若A点起振方向向下，则波的周期为_ s。 参考答案：10 0.4 10. 如图，圆环质量为M，经过环心的竖直钢丝AB上套有一质量为m的球，今将小球沿钢丝AB以初速vo竖直向上抛出。致使大圆环对地无作用力，则小球上升的加速度为 。小球能上升的最大高度为 。（设AB钢丝足够长，小球不能达到A点）参考答案：11. 某实验小

9、组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。图线_是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“甲”或“乙”）；滑块和位移传感器发射部分的总质量m=_kg；滑块和轨道间的动摩擦因数=_。参考答案：甲，0.5，0.212. 一个静止的钚核 94239Pu自发衰变成一个铀核 92235U和另一个原了核X，并释放出一定的能量其核衰变方程为： 94239Pu 92235UX。(1)方程中的“X”核符号为_；(2)钚核的质量为239.0522 u，铀核的质量

10、为235.0439 u，X核的质量为4.0026 u，已知1 u相当于931 MeV，则该衰变过程放出的能量是_MeV；(3)假设钚核衰变释放出的能量全部转变为铀核和X核的动能，则X核与铀核的动能之比是_。参考答案：(1) He (2)5.31(0.02都可) (3)58.7(0.1都可)13. 为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：A.第一步:把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示.B.第二步:保持长木板

11、的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示.打出的纸带如图：试回答下列问题：已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为t，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度vA=_,打点计时器打B点时滑块速度vB=_.已知重锤质量m，当地的重加速度g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块_(写出物理名称及符号,只写一个物理量)，合外力对滑块做功的表达式W合=_.测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功，WA、WB

12、、WC、WD、WE，以v2为纵轴,以W为横轴建坐标系,描点作出v2-W图像,可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为k，则滑块质量M=_.参考答案：VA= x1/2t 、VB=(x3- x1)/2t x， mgx. M=2/k.三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （6分）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球、，现让球以的速度向着球运动，、两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟球碰撞，球的最终速度.、两球跟球相碰前的共同速度多大？两次碰撞过程中一共损失了多少动能？参考答案：解析：A、B相碰满足动量守恒（1分） 得两球跟C球相碰前的速度v1=

13、1m/s（1分） 两球与C碰撞同样满足动量守恒（1分） 得两球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分） 两次碰撞损失的动能（2分）15. （2014?宿迁三模）学校科技节上，同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置，原理如图甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆心为O，半径R=0.2m；MN是与O点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P，它紧贴在弹簧的原长处B点；对弹珠P施加一水平外力F，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示已知BC段长L=1.2m，EO间的距离s=0.8m计算时g取10m/

14、s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力压缩弹簧释放弹珠P后，求：（1）弹珠P通过D点时的最小速度vD；（2）弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，它通过C点时的速度vc；（3）当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N，释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，求压缩量x0参考答案：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为 ；（2）通过C点时的速度为 m/s；（3）压缩量为0.18m考点：动能定理的应用；机械能守恒定律专题：动能定理的应用专题分析：（1）根据D点所受弹力为零，通过牛顿第二定律求出D点的最小速度；（2）根据平抛运动的规律求出D点的速度，通过机械能守恒定律求出通过C点的速度（3）当外

15、力为0.1N时，压缩量为零，知摩擦力大小为0.1N，对B的压缩位置到C点的过程运用动能定理求出弹簧的压缩量解答：解：（1）当弹珠做圆周运动到D点且只受重力时速度最小，根据牛顿第二定律有：mg=解得 v=m/s（2）弹珠从D点到E点做平抛运动，设此时它通过D点的速度为v，则s=vtR=gt从C点到D点，弹珠机械能守恒，有：联立解得 v=代入数据得，V=2m/s（3）由图乙知弹珠受到的摩擦力f=0.1N，根据动能定理得， 且F1=0.1N，F2=8.3N得 x=代入数据解得x0=0.18m答：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为 ；（2）通过C点时的速度为 m/s；（3）压缩量为0.18m点评：本题

16、考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律的综合，涉及到圆周运动和平抛运动，知道圆周运动向心力的来源，以及平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律是解决本题的关键四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，一个折射率为的三棱镜的截面为等腰直角ABC，A为直角此截面所在平面内的一束光线沿与AB边成角（90）的方向入射到AB边的中点P处，若要光线进入三棱镜后能射到AC边上且能在AC面上发生全反射，则cos应满足什么条件？参考答案：光由空气射向三棱镜，在AB边上发生折射，折射角为，由折射定律 要使光线能入射到AC边上，由几何关系c （1分） 联立解得 （1分）要使光线能在AC面上发生全反射，应有 由几何关系 发生全反射时，有 联立解得 综上可得 17. 如图所示，在A点固定一正电荷，电量为Q，在离A高度为H的C处由静止释放某带同种电荷的液珠，开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g。已知静电常量为k，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力。求：(1)液珠的比荷；(2)液珠速度最大时离A点的距离h；(3)若已知在点电荷Q的电场中，某点的电势可表示成，其中r为该点到Q的距离（选无限远的电势为零）。求液珠能到达的最高点B离A点的高度。参考答案：18. 一同学利用注射器测量气温，其装置如图所示在注射器内封闭一定质量的气