2021年山东省烟台市海阳第四中学高三物理模拟试卷含解析

1、2021年山东省烟台市海阳第四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. （多选题）如图所示，在x0与x0的区域中，存在磁反应轻度大小分别为B1与B2的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面向里，且B1：B2=3：2在原点O处发射两个质量分别为m1和m2的带电粒子，已知粒子a以速度va沿x轴正方向运动，粒子b以速率vb沿x轴负方向运动，已知粒子a带正电，粒子b带负电，电荷量相等，且两粒子的速率满足m2va=m1vb，若在此后的运动中，当粒子a第4次经过y轴（出发时经过y轴不算在内）时，恰与粒子b相遇，粒子重力不计，下列说法正确的是（）A粒

2、子a、b在磁场B1中的偏转半径之比为3：2B两粒子在y正半轴相遇C粒子a、b相遇时的速度方向相同D粒子a、b的质量之比为1：5参考答案：BCD【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动【分析】本题涉及到两个粒子分别在两个不同磁场中做匀速圆周运动问题，相遇问题既考虑到位移问题，又考虑到时间等时，比较复杂，所以要从简单情况出发，由题意a粒子逆时针旋转，b粒子顺时针旋转，由于两粒子的动量（m2va=m1vb）和电量相同，则半径之比就是磁感应强度的反比，所以在B1磁场中的半径小，则两粒子在两磁场旋转两个半周时，a粒子相对坐标原点上移，b粒子相对坐标原点下移，若b粒子在最初不相遇，则以后就不能相遇了所以只考虑b

3、粒子旋转半周就与a粒子相遇的情况【解答】解：A、由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式知道：，所以选项A错误B、由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式知道，a粒子从O点出发沿x轴正方向射出向上顺时针转半周在y轴上上移2ra2，穿过y轴后顺时针向下转半周后下移2ra1，由于B2B1，则第二次经过y轴时在从标原点的上方（2ra22ra1）处，同理第四次经过y轴时在坐标原点上方2（2ra22ra1）处，所以由题意知选项B正确C、从最短时间的情况进行考虑，显然是b粒子向上转半周后相遇的，a粒子第四次经过y轴时是向右方向，而b粒子转半周也是向右的方向，所以两者方向相同，所以选项C正确D、

4、根据周期公式及题意，当两粒子在y轴上相遇时，时间上有： 即：，结合B1：B2=3：2，得到：，所以选项D正确故选：BCD2. 如图所示，A板发出的电子经加速后，沿水平方向射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在光屏P上，关于电子的运动，则下列说法中正确的是（ ）A、当滑动触头向右移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升B、当滑动触头向左移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升C、水平金属板电压U增大时，其他不变，则电子打在荧光屏上的速度大小不变D、水平金属板电压U增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变参考答案：BD3. 如图所示，一名消防队

5、员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑。已知这名消防队员的质量为60，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3,那么该消防队员（ ）A下滑过程中的最大速度为4 msB加速与减速过程的时间之比为12 C加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为17D加速与减速过程的位移大小之比为14参考答案：BC4. 物体A从地面竖直上抛，同时在离地某一高度处另有一物体B自由下落，两物体在空中同时到达同一高度时速率都是v，则下列说法正确的是（ ）物体A上抛时的初速度和物体B落地时的速度大小都是2v物体A能上升的最

6、大高度和物体B开始下落的高度相同两物体在空中同时到达同一高度时一定是B开始下落高度的中点物体A和物体B落地时间相同A. BCD参考答案：答案：C5. （多选）如图所示，完全相同的物体分别从等高的三个斜面由静止下滑至地面，下列说法正确的是（）. A如果斜面光滑，则落地时动能相同B如果斜面光滑，则落地时重力瞬时功率相同C. 如果斜面光滑，则在斜面上运动时间相同D. 如果接触面粗糙，且粗糙程度相同，则沿斜面1下滑的物体落地时动能最大参考答案：ADA选项由机械能守恒定律直接得出结论；B选项重力与速度的夹角不一样；C选项由得到，所以时间不同，或者用极限法考虑也可；D选项摩擦力做的功大小为，落地动能为。二

7、、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）若取小车质量M0.4 kg，改变砂桶和砂的质量m的值，进行多次实验，以下m的值不合适的是 .Am15 gBm21kg Cm310 g Dm4400 g图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2。（保留二位有效数字）为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验操作时必须首先 .该操作是否成功判断的依据是 .四计算题:（本题有3小题，共40分）参考答案：7. 为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变

8、化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力(1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车_(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点(2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：时间t/s00.501.001.502.002.50速度v/(ms1)0.120.190.230.260.280.29请根据实验数据作出小车的vt图象(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大你是否同意他的

9、观点？请根据vt图象简要阐述理由参考答案：（1） 之前 ； （2）（绘图略）（3）答： 正确，有v-t 图像知v越大，a越小， 合力越小，风阻力越大。8. 在“探究加速度与力和质量的关系”的实验中我们采用的中学物理常用的实验方法是 ，在研究加速度与力的关系时我们得到了如图所示的图像，图像不过原点原因是 。参考答案：控制变量法 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够9. 北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右请写出铯137发生衰变的核反应方程：_如果在该反应过

10、程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为_（已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素）参考答案： (1). (2). 解：根据核反应中电荷数守恒、质量数守恒得到： ；根据质能方程E=mc2，解得：m=10. 某学习小组的同学欲探究“滑块与桌面的动摩擦因数”，他们在实验室组装了一套如图1所示的装置。该小组同学的实验步骤如下：用天平称量出滑块的质量为M=400g，将滑块放在水平桌面上并连接上纸带，用细线通过滑轮挂上两个钩码（每个钩码质量为100g），调整滑轮高度使拉滑块的细线与桌面平行，让钩码拉动滑块由静止开始加速运动，用打点计时器记录其运动情况。选取的实验纸带记录如图2所示，图中A、B、C

11、、D、E均为计数点，相邻两个计数点的时间隔均为0.1s，则物体运动的加速度为 m/s2，细线对滑块的拉力大小为 N，滑块与桌面间的动摩擦因数= 。（重力加速度为，结果保留两位有效数字）。 参考答案：085； 18 03711. 为了用弹簧测力计测定木块A和长木板B间的动摩擦因数，甲、乙两同学分别设计了如图所示的甲、乙两个试验方案。（1）为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小，你认为方案 更易于操作。简述理由 。（2）若A和B的重力分别为100N和150N，当甲中A被拉动时，弹簧测力计a示数为60N，b示数为110N，则A、B间的动摩擦因数为 。参考答案：（1）甲；因为甲方案拉

12、木块时不需要匀速拉动 （2）0.412. 在验证牛顿第二定律的实验中，按实验装置要求安装好器材后，应按一定步骤进行，下述操作步骤安排不尽合理，请将合理顺序以字母代号填写在下面的横线上 （A）保持砂桶里的砂子质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次； （B）保持小车质量不变，改变砂桶里砂子质量，测出加速度，重复几次； （C）用天平分别测出小车和小桶的质量； （D）平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动；（E）挂上小桶，放进砂子，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点；（F）根据测量数据，分别画出的图线。在实验中，作出了如图所示的AB两图象，图A中三线表示实验中 不同。图B中图

13、线不过原点的原因是 。 参考答案：C、D、E、A、B、F或C、D、E、B、A、F小车和砝码的总质量；由于长木板的倾角过大。13. 下列核反应中，X1是 、X2是 ，其中发生核裂变反应的是 。 参考答案：中子、氘核三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （1）测某金属丝的电阻率，为了精确的测出金属丝的电阻，需用欧姆表对金属丝的电阻粗测，下图是分别用欧姆档的“1档”（图a）和“10档”（图b）测量时表针所指的位置，则测该段金属丝应选择_档（填“1”或“10”），该段金属丝的阻值约为_。 （2）所测金属丝的直径d如图c所示，d=_mm；接入电路金属丝的长度L如图d（金属丝的左端从

14、零刻度线对齐）所示，L=_cm。 （3）为了更精确的测量该段金属丝的电阻，实验室提供了如下实验器材：A电源电动势E（3V，内阻约1 ） B电流表A1（00.6A，内阻r1约5） C电流表A2（010mA，内阻r2=10） D电压表V（015V，内阻约3k） E定值电阻R0=250 F滑动变阻器R1（05，额定电流1A） G滑动变阻器R2（0150，额定电流0.3A） H开关，导线若干 （4）请根据你选择的实验器材在下面的虚线框内画出实验电路图并标明所选器材的字母代号。 （5）若所选电表A1、A2的读数分别用I1、I2表示，根据你上面所设计的实验电路，所测金属丝的电阻的表达式为R=_，若所测电阻

15、值为R，所测金属丝电阻率的表达式为_（用R、L、d表示）。参考答案：（1）1 ；7.0 (2) 1.7001.704；99.0099.05（每空1分）(4)如图（3分，代号1分）(5)；（1分）（1分）15. 在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠（2.5V，0.6W），滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干。粗测小电珠的电阻，应选择多用电表_倍率的电阻档（请填写“x1”、“x10”或“x100”）；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图16，结果为_ 实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图17完成实物图18中的连线。开关闭合前，应将滑动变阻器的

16、滑片P置于_端。为使小电珠亮度增加，P应由中点向_端滑动。下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点_ _间多测几组数据（请填写“ab” “bc” “cd” “de”或“ef”）数据点abcdeFU/V0.000.501.001.502.002.50I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.244参考答案：7.5 左端 右端 ab电珠电阻较小，故选“x1”档如右图P置左端电珠两端电压最小ab之间电流值相差太大四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 用直径为的超导材料制成的导线做成一个半径为的圆环。圆环处于超导状态，环内电流为。经过一年，经检

17、测发现，圆环内电流的变化量小于。试估算该超导材料电阻率数量级的上限。 提示：半径为的圆环中通以电流后,圆环中心的磁感应强度为,式中、各量均用国际单位，。参考答案：根据题中所给的条件，当圆环内通过电流时，圆环中心的磁感应强度 穿过圆环的磁通量可近似为 （1）根据法拉第电磁感应定律，电流变化产生的感生电动势的大小 （2）圆环的电阻 （3）根据题设条件 ，,代入（3）式得 （4）由电阻与电阻率、导线截面积、长度的关系 及已知导线的直径，环半径，得电阻率 （5）17. 某种类型的飞机起飞滑行时，从静止开始做匀加速运动，加速度大小为40 m/s2，飞机速度达到85 m/s时离开地面升空。如果在飞机达到起

18、飞速度时，突然接到命令停止起飞，飞行员立即使飞机制动，飞机做匀减速运动，加速度大小为50 m/s2。如果要求你为该类型的飞机设计一条跑道，使在这种情况下飞机停止起飞而不滑出跑道，你设计的跑道长度至少要多长？参考答案：解：第一阶段为初速度为零的匀加速直线运动：va1t1 （2分）第二阶段为末速度为零的匀减速直线运动，也可以按反向的初速度为零的匀加速直线运动来处理，则va2t2 （2分）解得t1 s。t2 s跑道长x（ t1t2） （2分）（） m1626 m （2分）18. 真空室中有如图甲所示的装置，电极K持续发出的电子（初速不计）经过电场加速后，从小孔O沿水平放置的偏转极板M、N的中心轴线OO射入M、N板长均为L，间距为d，偏转极板右边缘到荧光屏P（足够大）的距离为SM、N两板间的电压UM