2021-2022学年山西省晋中市庄子中学高三物理模拟试卷含解析

2021-2022学年山西省晋中市庄子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，质量为m的物体放在倾角为的光滑斜面上，且与斜面保持静止并随斜面体一起沿水平方向向左运动，经过时间t，速度变化量为，则下列关于斜面体的运动及物体受斜面体的支持力说法正确的是A．斜面体向左做匀加速运动，且加速度B．物体受斜面体的支持力C．物体受斜面体的支持力在时间内所做的功D．物体受斜面体的支持力在时间内的冲量参考答案：A2.x轴上有两个点电荷Q1和Q2，Q1和Q2之间连线上各点电势高低如图曲线所示，选无穷远处电势为零，从图中可以看出（A）Q1的电荷量小于Q2的电荷量（B）Q1和Q2一定是异种电荷（C）P处的电场强度为零（D）Q1和Q2之间连线上各点电场强度方向都指向Q2参考答案：BD3.现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关，下列关于材料、能源的说法正确的是

。（填选项前的编号）A．化石能源为清洁能源

B．纳米材料的粒度在1-100μm之间C．半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间D．液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性参考答案：C4.（单选）如图所示，两个宽度均为的条形区域，存在着大小相等，方向相反且均垂直纸面的匀强磁场，以竖直虚线为分界线，其左侧有一个用金属丝制成的与纸面共面的直角三角形线框ABC，其底边BC长为2，并处于水平。现使线框以速度水平匀速穿过匀强磁场区，则此过程中，线框中的电流随时间变化的图象正确的是（设逆时针电流方向为正方向，取时间作为计时单位）(

)参考答案：D5.（单选）如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑．小球被轻质细线系住放在斜面上。细线另一端跨过定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢移动一段距离，斜面体始终静止．移动过程中(

)A．细线对小球的拉力变大B．斜面对小球的支持力变大C．斜面对地面的压力变大D．地面对斜面的摩擦力变大参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在如图所示电路中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，电阻R1=5Ω，R2=6Ω，滑动变阻器的阻值0—30Ω。闭合电键K，当滑动变阻器的滑动触头P由a端向b端滑动时，理想电流表和理想电压表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU表示。则____Ω。R1消耗的最小电功率为______W。参考答案：６

Ω；

０.8

W。7.放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代．宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的C，它很容易发生β衰变，变成一个新核，其半衰期为5730年．该衰变的核反应方程式为．C的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中C的含量是不变的．当生物体死亡后，机体内C的含量将会不断减少．若测得一具古生物遗骸中C含量只有活体中的25%，则这具遗骸距今约有11460年．参考答案：：解：根据电荷数守恒、质量数守恒得，．经过一个半衰期，有半数发生衰变，测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的25%，根据=得，n=2，即经过2个半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案为：；

114608.用直升机悬挂一面红旗，在天空中匀速水平飞行。红旗（包括旗杆）质量m，悬挂红旗的细绳质量不计，与竖直方向成θ角。不计直升机螺旋桨引起的气流对红旗的影响，红旗受到的空气阻力为

；直升机质量M，机身受水平方向的空气阻力f。不考虑空气浮力，直升机螺旋桨受到空气的作用力为

。参考答案：mgtanθ；9.(4分)在一个小电灯和光屏之间，放一个带圆孔的遮光板，在圆孔直径从1cm左右逐渐减小直到闭合的整个过程中，在屏上依次可看到__________、_________、__________、__________几种现象（选择下列现象，将序号填入空中）①完全黑暗

②小孔成像

③衍射光环

④圆形亮斑参考答案：

④②③①10.如图所示，一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去力F，物体又经过时间t回到出发点，若以地面为零势能面，物体回到出发点的动能为

▲

；撤去力F时物体的重力势能为

▲

。]参考答案：60J

45J

试题分析：物体沿光滑斜面向上运动一直到回到出发点的过程，只有恒力F做功，根据动能定理，回到出发点的动能。设力F撤去时速度大小为，返回地面后速度大小为，力F撤去前为匀变速直线运动，撤去后仍是匀变速直线运动，则有位移，整理得，即力F撤去时物体动能为，根据动能定理，在力F撤去前，，所以撤去力F时物体的重力势能为。

考点：动能定理

匀变速直线运动11.用金属制成的线材（如钢丝、钢筋）受到的拉力会伸长，17世纪英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律．这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础．现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0.8cm2，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/100,由于这一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，就选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得数据如右图：(1)根据测试结果，推导出线材伸长x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函数关系为x=

（用所给字母表示,比例系数用k表示）。(2)在寻找上述关系中，运用

科学研究方法。

参考答案：（其中k为比例系数）；

(2)控制变量法12.质量为0.45kg的木块静止在光滑水平面上，一质量为0.05kg的子弹以200m/s的水平速度击中木块，并留在其中，整个木块沿子弹原方向运动，则木块最终速度的大小是__________m/s。若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103N，则子弹射入木块的深度为_______m。参考答案：

(1).20

(2).0.2试题分析：根据系统动量守恒求解两木块最终速度的大小；根据能量守恒定律求出子弹射入木块的深度；根据动量守恒定律可得，解得；系统减小的动能转化为克服阻力产生的内能，故有，解得；【点睛】本题综合考查了动量守恒定律、能量守恒定律，综合性较强，对学生能力要求较高．13.如图所示，AB两端接直流稳压电源，UAB＝100V，R0＝40W，滑动变阻器总电阻R＝20W，当滑动片处于变阻器中点时，C、D两端电压UCD为___________V，通过电阻R0的电流为_____________A。

参考答案：答案：80，2解析：当滑动片处于变阻器中点时，可以将变阻器分成两个电阻，，电路如图，则与串联，再与并联。根据部分电路欧姆定律，有，。代入数据可得，。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）（1）美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用铜和放射性同位素镍63(Ni)两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63(Ni)发生一次β衰变成铜（Cu），同时释放电子给铜片，把镍63(Ni)和铜片做电池两极，镍63(Ni)的衰变方程为 。（2）一静止的质量为M的镍核63(Ni)发生β衰变，放出一个速度为v0，质量为m的β粒子和一个反冲铜核，若镍核发生衰变时释放的能量全部转化为β粒子和铜核的动能。求此衰变过程中的质量亏损（亏损的质量在与粒子质量相比可忽略不计）。参考答案：解析：（1）；（2）设衰变后铜核的速度为v，由动量守恒

①由能量方程

②由质能方程

③解得

④点评：本题考查了衰变方程、动量守恒、能量方程、质能方程等知识点。15.（4分）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图为过轴线的截面图，调整入射角α，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，α的值。

参考答案：解析：当光线在水面发生全放射时有，当光线从左侧射入时，由折射定律有，联立这两式代入数据可得。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某电视娱乐节目装置可简化为如图所示模型．倾角θ=37°的斜面底端与水平传送带平滑接触，传送带BC长L=6m，始终以=6m/s的速度顺时针运动．将一个质量m=1kg的物块由距斜面底端高度=5.4m的A点静止滑下，物块通过B点时速度的大小不变．物块与斜面、物块与传送带间动摩擦因数分别为μ1=0.5、μ2=0.2，传送带上表面距地面的高度H=5m，g取10，sin37°=0.6，cos37°=0.8（1）求物块由A点运动到C点的时间；（2）若把物块从距斜面底端高度=2.4m处静止释放，求物块落地点到C点的水平距离；（3）求物块距斜面底端高度满足什么条件时，将物块静止释放均落到地面上的同一点D．参考答案：考点：动能定理；牛顿第二定律．.专题：动能定理的应用专题．分析：（1）根据牛顿第二定律求出物块在斜面上的加速度，结合位移时间公式求出物块从A点运动到B点的时间，物块滑上传送带时，由于速度与传送带速度相等，将做匀速直线运动，结合位移和速度求出匀速运动的时间，从而得出物块由A点运动到C点的时间．（2）根据动能定理求出物块滑动斜面底端的速度，物块滑上传送带先加速，当速度达到传送带速度后做匀速运动，结合平抛运动的规律求出水平位移的大小．（3）物块每次均抛到同一点D，由平抛知识知：物块到达C点时速度必须有vC=v0，抓住两个临界状态，即滑上传送带一直做匀加速直线运动和滑上传送带一直做匀减速运动，结合动力学知识求出两种临界情况下的高度，从而得出高度的范围．解答：解：（1）A到B过程：根据牛顿第二定律mgsinθ﹣μ1mgcosθ=ma1，代入数据解得，t1=3s．所以滑到B点的速度：vB=a1t1=2×3m/s=6m/s，物块在传送带上匀速运动到C，所以物块由A到B的时间：t=t1+t2=3s+1s=4s

（2）斜面上由根据动能定理．解得v=4m/s＜6m/s，设物块在传送带先做匀加速运动达v0，运动位移为x，则：，，x=5m＜6m所以物体先做匀加速直线运动后和皮带一起匀速运动，离开C点做平抛运动s=v0t0，H=

解得s=6m．（3）因物块每次均抛到同一点D，由平抛知识知：物块到达C点时速度必须有vC=v0①当离传送带高度为h3时物块进入传送带后一直匀加速运动，则：，解得h3=1.8m

②当离传送带高度为h4时物块进入传送带后一直匀减速运动，h4=9.0m

所以当离传送带高度在1.8m～9.0m的范围内均能满足要求即1.8m≤h≤9.0m

答：（1）物块由A点运动到C点的时间为4s；92）物块落地点到C点的水平距离为6m；（3）当1.8m≤h≤9.0m，将物块静止释放均落到地面上的同一点D．点评：本题综合考查了动能定理、牛顿第二定律和运动学公式的运用，关键理清物体的运动规律，选择合适的定律或定理进行求解．17.我国的“探月工程”计划于2017年宇航员登上月球。若宇航员登月前记录贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的飞船飞行一周的时间为T；登上月球后，以初速度υ0竖直向上抛出一小球，测出小球从抛出到落回原处所需的时间t。求月球的半径R。参考答案：30、（10分）如图所示，U型玻璃细管竖直放置，水平细管又与U型玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同。U型管左管上端封有长11cm的理想气体B，右管上端开口并与大气相通，此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距U型玻璃管底部为15cm。水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A。现将活塞缓慢向右推，使气体B的长度为10cm，此时气体A仍封闭在气体B左侧的玻璃管内。已知外界大气压强为75cmHg。试求：（1）最终气体B压强；（2）活塞推动的距离。参考答案：（1）活塞缓慢向右推的过程中，气体B做等温变化∵……（1分）

∴75×11S=PB2×10S（设S为玻璃管横截面）……（1分）