上海市西实验中学2021-2022学年高三物理模拟试卷含解析

上海市西实验中学2021-2022学年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,金属杆ab静放在水平固定的“U”形金属框上,整个装置处于竖直向上的磁场中,当磁感应强度均匀增大时,杆ab总保持静止,则

A.杆中感应电流方向是从b到a

B.杆中感应电流大小保持不变

C.金属杆所受安培力大小保持不变

D.金属杆所受安培力水平向右参考答案：B2.（单选）许多物理学家的科学研究推动了物理学的发展，促进了人类文明．以下对几位物理学家所作的科学探究，叙述正确的是

A．牛顿用实验的方法测出引力常量G

B．伽利略用斜面实验和逻辑推理证明了所有自由落体运动的加速度相同

C．开普勒用数据归纳的研究方法发现了万有引力定律

D．胡克用逻辑推理的方法得出了胡克定律参考答案：B3.如图所示，一弹簧秤上端固定，下端拉住活塞提起气缸，活塞与气缸间无摩擦，气缸内装一定质量的理想气体，系统处于静止状态。现使缸内气体的温度升高，则在此过程中，气体体积V与弹簧秤拉力F的变化情况是

（

）A．V增大，F增大

B．V增大，F不变

C．V不变，F不变

D．V增大，F减小参考答案：B4.（单选）如图，水平地面上有一木箱，木箱与地面间的动摩擦因数为μ，木箱在与水平夹角为θ的拉力F作用下做匀速直线运动．在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度始终保持不变，则拉力F的功率（）A．一直增大B．一直减小C．先减小后增大D．先增大后减小参考答案：【考点】：功率、平均功率和瞬时功率．【专题】：功率的计算专题．【分析】：在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，说明物体受力始终平衡，受力分析后正交分解表示出拉力F，由水平方向受力平衡可得，F在水平方向的分力始终等于摩擦力，由于摩擦力逐渐减小，故F在水平方向的分力减小，由P=Fv可得拉力F的功率变化：解：A、对物体受力分析如图：因为物体匀速运动，水平竖直方向均受力平衡：水平方向：Fcosθ=μ（mg﹣Fsinθ）①竖直方向：FN+Fsinθ=mg②f=μFN=Fcosθ③θ从0逐渐增大到90°的过程中，由于支持力逐渐减小，故摩擦力逐渐减小，故F在水平方向的分力减小，由P=Fvcosθ=fv，可得拉力F的功率一直减小．故ACD错误，B正确．故选：B【点评】：本题为平衡条件的应用问题，受力分析后应用平衡条件求解即可，关键要注意P=Fv公式中要求F与v同方向．5.下列说法中正确的是A．物体的加速度为零，其速度一定为零B．物体的加速度减小，其速度一定减小C．物体的加速度越小，其速度变化越小D．物体的加速度越大，其速度变化越快参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的U－I特性曲线如图所示。L2的额定功率约为_______W；现将L1和L2串联后接到220V的电源上，电源内阻忽略不计，此时L2的实际功率约为________W。参考答案：答案：99，17.57.图12（a）是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图。重力加速度取g。

（1）为了平衡小车受到的阻力，应适当抬高木板的

端（填“左”或“右”）。

（2）细砂和小桶的总质量为m，小车的质量为M，实验要求m

M（填“远大于”或“远于”）。该实验的原理是，在平衡小车受到的阻力后，认为小车受到的合外力是

，其值与真实值相比

（填“偏大”或“偏小”），小车受到合外力的真实值为

。

（3）已知打点计时器的打点周期为0．02s，一位同学按要求打出一条纸带如图12（b）所示，在纸带上每5个点取一个计数点，则计数点l、2间的距离S12=____cm，计数点4的速度v4=

m/s，小车的加速度a=

m/s2。

（4）保持细砂和砂桶的质量不变，改变小车的质量M，分别得到小车的加速度a与其对应的质量M，处理数据的恰当方法是作

（填“a-M”或“a-”）图象。

（5）保持小车的质量不变，改变细砂的质量，甲、乙、丙三位同学根据实验数据分别作出了小车的加速度a随合外力F变化的图线如图12（c）、（d），（e）所示。

图（c）中的图线上部出现了弯曲，偏离了原来的直线，其主要原因是

。图（d）中的图线不通过原点，其主要原因是

。图（e）中的图线不通过原点，其主要原因是

。参考答案：8.一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为_________________.该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为_____________________参考答案：；9.2012年11月23日上午，舰载机歼-15在我国首艘航母“辽宁航”上成功起降．可控核反应堆是驱动航空母舰的理想设备，其工作原理是利用重核裂变反应释放出大量核能获得动力．是若干核反应的一种，其中n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X是

（选填“质子”、“中子”或“电子”），＝

．参考答案：中子，210.地球的半径约为R=6400千米，A、B两颗人造地球卫星沿圆轨道绕地球运行，它们离地球表面的高度分别为hA=3600千米，hB=1700千米，那末A、B两颗卫星的运行速率之比VA:VB=____________，运行周期之比TA:TB=____________。参考答案：、11.如图a所示是打桩机的简易模型．质量m=1kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下落，撞击钉子后物体不再弹起，将钉子打入一定深度．若以初始状态物体与钉子接触处为零势能点，物体上升过程中，机械能E与上升高度h的关系图象如图b所示．不计所有摩擦，g=10m/s2．物体上升过程所受拉力F=

N；在整个过程中距初始位置

m处物体的重力势能与动能相等．参考答案：12；0.6【考点】功能关系；动能和势能的相互转化．【分析】根据功能原理列式可知E﹣h图象的斜率等于拉力，根据机械能守恒计算重力势能与动能相等时问题的高度．【解答】解：根据功能原理得：△E=F△h，得F=，可知E﹣h图象的斜率等于拉力，为：F==N=12N；由图可知，物体的机械能最大为12J，下落的过程中机械能守恒，物体的重力势能与动能相等时，均为6J，即：mgh=6J，解得：h=0.6m．故答案为：12；0.612.坐标原点O处有一波源，能产生沿轴正向传播的简谐波，时刻的波形图如图所示。已知这列波在P点出现两次波峰的最短时间是，则这列波的波速为

，从时开始计时处的质点R第一次到达波谷所用的时间为

。参考答案：1O(3分)

0.813.一质量为M=1.2kg的物块静止在光滑水平桌面上，一质量为m=20g的子弹以水平速度v0=100m/s射入物块，在很短的时间内以水平速度10m/s穿出．则子弹穿出木块时，子弹动量改变量的大小为1.8kg?m/s，木块获得的水平初速度大小为1.5m/s．参考答案：考点：动量守恒定律．分析：子弹穿过木块的过程系统动量守恒，应用动量的计算公式与动量守恒定律可以求出动量的该变量与木块的速度．解答：解：子弹动量的该变量：△p=mv﹣mv0=0.020×10﹣0.020×100=﹣1.8kg?m/s，负号表示方向；子弹穿过木块过程系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0=mv+Mv′，代入数据解得：v′=1.5m/s；故答案为：1.8；1.5．点评：本题考查了求动量的变化量、求速度，应用动量的计算公式、动量守恒定律即可正确解题．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（14分）（1）在做“用多用表探索黑箱内的电学元件”的实验中，有这样两步操作：①选择“—10”挡，将红、黑表笔分别接A、B点时，无电压，红、黑表笔分别接B、A点时，也无电压；②选择“Ω—×100”挡，将红、黑表笔分别接A、B点时，指针几乎没有什么偏转，而将红、黑表笔分别接B、A点时，指针偏转很大角度。据此，我们可以判断黑箱内电学元件接法，可能是图中的（2）甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V（量程为1.5V，内阻很大），电阻箱R（0-99.99），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。

①先测电阻R1的阻值。请将甲同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，

，读出电压表的示数U2。则电阻R1的表达式为R1=

。②甲同学已测得电阻R1=4.8，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值.该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的

-图线，则电源电动势E=

V，电阻R2=

。③利用甲同学设计的电路和测得的电阻R1，乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是：闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出相应的-图线，根据图线得到电源电动势E和电阻R2.这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围

（选填“较大”、“较小”或“相同”），所以

同学的做法更恰当些。参考答案：（1）D；（2）①将S2切换到b；R；②1.43（或）；1.2；③较小；甲

15.在“验证力的平行四边形定则”的实验中：（1）其中有两个实验步骤如下：A．在水平位置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个绳套，通过细绳同时用两个弹簧测力计（平行方木板）互成角度地拉橡皮条，使它与细绳的结点到达某一点O，在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两测力计的示数F1和F2．B．只用一弹簧测力计，通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两个测力计拉时相同，读出示数F′和记下F′的方向．请指出以上步骤中的错误或疏漏：A中是未计下F1、F2的方向，；B中是应将结点拉到原来位置O点．（2）某同学认为实验过程中必须注意以下几项：A．两根细绳必须等长B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C．读数时视线要正对弹簧测力计的刻度D．两拉力之间的夹角不要太小，也不太大．其中正确的是CD．参考答案：考点：验证力的平行四边形定则．版权所有分析：（1）步骤A中只有记下两条细绳的方向，才能确定两个分力的方向，进一步才能根据平行四边形定则求合力；步骤B中只有使结点到达同样的位置O，才能表示两种情况下力的作用效果相同；（2）实验要操作方便，尽量减小误差，两分力夹角不宜太大，也不宜太小，弹簧要与纸面平行．解答：解：（1）力的合成遵循平行四边形定则，力的图示法可以表示出力的大小、方向和作用点，因而要表示出分力，必须先测量出其大小和方向，故步骤C中遗漏了方向；合力与分力是一种等效替代的关系，替代的前提是等效，实验中合力与分力一定产生相同的形变效果，故步骤E中遗漏了使结点到达同样的位置；故答案为：C、E、记下两条细绳的方向，使结点到达同样的位置．（2）为减小实验过程中的偶然误差，就要设法减小读数误差，两个分力的大小不一定要相等，绳子的长短对分力大小和方向亦无影响，故A、B错误；读数时视线正对弹簧测力计的刻度能减小偶然误差，故C正确；两个拉力的夹角过大，合力会过小，量取理论值时相对误差变大，夹角太小，会导致作图困难，也会增大偶然误差，故D正确；故选CD．点评：本题涉及力的合成实验的原理，要明确力的图示法和力的作用效果；减小实验的系统误差要从实验原理角度出发，减小偶然误差主要要从读数考虑！四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（8分）如图所示，质量的物体，以的初速度沿粗糙的水平面向右运动，物体与地面间的动摩擦因数；同时物体受到一个与运动方向相反的的的作用，经过，撤去外力，求物体滑行的总位移。参考答案：解析：设以初速度的方向（向右）为正方向，由牛顿第二定律：

1分

物体从的初速度到速度减为零所用的时间和位移分别为

1分

1分

在作用后，由于，物体将反向（向左）做加速度运动，加速度为

1分

再经过，物体从初速度为零做反向加速运动，位移为，则

1分

当撤去后，物体在摩擦阻力作用下做匀减速运动，运动方向还是向左，其加速度为

1分

撤去时物体具有的速度，继续运动的位移为，则

1分

所以，物体运动的总位移为

1分17.（计算）下图是导轨式电磁炮实验装置示意图．两根平行长直金属导轨沿水平方向同定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）．滑块可沿导轨无摩擦滑行且始终与导轨保持良好接触．电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流同电源．滑块被导轨巾的电流形成的磁场推动而发射．在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B=kI，其中比例常量k=2.5×l0－6T/A．已知两导轨内侧间距为l=3.0×10－2m，滑块的质量为m=3.0×10－2kg，滑块沿导轨滑行5m后获得的发射速度为v=3.0×103m/s（此过程视为匀加速运动）． （1）求发射过程巾金属滑块的加速度大小； （2）求发射过程中电源提供的电流强度大小；（3）若电源输出的能量有9%转化为滑块的动能，则发射过程巾电源的输出功率和输出电压各是多大？

参考答案：（1）9×105m/s2；（2）6.0×105A；（3）750V知识点:安培力；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律解析：（1）由匀加速运动公式

a==9×105m/s2

（2）由安培力公式和牛顿第二定律，有

F=IBl=kI2l，kI2l=ma因此

I==6.0×105A

（3）滑块获得的动能是电源输出能量的，即P△t×9%=mv2发射过程中电源供电时间△t=×10-2s

所需的电源输出功率为P==4.5×108W

由功率P=IU，解得输出电压

U==750V18.如图所示，AB和CDO都是处于竖直平面内的光滑圆弧形轨道，OA处于水平位置．AB是半径为R=2m的圆周轨道，CDO是半径为r=1m的半圆轨道，最高点O处固定一个竖直弹性档板．D为CDO轨道的中央点．BC段是水平粗糙轨道，与圆弧形轨道平滑连接．已知BC段水平轨道长L=2m，与小球之间的动摩擦因数μ=0.4．现让一个质量为m=1kg的小球P从A点的正上方距水平线OA高H处自由落下．（取g=1