上海莘光学校2021-2022学年高三物理模拟试题含解析

上海莘光学校2021-2022学年高三物理模拟试题含解析一、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）如图甲所示，质量为M且足够长的木板A静置在光滑的水平地面上，质量为m的小物块B（可是为质点）放置在木板A上．当对木板施加一均匀增大的拉力F时，木板A和小物块B的加速度随水平拉力F的变化关系如图乙所示．取重力加速度g=10m/s2，A与B间最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则下列说法正确的是（）A．木板A和小物块B之间的动摩擦因数为0.1B．当拉力F＞6N时，小物块B的速率将保持不变C．木板A的质量一定是小物块B质量的两倍D．当F=8N时，木板A的加速度大小为2m/s2参考答案：AD【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．【分析】当拉力较小时，m和M保持相对静止一起做匀加速直线运动，当拉力达到一定值时，m和M发生相对滑动，结合牛顿第二定律，运用整体和隔离法分析．【解答】解：A、对B：当F足够大时，B的加速度最大为a=1m/s2，可知B受到的最大摩擦力即可滑动摩擦力等于：f=ma又：f=μmg所以：．故A正确；B、当拉力F＞6N时，小物块B的加速度将保持不变，小物块做匀加速直线运动．故B错误；C、对整体分析，由牛顿第二定律有：F=（M+m）a，代入数据解得：M+m=6kg当F大于6N时，根据牛顿第二定律得：a=，知图线的斜率k==，解得：M=2kg，滑块的质量为：m=4kg．木板A的质量一定是小物块B质量的一半．故C错误．D、F=4时，a=0，根据F大于6N的图线知，即：0=，又μ=0.1所以a=，当F=8N时，长木板的加速度为：a=2m/s2．故D正确故选：AD2.一节普通干电池在接通的电路中作为电源使用，对电池上标有“1.5V”这一数据的正确理解是（

）（A）电池正负两极之间电压1.5V（B）若对1Ω的外电阻供电，流过电池的电流强度是1.5A（C）每经过1C的电量，有1.5J的其他能量转为电能（D）每经过1C的电量，有1.5J的电能转为其他能量参考答案：C3.17世纪意大利科学家伽利略在研究运动和力的关系时，提出了著名的斜面实验，其中应用到的物理思想方法属于

（

）A．等效替代

B．实验归纳

C．理想实验

D．控制变量参考答案：C4.（08年全国卷Ⅰ）矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在的平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是参考答案：答案：D

解析：0-1s内B垂直纸面向里均匀增大，则由楞次定律及法拉第电磁感应定律可得线圈中产生恒定的感应电流，方向为逆时针方向，排除A、C选项；2s-3s内，B垂直纸面向外均匀增大，同理可得线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向，排除B选项，D正确。5.图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的重力都是G，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是，则（

）A．

B．

C．

D．参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现______________。图中A为放射源发出的射线，银箔的作用是吸收______________。参考答案：质子，α粒子

7.如图所示，地面上某区域存在着匀强电场，其等势面与地面平行等间距．一个质量为m、电荷量为q的带电小球以水平方向的初速度v0由等势线上的O点进入电场区域，经过时间t，小球由O点到达同一竖直平面上的另一等势线上的P点．已知连线OP与水平方向成45°夹角，重力加速度为g，则OP两点的电势差为________．参考答案：8.氢原子能级及各能级值如图所示．当大量氢原子从第4能级向第2能级跃迁时，可以释放出3种不同频率的光子，所释放的光子最小频率为（用普朗克常量h和图中给出的能级值字母表示）．参考答案：【考点】：氢原子的能级公式和跃迁．【专题】：原子的能级结构专题．【分析】：根据hγ=Em﹣En，可知在何能级间跃迁发出光的频率最小．：解：当大量氢原子从第4能级向第2能级跃迁时，可以释放出3种不同频率的光子；分别是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三种．因为放出的光子能量满足hγ=Em﹣En，知，从n=4能级跃迁到n=3能级发出光的频率最小；则有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案为：3；【点评】：解决本题的关键知道能级间跃迁放出或吸收光子的能量满足hγ=Em﹣En．9.如右图所示，OAB是刚性轻质直角三角形支架，边长AB＝20cm，∠OAB＝30°；在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球，A角处小球质量为1kg，B角处小球质量为3kg。现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动。装置静止时，AB边恰好水平。若将装置顺时针转动30°，至少需做功为__________J，若将装置顺时针转动30°后由静止释放，支架转动的最大角速度为__________。参考答案：；10.如图所示，两根细线把两个相同的小球悬于同一点，并使两球在同一水平面内做匀速圆周运动，其中小球1的转动半径较大，则两小球转动的角速度大小关系为ω1

ω2，两根线中拉力大小关系为T1

T2，（填“＞”“＜”或“=”）参考答案：=；＞【考点】物体做曲线运动的条件．【分析】两个小球均做匀速圆周运动，对它们受力分析，找出向心力来源，可先求出角速度．【解答】解：对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得合力：F=mgtanθ…①；由向心力公式得：F=mω2r…②设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htanθ…③；由①②③三式得：ω=，与绳子的长度和转动半径无关，故二者角速度相等；绳子拉力T=，则T1＞T2；故答案为：=；＞11.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；12.将劲度系数为200N/m的橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度是0.1N的弹簧测力计。在弹性限度内保持橡皮筋伸长2.00cm不变的条件下，沿着两个不同方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到O点，两根细绳互相垂直，如图所示。（1）由图可读出弹簧测力计甲的拉力大小为＿＿＿N，乙的拉力大小应该为＿＿＿＿N。（只需读到0.1N）（2）在本题的虚线方格纸上按力的图示要求作出这两个力及它们的合力。参考答案：（1）2.4，3.2（2）见下图。4.0N.试题分析：（1）根据弹簧秤的指示可知，两个力的大小分别为：2.4N和3.2N．KS5U（2）根据力的平行四边形定则得出合力图示如下：F1、F2相互垂直，因此有：。13.（4分）在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹。彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射，再折射后形成的。光的折射发生在两种不同介质的

上，不同的单色光在同种均匀介质中

不同。参考答案：界面，传播速度三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）伽利略在物理学研究方面把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来，有力地推进了人类科学认识的发展，标志着物理学的真正开端。（1）伽利略在研究自由落体运动的性质中发现：如果v与x成正比，将会推导出十分复杂的结论。他猜想v与t成正比，但由于当时技术不够发达，无法直接测定瞬时速度，所以无法直接检验其是否正确。于是他想到了用便于测量的位移x与t的关系来进行检验：如果v＝kt成立，则x与t的关系应是x=

（用k和t表示）。（2）伽利略在研究运动和力的关系时，发明了用实验来研究物理问题的方法，而且还为物理学引入了理想实验的研究方法。①下面关于理想实验的叙述中正确的是 A．理想实验是虚幻的，所以引入它没有现实意义B．理想实验是没有实验基础的C．理想实验是建立在可靠事实基础上的，对发现新的科学规律有着不可替代的作用②以下给出了伽利略理想斜面实验的有关程序a．减小第二个斜面的倾角，小球在斜面上仍然要达到原来的高度b．取两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面c．如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度d．继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球沿水平方向做持续的匀速运动按程序的先后排列应为

参考答案：（1）；（2）①C，②bcad15.在“研究匀变速直线运动”的实验中所使用的电源是50HZ的交流电，某同学打好三条纸带，选取其中最好的一条，其中一段如图所示。图中A、B、C、D、E为计数点，相邻两个计数点间有四个点未画出。根据纸带可计算出各计数点的瞬时速度，则B点的速度=________m/s,并计算纸带所对应小车的加速度a=

m/s2（本题结果均要求保留三位有效数字）.参考答案：0.877

3.53四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到对面的高台上．一质量m=60kg的选手脚穿轮滑鞋以加速度2.5m/s2助跑13m后水平抓住竖直的绳开始摆动，选手可看作质点，绳子的悬挂点到选手的距离L=10m．当绳摆到与竖直方向夹角θ=37°的C点时，选手放开绳子．不考虑空气阻力和绳的质量．，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．，求：（1）选手加速运动抓住绳时的速度．（结果可含根号）（2）选手飞越到C点放开绳子时的速度大小．（3）选手放开绳子后继续运动到最高点时，刚好可以到达水平传送带A点（此时速度沿水平方向），传送带始终以v1=3m/s的速度匀速向左运动，传送带的另一端B点是终点，且传送带AB之间的距离SAB=3.75m．若选手在传送带上不提供动力自由滑行，受到的摩擦阻力为自重的0.2倍，通过计算说明该选手是否能顺利冲过终点B．参考答案：解：（1）由运动学公式：V2=2ax得抓住绳时的速度V==（2）根据机械守恒定律有：，解得：VC==5m/s（3）选手在放开绳子时，水平速度为vx，竖直速度为vy，则vx=vCcos37°=4m/s．选手在最高点站到传送带上A点有4m/s向右的速度，在传送带上做匀减速直线运动．选手的加速度大小a==2m/s2．以地面为参考系﹣vx2=﹣2ax，x=4m＞3.75m所以可以顺利冲过终点．答：（1）选手加速运动抓住绳时的速度；（2）选手飞越到C点放开绳子时的速度大小5m/s．（3）可以顺利冲过终点．17.如图所示，在xoy坐标系中，第Ⅲ象限内有场强为E，方向沿x正向的匀强电场，第Ⅱ、Ⅳ象限内有垂直坐标平面向内、强度相等的匀强磁场，第I象限无电、磁场．质量为m、电量为q的带正电粒子，自x轴上的P点以速度v0垂直电场射入电场中，不计粒子重力和空气阻力，PO之间距离为(1)求粒子从电场射入磁场时速度的大小和方向．(2)若粒子由第Ⅳ象限的磁场直接回到第Ⅲ象限的电场中，则磁感应强度大小应满足什么条件?(3)若磁感应强度，则粒子从P点出发到第一次回到第Ⅲ象限的电场区域所经历的时间是多少?

参考答案：设粒子射入磁场时射入点为A，速度大小为v，与y轴负方向夹角θ

粒子在电场中做类平抛运动时，由动能定理

(2分)(2)要保证带电粒子直接回到电场中,粒子运动轨迹如图中虚线所示,粒子在电场中运动时:Y方向:LOA=v0t

X方向:LOP=(Vxt)/2=(v0t)/2

所以

:LOA=2LOP

(2分)

粒子在磁场中有几何关系得

:R+Rsinθ=LOA=2LOP

(2分)而

(2分)解得

所以

(2分)

(3)

由几何关系得粒子在磁场中的轨迹为半圆,粒子运动轨迹如图中实线所示电场中运动时间:

磁场中运动时间:

无场区运动时间:

总时间:

18.如图所