云南省大理市永平县职业中学2021年高三物理模拟试卷含解析

云南省大理市永平县职业中学2021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.（多选）一带正电的检验电荷，仅在电场力作用下沿x轴从x=﹣∞向x=+∞运动，其速度v随位置x变化的图象如图所示，x=x1和x=﹣x1处，图线切线的斜率绝对值相等且最大，则在x轴上（）A．x=x1和x=﹣x1两处，电场强度相同B．x=x1和x=﹣x1两处，电场强度最大C．x=0处电势最低D．从x=x1运动到x=+∞过程中，电荷的电势能逐渐减小参考答案：考点：电场强度；电势．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据速度的变化，判断电荷所受的电场力方向，确定电场线的方向．根据速度图象的斜率决定电场强度大小，分析加速度，由牛顿第二定律分析电场强度．根据电场力做功的正负，分析电势能如何变化．解答：解：A、由题，正检验电荷仅在电场力作用下沿x轴从x=﹣∞向x=+∞运动，速度先减小后增大，所受的电场力先沿﹣x轴方向，后沿+x轴方向，电场线方向先沿﹣x轴方向，后沿+x轴方向，则知x=x1和x=﹣x1两处，电场强度的方向相反，电场强度不同，故A错误．B、此图是速度﹣位置图象，速度随位置的变化率即斜率体现的是加速度的变化，根据F=ma及F=qE可知电场强度决定于加速度，也就是斜率，x=x1和x=﹣x1两处斜率最大，则电荷的电场强度最大，故B正确．C、由上知，电场线方向先沿﹣x轴方向，后沿+x轴方向，根据顺着电场线方向电势降低可知，电势先升高后降低，则x=0处电势最大，故C错误．D、从x=x1运动到x=+∞过程中，电场力沿+x轴方向，则电场力做正功，电荷的电势能逐渐减小，故D正确．故选：BD．2.一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.6s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为A．A=1m

f=5HzB．A=0.5m

f=5HzC．A=1m

f=2.5HzD．A=0.5m

f=2.5Hz参考答案：D3.关于地球的同步卫星，下列说法中正确的是

A．同步卫星离地面的高度是一个定值

B．同步卫星相对地面静止,处于平衡状态

C．同步卫星运行的速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度

D．同步卫星运行的向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等参考答案：A4.（多选）如图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为5：1电压表和电流表均为理想电表，Rt为阻值随温度升高而变大的热敏电阻，R1为定值电阻．若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电，则下列说法中正确的是（）A．输入变压器原线圈的交流电压的表达式为u=36sin50πtVB．t=0.015s时，发电机的线圈平面与磁场方向垂直C．变压器原、副线圈中的电流之比为1：5D．Rt温度升高时，电流表的示数变小，伏特表的读数不变参考答案：解：A、由图乙可知交流电压最大值Um=36V，周期T=0.02s，可由周期求出角速度的值为=100π，则可得交流电压u的表达式U=36sin100πtV，故A错误；B、t=0.015s时，瞬时值最大，发电机的线圈平面与磁场方向平行；故B错误；C、变压器原、副线圈中的电流之比等于匝数的反比；故为1：5，故C正确．D、电压之比等于匝数之比，匝数不变则电压不变；因t处温度升高时，阻值增大，电流表的示数变大，故D正确；故选：CD．5.在如图所示的电路中，电源的内电阻为r，电阻R1与变阻器R2串联，将R2的阻值调至零时，下列说法中错误的是：

A．电路的外电阻最小B．电阻R1消耗的功率最大C．电源内消耗的功率最大D．电源内部的电势降落最小参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，强震引发了福岛核电站危机．核电中的U发生着裂变反应，试完成下列反应方程式U＋n→Ba＋Kr＋______；已知U、Ba、Kr和中子的质量分别是mU、mBa、mKr、mn，该反应中一个235U裂变时放出的能量为__________．(已知光速为c)参考答案：3n(2分)(mu－mBa－mKr－2mn)c2(7.有两颗人造地球卫星，它们的质量之比m1:m2=1:2，它们运行的线速度之比v1:v2=1:2．那么它们运行的周期之比为

，它们所受的向心力大小之比为

．参考答案：8:11:32

8.一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动。盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图1所示。图2为光电数字计时器的示意图。光源A中射出的光可照到B中的接收器上。若A、B间的光路被遮断，显示器C上可显示出光线被遮住的时间。5挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图3所示。圆盘直径用游标卡尺测得，结果如图4所示。由图可知，（1）挡光片的宽度为d_____________mm。（2）圆盘的直径为D_______________cm。（3）若光电数字计时器所显示的时间为50.0ms，则圆盘转动的角速度为ω_______弧度/秒（保留3位有效数字）。参考答案：9.一定质量的理想气体由状态A依次变化到状态B、C、D、A、E、C，整个变化过程如图所示。已知在状态A时气体温度为320K，则状态B时温度为

K，整个过程中最高温度为

K。参考答案：

答案：80

50010.（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车质量不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______________。②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大参考答案：（1）小车受到的合力；（2）小车的加速度跟所受的合力成正比；（3）C。11.①图示为探究牛顿第二定律的实验装置，该装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成。光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m.下面说法正确的是_______（选填字母代号）．A．用该装置可以测出滑块的加速度B．用该装置探究牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于沙桶的重力，因此必须满足m<<MC．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足m<<MD．可以用该装置探究动能定理，但不必满足m<<M②某同学采用控制变量法探究牛顿第二定律，在实验中他将沙桶所受的重力作为滑块受到的合外力F，通过往滑块上放置砝码改变滑块的质量M。在实验中他测出了多组数据，并画出了如图所示的图像，图像的纵坐标为滑块的加速度a，但图像的横坐标他忘记标注了，则下列说法正确的是

A．图像的横坐标可能是F，图像AB段偏离直线的原因是没有满足m<<M

B．图像的横坐标可能是M，图像AB段偏离直线的原因是没有满足m<<M

C．图像的横坐标可能是，图像AB段偏离直线的原因是没有满足m<<M

D．若图像的横坐标是，且没有满足m<<M，图像的AB部分应向虚线上方偏离参考答案：12.2011年我国第一颗火星探测器“萤火一号”将与俄罗斯火卫一探测器“福布斯一格朗特”共同对距火星表面一定高度的电离层开展探测，“萤火一号”探测时运动的周期为T，且把“萤火一号”绕火星的运动近似看做匀速圆周运动；已知火星的半径为R，万有引力常量为G；假设宇航员登陆火星后，在火星表面某处以初速度v0竖直上抛一小球，经时间f落回原处。则：火星表面的重力加速度____________________，火星的密度_________________。参考答案：13.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：（1）弹簧的劲度系数

N/m。（2）当弹簧受到5N的拉力时，弹簧的长度为

cm。参考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点A（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的B点射出磁场，射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°．求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）电子在磁场中运动的时间t．参考答案：答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．专题： 带电粒子在磁场中的运动专题．分析： （1）电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出磁感应强度．（2）根据电子转过的圆心角与电子做圆周运动的周期可以求出电子的运动时间．解答： 解：（1）设电子在磁场中轨迹的半径为r，运动轨迹如图，可得电子在磁场中转动的圆心角为60°，由几何关系可得：r﹣L=rcos60°，解得，轨迹半径：r=2L，对于电子在磁场中运动，有：ev0B=m，解得，磁感应强度B的大小：B=；（2）电子在磁场中转动的周期：T==，电子转动的圆心角为60°，则电子在磁场中运动的时间t=T=；答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为．点评： 本题考查了电子在磁场中的运动，分析清楚电子运动过程，应用牛顿第二定律与周期公式即可正确解题．15.（8分）在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是

。（填写选项前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即+2

已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为

J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是

。参考答案：（1）A；(2)；遵循动量守恒解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确。（2）产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由，故一个光子的能量为，带入数据得=J。正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（16分）如图所示，质量为M的卡车载有质量为m的重物在平直的公路上以速率v前行，重物与车厢前壁距离为L.卡车紧急制动后做匀变速直线运动，车轮与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.则（1）若重物与车厢没有相对滑动，从卡车制动开始到完全停止需要多长时间？此期间重物所受的摩擦力为多大？（2）若重物与车厢有相对滑动，它们之间的动摩擦因数为μ，为了避免制动时重物与车厢前壁发生碰撞，卡车制动前的速率最大为多少？参考答案：（1）

＝（2）（1）设卡车运动方向为正，重物与车厢之间的摩擦力大小为，由题意：

，

联立可得：，

重物所受的摩擦力大小为=ma=,与v方向相反（2）设卡车与地面的摩擦力大小为，卡车受到的合外力大小为，重物与车厢之间的摩擦力大小为，在制动过程中，由题意：设卡车从制动到停止运动的对地位移为，加速度大小为，有设从卡车制动到重物停止运动，重物的对地位移为，受到的合外力大小为，加速度大小为，由题意有

且>设重物与车厢前壁恰能发生接触，则有，其中，联立可得卡车制动前的最大速率：。17.（选修3—3（含2—2）模块）（11分）如图，在一端开口、一端封闭、粗细均匀的玻璃管内，一段长为h=25cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体，当玻璃管水平放置时，管内气柱长度为L1=20cm（如图a），大气压强P0=75cmHg，室温t1=27℃．将玻璃管转过90o，使它开口向上，并浸入热水中（如图b），待稳定后，测得玻璃管内气柱的长度L2=17.5cm．（1）求此时管内气体的温度t2（2）保持管内气体的温度t2不变，往玻璃管内缓慢加入水银，当封闭的气柱长度L3=14cm时，加入的水银柱长度是多少？（玻璃管足够长）．参考答案：解析：（1）

（3分）解得：t2=77℃