云南省昆明市罗免民族中学2021-2022学年高三物理模拟试卷含解析

云南省昆明市罗免民族中学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.在很多旅游景区都会见到空中缆车（如图甲所示）.现将空中缆车简化为物理模型如图乙所示.滑轮A可以在轨道上上下滑动.重物B通过轻绳与滑轮相连。若当滑轮沿轨道向下滑动时.连接滑轮与重物之间的轻绳始终保持竖直.则关于此时滑轮受力情况的说法中.正确的是

A.滑轮受两个力

B.滑轮受三个力

C.滑轮受四个力

D.滑轮受五个力参考答案：C2.（多选题）如图，质量为m的小球从斜轨道高h处由静止滑下，然后沿竖直圆轨道的内侧运动．已知圆轨道的半径为R，不计一切摩擦阻力，重力加速度为g．则下列说法正确的是（）A．当h=2R时，小球恰好能到达最高点MB．当h=2R时，小球在圆心等高处P时对轨道压力为2mgC．当h≤R时，小球在运动过程中不会脱离轨道D．当h=R时，小球在最低点N时对轨道压力为2mg参考答案：BC【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】使小球能够通过圆轨道最高点M，那么小球在最高点时应该是恰好是由物体的重力作为物体的向心力，由向心力的公式可以求得此时的最小的速度，再由机械能守恒可以求得高度h．球不脱离轨道，也可在圆轨道上圆心下方轨道上来回运动．【解答】解：A、在圆轨道的最高点M，由牛顿第二定律有：mg=m，得：v0=根据机械能守恒得：mgh=mg?2R+解得：h=2.5R，故A错误．B、当h=2R时，小球在圆心等高处P时速度为v，根据机械能守恒得：mg?2R=mgR+小球在P时，有：N=m联立解得N=2mg，则知小球在圆心等高处P时对轨道压力为2mg，故B正确．C、当h≤R时，根据机械能守恒得知小球在圆轨道上圆心下方轨道上来回运动，在运动过程中不会脱离轨道，故C正确．D、当h=R时，设小球在最低点N时速度为v′，则有：mgR=在圆轨道最低点，有：N′﹣mg=m解得：N′=3mg，则小球在最低点N时对轨道压力为3mg，故D错误．故选：BC．3.如图所示，竖直平面内，一根足够长的固定粗糙绝缘杆与该平面内水平向左的匀强电场E成60°角，空间中还存在垂直于纸面向里的匀强磁场B。一个质量m、电量q的带负电的小圆环套在其上，已知匀强电场的电场强度大小，小圆环与绝缘杆间的动摩擦因数。现给小圆环一沿绝缘杆向下的初速度v0，下列说法正确的是A.若小圆环的初速度，则小圆环先做加速度减小的减速运动，最终做匀速直线运动B.若小圆环的初速度，则小圆环做匀速直线运动C.若小圆环的初速度，则小圆环先做加速度增大的加速运动，再做加速度减小的加速运动，最终做匀速直线运动D.若小圆环的初速度，则小圆环先做加速度增大的加速运动，再做加速度减小的加速运动，最终做匀速直线运动参考答案：AD【详解】对小球受力分析如图；因，可知，则电场力和重力的合力为F合=2mg，方向与水平方向成30°斜向右下方；A.若小圆环的初速度，则，此时，则，则圆环将做减速运动，随速度的减小，洛伦兹力减小，圆环对杆的正压力减小，摩擦力减小，加速度减小，当加速度减为零时，最终做匀速直线运动，选项A正确；B.若小圆环做匀速直线运动，则摩擦力等于F合沿斜面向下的分量，即，解得，选项B错误；若小圆环的初速度，则小圆环做匀速直线运动C.若小圆环的初速度，则，此时N=0，则f=0则小圆环做加速运动，随速度的增加，洛伦兹力变大，则N逐渐变大，摩擦力变大，加速度减小，直到加速度为零时，最终做匀速直线运动，选项C错误；D.若小圆环的初速度，则，此时，（此时N的方向垂直杆斜向下），此时，则小圆环将做加速运动，速度速度增加，洛伦兹力变大，则N减小，摩擦力减小，则加速度变大；当N减到零时，加速度达到最大，速度继续增加时，N反向，且随速度的增加N逐渐增加，摩擦力f逐渐增加，加速度减小，当加速度减为零时，最终做匀速直线运动，选项D正确.4.在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一个矩形的金属导体框，规定磁场方向向上为正，导体框中电流的正方向如图所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图变化时，下图中正确表示导体框中感应电流变化的是（）A． B． C． D．参考答案：C【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律．【专题】电磁感应与电路结合．【分析】正确解答本题一定要明确B﹣t图象中斜率的含义，注意感应电动势的大小与磁通量大小无关与磁通量变化率成正比．【解答】解：根据法拉第电磁感应定律有：E=n=ns，因此在面积、匝数不变的情况下，感应电动势与磁场的变化率成正比，即与B﹣t图象中的斜率成正比，由图象可知：0﹣2s，斜率不变，故形成的感应电流不变，根据楞次定律可知感应电流方向顺时针（俯视）即为正值，而在2﹣4s斜率不变，电流方向为逆时针，整个过程中的斜率大小不变，所以感应电流大小不变；根据楞次定律，向上的磁场先减小，再向下磁场在增大，则感应电流方向为逆时针，即为负方向，故ABD错误，C正确．故选：C．5.一交流电压为u＝100sin100πtV，由此表达式可知

A．用电压表测该电压其示数为100V

B．该交流电压的周期为0.02s

C．将该电压加在100Ω的电阻两端，电阻消耗的电功率为100W

D．t＝1/400s时，该交流电压的瞬时值为100V参考答案：答案：ABCD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用原子核的人工转变方法可以将两个氘核聚变成一个氚核，其核反应方程是__________________________，在1kg氘核中含有的原子核的个数为____________．（阿伏加德罗常数为6.02×1023）

参考答案：

答案：

3.01×1026个7.（1）为研究某一电学元件的导电规律，将该元件两端的电压、元件中的电流及通电时间记录在下表中，通过分析表中数据可以判断出该元件所用的材料是

（填“金属”或“半导体”）。通电时间t/s51015202530电压

u/v0.400.621.021.261.521.64电流

i/mA0.200.430.811.822.813.22

(2)如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示0℃时的电阻，k表示图线的斜率．若用该电阻与电池（电动势E、内阻r）、电流表A（内阻Rg）、滑动变阻器R′串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．使用“金属电阻温度计”前，先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t1＜t2，则t1的刻度应在t2的

侧（填“左”或“右”）；在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系．请用E、R0、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式t＝

。参考答案：①,由表中数据U、I比值随温度升高而明显减小，可知元件所用材料为半导体。②温度t1<t2金属温度升高电阻增大，电流计电流值减小，可知t1刻度应在t2的右侧。③由甲可知

由电路图闭合电路欧姆定律得：整理得

t=8.已知某物质摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则该物质的分子质量为

，单位体积的分子数为

．

参考答案：M/NA，ρNA/M9.如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，∠A为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为_________(填入正确选项前的字母)．

A．

B．

C．

D．参考答案：D10.质量为10kg的物体，原来静止在水平面上，当受到水平拉力F后，开始沿直线作匀加速运动，设物体经过时间t位移为s，且s、t的关系为s=2t2。则物体所受合外力大小为______N，第4s末的速度是______m／s，参考答案：40

1611.有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动，它们发生碰撞后粘在一起，已知碰前两球的动量分别为PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的动量改变了ΔPB=－10kg·m/s，则碰撞后A球的动量为PA′=__________kg·m/s，碰撞前两球的速度大小之比vA∶vB=__________。参考答案：30，12.如图所示，导热的气缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出。气缸外部温度恒定不变，则缸内的气体压强

，内能

。（选填“增大”、“减小”、“不变”）参考答案：增大

不变13.一小球从楼顶边沿处自由下落，在到达地面前最后1s内通过的位移是楼高的，则楼高是

.参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）在2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新的时代即将到来。“神舟七号”围绕地球做圆周运动时所需的向心力是由

提供，宇航员翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手（相对速度近似为零），则它 （填“会”或“不会”）做自由落体运动。设地球半径为R、质量为M，“神舟七号”距地面高度为h，引力常数为G，试求“神舟七号”此时的速度大小。参考答案：

答案：地球引力（重力、万有引力）；不会。（每空2分）

以“神舟七号”为研究对象，由牛顿第二定律得：

（2分）

由匀速圆周运动可知：

（2分）

解得线速度

（2分）15.（选修模块3－4）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

参考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，图20为回旋加速器的示意图。D1、D2是两个中空的铝制半圆形金属扁盒，在两个D形盒正中间开有一条狭缝，两个D形盒接在高频交流电源上。在D1盒中心A处有粒子源，产生的带正电粒子在两盒之间被电场加速后进入D2盒中。两个D形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动，经过半个圆周后，再次到达两盒间的狭缝，控制交流电源电压的周期，保证带电粒子经过狭缝时再次被加速。如此，粒子在做圆周运动的过程中一次一次地经过狭缝，一次一次地被加速，速度越来越大，运动半径也越来越大，最后到达D形盒的边缘，沿切线方向以最大速度被导出。已知带电粒子的电荷量为q，质量为m，加速时狭缝间电压大小恒为U，磁场的磁感应强度为B，D形盒的半径为R，狭缝之间的距离为d。设从粒子源产生的带电粒子的初速度为零，不计粒子受到的重力，求：（1）带电粒子能被加速的最大动能Ek；（2）带电粒子在D2盒中第n个半圆的半径；（3）若带电粒子束从回旋加速器输出时形成的等效电流为I，求从回旋加速器输出的带电粒子的平均功率。参考答案：（1）带电粒子在D形盒内做圆周运动，轨道半径达到最大时被引出，此时带电粒子具有最大动能Ek，设离子从D盒边缘离开时的速度为vm。依据牛顿第二定律

所以带电粒子能被加速的最大动能

（2分）（2）带电粒子在D2盒中第n个半圆是带电粒子经过窄缝被加速2n-1次后的运动轨道，设其被加速2n-1次后的速度为vn由动能定理得

（2分）此后带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，半径为rn由牛顿第二定律得

（1分）rn=

（1分）（3）设在时间t内离开加速器的带电粒子数N，则正离子束从回旋加速器输出时形成的的等效电流，解得N=带电粒子从回旋加速器输出时的平均功率=

（4分）17.如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm．电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω．闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间．若小球带电量为q=1×10﹣2C，质量为m=2×10﹣2kg，不考虑空气阻力．那么（1）滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？（2）此时，电源的输出功率是多大？（取g=10m/s2）参考答案：解：（1）小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零．设两板间电压为UAB由动能定理得﹣mgd﹣qUAB=0﹣①∴滑动变阻器两端电压

U滑=UAB=8V

②设通过滑动变阻器电流为I，由欧姆定律得I==1A

③滑动变阻器接入电路的电阻R滑==8Ω