云南省曲靖市师宗县高良乡民族中学2021-2022学年高三物理模拟试题含解析

云南省曲靖市师宗县高良乡民族中学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.（单选）如图，两根相互平行的长直导线通有大小相等、方向相同的电流，导线与纸面的交点分别为A、B。a、o、c在A、B的连线上，o为AB的中点，b、d位于AB的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等。下列说法正确的是

A．o点处的磁感应强度为零

B．a、c两点处的磁感应强度大小相等，方向相同

C．b、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同

D．a、d两点处磁场方向相同参考答案：A2.如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图,此质谱仪由以下几部分构成:离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器.静电分析器通道中心线半径为R,通道内有均匀辐射电场,在中心线处的电场强度大小为E;磁分析器中分布着方向垂直于纸面,磁感应强度为B的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行.由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后进入静电分析器,沿中心线MN做匀速圆周运动,而后由P点进入磁分析器中,最终经过Q点进入收集器.下列说法中正确的是()A.磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向内B.加速电场中的加速电压U=ERC.磁分析器中圆心O2到Q点的距离d=D.任何离子若能到达P点,则一定能进入收集器参考答案：B解：A、离子在磁分析器中沿顺时针转动，所受洛伦磁力指向圆心，根据左手定则，磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向外，故A错误.B、离子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有：，设离子进入静电分析器时的速度为v，离子在加速电场中加速的过程中，由动能定理有：，解得：，B正确.C、离子在磁分析器中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有：，解得：，则：，故C错误.D、由B可知：，R与离子质量、电量无关；离子在磁场中的轨道半径：，离子在磁场中做圆周运动的轨道半径与电荷的质量和电量有关，能够到达P点的不同离子，半径不一定都等于d，不一定能进入收集器，故D错误.故选B.【点睛】本题考查粒子在电场中加速与匀速圆周运动，及在磁场中做匀速圆周运动．掌握电场力与洛伦兹力在各自场中应用，注意粒子在静电分析器中电场力不做功．3.（多选）如图所示，在真空中有一水平放置的不带电平行板电容器，板间距离为d，电容为C，上板B接地，现有大量质量均为m，带电荷量为q的小油滴，以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点．如果能落到A板的油滴仅有N滴，且第N＋1滴油滴刚好能飞离电场，假设落到A板的油滴的电荷量能被板全部吸收，不考虑油滴间的相互作用，重力加速度为g，则A．落到A板的油滴数B．落到A板的油滴数C．第N＋1滴油滴经过电场的整个过程中所增加的动能为D．第N＋1滴油滴经过电场的整个过程中减少的机械能为参考答案：ACD4.（单选）如图所示，a、b两个质量相同的球用线连接，a球用线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，系统保持静止，以下图示哪个是正确的（

）参考答案：B5.如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向．图中画出了y轴上沿x轴正方向抛出的三个小球abc的运动轨迹，其中b和c从同一点抛出，不计空气阻力．则………………A．a的飞行时间比b长B．b的飞行时间比c长C．a的初速度最大D．c的末速度比b大参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，测得停止处相对开始运动处的水平距离为S，如图，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同．则动摩擦因数μ为．参考答案：

h/μ

7.有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是：x1=3asin(4πbt+π/4)和x2=9asin(8πbt+π/2)，其中a、b为正的常数，则它们的：①振幅之比为__________；②摆长之比为_________。参考答案：①1：3

②4：18.4分）历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后的质子H轰击静止的X，生成两个He。上述核反应方程中的X核的质子数为___________，中子数为____________。参考答案：3

49.为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线的拉力F大小等于力传感器的示数．让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t，改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作5次，得到下列表格中5组数据．

(1)若测得两光电门之间距离为d=0．5m，运动时间t=0．5s，则a=

☆

m/s2；(2)依据表中数据在坐标纸上画出a-F图象．(3)由图象可得滑块质量m=

☆

kg，滑块和轨道间的动摩擦因数=☆

.g=10m／s2)参考答案：10.如图所示，质量为m1的滑块置于光滑水平地面上，其上有一半径为R的光滑圆弧。现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放，在物体下滑过程中m1和m2的总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），二者分离时m1、m2的速度大小之比为___________。参考答案：守恒，11.(5分)甲、乙两人在同一点O，分别向竖直墙壁MN水平投掷飞镖，落在墙上时，飞镖A与竖直墙壁夹角为a＝53°，飞镖B与竖直墙壁夹角为b＝37°，两者A、B两点之间相距为d，如图所示。则射出点O离墙壁的水平距离S＝ ；甲、乙两人投出的飞镖水平初速v1、v2的大小之比为v1︰v2＝

。

参考答案：答案：24d/7、4︰312.质量为2．0kg的物体，从离地面l6m高处，由静止开始匀加速下落，经2s落地，则物体下落的加速度的大小是

m/s2，下落过程中物体所受阻力的大小是

N．(g取l0m/s2)参考答案：8；4物体下落做匀加速直线运动，根据位移时间关系得：x=at2，a==m/s2=8m/s2，根据牛顿第二定律得：a=，解得：f=4N。13.如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，

闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光

▲

（选填“先到达前壁”、“先到达后壁”或“同时到达前后壁”），同时他观察到车厢的长度比静止时变▲（选填“长”或“短”）了。参考答案：先到达后壁

短（三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.物理小组利用光控实验进行了“探究自由落体运动下落高度与速度之间的关系”的实验，如图甲所示．同学们将数据记录在Excel软件工作薄中，利用Excel软件处理数据，如图乙所示，小组进行探究，得出结论．在数据分析过程中，小组同学先得出了vB﹣h图象，继而又得出了vB2﹣h图象，如图丙、丁所示．请根据图象回答下列问题：（1）小组同学在得出vB﹣h图象后，为什么还要作出vB2﹣h图象？（2）若小球下落过程机械能守恒，根据实验操作及数据处理，求出图丁图象的斜率为k，则重力加速度g=．（结果用k表示）参考答案：【考点】：验证机械能守恒定律．【专题】：实验题；机械能守恒定律应用专题．【分析】：运用图象研究两个变量的关系时，图象是一条曲线不能正确说明两个变量的关系，只有作出直线才能直观的反应．根据需要验证的方程mgh=根据数学v2﹣h选择图象，并分析斜率的意义．：解：（1）先作出的vB﹣h图线，不是一条直线，根据形状无法判断vB、h的关系，进而考虑图象，从而找出的线性关系．（2）若满足机械能守恒，则，即，则图线的斜率k=2g，则g=．故答案为：（1）先作出的vB﹣h图线，不是一条直线，根据形状无法判断vB、h的关系，进而考虑图象，从而找出的线性关系．（2）．【点评】：要知道图线斜率的物理意义，关键得出两个物理量的关系式，结合关系式确定图线斜率的含义．15.如图（甲），一端带有定滑轮的水平放置的长木板上固定有A、B两个光电门，与通过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示小车所受的拉力．①在探究“合外力一定，加速度与质量的关系”时，某同学在实验中得到的五组数据，为了更直观地描述物体的加速度跟其质量的关系，请你根据他的描点在图（乙）的坐标系中画出a﹣图象．若不计空气阻力及一切摩擦，则该图线斜率值表示的意义是小车的合力．②如图（丙），将长木板的左端抬高，小车遮光片装在右侧，使小车从靠近光电门A处由静止开始运动，读出测力计的示数F及小车在两光电门之间的运动时间t，改变木板倾角，测得多组数据，据此数据得到的F﹣的图线如图（丁）．实验中测得两光电门的距离L=1.0m，砂和砂桶的总质量m1=0.5kg，则图线的斜率为1.0kg?m（计算结果保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，则测得的图线斜率将不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）参考答案：解：①画出a﹣图象，如图所示，根据牛顿第二定律可知，a=，可知，该图线斜率值表示的意义是小车的合力．②小车由静止开始做匀加速运动，位移L=at2．a=根据牛顿第二定律得，对于沙和沙桶，F合=F﹣mg=maF=m+mg则图线的斜率为k=2mL=2×0.5×1=1.0（kg?m）若小车与长木板间的摩擦能忽略，如图丁所示测得图线斜率将不变．故答案为：①小车所受到的合力，如图所示；②1.0kg?m；不变；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（19分）如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为Q，其中A带正电荷，B带负电荷，A、B相距为2d。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球P，质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷)，现将小球P从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球P向下运动到距C点距离为d的D点时，速度为v。已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g，若取无限远处的电势为零，试求：（1）在A、B所形成的电场中，C的电势φC。（2）小球P经过D点时的加速度。（3）小球P经过与点电荷B等高的E点时的速度。参考答案：解析：（1）由等量异种电荷形成的电场特点可知，D点的电势与无限远处电势相等，即D点电势为零。小球P由C运动到D的过程，由动能定理得：

①

②

③（2）小球P经过D点时受力如图：由库仑定律得：

④由牛顿第二定律得：

⑤

⑥（3）小球P由D运动到E的过程，由动能定理得：

⑦由等量异种电荷形成的电场特点可知：

⑧联立①⑦⑧解得：

⑨17.如图所示，AB是固定在竖直平面内半径为R的光滑半圆弧，CD是与AB在同一竖直平面内半径为1.5R的1/4光滑圆弧轨道，其底端D切线水平，且与AB弧圆心O1等高．现将质量为m的小球（可视为质点）从圆弧CD上与圆心O2等高的C处由静止开始释放，小球落进半圆弧AB并与之内壁碰撞，并以原速率返回，结果小球刚好能回到D点并能沿DC弧返回C处。求：（1）小球刚滑到D点时，对D端的压力大小；

（2）DO1的长度；（3）小球与圆弧AB的内壁碰撞时的速度大小。参考答案：解：（1）选取D所在平面为零重力势能参考面，由机械能守恒有：

①

则②小球运动到D点时应用牛顿第二定律有：③解②③两式得：

由牛顿第三定律可得：小球对D点的压力大小为3mg。（2）要使小球能按原路反弹回去，小球必须垂直打在圆弧上，设击点为E，连接O1E，此为过E点的切线，过E作AB垂线，交点为F，则O1为DF的中点，由平抛运动的知识有：，

在直角中，由勾股定理有，

解得：，DO1=O1F=（3）平抛运动的初速为，竖直方向的末速度为：故所求的速度大小为：18.如图所示，水平放置的圆盘半径为R=1m，在其边缘C点固定一个高度不计的小桶，在圆盘直径CD的正上方放置一条水平滑道AB，滑道AB与CD平行．滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上，其高度差为h=1.25m．在滑道左端静止放置一质量为m=0.4kg的物块（可视为质点），物块与滑道间的动摩擦因数为μ=0.2．当用一大小为F=4N的水平向右拉力拉动物块的同时，圆盘从图示位置以角速度ω=2πrad/s，绕盘心O在水平面内匀速转动，拉力作用一段时间后撤掉，物块在滑道上继续滑行，由B点水平抛出，恰好落入小桶内．重力加速度取10m/s2．（1）求拉力作用的最短时间；（2）若拉力作用时间为0.5s，滑块会落入小桶吗？若能，求所需滑道的长度．（3）物块落入桶中后如果随圆盘一起以ω=nd/s匀速转动，求小桶给物块的作用力大小．参考答案：考点：平抛运动；线速度、角速度和周期、转速．专题：平抛运动专题．分析：（1）若圆盘转一圈，物块恰好调入小桶，此时作用力时间最短．圆盘转一圈的时间与匀加速运动、匀减速运动、平抛运动三个时间之和相等．（2）物块离开B点后做平抛运动，可