内蒙古自治区呼和浩特市东井子中学2021-2022学年高三物理模拟试题含解析

内蒙古自治区呼和浩特市东井子中学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1.一宇航员到达半径为R，密度均匀的某星球表面，做如下实验，用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定在O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点在竖直平面内做圆周运动，测得绳的拉力大小随时间的变化规律如图乙所示，F1＝7F2，设R、m、引力常量G、F1、F2均为己知量，忽略各种阻力，以下说法正确的是A．小球在最高点的最小速度为零

B．卫星绕该星的第一宇宙速度为C．该球表面的重力加速度为

D．星球的质量为参考答案：BCD2.一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端。已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定。若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则下列图象中可能正确的是

(

)参考答案：3.一定质量的理想气体处于某一平衡态，此时其压强为p0，欲使气体状态发生变化后压强仍为p0，通过下列过程能够实现的是（

）A．先保持体积不变，使气体升温，再保持温度不变，使气体膨胀B．先保持体积不变，使温度降低，再保持温度不变，使气体膨胀C．先保持温度不变，使气体膨胀，再保持体积不变，使气体升温D．先保持温度不变，使气体压缩，再保持体积不变，使气体降温参考答案：ACD4.（单选）一物体静止在粗糙斜面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过时间t后其速度变为，若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过时间t后速度变为对于上述两过程，用△、△分别表示前后两次物体增加的机械能，△、△分别表示前后两次物体增加的重力势能，则（

）参考答案：D由题意可知，两次物体均做匀加速运动，则在同样的时间内，它们的位移之比为：，两次上升的高度之比：故重力势能的变化量之比：，根据动能表达式：，得：，而机械能，故：，故ABC错误，D正确。故选：D5.某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力F随时间t变化的图象如图所示，在0-8秒内，下列说法正确的是（

）

A．物体在0一2s内做匀加速直线运动

B．物体在第2秒末速度最大

C．物体在第8秒末离出发点最远

D．物体在第4s末速度方向发生改变参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h。参考答案：7.在研究有固定转动轴物体平衡条件的实验中（1）实验开始前需要检查力矩盘重心是否在转轴处，描述检查的操作过程．在任意位置（转过任意角度）能静止/平衡（2）某同学采用50g的钩码，力矩盘平衡后如图所示，弹簧秤读数1.1N，盘面中3个同心圆半径分别是2cm、4cm、6cm．填写下表（g取9.8m/s2，答案精确到0.001N?m）：顺时针力矩逆时针力矩0.059N?m0.064N?m参考答案：考点：力矩的平衡条件．专题：实验题．分析：（1）动后，停下时事先的标记能够处于任意位置，即转盘能随遇平衡，说明转盘的重心在转轴上；（2）簧秤读数1.1N，一个钩码重50g，根据力矩等于力与力臂的乘积．解答：解：（1）心在转轴上，力矩盘本身的重力才可以忽略不计，转动后，停下时事先的标记能够处于任意位置，即转盘能随遇平衡，说明转盘的重心在转轴上；（2）逆时针力矩为M=1.1×4×10﹣2+50×10﹣3×10×4×10﹣2=0.064N?m故答案为：（1）在任意位置（转过任意角度）能静止/平衡（2）0.064N?m点评：题是验证力矩平衡的实验，关键求出顺时针力矩之和和逆时针力矩之后，然后判断是否相等，实验前要将支点调节到重心处．8.为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.30s，通过第二个光电门的时间为Δt2＝0.10s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt＝4.00s。试估算滑块的加速度________.两光电门之间的距离是________。参考答案：0.05m/s2，0.8m9.如图所示的实验电路，当用黄光照射光电管中的碱金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转．若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，此时电压表读数为U．若此时增加黄光照射的强度，则毫安表______（选填“有”或“无”）示数．若改用蓝光照射光电管中的金属涂层，则毫安表_____（选填“有”或“无”）示数．参考答案：无；有10.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：30，11.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子，其半衰期为3.8天。1g氡经过7.6天衰变了

g；衰变中放出的粒子是

。参考答案：0.75，α粒子（或）12.如图所示，两木块A和B叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为f，B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子。为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则它们的振幅不能大于

，它们的最大加速度不能大于

参考答案：

略13.如图为部分电路，Uab恒定，电阻为R时，电压表读数为U0，电阻调为时，电压表读数为3U0，那么Uab=

，电阻前后二种情况下消耗的功率=

。参考答案：

答案：9u0，4：9

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列的点．(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度a=____m/s2，计数点3的瞬时速度v3=_____m/s．（结果保留三位有效数字）．(2)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有______．（填入所选物理量前的字母）A．木板的长度LB．木板的质量m1C．滑块的质量m2D．托盘和砝码的总质量m3E．滑块运动的时间t(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=______（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．参考答案：

(1).0.496

(2).0.264

(3).CD

(4).解：(1)每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔：T=0.1s，根据逐差法有：;根据匀变速直线运动的推论平均速度等于中间时刻的瞬时速度.(2)要测量动摩擦因数，由f=μFN

可知要求μ，需要知道摩擦力和压力的大小，压力就是滑块的重力，所以需要知道滑块的质量，摩擦力要根据铁块的运动来求得，滑块做的是匀加速运动，拉滑块运动的是托盘和砝码，所以也要知道托盘和砝码的质量，故ABE错误，CD正确．故选CD．

(3)以整个系统为研究对象，根据牛顿第二定律有：m3g-f=(m2+m3)a

①f=μm2g

②联立①②解得：.【点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题．15.用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点，在生产与生活中得到广泛应用。某同学找到一个LED灯泡，研究它的特性，测得它两端电压U和通过的电流I，数据如下表：

123456789101112U/V0.00………2.602.722.802.923.003.173.303.50I/mA0.00………1.295.778.7119.0527.3038.8650.6368.00①实验室提供的器材如下：电流表（量程0-0.6A，内阻约1Ω）电流表（量程0-100mA，内阻约50Ω）电压表（量程0-6V，内阻约50kΩ）电压表（量程0-15V，内阻约60kΩ）电源（电动势6V，内阻不计）滑动变阻器（阻值范围0-10Ω，允许最大电流3A）开关，导线该同学做实验时，电压表选用的是

，电流表选用的是

（填选项字母）；②请在右图中以笔划线代替导线，按实验要求将实物图中的连线补充完整；③开关S闭合之前，右图中滑动变阻器的滑片应该置于

（选填“A端”、“B端”或“AB正中间”）。④若该LED灯泡的额定电压为3V，则此LED灯泡的额定功率为

。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.实验室考查氢原子跃迁时的微观效应。已知氢原子能级图如图所示，氢原子质量为mH=1.67×10－27kg。设原来处于静止状态的大量激发态氢原子处于n=5的能级状态。①求氢原子由高能级向低能级跃迁时，可能发射出多少种不同频率的光；②若跃迁后光子沿某一方向飞出，且光子的动量可以用P=hv/c表示a为普朗克常量，v为光子频率,c为真空中光速），求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率。（保留三位有效数字）参考答案：:①可以有n=C25=10种不同频率的光辐射。（3分）②由题意知氢原子从n=5能级跃迁到n=1能级时，氢原子具有最大反冲速率。（1分）氢原子发生跃迁时辐射出的光子能量为E=△E＝|E5－E1|

（1分）开始时，将原子（含核外电子）和即将辐射出去的光子作为一个系统，由动量守恒定律可得：mHvH－P光＝0（2分）

光子的动量P=hv/c，E=hv

（1分）氢原子速度为vH=hv/mHc

所以vH=4.17m/s（1分）17.如图l6所示，以O为原点建立直角坐标系Oxy，x轴沿着绝缘光滑水平面，y轴沿着竖点方向。在水平面上方存在与x轴平行的匀强电场。一个质量m=2．0×l0－3kg、I电荷量q=+2．０×１0－6C的物体（可视为质点），从Ｏ点开始以一定的初速度沿着x轴正方向做直线运动，其位移随时间的变化规律为x=6．０t－10t2，式中x的单位为m，ｔ的单位为s。不计空气阻力，取g=l０m/s2。

（1）求匀强电场的场强大小和方向；

（2）求带电物体在0．6s内经过的路程；

（3）若在第0．6s末突然将匀强电场的方向变为沿y轴正方向，场强大小保持不变。求在0～0．8s内带电物体电势能的变化量。参考答案：18.如图所示，粗糙斜面与光滑水平面通过可忽略的光滑小圆弧平滑连接，斜面倾角α=37°．A、B是两个质量均为m=1kg的小滑块（可视为质点），C为左侧附有胶泥的竖直薄板（质量均不计），D是两端分别水平连接B和C的轻质弹簧．当滑块A置于斜面上且受到大小F=4N、方向垂直斜面向下的恒力作用时，恰能沿斜面向下匀速运动．现撤去F，让滑块A从斜面上距底端L=1m处由静止下滑，求：（g=10m/s2，sin37°=0.6）（1）滑块A到达斜面底端时的速度大小；（2）滑块A与C接触粘在一起后，A、B和弹簧构成的系统在作用过程中，弹簧的最大弹性势能．参考答案：解：（1）设μ为滑块与斜面间的动摩擦因数、v1为滑块A到达斜面底端时的速度．当施加恒力F时，滑块A沿斜面匀速下滑，有：μ（F+mgco