山东省烟台市莱州朱桥镇中学2021年高三物理模拟试题含解析

山东省烟台市莱州朱桥镇中学2021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.如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x=5m的M点时开始计时，已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s，下面说法中正确的是（

）

A.此列波的频率为2.5HzB.若该波传播中遇到宽约3m的障碍物能发生明显的衍射现象C.质点Q(x=9m)经过0.5s第一次到达波谷D.质点P在0.1s内沿波传播方向的位移为1mE.若在Q(x=9m)处放一接收器，接到的波的频率小于2.5Hz参考答案：ABC由P点相继出现两个波峰的时间间隔可知T=0.4s，则，A正确.由题图可知，大于障碍物的几何尺寸，故能发生明显的衍射现象，B正确.由，知质点Q经过第一次到达波谷，C正确.波传播过程中向前传递的是波源的振动形式与能量，介质中的质点并不随波迁移，D错误.波传播过程中各质点都在前面质点的带动下做受迫振动，每个质点的振动频率都等于波源的振动频率，E错误.2.（单选）体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上。已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为D，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为参考答案：C3.下列说法正确的是（

）A．温度低的物体内能一定小B．温度低的物体分子运动的平均速率小C．不可能从单一热源吸取热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化D．甲、乙两分子，甲固定，乙从距离甲大于r0（10-10m）的位置开始以速度v向甲运动，在不断接近甲过程一直做加速运动参考答案：C4.如图所示，斜面体M放置在水平地面上，位于斜面上的物块m受到沿斜面向上的推力F作用.设物块与斜面之间的摩擦力大小为F1-，斜面与地面之间的摩擦力大小为F2.增大推力F，斜面体始终保持静止，下列判断正确的是（

）

A．若物块沿斜面向上滑动，则F1、F2一定增大

B．若物块沿斜面向上滑动，则F1、F2一定不变

C．若物块与斜面相对静止，则F1、F2一定减小

D．若物块沿斜面相对静止，则F1、F2一定不变参考答案：B5.关于物体的物理状态，下列说法正确的是

（

）

A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于平衡状态

B．蹦床运动员在空中上升到最高点时处于静止状态

C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态

D．跳水运动员在跳台与水面之间运动时处于失重状态参考答案：ADA二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某中学的实验小组利用如图所示的装置研究光电效应规律，用理想电压表和理想电流表分别测量光电管的电压以及光电管的电流．当开关打开时，用光子能量为2.5eV的光照射光电管的阴极K，理想电流表有示数，闭合开关，移动滑动变阻器的触头，当电压表的示数小于0.60V时，理想电流表仍有示数，当理想电流表的示数刚好为零时，电压表的示数刚好为0.60V．则阴极K的逸出功为1.9eV，逸出的光电子的最大初动能为0.6eV．参考答案：：解：设用光子能量为2.5eV的光照射时，光电子的最大初动能为Ekm，阴极材料逸出功为W0，当反向电压达到U=0.60V以后，具有最大初动能的光电子也达不到阳极，因此eU=Ekm由光电效应方程：Ekm=hν﹣W0由以上二式：Ekm=0.6eV，W0=1.9eV．所以此时最大初动能为0.6eV，该材料的逸出功为1.9eV；故答案为：1.9eV，0.6eV．7.放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代．宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的C，它很容易发生β衰变，变成一个新核，其半衰期为5730年．该衰变的核反应方程式为．C的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中C的含量是不变的．当生物体死亡后，机体内C的含量将会不断减少．若测得一具古生物遗骸中C含量只有活体中的25%，则这具遗骸距今约有11460年．参考答案：考点：原子核衰变及半衰期、衰变速度．专题：衰变和半衰期专题．分析：根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程；经过一个半衰期，有半数发生衰变，通过剩余的量确定半衰期的次数，从而求出遗骸距今约有多少年．解答：解：根据电荷数守恒、质量数守恒得，．经过一个半衰期，有半数发生衰变，测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的25%，根据=得，n=2，即经过2个半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案为：；

11460点评：解决本题的关键知道在核反应中电荷数守恒、质量数守恒，以及知道半衰期的定义．8.某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如图甲所示.该同学先在每一叶片边缘粘上一小条长为△l的反光材料，当叶片转到某一位置时，光传感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在计箅机屏幕上显示出矩形波，如图乙所示.已知屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10-3s.则电风扇匀速转动的周期为________s;若用游标卡尺测得△l的长度如图丙所示，则叶片长度为________m.参考答案：4.2×10-2；0.23：图忆中光强-时间图象周期为1.4×10-2s，电风扇匀速转动的周期T＝3×1.4×10-2s。游标卡尺测得△l的长度为35.1mm，反光时间为1.0×10-2s,电风扇叶片顶端线速度υ=35.1m/s，由υ=解得叶片长度L=0.23m9.如图所示，t＝0时，一小物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔2s测得的三个时刻物体的瞬时速度，记录在下表中。重力加速度g取10m/s2，则物体到达B点的速度为

m/s；物体经过BC所用时间为

s。t/s0246v/m·s-108128

参考答案：13.33；6.6710.如右图所示，a、b、c是匀强电场中的直角三角形的三个顶点，已知a、b、c三点的电势分别为φa＝8V，φb＝－4V，φc＝2V，已知ab＝10cm，ac＝5cm，ac和ab的夹角为60°，试确定场强的方向___________大小____________参考答案：方向斜向右上与ac成30°

80V/m11.如图所示，一定质量的某种理想气体由状态A变为状态B，A、B两状态的相关参量数据已标于压强—体积图象上。该气体由AB过程中对外做功400J，则此过程中气体内能增加了

J，从外界吸收了

J热量参考答案：0（2分）

400（2分）观察A、B两点PV的乘积不变，温度没有变，对于理想气体内能只与温度有关，所以内能没有变，改变内能的两种形式有做功和热传递，从外界吸热等于对外做功400J

12.一位同学设计了一个风力测定仪，如下左图所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板，无风时以OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大．AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻相接触的点，电路中接有一个灯泡，测风力时，闭合开关S，通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个_______________，观察灯泡L的亮度可以粗略地反映风力的大小；若要提高装置反映风力大小的性能，可采取的方法是________

___．参考答案：滑动变阻器

串联一个电流表（或与灯并联一个电压表13.两小孩在冰面上乘坐“碰碰车”相向运动。A车总质量为50kg，以2m/s的速度向右运动；B车总质量为70kg，以3m/s的速度向左运动；碰撞后，A以1.5m/s的速度向左运动，则B的速度大小为___________m/s，方向向___________（选填“左”或“右”）参考答案：0.5；左三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验，实验装置如图10所示，图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器．实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1，通过B的挡光时间为t2，重力加速度为g.为了证明小物体通过A、B时的机械能相等，还需要进行一些实验测量和列式证明．图10(1)(单选)下列必要的实验测量步骤是______．A．用天平测出运动小物体的质量mB．测出A、B两传感器之间的竖直距离hC．测出小物体释放时离桌面的高度HD．用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间Δt(2)若该同学用d和t1、t2的比值分别来反映小物体经过A、B光电门时的速度，并设想如果能满足________关系式，即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的．(3)该同学的实验设计可能会引起明显误差的地方是(请写出一种)：________________________________________________________________________.参考答案：15.参考答案：（1）弹簧秤（2分）；（2）相同四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在以O为圆心，半径的圆形区域内，有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.1T，方向垂直纸面向外。竖直平行放置的两金属板A、K相距，连接在如图所示的电路中。电源电动势E=91V，内阻r＝1Ω，定值电阻R1＝10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω。S1、S2为A、K板上的两个小孔，且S1、S2与O点在垂直极板的同一直线上，OS2=2R。另有一水平放置的足够长的荧光屏D，O点与荧光屏D之间的距离H=2R。比荷为2×105C/kg的正离子流由S1进入电场后，通过S2向磁场中心射去，通过磁场后落到荧光屏D上。离子进入电场时的初速度、离子所受重力、离子之间的相互作用力均可忽略不计。求：（1）如果正离子垂直打在荧光屏上，电压表的示数多大？（2）调节滑动变阻器滑片P的位置，荧光屏上被正离子打中区域的最大长度是多大？参考答案：（1）30V（2）40cm17.如图所示，光滑水平面上有带有1/4光滑圆弧轨道的滑块，其质量为2m，一质量为m的小球以速度v0沿水平面滑上轨道，并能从轨道上端飞出，则：①小球从轨道上端飞出时，滑块的速度为多大？②小球从轨道左端离开滑块时，滑块的速度又为多大？参考答案：①小球和滑块在水平方向上动量守恒，规定小球运动的初速度方向为正方向，当小球从轨道上端飞出时，小球与滑块具有水平上的相同的速度，根据动量守恒，则有：mv0=3mv，①

得：v=v0/3；②

所以此时滑块的速度大小为v0/3②小球从轨道左端离开滑块时，根据动量守恒，则有：mv0=mv1+2mv2，③根据机械能守恒，则有：mv02=mv12+2mv22，④联立③④可得：v2=，⑤所以此时滑块的速度大小为。18.内半径为R的直立圆柱器皿内盛水银，绕圆柱轴线匀速旋转（水银不溢，皿底不露），稳定后的液面为旋转抛物面。若取坐标原点在抛物面的最低点，纵坐标轴z与圆柱器皿的轴线重合，横坐标轴r与z轴垂直，则液面的方程为，式中ω为旋转角速度，g为重力加速度（当代已使用大面积的此类旋转水银液面作反射式天文望远镜）。观察者的眼睛位于抛物面最低点正上方某处，保持位置不变，然后使容器停转，待液面静止后，发现与稳定旋转时相比，看到的眼睛的像的大小、正倒都无变化。求人眼位置至稳定旋转水银面最低点的距离。参考答案：旋转抛物面对平行于对称轴的光线严格聚焦，此抛物凹面镜的焦距为

．

由式，旋转抛物面方程可表示为

．

停转后液面水平静止．由液体不可压缩性，知液面上升．以下求抛物液面最低点上升的高度．抛物液面最低点以上的水银，在半径、高的圆柱形中占据体积为的部分，即附图中左图阴影部分绕轴线旋转所得的回转体；其余体积为的部分无水银．体在高度处的水平截面为圆环，利用抛物面方程，得处圆环面积

．

将体倒置，得附图中右图阴影部分绕轴线旋转所得的回转体，相应抛物面方程变为

，

其高度处的水平截面为圆面，面积为

．

由此可知

，

即停转后抛物液面最低点上升

．

因抛物镜在其轴线附近的一块小面积可视为凹球面镜，抛物镜的焦点就是球面镜的焦点，故可用球面镜的公式来处理问题.两次观察所见到的眼睛的像分别经凹面镜与平面镜反射而成，而先后看到的像的大小、正倒无变化，这就要求两像对眼睛所张的视角