2021-2022学年广西壮族自治区玉林市博白县沙河中学高三物理模拟试卷含解析

2021-2022学年广西壮族自治区玉林市博白县沙河中学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1.两辆游戏赛车、在两条平行的直车道上行驶。时两车都在同一计时线处，此时比赛开始。它们在四次比赛中的图如图所示。哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆参考答案：AC2.（单选）在物理学中，有7个国际基本单位．通过对单位的分析（称为量纲分析），有时就可以得到很多有用的结论．例如，已知直升飞机悬停在空中时，消耗的功率只取决于机翼长度L、机翼垂直向下对空气推力F和空气的密度ρ．则当同一架飞机由于负荷增加使得飞机重量变成原来的2倍时，其功率应该增大为原来的：（提示：1N=1kg?m/s2）（）A．2倍B．倍C．倍D．4倍参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：根据P=Fv可知，1W=1N?m/s，再把单位化成由L、m和空气的密度ρ的单位组成，从而找出P与质量m的关系进行求解．解答：解：根据P=Fv可知，1W=1N?m/s，则1W=1kg?m/s2?m/s=1kg?因为功率只取决于机翼长度L、机翼垂直向下对空气推力F和空气的密度ρ，根据量纲可知，P所以飞机重量变成原来的2倍时，其功率应该增大为原来的2倍故选：B点评：量纲分析是物理学中常用的一种定性分析方法，也是在物理领域中建立数学模型的一个有力工具．利用这种方法可以从某些条件出发，对某一物理现象进行推断，可将这个物理现象表示为某些具有量纲的变量的方程，从而可以用此来分析个物理量之间的关系．3.如图甲所示，线圈与电压传感器连接，一条形磁铁从线圈上方某一高度无初速释放并穿过线圈。图乙是此过程中电压传感器采集到的线圈中感应电动势e随时间t变化的图象。下列选项中根据图象信息能得出的结论是

A．线圈由非超导体材料制成的

B．从本实验可以得出，线圈的匝数越多，线圈中产生的感应电动势越大

C．感应电动势的方向与磁铁相对线圈运动的方向有关

D．磁铁运动速度越大，线圈中产生的感应电动势越大参考答案：ACD4.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的A.轨道半径减小，角速度增大

B.轨道半径减小，角速度减小C.轨道半径增大，角速度增大

D.轨道半径增大，角速度减小参考答案：D解析：由于磁场方向与速度方向垂直，粒子只受到洛伦兹力作用，即，轨道半径，洛伦兹力不作用，从较强到较弱磁场区域后，速度大小不变，但磁感应强度变小，轨道半径变大，根据角速度可判断角速度变小。考点：磁场中带电粒子的偏转5.如图所示，在水平的光滑平板上的O点固定一根原长为l0的劲度系数为k的轻弹簧，在弹簧的自由端连接一个质量为m的小球（可视为质点）．若弹簧始终处在弹性范围内，今将平板以O为转轴在竖直平面内逆时针缓慢转动，直至平板变为竖直状态，则在此过程中

A．球的高度不断增大

B．若弹簧的长度l0一定，则球的质量m足够大时，总能使球的高度先增大后减小

C．若球的质量m一定，则弹簧的长度l0足够小时，总能使球的高度先增大后减小

D．球的高度变化情况仅与球的质量m有关，而与弹簧的原长l0无关参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场，一个质量为m、电量为q、初速度为v0的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。若粒子恰好从c点离开电场，则电场强度E＝______________；粒子离开电场时的动能为______________。参考答案：，mv027.如图，在匀强磁场中，单位长度质量为m0的“U型”金属导线可绕水平轴OO′转动，ab边长为L1，bc边长为L2．若导线中通以沿abcd方向的电流I，导线保持静止并与竖直方向夹角为θ，则磁场的磁感应强度至少为，此时方向为沿ba方向．参考答案：考点：安培力；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．分析：先对导体棒受力分析，根据平衡条件并结合合成法得到安培力的最小值；然后结合安培力公式FA=BIL和左手定则分析．解答：解：对导体棒受力分析，受重力、安培力和拉力，如图所示：根据平衡条件，当安培力与ab边垂直向上时，安培力最小，为：FA=mgsinθ故磁感应强度为：B=sinθ根据左手定则，磁感线方向沿悬线向上故答案为：，沿ba方向点评：本题关键是先根据平衡条件确定安培力的最小值，然后结合左手定则分析磁感线的方向，基础题．8.某种物质分子间作用力表达式，则该物质固体分子间的平均距离大约为

；液体表面层的分子间的距离比

（填“大”或“小“）。参考答案：⑵

大分子之间的作用力等于0时，由，所以：，故，液体表面层分子之间表现为引力，故分子间距离大于平衡距离。9.如图所示，竖直平面内有两个水平固定的等量同种正点电荷，AOB在两电荷连线的中垂线上，O为两电荷连线中点，AO＝OB＝L，一质量为m、电荷量为q的负点电荷若由静止从A点释放则向上最远运动至O点。现若以某一初速度向上通过A点，则向上最远运动至B点，重力加速度为g。该负电荷A点运动到B点的过程中电势能的变化情况是

；经过O点时速度大小为

。参考答案：先减小后增大；10.一置于铅盒中的放射源发射的a、b和g射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔后，铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为__________射线，射线b为_______________射线。参考答案：11.如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，线圈中有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆一端，轻杆另一端通过竖直的弹簧固定于地面，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动。在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为

；弹簧受到的拉力为______。参考答案：

答案：、

12.某兴趣小组用下面的方法测量小球的带电量：图中小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球．用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块竖直放置的较大金属板，加上电压后其两板间电场可视为匀强电场。另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电源、开关、滑动变阻器及导线若干。实验步骤如下：①用天平测出小球的质量m．并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量；②连接电路：在虚线框内画出实验所需的完整的电路图；③闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数U和丝线偏离竖直方向的角度；④以电压U为纵坐标，以_____为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率为k；⑤计算小球的带电量q=_________.参考答案：②电路如图(3分)

④tanθ(2分)

⑤q=mgd/k

(2分)13.在测量重力加速度的实验中，有位同学用一根细线和一质量分布均匀的小球制成单摆。其已测得此单摆20个周期的时间t，悬点到小球顶端的线长为l，还需要测量的物理量有_______________________。将g用测得的物理量表示，可得g=_____________。参考答案：1)小球的直径d;g=三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学根据平抛运动规律，利用图a的装置验证机械能守恒定律．①物块P于A点由静止沿光滑轨道滑下，并在末端B处水平抛出，落在水平地面C点．②用刻度尺量出A点与桌面的高h，B点与地面的高H，B点正下方的D点与C点距离x．其中某次对x的测量结果如图b所示，x=20.50cm．③若P的质量为m、重力加速度为g，根据测得的h、H、x写出P下滑到B点时，势能减少量的表达式mgh，动能增量的表达式．④若P的运动过程机械能守恒，则x2与h之间应满足关系式．参考答案：考点：研究平抛物体的运动．.专题：实验题；平抛运动专题．分析：根据平抛运动的规律求出物块离开B点的速度，结合动能的增加量和重力势能的减小量是否相等验证机械能守恒定律．解答：解：②刻度尺的读数x=30.50﹣10.00cm=20.50cm．③P下滑到B点，下降的高度为h，则重力势能的减小量为mgh，根据H=得，t=，则B点的速度，则动能的增加量=．③若机械能守恒，有：，即h=．故答案为：②20.50③mgh，；④．15.如图甲是某同学测量重力加速度的装置，他将质量均为M的两个重物用轻绳连接，放在光滑的轻质滑轮上，这时系统处于静止状态．该同学在左侧重物上附加一质量为m的小重物，这时，由于小重物m的重力作用而使系统做初速度为零的缓慢加速运动，该同学用某种办法测出系统运动的加速度并记录下来．完成一次试验后，换用不同质量的小重物，并多次重复实验，测出不同m时系统的加速度a并作好记录．（1）若选定物块从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有（）A．小重物的质量m

B．大重物的质量MC．绳子的长度

D．重物下落的距离及下落这段距离所用的时间（2）经过多次重复实验，得到多组a、m数据，作出﹣图象，如图乙所示．已知该图象斜率为k，纵轴截距为b，则可求出当地的重力加速度g=

，并可求出重物质量M=

．（用k和b表示）参考答案：（1）AD；（2）；【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】根据加速度的表达式，结合位移时间公式求出重力加速度的表达式，通过表达式确定所需测量的物理量．根据加速度的表达式得出﹣关系式，通过图线的斜率和截距求出重力加速度和M的大小．【解答】解：（1）对整体分析，根据牛顿第二定律得，mg=（2M+m）a，解得a=根据h=at2，g=所以需要测量的物理量有：小重物的质量m，重物下落的距离及下落这段距离所用的时间．故AD正确．故选：AD．（2）因为a=，则=?+，知图线斜率k=，b=，解得g=，M=．故答案为：（1）AD；（2）；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.参考答案：17.如图所示，xoy平面内存在沿y轴正方向的匀强电场。一个质量为m，带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v0沿x轴正方向开始运动。当它经过图中虚线上的M（2a，a）点时，撤去电场，粒子继续运动一段时间后进人一个矩形匀强磁场区域（图中未画出），又从虚线上的某一位置N处沿y轴负方向运动并再次经过M点。已知磁场方向垂直xoy平面（纸面）向里，磁感应强度大小为B，不计粒子的重力。试求：（1）电场强度的大小；

（2）N点的坐标；

（3）矩形磁场的最小面积。参考答案：18.如图所示，在倾角为θ=30o的光滑斜面的底端有一个固定挡板D，小物体C靠在挡板D上，小物体B与C用轻质弹簧拴接。当弹簧处于自然长度时，B在O点；当B静止时，B在M点，OM=l。在P点还有一小物体A，使A从静止开始下滑，A、B相碰后一起压缩弹簧。A第一次脱离B后最高能上升到N点，ON=1.5l。B运动还会拉伸弹簧，使C物体刚好能脱离挡板D。A、B、C的质量都是m，重力加速度为g。求⑴弹簧的劲度系数；⑵弹簧第一次恢复到原长时B速度的大小；⑶M、P之间的距离。参考答案：（1）B静止时，弹簧形变量为l，弹簧产生弹力F=klB物体受力如图所示，根据物体平衡条件得kl=mgsinθ

（1分）得弹簧的劲度系数k=

（1分）

（2）当弹簧第一次恢复原长时A、B恰好分离，设此时A、B速度的大小为v3。（1分）对A物体，从A、B分离到A速度变为0的过程，根据机械能守恒定律得

（1分）此过程中A物体上升的高度

得

（2分）（3）设A与B相碰前速度的大小为v1，A与B相碰后速度的大小为v2，M、P之间距离为x。对A物体，从开始下滑到A、B相碰的过程，根据机械能守恒定律得

（1分）

A与B