2021-2022学年江苏省宿迁市五里江中学高三物理模拟试题含解析

2021-2022学年江苏省宿迁市五里江中学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.（多选）2014年3月8日，“马航”一架飞往北京的飞机与地面失去联系。人们根据赤道上同步卫星接收到的该飞机飞行时发出的“握手”电磁波信号频率的变化，利用电磁渡的多普勒效应，确定了该飞机是在向南航线而非向北航线上失踪、井最终在南印度洋坠毁的。若该飞机发出的“握手”电磁波信号频率为fo,且飞机黑匣子能够在飞机坠毁后发出37．5MHz的电磁波信号，则以下说法正确的是

A．飞机由北向正南方向飞向赤道的过程中，同步卫星接收到的“握手”电磁波频率小于fo

B．飞机由北向正南方向飞向赤道的过程中，同步卫星接收到的“握手”电磁波频率大于fo

C．黑匣子发出的电磁波信号在由海水传到空气中时，频率将变大

D．黑匣子发出的电磁渡信号在由海水传到空气中时，波长将变长参考答案：BD解析飞机由北向正南方向飞向赤道的过程中，若声源向同步卫星靠近，则同步卫星接收到声波的频率变大，所以同步卫星接收到的“握手”电磁波频率大于fo，故A错误，B正确；C、黑匣子发出的电磁波信号在由海水传到空气中时，频率不变，速度增大，由C=λf得波长将变长，故C错误，D正确；故选：BD．2.下列说法中正确的是（

）A．眼睛直接观察全息照片不能看到立体图象B．电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象C．驱动力频率等于系统固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。D．在测定单摆周期时，为减小实验误差，最好在小球经过最高点时开始计时参考答案：BC3.物块A和B用平行于斜面的轻杆连接，如图（a）静止于固定斜面上，此时轻杆作用力大小为F且不等于零；若A、B对调并如图（b）放置在该斜面上，则轻杆作用力大小F′（）A．等于零 B．等于F C．大于F D．小于F参考答案：B【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】隔离B为研究对象受力分析，分别对两种情况根据平衡条件列方程求解F或F′然后进行比较即可．【解答】解：以（a）中B为研究对象受力分析，1°、若B受杆的拉力，则mgsinα=f+F，则在（b）中受支持力，根据平衡条件：mgsinα=f+F′可见F=F′；2°、若（a）中B受杆沿斜面向下的弹力，则：mgsinα+F=f（b）中将受杆的拉力，则：mgsinα+F′=f可见F′=F，故选：B．4.（单选）2011年7月在土耳其伊斯坦布尔举行的第15届机器人世界杯赛上.中科大“蓝鹰”队获得仿真2D组冠军和服务机器人组亚军.改写了我国服务机器人从未进人世界前5的纪录.标志着我国在该领域的研究取得了重要进展。图中是科大著名服务机器人“可佳”.如图所示.现要执行一项任务.给它设定了如下动作程序:机器人在平面内.由点(0,0)出发.沿直线运动到点(3,1).然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4).然后又由点(1.4)沿直线运动到点(5,5).然后又由点(5.5)沿直线运动到点(2.2).该个过程中机器人所用时间是s.则：A.机器人的运动轨迹是一条直线 B.机器人不会两次通过同一点C.整个过程中机器人的位移大小为m

D.整个过程中机器人的平均速率为1m/s参考答案：C5.（多选）“神舟十号”与“天宫一号”已5次成功实现交会对接．如图所示，交会对接前“神舟十号”飞船先在较低圆轨道1上运动，在适当位置经变轨与在圆轨道2上运动的“天宫一号”对接．M、Q两点在轨道1上，P点在轨道2上，三点连线对地球球心，把飞船的加速过程简化为只做一次短时加速．下列关于“神舟十号”变轨过程的描述，正确的有（）A．“神舟十号”在M点加速，可以在P点与“天宫一号”相遇B．“神舟十号”在M点经一次加速，即可变轨到轨道2C．“神舟十号”经变轨后速度总大于变轨前的速度D．“神舟十号”变轨后的运行周期总大于变轨前的运行周期参考答案：考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．专题：人造卫星问题．分析：根据万有引力提供向心力=ma，确定线速度、周期、向心加速度等与半径的关系．“神舟十号”点火加速后，所需的向心力变大，万有引力不够提供，做离心运动，这样才能完成对接．解答：解：A、神舟十号与天宫一号实施对接，需要神舟十号抬升轨道，即神舟十号开动发动机加速做离心运动使轨道高度抬长与天宫一号实现对接，故“神舟十号”在M点加速，可以在P点与“天宫一号”相遇，故A正确；B、卫星绕地球做圆周运动向心力由万有引力提供，故有，解得：v=，所以卫星轨道高度越大线速度越小，“神舟十号”在轨道2的速度小于轨道1的速度，所以M点经一次加速后，还有一个减速过程，才可变轨到轨道2，故BC错误；D、根据解得：T=知轨道半径越大，周期越大，所以“神舟十号”变轨后的运行周期总大于变轨前的运行周期，故D正确．故选：AD点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力=ma，会根据轨道半径比较线速度、周期、向心加速度等．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.静电除尘器示意如右图所示，其由金属管A和悬在管中的金属丝B组成。A和B分别接到高压电源正极和负极，A、B之间有很强的电场，B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到_______（填A或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的烟就成为清洁的了。已知每千克煤粉会吸附nmol电子，每昼夜能除mkg煤粉，设电子电量为e，阿伏加德罗常数为NA，一昼夜时间为t，则高压电源的电流强度为_______。参考答案：A

2emnNA/t

7.（3分）如图，a、b两弹簧劲度系数均为K，两球质量均为m，不计弹簧的质量，两球静止，则两弹簧伸长量之和为

。参考答案：3mg/k8.如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B的体积关系为VA

▲VB(选填“大于”、“小于”或“等于”)；若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中____▲___(选填“吸热”或“放热”)参考答案：小于

,

吸热9.如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为

N·m，直角杆对横梁的作用力大小为_______N。参考答案：150，150

10.如图（a）所示为某种灯泡的U－I图像，现将两个这种小灯泡L1、L2与一个阻值为5Ω的定值电阻R连成如图（b）所示的电路，电源的电动势为E＝6V，电键S闭合后，小灯泡L1与定值电阻R的电功率均为P，则P＝______W，电源的内阻r＝_____Ω。参考答案：0.2，2.511.用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验．实验时保持小车的质量M(含车中的钩码)不变，用在绳的下端挂的钩码的总重力mg作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度．(1)实验时绳的下端先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是____________________________________．(2)图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示．已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)通过增加绳的下端挂的钩码的个数来改变小车所受的拉力F，得到小车的加速度a与拉力F的数据，画出a–F图线后，发现当F较大时，图线发生了如图丙所示的弯曲．该同学经过思考后将实验方案改变为用小车中的钩码挂在绳的下端来增加钩码的个数和外力．那么关于该同学的修正方案，下列说法正确的是________．(写选项字母)A.该修正方案可以避免aF图线的末端发生弯曲B.该修正方案要避免a–F图线的末端发生弯曲的的条件是M≥mC.该修正方案画出的a–F图线的斜率为D.该修正方案画出的a–F图线的斜率为参考答案：(1)平衡小车运动中所受的摩擦阻力(3分)(2)0.99或1.0(3分，答1.00或1.01扣1分)(3)AD12.如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知AP＝3R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中，合外力做功___________,摩擦力做功为________.参考答案：mgR/2,-3mgR/213.将一弹性绳一端固定在天花板上O点，另一端系在一个物体上，现将物体从O点处由静止释放，测出物体在不同时刻的速度v和到O点的距离s，得到的v－s图像如图所示。已知物体及位移传感器的总质量为5kg，弹性绳的自然长度为12m，则物体下落过程中弹性绳的平均拉力大小为_________N，当弹性绳上的拉力为100N时物体的速度大小为________m/s。（不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2）参考答案：75，15.5（15.48～16）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（9分）某同学用如图所示的装置，利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律。图中AB是斜槽，BC是水平槽，它们连接平滑，O点为重锤线所指的位置。实验时先不放置被碰球2，让球l从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复10次，然后将球2置于水平槽末端，让球Ⅱ仍从位置C由静止滚下，和球!碰撞。碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹，重复10次：实验得到小球的落点的平均位置分别为M、N、P。(1)在此实验中，球]的质量为m1，球2的质量为m2，需满足m1______m2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)该实验是否需要测小球的直径？_________________(3)若实验结果满足m1·ON=___________________就可以验证碰撞过程中动量守恒。参考答案：

答案：(1)

>

(2)不需要

(3)15.某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律。让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即，但直接测量摆球到达B点的速度v比较困难，现利用平抛的特性来间接地测出v。ks5u如图（a）中，悬点正下方一竖直立柱上放置一个与摆球完全相同的小球（OB等于摆线长），当悬线摆至B处，摆球与小球发生完全弹性碰撞（速度互换），被碰小球由于惯性向前飞出作平抛运动。在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹。用重锤线确定出A、B点的投影点N、M。重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律。（已知重力加速度为g，两球的质量均为m。）（1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为

m。（2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0=

。（3）此实验中，小球从A到B过程重力势能的减少量ΔEP=

，动能的增加量EK=

，若要验证此过程中摆球的机械能守恒，实验数据应满足一个怎样的关系

。（用题中的符号表示）参考答案：(1)0.646～0.653(2)

(3)mg(h1－h2)

mg(h1－h2)=x2

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图（a）所示，小球甲可定于足够长光滑水平面的左端，质量m=0.4kg的小球乙可在光滑水平面上滑动，甲、乙两球之间因受到相互作用而具有一定的势能，相互作用力沿二者连线且随间距的变化而变化。现已测出甲固定于x=0时势能随位置x的变化规律如图中曲线所示。已知曲线最低点的横坐标x0=20cm，直线为势能变化曲线的渐近线。试求：（1）若将甲、乙两小球同时从x=0和x=8由静止释放，设甲球的质量是乙球的2倍，当乙球的速率为0.2m/s时甲球的速率为多大。（2）若将甲固定于x=0，小球从x=8m处释放，求乙球过程的最大速度。（3若将甲固定于x=0，小球乙在光滑水平面上何处由静止释放，小球乙不可能第二次经过x0=20cm的位置？并写出必要的推断说明；参考答案：见解析（1）由动量守恒定律：m甲v甲-m乙v乙=0（3分）∴v甲=v乙=0.1m/s（3分）（2）由图可得EP=0.2J，势能转化为动能EP=mv2

（3分）v==1m/s

（3分）（3）在0<x<6cm区间内将小球乙由静止释放，不可能第二次经过x0。（2分）原因：在0<x<20cm区间内两球之间作用力为排斥力，在20cm<x<∞区间内两球之间作用力为吸引力，无穷远处和6cm处的势能均为0.28J。若小球乙的静止释放点在6cm<x<∞区间，小球乙将做往复运动，多次经过x0=20cm的位置。而静止释放点在0<x<6cm区间内时，初态势能大于0.28J，小球乙将会运动到无穷远处而无法返回，只能经过x0位置一次。（6分）17.

如图a所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距L，距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧，导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在匀强磁场B0，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B（t），如图b所示，两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端，放置一质量为m的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路。从金属棒下滑开始计时，经过时间t0滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g。

（1）问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变？为什么？

（2）求0到t0时间内，回路中感应电流产生的焦耳热量。

（3）探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间，回路中感应电流的大小和方向。

参考答案：解析：（1）不变，方向仍然为从a到b。因为在时间t0内闭合电路中的磁通量变化率不变。

（2）根据法拉第电磁感应定律，有，焦耳热量

（3）根据机械能守恒，金属棒ab进入匀强磁场B0的一瞬间