山西省忻州市偏关县楼沟乡曹家村中学2021年高三物理模拟试卷含解析

山西省忻州市偏关县楼沟乡曹家村中学2021年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.（2015?昌平区二模）如图（甲）所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=10：1，R1=R2=20Ω，C为电容器．已知加在原线圈两端的正弦式交变电流的电压随时间变化的规律如图（乙）所示，则（）A．交流电的频率为100HzB．副线圈中交流电压表的示数为20VC．电阻R1消耗的电功率为20WD．通过R2的电流始终为零参考答案：C变压器的构造和原理；电功、电功率．解：A、根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02s、频率为50赫兹，故A错误；B、由图乙可知原线圈最大电压为Um=200V，有效值为200V，再根据原副线圈的电压之比等于匝数之比可知副线圈电压的为20V，电表读数为有效值，故为20V，故B错误；C、根据正弦交流电的峰值和有效值关系并联电路特点可知电阻R1的电功率P==W=20W，故C正确；D、因为电容器有通交流、阻直流的作用，则有电流通过R2和电容器，即电流不为零，故D错误；故选：C2.如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈，则流过灵敏电流计的感应电流方向是（）A．先向左，再向右 B．先向右，再向左C．始终向右 D．始终向左参考答案：A【考点】楞次定律．【分析】楞次定律的内容：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流磁通量的变化．根据楞次定律判定感应电流的方向，从而即可求解．【解答】解：条形磁铁从左向右进入螺线管的过程中，原磁场方向向左，且磁通量在增加，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向右，由安培定则，知感应电流的方向顺时针方向，即向左．条形磁铁从左向右离开螺线管的过程中，原磁场方向向左，且磁通量在减少，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向左，由安培定则，知感应电流的方向逆时针方向，即向右，故A正确，BCD错误．故选：A．3.在离地高度为2m处，将质量为2kg的小球以一定初速度水平抛出，则小球从抛出到落地的过程中重力做的功是：(g取10N/kg)

A．10J

B．20J

C．30J

D．40J

参考答案：D略4.（单选）小明想推动家里的衣橱，但使出了吃奶的力气也推不动，他便想了个妙招，如图所示，用A、B两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱被推动了．下列说法中正确的是（）A．这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱B．这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力C．A、B板的夹角应该尽可能小，才能推动衣橱D．这不可能，A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力参考答案：B解析：首选开始小明是推不动衣橱的，但是小明的推力与他自身的重力没什么关系．如图，

小明的重力可以分解成沿A，B俩个方向的力，由于底角较小，所以A，B方向的力会很大．

A对衣橱的力可以分解成水平方向和垂直方向的力，而水平方向的力有可能大于小明重力，．故选：B．5.（多选题）如图所示，匀强电场中某电场线上的两点A、B相距0.2m，正电荷q＝106C，从A移到B，电场力做功为2×106J，则()A．该电场的场强为10V/m

B．该电场的场强方向由A指向BC．A、B间的电势差为10V

D．B点的电势比A点的高参考答案：AB试题分析：根据电场力做功的公式W=qU得，故C错误．根据匀强电场两点电势差和电场强度的公式U=Ed得．故A正确．UAB=φA-φB=2v，所以B点的电势比A点的低，沿着电场线电势一定降低，所以电场的方向由A向B，故B正确，D错误．故选AB.考点：电场力的功与电势差的关系二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图为氢原子的能级图，一群氢原子在n=4的定态发生跃迁时，能产生

种不同频率的光，其中产生的光子中能量最大是

ev参考答案：6、

12．75ev7.如图所示，质量为m、边长为l的等边三角形ABC导线框，在A处用轻质细线竖直悬挂于质量也为m、长度为L的水平均匀硬杆一端，硬杆另一端通过轻质弹簧连接地面，离杆左端L/3处有一光滑固定转轴O。垂直于ABC平面有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，当在导线框中通以逆时针方向大小为I的电流时，AB边受到的安培力大小为________，此时弹簧对硬杆的拉力大小为________。参考答案：BIl；mg/4。 8.在2010年上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界。若风洞内总的向上的风速风量保持不变，让质量为m的表演者通过调整身姿，可改变所受的向上的风力大小。假设人体受风力大小与正对面积成正比，水平横躺时受风力面积最大，人体站立时受风力面积为水平横躺时的1/8；当受风力面积是最大值的一半时，恰好可以静止或匀速漂移。风洞内人体可上下移动的总高度AC为H。人体原静止于最高点A，某时刻开始，先以最大加速度匀加速下落，经过某处B后，再以能达到的另一最大加速度匀减速下落，刚好能在最低点C处减速为零，则：（1）BC的距离为

。（2）由B至C过程中表演者克服风力做的功为

。参考答案：9.如图所示为ABC是三角形玻璃砖的横截面，∠ABC=90°，∠BAC=30°，一束平行于AB的光束从AC边射入玻璃砖，EF是玻璃砖中的部分光路，且EF与AC平行，则玻璃砖的折射率为

，光束

（填“能”或“不能”）从E点射出玻璃砖。参考答案：，能；10.（2分）甲、乙、两辆汽车的质量之比是1:2，如果它们的动能相等，且轮胎与水平地面之间的动摩擦因数都相等,则它们关闭发动机后滑行距离之比是______。参考答案：

2:111.如图所示，实线为一列简谐波在t＝0时刻的波形，虚线表示经过Dt＝0.2s后它的波形图，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），则这列波传播速度可能值v＝________________；这列波的频率可能值f＝________________。参考答案：向右0.25m/s，向左0.35m/s；向右6.25Hz，向左8.75Hz。

12.像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图2所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图所示装置测量滑块和长1m左右的木块间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤，让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为0.05s和0.02s，挡光片的宽度d=1．0cm。（1）滑块通过光电门1的速度v1=

m/s，滑块通过光电门2的速度v2=

m/s。若光电门1、2的距离为L=21．0cm，则滑块的加速度为

m/s2。（2）若仅提供一把米尺，已知当地的重力加速度为g，为完成测量，除了研究v1．v2和两个光电门之间的距离L外，还需测量的物理量是

（说明各量的物理意义，同时指明代表物理量的字母）。（3）用（2）中各物理量求解动摩擦因数的表达μ=

（用字母表示）。参考答案：①0.2m/s；

0.5m/s

0.5m/s2；

②P点离桌面的距离h、重锤在桌面上所指的点与Q点距离a、斜面的长度b（3）Ks5u13.在匀强电场中建立空间坐标系O﹣xyz，电场线与xOy平面平行，与xOz平面夹角37°，在xOz平面内有A、B、C三点，三点连线构成等边三角形，其中一边与Ox轴重合．已知点电荷q=﹣1.0×10﹣8C在A点所受电场力大小为1.25×10﹣5N；将其从A点移到B点过程中克服电场力做功2.0×10﹣6J，从B点移到C点其电势能减少4.0×10﹣6J，则A、B、C三点中电势最高的点是

点，等边三角形的边长为

m．（cos37°=0.8，sin37°=0.6）参考答案：C；0.4．【考点】电势差与电场强度的关系；匀强电场中电势差和电场强度的关系．【分析】根据电场力做功正负分析电势能的变化，结合推论：负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，分析电势的高低．由电场力做功公式求等边三角形的边长．【解答】解：将负点电荷从A点移到B点过程中克服电场力做功2.0×10﹣6J，电势能增大2.0×10﹣6J，从B点移到C点其电势能减少4.0×10﹣6J，所以C点的电势能最小，由推论：负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，则C点的电势最高．由于点电荷从B移动到C电势能变化量最大，由等边三角形的对称性可知，BC边应与x轴重合，设等边三角形的边长为L．从B点移到C点电场力做功W=4.0×10﹣6J已知点电荷q=﹣1.0×10﹣8C在A点所受电场力大小为F=1.25×10﹣5N，由W=FLcos37°得L===0.4m故答案为：C；0.4．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量:(1)旋动部件________，使指针对准电流的"0"刻线。(2)将K旋转到电阻挡"×l00"的位置。(3)将插入"十"、"－"插孔的表笔短接，旋动部件_____，使指针对准电阻的______(填"0刻线"或"∞刻线")。(4)将两表笔分别与侍测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_______的顺序避行操作，再完成读数测量。A．将K旋转到电阻挡"×1k"的位置

B．将K旋转到电阻挡"×10"的位置C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准参考答案：⑴S；

（3）T,

0刻线；（4）ADC15.某同学利用弹簧秤和刻度尺来探究一条橡皮筋弹力和伸长量之间的关系，实验时使用了一条拉伸后粗细会明显变化的橡皮筋．（1）图甲量程为2.5N的弹簧秤的读数为1.30N，（2）该同学将实验的数据画在坐标纸，如图乙所示，根据实验结果，下列说法正确的是BCA．数据点基本分布在一条直线上，说明橡皮筋的弹力与形变量的关系遵循胡克定律B．该橡皮筋形变量越大，越容易拉伸C．橡皮筋的弹力与伸长量的比值变化可能是橡皮筋横截面（粗细）大小变化引起D．橡皮筋的弹力与伸长量的比值变化肯定是该同学的实验操作不规范引起的．参考答案：考点：探究弹力和弹簧伸长的关系．专题：实验题；弹力的存在及方向的判定专题．分析：先得出弹簧秤的每格表示的大小，从而正确地读数读数．根据实验的原理确定操作步骤是否正确．解答：解：（1）弹簧秤每格为0.5N，则读数为1.30N．（2）A、该图的力与形变量的关系图线不是倾斜的直线，不能说明橡皮筋的弹力与形变量的关系遵循胡克定律．故A错误．B、由图可以看出，形变量较大时，变化相同的形变量，弹力的变化较小，知橡皮筋形变量越大，越容易拉伸．故B正确．C、伸长量越大，弹簧越容易拉伸，则劲度系数越小，可知橡皮筋的弹力与伸长量的比值变化可能是橡皮筋横截面（粗细）大小变化引起．故C正确，D错误．故选：BC．故答案为：（1）1.30，（2）BC．点评：解决本题的关键掌握弹簧秤的读数方法，注意最小刻度．会根据图线分析出劲度系数的变化，知道图线的斜率表示弹簧的劲度系数．四．计算题四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如甲图所示，间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上．在MNPQ矩形区域内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在CDEF矩形区域内有方向垂直于斜面向下的磁场，磁感应强度Bt随时间t变化的规律如乙图所示，其中Bt的最大值为2B．现将一根质量为M、电阻为R、长为L的金属细棒cd跨放在MNPQ区域间的两导轨上并把它按住，使其静止．在t=0时刻，让另一根长也为L的金属细棒ab从CD上方的导轨上由静止开始下滑，同时释放cd棒．已知CF长度为2L，两根细棒均与导轨良好接触，在ab从图中位置运动到EF处的过程中，cd棒始终静止不动，重力加速度为g；tx是未知量．求：（1）通过cd棒的电流，并确定MNPQ区域内磁场的方向；（2）当ab棒进入CDEF区域后，求cd棒消耗的电功率；（3）求ab棒刚下滑时离CD的距离．参考答案：【考点】：导体切割磁感线时的感应电动势；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用；点电荷的场强；法拉第电磁感应定律；楞次定律；电磁感应中的能量转化．【专题】：压轴题；电磁感应——功能问题．【分析】：导体棒在重力作用下切割磁感线，由法拉第电磁感应定律求出产生感应电动势大小，由右手定则来判定闭合电路出现感应电流方向，由左手定则来根据cd导体棒受到安培力来确定所处的磁场方向．当ab棒进入CDEF区域后，磁场不变，则电路中电流恒定，由电流与电阻可求出cd棒消耗的电功率．ab进入CDEF区域前只受重力和支持力作用做匀加速运动，进入CDEF区域后将做匀速运动，tx之前由法拉第电磁感定律求出感生电动势，之后求出动生电动势．两者相等下，可求出ab棒刚下滑时离CD的距离．：解：（1）如图示，cd棒受到重力、支持力和安培力的作用而处于平衡状态由力的平衡条件有BIL=Mgsinθ得I=上述结果说明回路中电流始终保持不变，而只有回路中电动势保持不变，才能保证电流不变，因此可以知道：在tx时刻ab刚好到达CDEF区域的边界CD．在0～tx内，由楞次定律可知，回路中电流沿a