山西省忻州市原平唐林中学2021-2022学年高三物理模拟试题含解析

山西省忻州市原平唐林中学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.（多选）如图甲所示，在虚线所示的区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场变化规律如图乙所示，面积为S的单匝金属线框处在磁场中，线框与电阻R相连．若金属框的电阻为，则下列说法正确的是（）A．流过电阻R的感应电流由a到bB．线框cd边受到的安培力方向沿纸面向上C．感应电动势大小为D．ab间电压大小为参考答案：【考点】：法拉第电磁感应定律；安培力．【专题】：电磁感应与电路结合．【分析】：线圈平面垂直处于匀强磁场中，当磁感应强度随着时间均匀变化时，线圈中的磁通量发生变化，从而导致出现感应电动势，产生感应电流．由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小．再由闭合电路的殴姆定律可求出电流大小，从而得出电阻R两端的电压，再由楞次定律判定感应电流方向，最后由左手定则来确定安培力的方向．：解：A、由楞次定律可得：感应电流的方向为逆时针，所以通过R的电流方向为a→b，故A正确；B、根据左手定则可知，线框cd边受到的安培力方向向下，故B错误；C、穿过线圈的感应电动势为E=N=?S=，故C错误；D、由闭合电路殴姆定律可得：I=，那么R两端的电压为U=IR=，故D正确；故选：AD．【点评】：由法拉第电磁感应定律求出感应电流的大小，而感应电流的方向则由楞次定律判定，及左手定则确定安培力的方向，同时穿过磁通量发生变化的线圈相当于电源，所以电源内部（线圈）电流方向是负极到正极．2.下列关于核反应及其说法中正确的是A．铀核裂变的核反应是：B.经过6次α衰变和4次β衰变后成为稳定的原子核C．压力和温度对放射性元素衰变的快慢具有一定的影响D．在α粒子散射的实验中，绝大多数α粒子几乎直线穿过金箔，这可以说明金原子内部绝大部分是空的参考答案：BD解析：A项虽然符合核电荷数和质量数守恒，但是公式必须以客观实际为依据，铀核裂变需要慢中子引发，核反应方程为；B项根据电荷数与质量数守恒判断正确；放射性元素衰变的半衰期取决于原子核本身，与外界条件无关，C项错；D项复合物理事实，正确。3.某欧式建筑物屋顶为半球形，一警卫人员为执行特殊任务，必须冒险在半球形屋顶上向上缓慢爬行（如图2），他在向上爬的过程中 （

）

A．屋顶对他的支持力变大 B．屋顶对他的支持力变小

(图2) C．屋顶对他的摩擦力变大

D．屋顶对他的摩擦力变小

参考答案：AD4.（多选）图示为由粗细均匀的细玻璃管弯曲成的“双U形管”，a、b、c、d为其四段竖直的部分，其中a、d上端是开口的，处在大气中．管中的水银把一段气体柱密封在b、c内，达到平衡时，管内水银面的位置如图所示．现缓慢地降低气柱中气体的温度，若c中的水银面上升了一小段高度△h，则（）A．b中的水银面也上升△hB．b中的水银面也上升，但上升的高度小于△hC．气柱中气体压强的减少量等于高为2△h的水银柱所产生的压强D．气柱中气体压强的减少量等于高为△h的水银柱所产生的压强参考答案：考点：理想气体的状态方程；封闭气体压强．专题：理想气体状态方程专题．分析：假设cd中水银面高度差为h，则封闭气体压强为P=P0﹣h；同理求解出封闭气体压强与ab管中水银面的高度差关系；然后就可以得到两个高度差的关系．解答：解：假设cd中水银面高度差为h，则封闭气体压强为P=P0﹣h；假设ab中水银面高度差为h′，则封闭气体压强为P=P0﹣h′；故h=h′；C、D、若c中的水银面上升了一小段高度△h，则d中水银面下降△h，高度差增加2△h，故气体压强变为P′=P﹣2△h，故C正确，D错误；A、B、若c中的水银面上升了一小段高度△h，气体压强变为P′=P﹣2△h，减小，故b管中水银面上升，平衡时，有：P′=P﹣2△h′，故△h′=△h，故A正确，B错误；故选AC．点评：本题关键封闭气体压强与大气压强的关系，结合实际图形分析即可．5.宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，已观测到稳定的三星系统存在形式之一是：三颗星位于同一直线上，两颗环绕星围绕中央星在同一半径为R的圆形轨道上运行，设每个星体的质量均为M，则（

）A．环绕星运动的线速度为

B．环绕星运动的线速度为C．环绕星运动的周期为

D．环绕星运动的周期为参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，是在某实验过程中打出的一条纸带，根据纸带可以判断或计算出：（1）若O端与运动物体相连，其中的D-H段，表示物体在做

运动；（2）如果这是在“探究做功与速度变化关系”的实验中打出的纸带，则需要计算纸带中

段的速度，大小为

m/s（结果保留两位有效数字）。参考答案：（1）匀减速直线

（2分，只答减速运动给1分）（2）OC（2分）1.5m/s（2分）7.如图所示，一个硬质圆环竖直放置在地面上，两根轻杆OA、OB一端由铰链（图中未画出）连接在圆环圆心O处，另一端也由铰链分别连接在圆环A、B两点。重物G由一根轻绳OC悬挂在O点。开始时，轻杆OA水平，OB与OA夹角为150°。若从图示位置将圆环顺时针缓慢旋转90°，杆OA对O点的作用力大小变化情况是____________；若从图示位置将圆环逆时针缓慢旋转90°，杆OB对O点的作用力大小变化情况是____________（均选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。参考答案：先变大后变小；一直变小。8.（10分）（1）如图所示，把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接触水面，如果你想使玻璃板离开水面，必须用比玻璃板重力的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子间存在作用。（2）往一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色，这一现象在物理学中称为现象，是由于分子的而产生的，这一过程是沿着分子热运动的无序性的方向进行的。参考答案：答案：（1）大（2）引力

（2）扩散

无规则运动

熵增加解析：本题只有一个难点，即“无序”性。自然发生的事情总是向无序性增大的方向发展。9.如图所示，一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经实践t力F做功为60J，此后撤去力F，物体又经过时间t回到出发点，若以地面为零势能面，物体回到出发点的动能为

▲

；撤去力F时物体的重力势能为

▲

。参考答案：10.如图甲所示，在一端封闭，长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动，假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内任意1s内上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，从出发点开始在第1s内、第2秒内、第3秒内、第4秒内通过的水平位移依次是2.5cm．7.5cm．12.5cm．17.5cm，图乙中y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t=0时蜡块位于坐标原点，（1）请在图乙中画出蜡块4s内的轨迹；（2）玻璃管向右平移的加速度a=

m/s2；（3）t=2s时蜡块的速度v2=

m/s（保留到小数点后两位）参考答案：解：（1）依据运动的合成法则，则蜡块4s内的轨迹，如下图所示：（2）蜡块在水平方向做匀加速运动，每相邻1秒位移差值△x=7.5﹣2.5=12.5﹣7.5=17.5﹣12.5=5（cm）△x=at2则加速度a==5×10﹣2m/s2（3）竖直方向上的分速度vy==0.1m/s水平分速度vx=at=0.1m/s根据平行四边形定则得，v==m/s=0.14m/s故答案为：（1）如图所示；（2）5×10﹣2；（3）0.14．11.（1）完成核反应方程：Th→Pa+．（2）Th衰变为Pa的半衰期是1.2min，则64gTh经过6min还有2g尚未衰变．参考答案：解：根据质量数和电荷数守恒可知90234Th衰变为91234Pa时，放出的是电子；剩余质量为：M剩=M×（）n，经过6分钟，即经过了5个半衰期，即n=5，代入数据得：还有2克没有发生衰变．故答案为：，212.质量为20kg的小孩，平推一质量为4kg的物体使它得到对地4m/s的速度，若小孩靠着墙，则小孩做功为___________，若小孩站在光滑的冰面上，则小孩做的功将是_________。参考答案：32J，38.4J13.用M表示地球质量，R表示地球半径，T表示地球自转周期，G表示万有引力常量，则地面上物体的重力加速度为g=

，地球同步卫星的轨道高度为h=

．参考答案：；﹣R．【考点】同步卫星．【分析】根据已知量，地球表面的物体受到的重力等于万有引力可求出近地轨道处的重力加速度；地球的同步卫星的万有引力提供向心力，可以求出地球同步卫星的高度．【解答】解：地球表面的物体受到的重力等于万有引力，有：=mg

解得：g=，地球的同步卫星的万有引力提供向心力：=m解得：r=那么地球同步卫星的轨道高度为：h=﹣R；故答案为：；﹣R．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间．参考答案：（1）16m（2）8s(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此时汽车A的位移xA＝vAt＝12m；汽车B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B两汽车间的最远距离Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5s

运动的位移x′B＝＝25m汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝vAt1＝20m

此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽车A需要再运动的时间t2＝＝3s

故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8s15.如图甲所示，将一质量m=3kg的小球竖直向上抛出，小球在运动过程中的速度随时间变化的规律如图乙所示，设阻力大小恒定不变，g=10m/s2，求（1）小球在上升过程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此时离抛出点的高度h．参考答案：（1）小球上升过程中阻力f为5N；（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．专题： 牛顿运动定律综合专题．分析： （1）根据匀变速直线运动的速度时间公式求出小球上升的加速度，再根据牛顿第二定律求出小球上升过程中受到空气的平均阻力．（2）利用牛顿第二定律求出下落加速度，利用运动学公式求的速度和位移．解答： 解：由图可知，在0～2s内，小球做匀减速直线运动，加速度大小为：由牛顿第二定律，有：f+mg=ma1代入数据，解得：f=6N．（2）2s～4s内，小球做匀加速直线运动，其所受阻力方向与重力方向相反，设加速度的大小为a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依据图象可知，小球在4s末离抛出点的高度：．答：（1）小球上升过程中阻力f为5N；（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m点评： 本题主要考查了牛顿第二定律及运动学公式，注意加速度是中间桥梁四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一个质量为m的小球由两根细绳拴在竖直转轴上的A、B两处，AB间距为L，A处绳长为L，B处绳长为L，两根绳能承受的最大拉力均为2mg，转轴带动小球转动。则：（1）当B处绳子刚好被拉直时，小球的线速度v多大？（2）为不拉断细绳，转轴转动的最大角速度多大？（3）若先剪断B处绳子，让转轴带动小球转动，使绳子与转轴的夹角从45°开始，直至小球能在最高位置作匀速圆周运动，则在这一过程中，小球机械能的变化为多大？参考答案：解：（1）B处绳被拉直时，绳与杆夹角＝45°，

，（1分），

（1分）∴（2分）

（2）此时，B绳拉力为TB＝2mg，A绳拉力不变，

，（1分）

（2分）∴ （2分） （3）小球在最高位置运动时，，，＝60°，（2分），

（2分）

得：

（2分）

（2分）∴（2分）17.（13分）如图所示，一块质量为M，长为L的均质板放在很长的光滑水平桌面上，板的左端有一质量为m的小物体（可视为质点），物体上连接一根很长的轻质细绳，细绳跨过位于桌边的定滑轮。某人以恒定的速率v向下拉绳，物体最多只能到达板的中点，而板的右端尚未到达桌边定滑轮处，求：（1）物体刚到达板中点时板的位移。（2）若板与桌面之间有摩擦力，为使物体能到达板的右端，木板未达到滑轮处，板与桌面之间的动摩擦因数的范围。（3）若板与桌面之间的摩擦因数取（2）中的最小值，在物体从板的左端运动到右端的过程中，人对绳的力做的功。（忽略滑轮处的摩擦）参考答案：解析：（1）根据位移关系①，且，

因，所以②，

解①②得，，，由，

而得，

即物体刚到达板中点时板的位移为。

（2）根据位移关系，

得，，由，

得，，故板与桌面之间的动摩擦因数

。

（3）根据，

人对绳的力做的功为2。18.如图所示，水平虚线X下方区域分布着方向水平、垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，整个空间存在匀强电场（图中未画出）。质量为m，电荷量为+q的小球P静止于虚线X上方A点，在某一瞬间受到方向竖直向下、大小为I的冲量作用而做匀速直线运动。在A点右下方的磁场中有定点