山西省忻州市庄磨中学2021-2022学年高三物理模拟试题含解析

山西省忻州市庄磨中学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）．（2010秋?温州期中）如图所示，小球沿斜面向上运动，依次经过a、b、c、d后到达最高点e．已知ab=bd=6m，bc=1m，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s，设小球经b、c时的速度分别为vb、vc，则（）A.a=1m/s2B.vc=3m/sC.vb=2m/sD.从d到e所用时间为4s参考答案：BD解：物体在a点时的速度大小为v0，加速度为a，则从a到c有xac=v0t1+at12即7=v0×2+×a×47=2v0+2a物体从a到d有xad=v0t2+at22即12=v0×4+a×163=v0+2a故a=﹣m/s2所以A错误；故v0=4m/s根据速度公式vt=v0+at可得vc=4﹣×2=3m/s故B正确．从a到b有vb2﹣va2=2axab解得vb=m/s故C错误．根据速度公式vt=v0+at可得vd=v0+at2=4﹣×4=2m/s则从d到e有﹣vd2=2axde则xde==4mvt=v0+at可得从d到e的时间tde=﹣=4s故D正确．故选：B、D．2.（多选）如图所示，在竖直平面内有一固定轨道，其中AB是长为R的粗糙水平直轨道，BCD是圆心为O、半径为R的3/4光滑圆弧轨道，两轨道相切于B点．在推力作用下，质量为m的小滑块从A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时即撤去推力，小滑块恰好能沿圆轨道经过最高点C。重力加速度大小为g，取AB所在的水平面为零势能面。则小滑块ADA．在AB段运动的加速度为2.5gB．经B点时加速度为零D′C．在C点时合外力的瞬时功率为mgD．上滑时动能与重力势能相等的位置在直径DD′上方参考答案：AD3.机场常用传送带为顾客运送行李或货物，在传送带运送货物过程中主要有水平运送和沿斜面运送两种形式，如图所示，a为水平传送带，b为倾斜传送带．当行李随传送带一起匀速运动时，下列几种判断中正确的是A．a情形中的物体所受的合力为零B．a情形中的物体受到重力、支持力和摩擦力作用C．b情景中的物体受到重力、支持力和摩擦力作用D．b情形中的物体所受支持力与重力是一对平衡力参考答案：AC4.电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备，电子感应加速器的基本原理如图所示，上下为电磁铁的两个磁极，磁极间有一个球形真空室，电子在真空室中做圆周运动，电磁铁线圈的电流方向如图所示，当线圈中的电流增强时，电子加速运动，则从上往下看A、感生电场为顺时针方向，电子做顺时针方向运动B、感生电场为顺时针方向，电子做逆时针方向运动C、感生电场为逆时针方向，电子做逆时针方向运动D、感生电场为逆时针方向，电子做顺时针方向运动参考答案：B5.(多选)下列说法正确的是__________A．相同频率的光照射到不同的金属上，逸出功越大，出射的光电子最大初动能越小B．钍核Th，衰变成镤核Pa，放出一个中子，并伴随着放出光子C．根据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子运动的加速度减小D．比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢靠，原子核越稳定参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在“探究加速度与力和质量的关系”的实验中我们采用的中学物理常用的实验方法是

，在研究加速度与力的关系时我们得到了如图所示的图像，图像不过原点原因是

。参考答案：控制变量法

没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够7.如图所示，质量为m、带电量为q的负点电荷A仅在磁场力作用下以速度v在磁感强度为B的匀强磁场中沿顺时针方向作匀速圆周运动，则磁场方向垂直于纸面向_____（选填“里”或“外”），电荷A作圆周运动的半径r=__________。参考答案：答案：里，8.某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器（其打点时间间隔为0.02s）；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定)。乙在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。(长度单位：cm)请你分析纸带数据，回答下列问题：（结果保留两位有效数字）①该电动小车运动的最大速度为_______m/s；②该电动小车的额定功率为________W。参考答案：①1.5（3分）

②1.2（9.在某些恒星内部，3个α粒子可以结合成一个核，已知核的质量为1.99302×10-26kg，α粒子的质量为6.64672×10-27kg，真空中光速c=3×108m/s，这个核反应方程是

，这个反应中释放的核能为

（结果保留一位有效数字）。参考答案：3

(2分)

9×10-13J10.有一个电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA，要把它改装成量程0-3V的电压表，要与之

串联（选填“串联”或“并联”）一个

9Ω的电阻？改装后电压表的内阻是

1000Ω。参考答案：串联９９０１０００11.如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆有时将同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机太阳能电池组件其他元件最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W蓄电池500Ah-12V最小充电风速2.0m/s最大限制风速12.0m/s太阳能转化效率15%大功率LED路灯80W-12V最大输出功率400W如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要______________m2。

当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电能由20%充至90%所需时间为______________h；参考答案：1，84

12.设地球的半径为R0，质量为m的卫星在距地面2R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则卫星的加速度为

，卫星的周期为

。参考答案：1

0.16

13.将一质量为0.2kg的小球在空中静止释放，其离地高度与时间的关系，式中以m为单位，以s为单位。则小球0.4末下落高度为

m，空气阻力大小为___

N。（g取10m/s2[LU24]

）参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用图示装置测定重力加速度，所用的交流电的频率为50HZ，在所选的纸带中选取某点为O计数点，然后每5个点取一个计数点，所有的测量数据及其标记如图所示，该同学用以下两种方法处理数据，（T为相邻的两个计数点的时间间隔）方法A：由取平均值方法B：由取平均值从处理数据的方法上看，在S1、S2、S3、S4、S5、S6中，对实验结果起作用的，方法A中有

；方法B中有

；因此，选择方法

更合理，这样可以减小实验的

（系统或偶然）误差。本实验误差的主要来源有（试举出两条）①

②

。参考答案：S1和S6；S1、S2、S3、S4、S5、S6；B；偶然误差①空气阻力②纸带和限位孔之间的摩擦力。15.如图甲所示，为某同学测绘额定电压为2．5V的小灯泡的I-U特性曲线的实验器材．（1）根据实验原理，用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路连接完整．（2）开关S闭合之前，图甲中滑动交阻器的滑片应该置于____端（选填“A”、“B”或“AB中间”）（3）实验中测得有关数据如下表：U/V0.400.801.201.602.002.402.80I/A0.100.160.200.230.250.260.27根据表中的实验数据，在图乙中画出小灯泡的I-U特性曲线，（4）若已知小灯泡灯丝在27℃时电阻值约为1.5，井且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比，试估算该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为____

℃（保留三位有效数字）．参考答案：⑴.如下图（3分）⑵.A（3分）⑶如下图（3分）⑷1.58×103～1.65×103°C（3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.14．（12分）如图所示，半径为R的光滑半圆轨道ABC与倾角为=37°的粗糙斜面轨道DC相切于C，圆轨道的直径AC与斜面垂直．质量为m的小球从A点左上方距A高为h的斜面上方P点以某一速度水平抛出，刚好与半圆轨道的A点相切进入半圆轨道内侧，之后经半圆轨道沿斜面刚好滑到与抛出点等高的D处.已知当地的重力加速度为g，取，，，不计空气阻力，求：

（1）小球被抛出时的速度v0；

（2）小球到达半圆轨道最低点B时，对轨道的压力大小；

（3）小球从C到D过程中摩擦力做的功W.参考答案：解：（1）小球到达A点时，速度与水平方向的夹角为，如图所示.则有

①

由几何关系得

②得

③（2）A、B间竖直高度

④设小球到达B点时的速度为v，则从抛出点到B过程中有

⑤在B点，有

⑥解得

⑦由牛顿第三定律知，小球在B点对轨道的压力大小是5.6mg

⑧(3)小球沿斜面上滑过程中摩擦力做的功等于小球做平抛运动的初动能，有

17.如图所示，A、B两球质量均为m，其间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态（A、B两球与弹簧两端接触但不连接）．弹簧的长度、两球的大小均忽略,整体视为质点,该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑，滑至最低点时，解除对弹簧的锁定状态之后,B球恰好能到达轨道最高点，求：①小球B解除锁定后的速度②弹簧处于锁定状态时的弹性势能参考答案：①小球B解除锁定后，到轨道最高点的速度为v，则有

②设Ａ、Ｂ系统滑到圆轨道最低点时锁定为，根据机械能守恒得

解除弹簧锁定后Ａ、Ｂ的速度分别为，弹性势能为E弹，则有

解得：

18.如图所示，一个半径为R、内侧光滑的圆形轨道平放于光滑水平面上并被固定，其圆心为O．有a、b两个可视为质点的小球，分别静止靠在轨道内侧、直径AB的两端，两球质量分别为ma=4m和mb=m．现给a球一个沿轨道切线方向的水平初速度v0，使其从A向B运动并与b球发生弹性碰撞，已知两球碰撞时间极短，求两球第一次碰撞和第二次碰撞之间的时间间隔．参考答案：解：a球与b球在B点第一次相碰，两球组成的系统合外力为零，碰撞过程中动量守恒，以逆时针方向为正方向，设第一次碰后a、b的速度分别为