山西省忻州市忻府区三交镇三交中学2021年高三物理模拟试题含解析

山西省忻州市忻府区三交镇三交中学2021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.(多选题)如图所示，一质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧一端固定于O点，另一端与该小球相连。现将小球从A点由静止释放，沿竖直杆运动到B点，已知OA长度小于OB长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹力大小相等。在小球由A到B的过程中（包括A、B两位置）（

）A．加速度等于重力加速度ｇ的位置有两个B．弹簧弹力的功率为零的位置有两个C．弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功D．弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离等于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离参考答案：AC2.下列说法正确的是

（

）

A．话筒是一种常用的声电传感器，其作用是将电信号转换为声音信号B．楼道里的灯只有天黑时出现声音才亮，说明它的控制电路中只有声电传感器C．电子秤所使用的测力装置能将受到的压力大小的信息转化为电信号D．光敏电阻能够把光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量参考答案：答案：CD3.如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F。此时（

）

A．电阻R1消耗的热功率为Fv／3

B．电阻R1消耗的热功率为Fv／6C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ

D．整个装置消耗的机械功率为（F＋μmgcosθ）v参考答案：BCD4.下列说法中正确的是（）A.当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大B.气体压强的大小跟气体分子的平均动能有关，与分子的密集程度无关C.有规则外形的物体是晶体，没有确定的几何外形的物体是非晶体D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势参考答案：D试题分析：当分子间作用力表现为斥力时，分子间的距离增大，斥力做正功，分子势能减小，A错误；气体压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关．B错误；晶体分单晶体和多晶体，单晶体有规则的几何外形，而多晶体及非晶体没有；C错误；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，D正确；考点：考查了分子间的作用力，气体压强，晶体，液体表面张力5.已知水的折射率为1.33，一名潜水员自水下目测到立于船头的观察者距水面的距离为，而船头的观察者目测潜水员距水面深，则A．潜水员的实际深度大于，观察者实际高度大于B．潜水员的实际深度小于，观察者实际高度小于C．潜水员的实际深度大于，观察者实际高度小于D．潜水员的实际深度小于，观察者实际高度大于参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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：7.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

8.用原子核的人工转变方法可以将两个氘核聚变成一个氚核，其核反应方程是__________________________，在1kg氘核中含有的原子核的个数为____________．（阿伏加德罗常数为6.02×1023）

参考答案：

答案：

3.01×1026个9.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz。（1）通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_

_和

__之间某时刻开始减速．（2）计数点5对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a＝________m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值________(填“偏大”或“偏小”)．参考答案：(1)_6和7

，（2）0.99-1.02_m/s.(保留三位有效数字)（3）a＝2.0_m/s2，_偏大_。

解析：①从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；

②v5===1.00m/s

v6==m/s=1.16m/s

③由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据作差法得：

a==-2.00m/s2．

所以物块减速运动过程中加速度的大小为2.00m/s2

在减速阶段产生的加速度的力是滑动摩擦力和纸带受的阻力，所以计算结果比动摩擦因素的真实值偏大．

故答案为：故答案为：①6；7；②1.00；1.16；③2.00;偏大10.如图，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为mB=2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为－4kg·m/s。则左方是

球，碰撞后A、B两球速度大小之比为

。参考答案：A，2:5

11.“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图所示。(1)在平衡摩擦力后，挂上砝码盘，打出了一条纸带如图所示。计时器打点的时间间隔为0.02s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，该小车的加速度a＝______m/s2。(结果保留两位有效数字)(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：砝码盘中的砝码总重力F(N)00.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m·s－2)0.210.691.181.662.182.70某同学根据上面表格中的实验数据在坐标纸上作出a－F的关系图象，发现图线不通过坐标原点，请说明主要原因是什么？参考答案：(1)a＝0.16m/s2或者0.17m/s2；（2分）(2)未计入砝码盘的重力。12.（4分）如图所示，质量为m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上匀加速运动，a与水平方向的夹角为θ，则人所受的支持力大小为

，摩擦力大小为

。

参考答案：

mg＋masinθ

macosθ13.如图甲是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来(如图乙所示)．

⑴若图乙中示波器显示屏上横向的每大格(5小格)对应的时间为2.50×10－3s，则圆盘的转速为

r/s.(保留3位有效数字)⑵若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为

cm.(保留3位有效数字)参考答案：

90.9r/s、1.46cm三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示,在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜ABC(截面为正三角形)折射后分解为互相分离的a、b、c三种色光,分别照射到三块板上.则:（1）若将a、b、c三种色光分别通过某狭缝,则发生衍射现象最明显的是哪种色光?（2）若OD平行于CB,三棱镜对a色光的折射率na是多少?参考答案：（1）折射率最小的是c光,则它的波长最长,衍射现象最明显；（2）（1）由图知，三种色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小．则c的频率最小，波长最长衍射现象最明显。（2）若OD平行于CB,则折射角，三棱镜对a色光的折射率。15.（8分）请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？参考答案：①水的沸点随液面上方气压的增大而升高；②力的平衡；③压强；④熔点（熔化）。解析：高压锅是现代家庭厨房中常见的炊具之一，以物理角度看：高压锅从外形到工作过程都包含有许多的物理知识在里面．高压锅的基本原理就是利用增大锅内的气压，来提高烹饪食物的温度，从而能够比较快的将食物煮熟。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两根金属导轨平行放置形成倾角为37°的导轨平面，两导轨之间的距离L=0.5m，导轨上端连接一阻值为R=0.2Ω的电阻；质量为m=0.2kg、电阻r=0.2Ω的导体棒MN跨在两倾斜导轨上，与导轨和电阻形成闭合回路，MN与倾斜导轨之间的动摩擦因数为μ=0.5．两倾斜导轨下端通过一小段光滑圆弧与两平行光滑水平导轨相连．倾斜导轨平面内A1A2与A3A4之间存在匀强磁场Ⅰ，水平导轨平面内A5A6右侧存在匀强磁场Ⅱ，两磁场边界与导轨垂直，磁感应强度大小相等，方向均与所在位置的导轨平面垂直．MN初始位置与磁场边界A1A2的距离为x1=lm，将MN由静止释放，为保持导体棒在倾斜导轨上始终做匀加速运动，MN在磁场I运动的过程中需要对其施加一平行导轨平面的变力F．从导体棒进入磁场I开始计时，F随时间t变化的规律为F=0.2t+0.2（N），若导体棒停止运动时到A5A6的距离为X2=8m．M、N滑动过程中始终与导轨垂直且接触良好，除R和r外其余电阻均不计．取g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）MN进入磁场I时的速度大小；（2）磁场的磁感应强度B的大小；（3）MN的初始位置与水平轨道平面的高度差．参考答案：解：（1）进入磁场之前，对MN：mgsin37°﹣μmgcos37°=ma设进入磁场时的速度为，则解得：（2）导体棒刚进入磁场Ⅰ时F=BIL据题意：F=0.2N解得：B=0.4T（3）设导体棒沿倾斜导轨下滑的距离为x，到达导轨底端时的速度大小为，则：h=xsin37°进入磁场Ⅱ后速度为v时，由牛顿第二定律：由于导体棒进入磁场Ⅱ时的速度为，末速度为0，在磁场Ⅱ中发生的位移为，则：联立以上几式解得：h=2.4m答：（1）MN进入磁场I时的速度大小2m/s（2）磁场的磁感应强度B的大小0.4T；（3）MN的初始位置与水平轨道平面的高度差2.4m【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．【分析】（1）根据牛顿第二定律和运动学公式求MN进入磁场时的速度；（2）根据题意导体棒在倾斜导轨上始终做匀加速运动，所以导体棒刚进入磁场时受到的安培力和外力F相等；（3）根据匀加速直线运动的速度位移公式求出导体棒到达斜面底端的速度大小，进入磁场Ⅱ后，根据对极端时间运用牛顿第二定律列式，再利用累积法可求出MN的初始位置与水平轨道平面的高度差；17.一根长为的丝线吊着一质量为m，带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成370角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g)，求：

(1)匀强电场的电场强度的大小；(2)求小球经过最低点时丝线的拉力参考答案：

（1）以小球为研究对象，分析受力情况：重力mg、电场力qE、丝线的拉力FT，如图1所示，由平衡条件得：得（2）当电场方向变为向下后，小球受到的电场力竖直向下，向下做圆周运动，重力和电场力都做正功，由动能定理得解得小球经过最低点时，由重力、电场力和丝线的拉力的合力提供了向心力，如图2所示，根据牛顿第二定律得解得18.如图甲所示,两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U,两板间电场可看作均匀的,且两板外无电场,板长L=0.2m,板间距离d=0.2m．在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场,MN与两板中线OO′垂直,磁感应强度B=5×10-3T,方向垂直纸面向里．现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中,已知每个粒子速度v0=105m/s,比荷q/m=108C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的．(1)试求带电粒子射出电场