山西省朔州市城关乡照什八庄中学2021年高三物理模拟试题含解析

山西省朔州市城关乡照什八庄中学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1.2011年9月29日晚21时16分，我国将首个目标飞行器天宫一号发射升空，它将在两年内分别与神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船对接，从而建立我国第一个空间实验室。假如神舟八号与天宫一号对接前所处的轨道如图甲所示，图乙是它们在轨道上即将对接时的模拟图。当它们处于图甲所示的轨道运行时，下列说法正确的是A．神舟八号的加速度比天宫一号的大

B．神舟八号的运行速度比天宫一号的小C．神舟八号的运行周期比天宫一号的长

D．神舟八号通过加速后变轨可实现与天宫一号对接参考答案：AD2.甲、乙两质点自同一地点沿同一直线运动，其v﹣t图象如图所示．下列说法正确的是（）A．第1s末，两质点相遇B．第2s末，甲的加速度方向发生改变C．第4s末，两质点相距20mD．0～2s内，两质点间的距离越来越大参考答案：C【考点】匀变速直线运动的图像．【专题】定性思想；推理法；运动学中的图像专题．【分析】在速度﹣时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；斜率表示加速度，加速度向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负．【解答】解：A、甲、乙两个物体从同一地点沿同一方向做直线运动，当位移相等时，两者相遇．根据速度图象与坐标轴围成面积表示位移，可知，在t=1s时，甲的位移大于乙的位移，没有相遇．故A错误．B、速度图象的斜率表示加速度，则甲做匀变速直线运动，加速度一直没有变．故B错误．C、根据速度图象与坐标轴围成面积表示位移可知，0﹣4s内甲的位移为0，回到出发点，乙的位移x=5×4=20m，所以第4s末，两质点相距20m．故C正确．D、0～1s内，甲的速度大于乙的速度，距离越来越大，1﹣2s内甲的速度小于乙的速度，距离越来越小，故D错误．故选：C3.如图所示，有一圆筒形绝热容器，用绝热且具有一定质量的活塞密封一定量的理想气体，不计活塞与容器之间的摩擦．开始时容器直立在水平桌面上，容器内气体处于状态a，然后将容器缓慢平放在桌面上，稳定后气体处于状态b．下列说法正确的是（）A．与a态相比，b态气体分子间作用力较小B．与a态相比，b态气体的温度较低C．a、b两态的气体分子对活塞的压力相等D．a、b两态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数相等参考答案：B【考点】理想气体的状态方程；气体压强的微观意义．【分析】根据热力学第一定律，结合体积的变化，得出气体内能的变化，从而得出温度的变化，得出分子平均动能的变化．压强越大，单位时间内撞击单位面积上气体分子数越多．【解答】解：A、气体分子间的距离较大，分子间的斥力可以忽略，故A错误．B、设活塞的质量为m，由图可知，a气体的压强：，b气体的压强等于大气压强P0；根据理想气体的状态方程：可知气体的压强减小时，气体的体积增大；根据热力学第一定律知，气体对外界做功，由于容器绝热，没有吸放热，可知内能减小，气体的温度降低，故B正确．C、气体的压强减小时，a态时气体分子对活塞的压力大．故C错误．D、b态下气体的压强减小，则单位时间内撞击活塞的分子个数较少，故D错误．故选：B4.(单选)某电视台每周都有棋类节目，如棋类授课和评析，他们的棋盘都是竖直放置的，棋盘上布有磁铁，而每个棋子都是一个小磁铁，关于棋盘和棋子有下列几种说法：①小棋子共受四个力的作用②每个棋子的质量肯定都有细微的差异，所以不同的棋子所受的摩擦力不同③棋盘面应选取相对粗糙的材料④如果某个棋子贴不上棋盘，总会滑落，肯定是其质量偏大以上说法中正确的是 A．①②④

B．①②③

C．①③④

D．②③④参考答案：B5.质量为m、电量为e的电子的初速为零，经电压为U的加速电场加速后进入磁感应强度为B的偏转磁场（磁场方向垂直纸面），其运动轨迹如图所示，则A．加速电场的场强方向竖直向上B．偏转磁场的磁场方向垂直纸面向里C．能求出电子经加速电场加速后，开始进入磁场时的动能D．能求出电子在磁场中所受的洛伦兹力的大小参考答案：答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜，使滑块和导轨间的摩擦几乎为零，如图所示，让滑块从气垫导轨是某一高度下滑，滑块上的遮光片的宽度为s，当遮光片通过电门时与光电门相连的数字毫秒器显示遮光时间为t，则庶光片通过光电门的平均速度为v=

（1）关于这个平均速度，有如下讨论：

A．这个平均速度不能作为实验中遮光片通过光电门时滑块的瞬时速度

B．理论上，遮光片宽度越窄，遮光片通过光电门的平均越接近瞬时速度

C．实验中所选遮光片并非越窄越好，还应考虑测量时间的精确度，遮光片太窄，时间测量精度就会降低，所测瞬时速度反而不准确

D．实验中，所选遮光片越宽越好，这样时间的测量较准，得到的瞬时速度将比较准确，这些讨论中，正确的是：

；

（2）利用这一装置可验证机械能守桓定律。滑块和遮光片总质量记为M（kg），若测出气垫导轨总长L0、遮光片的宽度s，气垫导轨两端到桌面的高度差h、滑块从由静止释放到经过光时门时下滑的距离L和遮光时间t，这一过程中：滑块减少的重力势能的表达式为：

，滑块获得的动能表达式为：

；参考答案：（1）BC

（2）

知道光电门测量滑块瞬时速度的原理，能根据已知的运动学公式求出速度进而计算物体的动能是解决本题的关键。7.下列核反应中，X1是

、X2是

，其中发生核裂变反应的是

。①

②

参考答案：中子、氘核8.波速相等的两列简谐波在x轴上相遇，一列波（虚线）沿x轴正向传播，另一列波（实线）沿x轴负向传播。某一时刻两列波的波形如图所示，两列波引起的振动在x=8m处相互__________（填“加强”或“减弱”），在x=10m处相互__________（填“加强”或“减弱”）；在x=14m处质点的振幅为________cm。参考答案：

(1).加强

(2).减弱

(3).2【详解】两列波在x=8m处引起的振动都是方向向下，可知此位置的振动是加强的；在x=10m处是峰谷相遇，可知此位置振动减弱；在x=14m处也是峰谷相遇，振动减弱，则质点的振幅为。9.在研究电磁感应现象实验中(1)下图给出了可供使用的实验器材，某同学选择了带铁芯的原副线圈和滑动变阻器，还需选择的器材有：

。

(2)（多选）下面四幅图中，“＋”和“－”分别表示灵敏电流计的正、负接线柱。已知电流从正接线柱流入灵敏电流计时，指针向正接线柱一侧偏转，电流从负接线柱流入时，指针向负接线柱一侧偏转。图中给出了条形磁铁运动的方向、指针偏转方向或螺线管的绕线方向，以下判断正确的是_________。A．甲图中电流计的指针偏转方向向右B．乙图中螺线管内部的磁场方向向下C．丙图中条形磁铁的向下运动D．丁图中螺线管的绕线方向从上往下看为顺时针方向参考答案：（1）电源、开关、灵敏电流计

；（2）ABD

；10.在实验室中用螺旋测量金属丝的直径时，如图所示，由图可知金属丝的直径是

mm．参考答案：5.615解：螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为11.5×0.01mm=0.115mm，所以最终读数为5.5mm+0.115mm=5.615mm．故答案为：5.61511.“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验中，使用的传感器是____________传感器。小王同学利用DIS实验器材研究某物体沿X轴运动的规律，发现物体所处的坐标X与时间t满足X=t3-2t（单位均是SI制单位），则该物体在第2秒末的瞬时速度大小为____________m/s。

参考答案：光电门

10

12.如右图所示，AB为竖直固定金属棒，金属杆BC重为G。长为L，并可绕过B点垂直纸面的水平轴无摩擦转动，AC为轻质金属线，DABC＝37°，DACB＝90°，在图示范围内有一匀强磁场，其磁感应强度与时间成正比：B＝kt，整个回路总电阻为R，则回路中感应电流I＝

，当t=

时金属线AC中拉力恰为零。（已知，）参考答案：；

13.（5分）质量为的小钢球以的水平速度抛出，下落时撞击一钢板，撞后速度恰好反向，则钢板与水平面的夹角_____________。刚要撞击钢板时小球动量的大小为_________________。（取）参考答案：

答案：，

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一段金属丝的电阻约为200Ω，小明想更准确地测量这段Rx，为此他找来以下器材：电源E：电动势约为2.0V，内阻可忽略不计；B．电流表A1：量程为0～10mA，内电阻r=20Ω；C．电流表A2：量程为0～15mA，内电阻约为10Ω；D．定值电阻R0=200Ω；

E．滑动变阻器R：最大阻值为50Ω；F．单刀单掷开关S，导线若干。①为了测量电阻Rx，请设计实验电路原理图，画在虚线框内。要求a：测量结果尽量准确；b：在实验过程中电表的示数从零开始变化。②若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则Rx的表达式为：Rx=

（用I1、I2、R0、r表示）参考答案：①电路如图（3分）

②（3分）15.2013年12月14日晚上9点14分左右嫦娥三号月球探测器平稳降落在月球虹湾，并在4分钟后展开太阳能电池帆板．这是中国航天器第一次在地外天体成功软着陆，中国成为继美国、前苏联之后第三个实现月面软着陆的国家．太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组用测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的I﹣U特性．所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干．（1）为了达到上述目的，应选用图1中的哪个电路图甲（填“甲”或“乙”）；（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的I﹣U图象．由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池的电阻很大（填“很大”或“很小”）；当电压为2.80V时，太阳能电池的电阻约为Ω．（保留一位有效数字）（3）该实验小组在另一实验中先用一强光照射太阳能电池，并用如图3电路调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U﹣I曲线a．再减小实验中光的强度，用一弱光重复实验，测得U﹣I曲线b，如图4．当滑动变阻器的电阻为某值时，若曲线a的路端电压为1.5V．则滑动变阻器的测量电阻为7.1×103Ω，曲线b外电路消耗的电功率为6.8×10﹣5W（计算结果保留两位有效数字）．参考答案：【考点】：描绘小电珠的伏安特性曲线．【专题】：实验题．【分析】：（1）描绘伏安特性曲线电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，据此选择实验电路．（2）根据图2所示图象应用欧姆定律分析答题．（3）由图象求出电压与对应的电流，然后由欧姆定律求出电阻阻值，由P=UI求出功率．：解：（1）描绘伏安特性曲线电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由图1所示可知，应选择图甲所示电路进行实验．（2）由图2所示图象可知，当电压小于2.00V时，电路电流很小，几乎为零，由欧姆定律可知，太阳能电池的电阻很大；由图2所示图象可知，当电压为2.80V时，电流I=2.8mA，则太阳能电池的电阻R===1.0×103Ω．（3）由图4所示曲线a可知，路端电压为U1=1.5V时电路中电流为I1=210μA，即为强光照射时的工作点，连接该点和坐标原点，如图所示，此直线为此时对应的外电路电阻的U﹣I图线，滑动变阻器的测量电阻为R==≈7.1×103Ω．此图线和图线b的交点为弱光照射时的工作点，如图所示．电流和电压分别为I=97μA、U=0.7V，则外电路消耗功率为P=UI=0.7×97×10﹣6≈6.8×10﹣5W．故答案为：（1）甲；（2）很大；1.0×103；（3）7.1×103；6.8×10﹣5．【点评】：本题考查了实验电路的选择、实验数据处理，当电压与电流从零开始变化时，滑动变阻器应采用分压接法；要掌握应用图象法处理实验数据的方法．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在竖直平面内有两根相互平行、电阻忽略不计的金属导轨（足够长），在导轨间接有阻值分别为R1，R2的两个电阻，一根质量为m的金属棒ab垂直导轨放置其上，整个装置处于垂直导轨所在平面的匀强磁场中。现让金属棒ab沿导轨由静止开始运动，若只闭合开关S1，金属棒ab下滑能达到的最大速度为；若只闭合开关S2，金属棒ab下滑高度为h时恰好达到能达到的最大速度为，重力加速度为g，求：（1）金属棒的电阻r；（2）金属棒ab由静止开始到达到最大速度的过程中，通过电阻R2的电荷量Q；（3）金属棒ab由静止开始到达到最大速度所用的时间；（4）若让金属棒ab沿导轨由静止开始运动，同时闭合开关S1、S2，金属棒ab下滑高度为时达到的最大速度为v’。试比较h与、v2与v’的大小关系。（不用推导、直接写出结果）参考答案：（1）（2）（3）（4）>

h>h＇【详解】（1）设匀强磁场的磁感应强度为B，导轨间的距离为L，则当金属棒达到最大速度时，由平衡条件：由闭合电路的欧姆定律可得由以上方程解得：当金属棒达到最大速度时，同理有，解得：（2）将代入，解得：根据法拉第电磁感应定律可得平均感应电动势为：全属棒ab由静止开始到达到最大速度的过程中，其平均感应电动势为：其平均电流为：结合解得：（3）金属捧从静止到最大速度过程中，由动量定理有：其中代入得（4）由两次棒的υ-t图象可知17.如图所示，边长为L的正方形PQMN（含边界）区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，左侧有水平向右的匀强电场，场强大小为E，质量为m，电量为q的带正电粒子（不计重力）从O点静止释放，O、P、Q三点在同一水平线上，OP＝L，带电粒子恰好从M点离开磁场，求：

（1）磁感应强度B的大小；

（2）粒子从O到M的时间；

（3）若磁感应强度B可以调节（不考虑磁场变化产生的电磁感应），带电粒子从边界NM上的O′离开磁场，O′到N的距离为L，求磁感应强度B的最大值。参考答案：见解析18.如图所示，在平面直角坐标系xoy平面x≥0某区域内，有一匀强磁场区，y轴是磁场左侧的理想边界，直线NM是磁场右侧