山西省长治市乡中学2021年高三物理模拟试题含解析

山西省长治市乡中学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.如图所示，水平传送带AB距离地面的高度为h，以恒定速率v0顺时针运行。甲、乙两滑块（视为质点）之间夹着一个压缩轻弹簧（长度不计），在AB的正中间位置轻放它们时，弹簧立即弹开，两滑块以相同的速率分别向左、右运动。下列判断正确的是A．甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，且距释放点的水平距离可能相等B．甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，但距释放点的水平距离一定不相等C．甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，且距释放点的水平距离一定相等D．甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，但距释放点的水平距离一定不相等参考答案：AC2.如图所示，半圆形凹槽ADB，O为圆心，AB为沿水平方向的直径，圆弧上有一点C，且∠COD=45°．若在A点以初速度

v1沿AB方向抛出一小球，小球将击中坑壁上的最低点D；若在C点以初速度v2沿水平方向平抛的小球也能击中D点．重力加速度为g，圆的半径为

R，则下列正确的是A．

B．

C．

D．参考答案：AD由平抛运动的规律可知，整理易得AD对BC错。3.在光滑水平面上有甲、乙两小车，两小车之间夹一根压缩的轻质弹簧，弹簧与小车不相连，两车用手按住保持静止，则下列说法错误的是

A.两手同时放开甲、乙两车，总动量始终为零B.甲车稍先放开，乙车稍后放开，总动量指向乙车一边C.乙车稍先放开，甲车稍后放开，总动量指向乙车一边D.两车稍先后放开，在两车都放开后，两车的总动量守恒参考答案：B4.（单选）如图所示，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点．若小球初速变为v，其落点位于c，则（）A．v0＜v＜2v0B．v=2v0C．2v0＜v＜3v0D．v＞3v0参考答案：考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，平抛运动的水平位移由初速度和运动时间决定．解答：解：小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点，改变初速度，落在c点，知水平位移变为原来的2倍，若时间不变，则初速度变为原来的2倍，由于运动时间变长，则初速度小于2v0．故A正确，B、C、D错误．故选A．点评：解决本题的关键知道平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，时间和初速度共同决定水平位移．5.（多选）发射同步卫星的过程是：首先使卫星在近地轨道Ⅰ做匀速圆周运动，然后变轨为椭圆轨道Ⅱ，最后再由椭圆轨道Ⅱ变轨进入同步圆形Ⅲ上。忽略空气阻力，下列选项正确的是卫星在轨道Ⅰ上的速度大于第一宇宙速度由轨道Ⅰ变轨道Ⅱ后卫星的机械能增加卫星在轨道Ⅲ运行的角速度大于在轨道Ⅰ上的角速度卫星在轨道Ⅲ运行的向心加速度大于在轨道Ⅰ上的向心加速度参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得7.68cm，12.00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2，图中x2约为________cm。（结果保留3位有效数字）参考答案：4.5,9.67.如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙，通有大小均为I且方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，其连线与导线垂直，a、b到两导线中点O的连线长度和甲乙间距离均相等．已知直线电流I产生的磁场中磁感应强度的分布规律是（K为比例系数，为某点到直导线的距离），现测得O点磁感应强度的大小为，则a点的磁感应强度大小为，乙导线单位长度受到的安培力的大小为N．参考答案：;

8.

（5分）空间存在以ab、cd为边界的匀强磁场区域，磁感强度大小为B，方向垂直纸面向外，区域宽l1，现有一矩形线框处在图中纸面内，它的短边与ab重合，长度为，长边的长度为如图所示，某时刻线框以初速v沿与ab垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框放以作用力，使它的速度大小和方向保持不变，设该线框的电阻为R，从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力所做的功等于_______________。

参考答案：答案：9.用中子轰击锂核()，发生的核反应为：，式中n代表中子，X代表核反应产生的新核，同时释放出4.8MeV的核能(leV=1.6xl0J)。则新核中的中子数为△△

，核反应过程中的质量亏损为△△

kg(计算结果保留两位有效数字)。参考答案：2

10.在探究加速度与力和质量的关系实验中，用装有沙子的小桶通过细线绕过木板一端的定滑轮来拉动板上的小车做匀加速直线运动，通过改变沙子质量来改变拉力大小。多次实验后根据由纸带求出的加速度与拉力作出—图像如图所示，根据图像判断下列说法正确的是（

）A、一定没有平衡摩擦力，且小车质量较小B、平衡摩擦力时，木板倾斜程度过大，且小车质量较大C、可能平衡摩擦力时忘记挂上纸带，且沙桶和沙子质量较大D、可能平衡摩擦力不彻底，木板倾斜程度偏小，且沙桶和沙子质量较大参考答案：11.在测定通电螺线管内部磁感应强度的实验中，将磁传感器探头从通电螺线管轴线上某位置开始逐渐放入内部，记下移动距离和对应的磁感应强度。（1）磁感应强度随移动距离变化最快的位置应在螺线管的

（选填“中点”或“两端”）。（2）本实验中使用的磁传感器测量值受磁场与传感器探头夹角的影响，对比测定螺线管内部磁场，已知通电螺线管外磁感线分布如粗实线所示，测量外部某位置A的磁感应强度大小，操作正确的是图

。参考答案：（1）两端(2)甲12.如图，质量为20kg的物体，在水平面上向右运动，物体与水平面接触处的摩擦系数是0．2与此同时物体还受到一个水平向左大小为5N的推力作用，则物体的加速度是

；方向

参考答案：13.设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若某质量为m的地球同步通讯卫星，离开地面的高度为H，则它绕地球运行时所受的向心力大小为________，运行时的线速度大小为________。参考答案：

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D.在插入第四个大头针D时，要使它________。图是在白纸上留下的实验痕迹，其中直线a、a′是描在纸上的玻璃砖的两个边。根据该图可算得玻璃的折射率n＝________。(计算结果保留两位有效数字)参考答案：挡住C及A、B的像1.8(1.6～1.9都算对)15.（18分）利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．（1）应该选择的实验电路是图1中的_________（选项“甲”或“乙”）．（2）现有电流表(0~0.6A)、开关和导线若干，以及以下器材：

A．电压表(0~15V)

B．电流表(0~3V)C．滑动变阻器(0~50Ω)

D．滑动变阻器(0~500Ω)实验中电压表应选用_________；滑动变阻器应选用_________；(选填相应器材前的字母)（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线．序号123456电压U(V)1.451.401.301.251.201.10电流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480

（4）根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=_________V，内电阻r=_________Ω．（5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．图3的各示意图中正确反映P–U关系的是________．

参考答案：（1）甲（2）B，C（3）如右图所示（4）1.49，0.82（5）D四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在光滑水平面上放一木板B，B的左端放一木块A，A与B的接触面粗糙，在水平恒力F的作用下，可将A从B的左端拉到右端．第一次将B固定在水平面上，当A到达B的右端时，A的动能为20J；第二次不固定B使其可自由滑动，当A到达B的右端时，B向前滑动了2m，此时A、B的动能分别为30J、20J。求：(1)水平恒力F的大小；(2)木板B的长度。参考答案：（1）15N

（2）4m17.如图所示，粗细均匀的U形玻璃管一端封闭，另一端与大气相通且足够长，玻璃管内两段水银柱封闭了两段空气柱A和B，两段空气柱的长度分别为LA=5cm，LB=15cm，下端水银面高度差h=6cm，A上端水银柱长h1=4cm，大气压强P0=76cmHg，外界环境温度保持不变，现从右端开口处缓慢向管中加入水银，当下段水银面高度差h=0时，求：（1）B部分气体的压强；（2）A部分气体的长度（结果保留三位有效数字）．参考答案：解：（i）根据题意，设玻璃管的截面积为S，加入水银的过程是等温变化，对B部分的气体有：PBVB=PB'VB'又PB=P0+Ph1+PhVB=LBs由以上各式可得：PB'=107.5cmHg；（ii）由题意，A部分的企业也是做等温变化，对A部分的气体：PAVA=PA'VA'又，PA=P0+Ph1PA'=PB'VA=LASVA'=LA'S由以上各式化简可得：LA'=3.72cm答：（1）B部分气体的压强是107.5cmHg；（2）A部分气体的长度是3.72cm．【考点】理想气体的状态方程；封闭气体压强．【分析】利用理想气体的等温变化方程求解（1）由大气压的数值和右边水银柱的高度求出初状态B的压强，再利用等温方程；（2）空气柱A的压强和大气压的差值，等于上面水银柱的压强，再根据等温变化的方程求解某状态的体积，进而求出高度．18.（1）如图1所以，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面，在纸面内有一条以O点为圆心、半径为L圆弧形金属导轨，长也为L的导体棒OA可绕O点自由转动，导体棒的另一端与金属导轨良好接触，并通过导线与电阻R构成闭合电路．当导体棒以角速度ω匀速转动时，试根据法拉第电磁感应定律E=，证明导体棒产生的感应电动势为E=BωL2．（2）某同学看到有些玩具车在前进时车轮上能发光，受此启发，他设计了一种带有闪烁灯的自行车后轮，可以增强夜间骑车的安全性．图1所示为自行车后车轮，其金属轮轴半径可以忽略，金属车轮半径r=0.4m，其间由绝缘辐条连接（绝缘辐条未画出）．车轮与轮轴之间均匀地连接有4根金属条，每根金属条中间都串接一个LED灯，灯可视为纯电阻，每个灯的阻值为R=0.3Ω并保持不变．车轮边的车架上固定有磁铁，在车轮与轮轴之间形成了磁感应强度B=0.5T，方向垂直于纸面向外的扇形匀强磁场区域，扇形对应的圆心角θ=30°．自行车匀速前进的速度为v=8m/s（等于车轮边缘相对轴的线速度）．不计其它电阻和车轮厚度，并忽略磁场边缘效应．①在图1所示装置中，当其中一根金属条ab进入磁场时，指出ab上感应电流的方向，并求ab中感应电流的大小；②若自行车以速度为v=8m/s匀速前进时，车轮受到的总摩擦阻力为2.0N，则后车轮转动一周，动力所做的功为多少？（忽略空气阻力，π≈3.0）参考答案：：解：（1）设金属棒OA在△t时间内扫过的面积为△S，则：所以有：根据法拉第电磁感应定律有：（2）①根据右手定则知：ab中的电流方向为b→a．ab相当于电源，其等效电路如图所示，有：=20rad/s应用（1）推导出的结果：=0.8V电路总电阻：=0.4Ω通过a