山西省长治市原庄中学2021-2022学年高三物理模拟试题含解析

山西省长治市原庄中学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.质量为m的物体在高H处重力势能为mgH，从静止开始自由落下．当动能等于重力势能的2倍时，经历的时间为（

）A．

B．

C．

D．参考答案：B2.下列说法正确的是A．被压缩的物体其分子之间只存在相互作用的斥力B．布朗运动就是液体分子的热运动

C．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体D．理想气体对外做功时必需吸收热量参考答案：C3.(多选)质量为0.3kg的物体在水平面上运动，图中的两条直线分别表示物体受水平拉力作用和不受水平拉力作用时的v-t图象，则下列说法中正确的是A．物体不受水平拉力时的速度图像一定是bB．物体受水平拉力时的速度图像可能是bC．物体受到的摩擦力大小一定等于0.2ND．水平拉力的大小一定等于0.1N参考答案：BD物体不受水平拉力时，水平方向只有摩擦力，初速度不等于0，有拉力F4.（多选题）出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体（可视为理想气体）（）A．压强增大，内能减小B．吸收热量，内能增大C．对外做功，分子平均动能减小D．对外不做功，分子平均动能增大参考答案：BD【考点】热力学第一定律；气体压强的微观意义．【分析】质量一定的气体，体积不变，当温度升高时，是一个等容变化，据压强的微观解释：（1）温度升高：气体的平均动能增加；（2）单位时间内撞击单位面积的器壁的分子数增多，可知压强增大；据热力学第一定律判断即可．【解答】解：质量一定的气体，体积不变，当温度升高时，是一个等容变化，据压强的微观解释：温度升高，气体的平均动能增加；单位时间内撞击单位面积的器壁的分子数增多，可知压强增大．由于温度升高，所以分子平均动能增大，物体的内能变大；体积不变，对内外都不做功，故内能增大只能是因为吸收了外界热量，故AC错误；BD正确．故选：BD．5.（多选）如图所示，在光滑水平地面上叠放着A、B两物体，已知mA=6kg，mB=2kg，A、B间动摩擦因数μ=0.2，在物体A上系一细线，细线所承受的最大拉力是40N，现用力F水平向右拉细线，g取10m/s2，则（）A．当拉力F＜12N时，A静止不动B．当拉力F=16N时，A相对B滑动C．当拉力F=16N时，B受A的摩擦力等于4ND．无论拉力F多大，A相对B始终静止参考答案：考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：隔离对B分析，求出B的最大加速度，再对整体分析，求出发生相对滑动所需的最大拉力．解答：解：A、当A、B发生相对运动时的加速度为：a=．则发生相对运动时最大拉力为：F=（mA+mB）a=8×6N=48N＞40N，知在绳子承受的最大拉力范围内，A、B始终保持静止，故A错误，D正确；C、当F=16N时，整体的加速度为：a′=．则B对A的摩擦力为：f=mBa′=2×2N=4N．故C正确，B错误．故选：CD点评：本题属于动力学的临界问题，关键求出相对运动的临界加速度，判断在绳子拉力范围内是否发生相对运动，注意整体法和隔离法的运用二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图象．已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa．试分析：①根据图象提供的信息，计算气体在图中A点时温度TA=

K，及C点时压强pC=

Pa；②由状态A变为状态B的过程中，气体对

(选填“内”或“外”)做功；由状态B变为状态C的过程中，气体

(选填“吸收”或“放出”)热量；由状态A变为状态C的过程中，气体分子的平均动能

(选填“增大”、“减小”或“不变”)．参考答案：7.一个质量为M=3kg的木板与一个轻弹簧相连，在木板的上方有一质量m为2kg的物块，若在物块上施加一竖直向下的外力F，此时木板和物块一起处于静止状态，如图所示。突然撤去外力，木板和物块一起向上运动0.2m时，物块恰好与木板分离，此时木板的速度为4m/s，则物块和木板分离时弹簧的弹力为________N，木板和物块一起向上运动，直至分离的过程中，弹簧弹力做的功为________J。参考答案：０

N；

５０

J。8.一个带电小球，带有5.0×10-9C的负电荷；当把它放在电场中某点时，受到方向竖直向下、大小为2.0×10-8N的电场力，则该处的场强大小为_____，方向__

_；如果在该处放上一个电量为3.2×10-12C带正电的小球，所受到的电场力大小为__

__，方向__

__；参考答案：4N/C

竖直向上

1.28×10-11N

竖直向上

场强大小为，方向与负电荷所受的电场力方向相反，即竖直向上；如果在该处放上一个电量为带正电的小球，所受到的电场力大小为，方向竖直向上；9.如图所示，一弹簧振子在M、N间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN＝8cm.从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为________s，振动方程的表达式为x＝________cm。参考答案：0.8

（1）从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，故有：T=4×0.2s=0.8s（2）简谐运动，从正向最大位移处开始计时，其位移时间关系公式为：x=Acosωt；A=4cm；所以，位移时间关系公式为：10.如图（a）为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.①平衡小车所受的阻力的操作：取下

，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动．如果打出的纸带如图（b）所示，则应

（减小或增大）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹

为止．②图（c）为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标m为小车上砝码的质量．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________．

参考答案：①砝码（2分）（答沙桶或其他都不给分）

减小（2分）间隔相等（均匀）②（2分）

（2分）

解析：设小车的质量为，则有，变形得,所以图象的斜率为，所以作用力，图象的截距为，所以.11.核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力．核反应是若干核反应的一种，其中X为待求粒子，y为X的个数，则X是

▲

（选填“质子”、“中子”、“电子”），y＝

▲

.若反应过程中释放的核能为E，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为

▲

.参考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c212.（4分）如图，在场强为E的匀强电场中有相距为的A、B两点，边线AB与电场线的夹角为，将一电量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功

；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功

；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功

，由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是：

。

参考答案：答案：，，电场力做功的大小与路径无关，只与始末位置有关。13.激光在真空中传播速度为c，进入某种均匀介质时，传播速度变为真空中的，则激光在此均匀介质中的波长变为在真空中波长的__________倍；某激光光源的发光功率为P，该激光进入上述介质时由于反射，入射能量减少了10%，该激光在这种介质中形成的光束横截面积为S，若已知单个光子能量为E0，则在垂直于光束传播方向的截面内，单位时间内通过单位面积的光子个数为__________。

参考答案：，

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面．试判断玻璃在图中哪个区域内（Ⅰ或Ⅱ）？简要说明理由．并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案：当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即当光由空气射入玻璃中时，入射角应该大于折射角．如图，在图中作出法线，比较角度i和γ的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内．箭头如图所示．（7分）15.如图所示,甲为某一列简谐波t=t0时刻的图象,乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论:①波的传播方向和传播速度.②求0~2.3s内P质点通过的路程.参考答案：①x轴正方向传播，5.0m/s②2.3m解：(1)根据振动图象可知判断P点在t=t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，则波沿x轴正方向传播，由甲图可知，波长λ=2m，由乙图可知，周期T=0.4s，则波速(2)由于T=0.4s，则,则路程【点睛】本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向，可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法，知道波速、波长、周期的关系.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.钓鱼岛是我国固有领土，决不允许别国侵占，近期，为提高警惕保卫祖国，我人民海军为此进行登陆演练，假设一艘战舰因吨位大吃水太深，只能停锚在离海岸登陆点s=1km处。登陆队员需要从较高的军舰甲板上，利用绳索下滑到登陆快艇上再行登陆接近目标，若绳索两端固定好后，与竖直方向的夹角θ=30°，为保证行动最快，队员甲先无摩擦自由加速滑到某最大速度，再靠摩擦匀减速滑至快艇，速度刚好为零，在队员甲开始下滑时，队员乙在甲板上同时开始向快艇以速度v0=m／s平抛救生圈，第一个刚落到快艇，接着抛第二个，结果第二个救生圈刚好与甲队员同时抵达快艇，若人的质量m，重力加速度g=10m／s2，问：（1）军舰甲板到快艇的竖直高度H=?队员甲在绳索上运动的时间t0=?（2）若加速过程与减速过程中的加速度大小相等，则队员甲在何处速度最大?最大速度多大?（3）若登陆艇额定功率5KW，载人后连同装备总质量103Kg，从静止开始以最大功率向登陆点加速靠近，到达岸边时刚好能达到最大速度10m／s，则登陆艇运动的时间t'=?参考答案：见解析17.如图所示，在平面直角坐标系xoy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m=5．0×10-8kg、电量为q=1．0×l0-6C的带电粒子．从静止开始经U0=10V的电压加速后，从P点沿图示方向进入磁场，已知OP=30cm，（粒子重力不计，sin37°=0．6，cos37°=0．8），求：

（1）带电粒子到达P点时速度v的大小

（2）若磁感应强度B=2.0T，粒子从x轴上的Q点离开磁场，求QO的距离

（3）若粒子不能进入x轴上方，求磁感应强度B′满足的条件。参考答案：解：（1）对带电粒子的加速过程，由

动能定理

（4分）代入数据得：

（2分）（2）带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有：

得

（3分）

代入数据得：

（1分）而m

（1分）故圆心一定在x轴上，轨迹如图所示。由几何关系可知：0

（2分）故OQ=0.90m

（1分）(3)带电粒子不从x轴射出（如图），由几何关系得：①

（2分）

②

（1分）由①②并代入数据得：

=5.33T

（1分）（取“”照样给分）18.如图所示，虚线为足够大的光滑水平面上的一条界线，界线的右侧是力的作用区，为力的作用区内一条直线，与界线夹角为，可视为质点的不同小球，沿光滑水平面从界线的点不断地射入力的作用区内，小球一进