2021-2022学年湖北省宜昌市白洋镇中学高三物理模拟试题含解析

2021-2022学年湖北省宜昌市白洋镇中学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.“好奇号”火星探测器发现了火星存在微生物的更多线索，进一步激发了人类探测火星的热情。如果引力常量G己知，不考虑星球的自转，则下列关于火星探测的说法正确的是A.火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时，其所受合外力为零B.若火星半径约为地球半径的一半，质量约为地球质量的十分之一，则火星表面的重力加速度一定大于地球表面的重力加速度C.火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时，如果测得探测器的运行周期与火星半径，则可以计算火星质量D.火星探测器沿不同的圆轨道绕火星运动时，轨道半径越大绕行周期越小参考答案：C解：A：火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时，其所受合外力充当向心力，不为零。故A项错误。B：在星球表面得，据题意、，解得：。故B项错误。C：火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时：，则；如果测得探测器的运行周期与火星半径，则可以计算火星质量。故C项正确。D：火星探测器沿不同的圆轨道绕火星运动时：，则；火星探测器轨道半径越大，绕行周期越大。故D项错误。【点睛】万有引力解题的两种思路：1、物体在天体表面时重力近似等于它所受的万有引力；2.(双选)如图所示，一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°．则A．滑块可能受到三个力作用B．弹簧一定处于压缩状态C．斜面对滑块的支持力大小可能为零D．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于参考答案：AD3.如图所示，A、B两物体叠放在一起，先用手托住B使其静止在固定斜面上，然后将其释放，它们同时沿斜面滑下，斜面与两物体之间的动摩擦因数相同，mA＞mB，则A．释放前，物体B受到物体A对它的压力B．下滑过程中，物体B受到物体A对它的压力C．下滑过程中，物体B与物体A之间无相互作用力D．下滑过程中，物体A、B均处于失重状态参考答案：ACD4.如图为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡．光照射电阻R′时，其阻值将变得远小于R，小灯泡L发光。则该逻辑门是（

）（A）与门

（B）或门

（C）非门

（D）与非门参考答案：C5.（多选）2010年10月1日，“嫦娥二号”卫星由运载火箭直接送入地月转移轨道，当卫星到达月球附近的特定位置时，经过制动最后稳定在距月球表面100公里的圆形工作轨道上（可以看做近月球卫星）.2011年4月，“嫦娥二号”完成设计使命后，开始超期服役，并飞离月球轨道，2013年2月28日，“嫦娥二号”卫星与地球间距离成功突破2000万公里，成了太阳的卫星，沿着地球轨道的内侧轨道围绕太阳运行．则（）A．“嫦娥二号”的发射速度一定大于11.2km/sB．只要测出“嫦娥二号”卫星绕月运行的周期就能估算出月球的密度C．“嫦娥二号”围线太阳运行过程中，它与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等D．“嫦娥二号”在奔月过程中，所受的万有引力一直减小参考答案：【知识点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．D5【答案解析】BC解析：A、“嫦娥二号”的发射速度大于11.2

km/s，将脱离地球束缚，绕太阳运动，故A错误．

B、根据题意可知，该卫星为近月卫星，根据万有引力提供向心力，得：M=，所以月球的密度为：ρ=，所以只要测出卫星的周期就可以估算出月球的密度．故B正确．C、根据开普勒第二定律，“嫦娥二号”围线太阳运行过程中，它与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，故C正确．D、“嫦娥二号”在奔月过程中，受到的地球的引力越来越小，受到月球的引力越来越大，故卫星受的万有引力先减小后增大，故D错误．故选：BC．【思路点拨】地球卫星的发射速度不能大于第二宇宙速度．根据万有引力提供向心力，解出月球的质量，再根据密度的定义计算月球的密度．“嫦娥二号”在奔月过程中，受的万有引力先减小后增大．根据开普勒第二定律，“嫦娥二号”围线太阳运行过程中，它与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等.本题要掌握根据万有引力提供向心力，列出等式求出中心体的质量，在根据密度定义式求解．向心力的公式需根据题目所求解的物理量列出．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.到2007年底为止，人类到达过的地球以外的星球有

；牛顿有一句名言：“我之所以比别人看得高，是因为我站在巨人的肩上”，请您说说，这些巨人是谁：

。参考答案：答案：月球、哥白尼，开普勒，伽利略7.(5分)如图所示，某人从高出水平地面h高的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球。由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴。该球被击出时初速度的大小为

，水平风力对物体所做的功为

。参考答案：

答案：

mgL2/h8.三块质量均为m的相同物块叠放在水平面上，如图所示．已知各接触面间的动摩擦因数均为μ（1）现有一水平力F作用在最底下的物块上，使之从上面两物块下抽出，则F必须大于______________（2）若水平力F作用在中间的物块上使它从上、下两物块中抽出，则F必须大于____________________参考答案：

答案：（1）6μmg

；（2）4μmg9.某实验小组用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数μ，提供的器材有：带定滑轮的长木板、打点计时器、交流电源、木块、纸带、米尺、8个质量均为20g的钩码以及细线等。实验操作过程如下：A．长木板置于水平桌面上，带定滑轮的一端伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上并与电源连接，纸带穿过打点计时器并与木块相连，细线一端与木块相连，另一端跨过定滑轮挂上钩码，其余钩码都叠放在木块上；B．使木块靠近打点计时器，接通电源，释放木块，打点计时器在纸带上打下一系列点，记下悬挂钩码的个数n；C．将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端，更换纸带，重复实验操作B；D．测出每条纸带对应木块运动的加速度a，实验数据如表所示。(1)实验开始时，必须调节滑轮高度，保证________________________(2)根据表乙数据，作出a-n图象如图丙；由图线得到μ=____________(g=9.8m/s2)，还可求出的物理量是________________(只需填写物理量名称)。

n

4

5

6

7

8a/(m/s2)0.501.302.203.003.90

参考答案：（1）细线与木板表面平行

（2分）（2）0.29～0.31

（4分）

木块的质量

10.摩托车手在水平地面转弯时为了保证安全，将身体及车身倾斜，车轮与地面间的动摩擦因数为μ，车手与车身总质量为M，转弯半径为R。为不产生侧滑，转弯时速度应不大于

；设转弯、不侧滑时的车速为v，则地面受到摩托车的作用力大小为

。参考答案：

；。11.如图所示为热水系统的恒温器电路，R1是可变电阻，R2是热敏电阻，当温度低时，热敏电阻的阻值很大，温度高时，热敏电阻的阻值很小。只有当热水器中的水位达到一定高度（由水位计控制）且水的温度低于某一温度时，发热器才会开启并加热，反之，便会关掉发热器。图中虚线框中应接入的是_______门逻辑电路；为将发热器开启的水温调高一些，应使可变电阻的阻值_______。参考答案：

答案：与、

减小12.（5分）假设在NaCl蒸气中存在由钠离子Na+和氯离子Cl-靠静电相互作用构成的单个氯化钠NaCl分子，若取Na+与Cl-相距无限远时其电势能为零，一个NaCl分子的电势能为-6.1eV，已知使一个中性钠原子Na最外层的电子脱离钠原子而形成钠离子Na+所需的能量（电离能）为5.1eV，使一个中性氯原子Cl结合一个电子形成氯离子Cl-所放出的能量（亲和能）为3.8eV。由此可算出，在将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性钠原子Na和中性氯原子Cl的过程中，外界供给的总能量等于____________。参考答案：答案：4.813.宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统（假设三颗星的质量均为m，引力常量为G），通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：第一种形式是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行，则两颗运动星体的运动周期为

；第二种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，周期与第一种形式相同，则三颗星之间的距离为

。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.右图为验证牛顿第二定律的实验装置示意图．图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示．在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”．⑴完成下列实验步骤中的填空：①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列____________的点．②按住小车，在小盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码．③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m.④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③.⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点．测量相邻计数点的间距s1，s2，….求出与不同m相对应加速度a.⑥以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出－m关系图线．若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m应成____________关系(填“线性”或“非线性”)．⑵完成下列填空：(ⅰ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3.a可用s1、s3和Δt表示为a＝________.下图为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1＝________mm，s3＝________mm，由此求得加速度的大小a＝________m/s2.

(ⅱ)右图为所得实验图线的示意图．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)等间距线性

(2)(ⅰ)24.2(23.9～24.5)47.3(47.0～47.6)1.16(1.13～1.19)

(ⅱ)15.要测量一根电阻丝的阻值，某同学采用的做法是：（1）先用多用电表的欧姆挡进行粗测，当选择开关旋至“R×10”时，指针指在接近刻度盘右端的位置Ⅰ；当选择开关旋至另一位置进行测量时，指针指示的位置接近刻度盘的中央位置Ⅱ，如图1所示，则所测电阻的电阻值为15Ω．（2）用以下器材进行较准确的测量，实验室中提供的实验器材如下：电压表V（量程6V，内阻约3kΩ）电流表A1（量程0.6A，内阻约0.5Ω）电流表A2（量程3A，内阻约0.1Ω）电源E1（电动势6V，内阻不计）电源E2（电动势12V，内阻不计）滑动变阻器R（最大阻值10Ω）开关S和导线①实验时电源应选E1，电流表应选A1．（填器材代号）②如果要求加在电阻丝上的电压从零开始增加，请在如图2虚线框内帮他设计一个电路图．在你所设计的电路中，闭合开关前变阻器的滑动触头应移到最左端．③实验中受诸多因素的影响会产生误差，请你说出产生误差的两条原因：电表读数误差，电压表分流产生误差．④调节变阻器的滑动触头，使电压表的读数每次都比上一次增加0.5V，结果发现电流表的示数每次比上一次增加的数值都不一样，呈越来越小的趋势，且随着电压的增大和实验时间的延长，这种情况越来越明显．试说明产生这一现象的主要原因：随着电压的增大和实验时间的延长，温度升高，电阻率增大造成的．参考答案：解：（1）欧姆表指针偏转角度大，电流大，电阻读数偏小，故应选用×1档位，换挡后应该重新进行欧姆调零，由图1所示可知，欧姆表示数为15×1Ω=15Ω；（2）①电压表的量程为0﹣6V，所以电源应选电源E1（电动势6V，内阻不计），电路中的最大电流，所以电流表选择电流表A1（量程0.6A，内阻约0.5Ω），②要求加在电阻丝上的电压从零开始增加，则电路应用分压法，因为，所以电流表用外接法，电路图如图所示，闭合开关前变阻器的滑动触头应移到最左端，此时电阻上的电压为零，通过电流表的电流也为零，③实验时，电表读数会有误差，电压表分流也会产生误差；④随着电压的增大和实验时间的延长，温度升高，电阻率增大，造成了电阻增大，所以发现电流表的示数每次比上一次增加的数值都不一样，呈越来越小的趋势，且随着电压的增大和实验时间的延长，这种情况越来越明显．故答案为：（1）15；（2）①E1；A1；②如图；左；③电表读数误差；电压表分流产生误差；④随着电压的增大和实验时间的延长，温度升高，电阻率增大造成的．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，竖直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径R=1m，A端与圆心O等高，AD为水平面，B点为光滑轨道的最高点且在O的正上方。一小球在A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入圆轨道并恰好能通过B点（从A点进入圆轨道时无机械能损失），最后落到水平面C点处。求：（1）小球通过轨道B点的速度大小。（2）释放点距A点的竖直高度。（3）落点C到A点的水平距离。参考答案：解：（1）小球恰能通过最高点B时

①

得

（3分）（2）设释放点到A高度h，则有

②

联立①②解得：

（3分）（3）小球由C到D做平抛运动

③

水平位移

④

联立①③④解得：

所以落点C与A点的水平距离为：

（4分）

17.（15分）如图所示，质量m=4kg的物体（可视为质点）用细绳拴住，放在水平传送带的右端，物体和传送带之间的动摩擦因数μ＝0.2，传送带的长