2021年湖南省永州市新星学校高三物理模拟试题含解析

2021年湖南省永州市新星学校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.在下列叙述中，正确的是A.物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大

B.布朗运动就是液体分子的热运动

C.对一定质量的气体加热，其内能一定增加

D.分子间的距离r存在某一值r0，当r<r0时，斥力小于引力，当r>r0时，斥力大于引力参考答案：A布朗运动是悬浮在液体中的微小颗粒的运动，不是液体分子的运动，但可以间接反应液体分子的运动，B错误；对一定质量的气体加热，若气体同时对外做功，则其内能不一定增加，C错误；分子间的距离r存在某一值r0，当r<r0时，斥力大于引力，当r>r0时，斥力小于引力，D错误；选项A说法正确。2.如图所示，长为2L的轻杆，两端各固定一小球A和B，过杆的中点O有一水平光滑固定轴，杆可绕轴在竖直平面内转动．当转动到竖直位置且A球在上端、B球在下端时杆的角速度为ω，此时杆对转轴的作用力为零，则A、B两小球的质量之比为(

)A．1︰1

B．

C．

D．参考答案：D3.一个带电粒子在匀强磁场B中所受的洛仑兹力F方向如图10所示，则该粒子所带电性和运动方向可能是

A．粒子带负电，向下运动

B．粒子带正电，向左运动

C．粒子带负电，向上运动

D．粒子带正电，向右运动参考答案：答案：A

解析：根据左手定则判断，电流方向应向上，带负电粒子向下运动就满足电流方向向上，选A。4.如图，三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球保持静止，A、D间细绳是水平的，现对B球施加一个水平向右的力F，将B缓缓拉到图中虚线位置，这时三根细绳张力TAC、TAD、TAB的变化情况是（）A．都变大 B．TAD和TAB变大，TAC不变C．TAC和TAB变大，TAD不变 D．TAC和TAD变大，TAB不变参考答案：B【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】先以B为研究对象受力分析，由分解法作图判断出TAB大小的变化；再以AB整体为研究对象受力分析，由平衡条件判断TAD和TAC的变化情况．【解答】解：以B为研究对象受力分析，由分解法作图如图：由图可以看出，当将B缓缓拉到图中虚线位置过程，绳子与与竖直方向夹角变大，绳子的拉力大小对应图中1、2、3三个位置大小所示，即TAB逐渐变大，F逐渐变大；再以AB整体为研究对象受力分析，设AC绳与水平方向夹角为α，则竖直方向有：TACsinα=2mg得：TAC=，不变；水平方向：TAD=TACcosα+F，TACcosα不变，而F逐渐变大，故TAD逐渐变大；故B正确；故选：B．5.如图所示，一光滑水平轨道的左边紧靠竖直墙壁，右边与一个半径足够大的光滑圆弧轨道平滑相连，质量分别为与的木块A、B静置于光滑水平轨道上，现给木块A一大小为的速度，使其水半向左运动并与墙壁碰撞，碰撞的时间为，碰后的速度大小变为，木块A、B碰撞后立即粘在一起继续向右运动，重力加速度g取，则A.在木块A与墙壁碰撞的过程中，墙壁对木块A的平均作用力大小为50NB.木块A与在墙壁碰撞的过程中没有能量损失C.木块A、B碰撞后一起向右运动的速度大小为D.木块A、B滑上圆弧轨道后到达的最大高度为参考答案：ACD【详解】设水平向右为正方向，当A与墙壁碰撞时，由动量定理得：，代入数据解，墙壁对A的平均作用力为：，故A正确。A与墙壁碰撞后动能减小，说明碰撞过程中A的能量有损失，故B错误。设碰撞后A、B的共同速度为v，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，代入数据解得：，故C正确。A、B在光滑圆形轨道上滑动时，只有重力做功，其机械能守恒，由机械能守恒定律得：，代入数据解得：，故D错误。故选ACD。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，光滑圆弧轨道ABC在C点与水平面相切，所对圆心角小于5°，且，两小球P、Q分别从轨道上的A、B两点由静止释放，P、Q两球到达C点所用的时间分别为、，速率分别为、吨，则，。(填“>”、“<”或“=”)参考答案：7.（13分）如（a）图，质量为Ｍ的滑块Ａ放在气垫导轨B上，Ｃ为位移传感器，它能将滑块Ａ到传感器Ｃ的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块Ａ的位移－时间（s-t）图象和速率－时间（v-t）图象。整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为了、高度为。（取重力加速度g=9.8m/s2，结果可保留一位有效数字）

（1）现给滑块Ａ一沿气垫导轨向上的初速度，Ａ的v-t图线如（b）图所示。从图线可得滑块Ａ下滑时的加速度a=

m/s2,摩擦力对滑块Ａ运动的影响

。（填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”）（2）此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时通过改变

，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；实验时通过改变

，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系。（3）将气垫导轨换成滑板，滑块Ａ换成滑块Ａ’，给滑块Ａ’一沿滑板向上的初速度，Ａ’的s-t图线如（c）图。图线不对称是由于造成的，通过图线可求得滑板的倾角θ＝（用反三角函数表示），滑块与滑板间的动摩擦因数μ＝。

参考答案：答案：（1）6

不明显，可忽略（2）斜面高度h

滑块A的质量M及斜面的高度h，且使Mh不变

（3）滑动摩擦力

解析：（1）从图像可以看出，滑块上滑和下滑过程中的加速度基本相等，所以摩擦力对滑块的运动影响不明显，可以忽略。根据加速度的定义式可以得出（2）牛顿第二定律研究的是加速度与合外力和质量的关系。当质量一定时，可以改变力的大小，当斜面高度不同时，滑块受到的力不同，可以探究加速度与合外力的关系。由于滑块下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，所以要保证向下的分力不变，应该使不变，所以应该调节滑块的质量及斜面的高度，且使Mh不变。

（3）滑板与滑块间的滑动摩擦力比较大，导致图像成抛物线形。从图上可以读出，滑块上滑和下滑时发生位移大小约为。上滑时间约为，下滑时间约为，上滑时看做反向匀加速运动，根据运动学规律有：，根据牛顿第二定律有。下滑时，有，

联立解得，8.用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知所用双缝间的距离为d=0.1mm，双缝到屏的距离为L=6.0m，测得屏上干涉条纹中相邻明条纹的间距是3.8cm，氦氖激光器发出的红光的波长是

m；假如把整个干涉装置放入折射率为的水中，这时屏上的明条纹间距是 cm。(结果保留三位有效数字)参考答案：9.如图甲所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．学科网（1）若用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，则d=▲

cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=2.0×10-2s，则小车经过光电门时的速度为

▲

m/s；学科网（2）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为

▲

-------

；（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系．处理数据时应作出

▲

（选填“v-m”或“v2-m”）图象；学科网（4）某同学在（3）中作出的线性图象不通过坐标原点，其可能原因是

▲

。参考答案：10.质量为m，速度为v0的子弹，水平射入一固定的地面上质量为M的木块中，深入木块的深度为L.如果将该木块放在光滑的水平面上，欲使同样质量的子弹水平射入木块的深度也为L，则其水平速度应为__________。

参考答案：11.从地面A处竖直上抛一质量为m的小球，小球上升到B点时的动能与小球上升到最高点后返回至C点时的动能相等，B点离地高度为，C点离地高度为．空气阻力f=0.1mg，大小不变，则小球上升的最大高度为_________；小球下落过程中从B点到C点动能的增量为___________．

参考答案：4h；

0.6mgh12.一行星绕某恒星做圆周运动。由天文观测可得其运行的周期为T、线速度的大小为v，已知引力常量为G，则行星运动的轨道半径为__________，恒星的质量为__________。参考答案：，13.用如图所示的装置测定木块与水平桌面问的

动摩擦因数，除图中器材外还有刻度尺。实验中将A

拉到某适当位置P后用手按住，调节滑轮使桌面上

方的细线水平，待B稳定后迅速放手，B落地后不再

弹起，A最终停在Q点。重复上述实验，并记下相关

数据。

(1)已知A、B质量相等，实验中还需要测量的物理量有___________________________________________________________________________(并注明符号)．

木块与桌面问的动摩擦因数可表示为μ=__________(用测量物理量的符号表示)

(2)符发现A释放后会撞到滑轮，请提出一个解决办法__________________________________________________________________________________________。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用游标尺为50分度的游标卡尺（测量值可准确到0.02mm）测定某圆柱的直径时,游标尺上的示数如图实1-7所示。可读出圆柱的直径为

mm.

参考答案：15.用如图所示的实验装置来进行“探究加速度与力的关系”研究，细线跨过定滑轮连接小车和重物，小车在细线的拉力作用下自左向右运动，将光电门1、2分别固定在木板上B、C两点，用它们可以准确地记录遮光条通过光电门的时间。

（1）未悬挂重物时，利用现有条件怎样操作并判定小车与木板间的摩擦力已经得到平衡？

；

（2）撤去光电门1，保持小车质量M不变，不断改变重物的质量m，每次让小车都从同一位置A点由静止释放，得到小车遮光条通过光电门2的时间t；记录数据．利用测量数据描点作图，横轴用重物质量m，若要得到一条过坐标原点的倾斜直线，则纵轴应用

（选填“t”、“t－1”、“t2”或“t-2”）表示，若得到的确为一直线，则由图线得出结论

；

（3）在实验操作正确的前提下，实验中测得多组数据，并按照第⑵问中的坐标系描点作图，发现直线在末端发生弯曲，则此结果对应于下图中的图

（选填“甲”或“乙”）。参考答案：：⑴将木板倾斜，轻轻推动小车，若两个光电传感器记录时间相同，就平衡了摩擦力（2分）

⑵t-2

（2分）

在质量一定时，加速度与力成正比

（2分）⑶甲（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一横截面为圆形的透明玻璃体，真空中一束激光沿平行于直径AB的方向从M点射入玻璃体，其折射光线恰好通过B点，激光在玻璃体中传播的速度为（c为光速），求：（Ⅰ）透明玻璃体的折射率；（Ⅱ）激光束在M点对应的折射角的度数。参考答案：（Ⅰ）；（Ⅱ）本题旨在考查光的折射定律。：（Ⅰ）据题激光在玻璃体中传播的速度为：，则

透明玻璃体的折射率：（Ⅱ）设光在M点的入射角为，折射角为由几何关系有：根据折射定律有：联立解得：答：（Ⅰ）透明玻璃体的折射率为；（Ⅱ）激光束在M点对应的折射角的度数为。17.某介质中形成一列简谐波，t=0时刻的波形如图中实线所示[Ⅰ].若波向右传播。零时刻刚好传到B点，且再经过0.6s，P点也开始起振，求：①该列波的周期T；②从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时止，O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少？[Ⅱ].若该列波的传播速度大小为20m/s，且波形由实线变为虚线需要经历0.525s时间，则该列波的传播方向如何？(要写出具体判断过程)参考答案：由图象可知：λ=2m，A=2cm1.当波向右传播时，点B的起振方向向下，包括P点在内的各质点的起振方向均向下。波速由得T=0.2s由t=0至P点第一次到达波峰止，经历的时间,而t=0时O点的振动方向向上，故经Δt2时间，O点振动到波谷，即y0=-2cmS0=(3+3/4)×4A=0.3m2.当波速v=20m/s时，经历0.525s时间，波沿x轴方向传播的距离x=vt=10.5m=（5+1/4）λ,故波沿x轴负向传播18.如图所示，竖直面删的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧