2021年江西省宜春市高安第三中学高三物理模拟试题含解析

2021年江西省宜春市高安第三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.如图,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙,右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为u,金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中（

）A.流过金属棒的最大电流为

B.通过金属棒的电荷量为C.克服安培力所做的功为mgh

D.金属棒产生的焦耳热为参考答案：D2.如图(a)所示,用一水平外力F拉着一个静止在倾角为的光滑斜面上的物体,逐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图(b)所示,若重力加速度g取10m/s.根据图(b)中所提供的信息可以计算出

(

)A.物体的质量B.斜面的倾角C.斜面的长度D.加速度为6m/s2时物体的速度参考答案：AB3.一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速．惯性．质量和滑行路程的讨论，正确的是

Ａ．车速越大，它的惯性越大

Ｂ．质量越大，它的惯性越大Ｃ．车速越大，刹车后滑行路程越长Ｄ．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大参考答案：BC4.物体在斜面上保持静止状态，下列说法中不正确的是

A．重力可分解为沿斜面向下的力与对斜面的压力B．重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力是一对平衡力C．物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对作用力与反作用力D．重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力是一对平衡力参考答案：A5.极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地极附近的大气层后，由于地磁场的作用而产生的．如图所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动，旋转半径不断减小．此运动形成的原因是A．可能是洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小B．可能是介质阻力对粒子做负功，使其动能减小C．可能是粒子的带电量减小D．南北两极的磁感应强度较强参考答案：BD解析：洛伦兹力永远不做功，A错；由带电粒子旋转半径R=知，半径减小，可能是速度v减小、电量增大或磁感应强度变大，故B、D正确，C错。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人，分别同时从原来静止于光滑水平面上的小车两端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg，则当两人跳离小车后，小车的运动速度为_____________m/s，方向与（选填“甲、乙”）_____________相反。参考答案：1.5m/s，乙

7.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的1/4，不考虑卫星质量的变化，则变轨后卫星的轨道半径

（填“变大”，“变小”或“不变”），前后角速度之比为

。参考答案：变大，8:18.如图所示为打点计时器记录的一辆做匀加速直线运动的小车的纸带的一部分，D1是任选的第1点，D11、D21是顺次选取的第11点和第21点，由于实验选用特殊电源，若加速度的值是10cm/s2，则该打点计时器的频率是

Hz，D11点的速度为

m/s。参考答案：10，0.2

解析：设打点计时器的打点时间间隔为T，由于D1是任选的第一点，D11、D21是第11点和第21点，所以相邻两个计数点间的时间间隔为10T，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，得：△x=（25-15）×10-2

m=at2，解得：t=1s，所以两点之间的间隔为0.1s，再根据打点计时器打点时间间隔与频率关系：T=解得：f==10Hz，9.光传感元件可用来测量光屏上光强分布。分别用单缝板和双缝板做了两组实验，采集到下列两组图像，则甲图所示为

现象；乙图反映了

现象的光强分布。参考答案：单缝衍射;双缝干涉10.如图所示，一根足够长轻绳绕在半径为R的定滑轮上，绳的下端挂一质量为m的物体。物体从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t定滑轮的角速度为ω，此时物体的速度大小为________，物体对绳的拉力大小为________。参考答案：答案：；11.如图甲所示，垂直纸面向里的有界匀强磁场磁感应强度B=1.0T，质量为m=0.04kg、高h=0.05m、总电阻R=5Ω、n=100匝的矩形线圈竖直固定在质量为M=0.08kg的小车上，小车与线圈的水平长度l相同．当线圈和小车一起沿光滑水平面运动，并以初速度v1=10m/s进入磁场，线圈平面和磁场方向始终垂直。若小车运动的速度v随车的位移x变化的v－x图象如图乙所示，则根据以上信息可知

（

）

A．小车的水平长度l=15cm

B．磁场的宽度d=35cm

C．小车的位移x=10cm时线圈中的电流I=7A

D．线圈通过磁场的过程中线圈产生的热量Q=1.92J参考答案：C12.（选修3-3）（5分）如图表示一定质量的某气体在不同温度下的两条等温线．图中等温线Ⅰ对应的温度比等温线Ⅱ对应的温度要

（填“高”或“低”）．在同一等温线下，如果该气体的压强变为原来的2倍，则气体的体积应变为原来的

倍．参考答案：答案：低（2分）

1/2（3分）13.一只排球在A点被竖直抛出，此时动能为20J，上升到最大高度后，又回到A点，动能变为12J，假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定，A点为零势能点，则在整个运动过程中，排球的动能变为10J时，其重力势能的可能值为________、_________。参考答案：8J

8/3J三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）利用图甲所示的装置测定某地重力加速度，得到图乙所示的一段纸带，测得AB=7.65cm，BC=9.17cm.已知打点计时器所用交流电频率是50Hz，则（结果保留两位有效数字）

⑴打点计时器打B点时重物的瞬时速度大小为_______m/s.⑵由纸带计算出重力加速度的数值为________m/s2,当地重力加速度公认值为9.80m/s2，该实验值对比公认值产生偏差的主要原因是

.

参考答案：15.用如图所示装置做“研究有固定转动轴物体的平衡条件”的实验，力矩盘上各同心圆的间距相等．（1）实验中使用弹簧测力计的好处是便于力矩盘自动调节达到新的平衡，力的大小及方向可任意改变，力的大小不受整数限制（写出两点）．（2）（多选题）做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验，下列措施正确的是BDA．必须判断横杆MN是否严格保持水平B．用一根细线挂一钩码靠近力矩盘面，如果细线与力矩盘面间存在一个小的夹角，说明力矩盘不竖直C．在盘的最低端做一个标志，轻轻转动盘面，如果很快停止，说明重心不在盘的中心D．使用弹簧秤前必须先调零（3）若实验前，弹簧秤已有0.2N的示数，实验时忘记对弹簧秤进行调零，则完成实验后测量出的顺时针力矩与逆时针力矩相比，会出现M顺＜M逆（选填“＞”、“=”或“＜”）．参考答案：考点：力矩的平衡条件．版权所有专题：实验题．分析：（1）力矩盘在竖直平面内，加入一个测力计后，便于调节平衡和测量；（2）本实验原理是研究力矩盘平衡时四个拉力的力矩关系，就要尽可能减小其他力的影响，比如重力、摩擦力等影响．根据此要求分析选择：本实验与横杆MN是否水平无关．根据常规，使用弹簧秤前必须先调零；（3）实验时忘记对弹簧秤进行调零，弹簧拉力测量值偏大，根据弹簧称拉力产生的力矩方向，分析误差．解答：解：（1）实验中加入一个测力计的好处有：便于力矩盘自动调节达到新的平衡；力的大小及方向可任意改变，力的大小不受整数限制；（2）A、本实验与横杆MN是否平衡无关，没有必要检查横杆MN是否严格保持水平．故A错误．B、用一根细线挂一钩码靠近力矩盘面，平衡时细线在竖直方向上，若细线与力矩盘面间存在一个小的夹角，说明力矩盘在不竖直方向．故B正确．C、本实验要研究力矩盘平衡时砝码的拉力力矩和弹簧拉力力矩的关系，重力的影响要尽可能小，轻轻转动盘面，如果很快停止，说明重心在盘的中心．故C错误．D、为防止产生测量误差，使用弹簧秤前必须先调零．故D正确．故选：BD；（3）实验时忘记对弹簧秤进行调零，弹簧拉力测量值偏大，其力矩偏大，而弹簧拉力力矩为逆时针方向，则测量出的顺时针力矩小于逆时针力矩．故答案为：（1）便于力矩盘自动调节达到新的平衡；力的大小及方向可任意改变，力的大小不受整数限制；（2）BD；（3）＜．点评：本题考查了探究力矩平衡条件的实验，要明确实验原理、误差来源、弹簧测力计的使用规范等，有利于培养分析处理实际问题的能力，不难．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，平面OO′垂直于纸面，其上方有长为h、相距为h的两块平行导体板M、N。两极板间加上如图乙所示的电压，平面OO′的下方是一个与OO′平面平行的匀强磁场，方向垂直纸面向外。在两极板的正中间的正上方有一粒子源，它连续放射出质量为m、带电荷量为+q的粒子，其初速度大小为v0，方向垂直电场及OO′平面。不计粒子重力及空气的阻力，每个粒子在板间运动的极短时间内，可以认为电场强度不变，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）若要求带电粒子飞出电场时不打在板上，则板间电压U的最大值不能超过多少?（2）若UMN的最大值取第（1）问求出的最大值，要使所有的粒子通过磁场后都能回到两板间，磁场磁感应强度B的大小及磁场的高度H需满足什么条件?（3）在满足（2）问的前提下，粒子在磁场中运动的最长时间为多少?参考答案：（1）（2）

（3）【详解】（1）设电压的最大值为Um，则有h=v0t解得：（2）设粒子进入磁场时速度v与v0的夹角为θ，则有又粒子从OO′上射出磁场的位置与射入磁场的位置的距离s=2Rcosθ解得：若沿v0方向射进磁场的粒子能回到板间，则其他方向的粒子都能回到板间。当时，B最小，即解得：故磁感应强度B应满足的条件为…设粒子在MN板间的最大偏转角为，则即粒子进入磁场的速度大小粒子的轨迹半径磁场的最小高度故磁场的高度H需满足的条件为（3）设粒子在磁场中运动对应的最大圆心角为由几何知识得粒子在磁场中运动的时间解得粒子在磁场中运动的最长时间17.（14分）如下图所示是游乐场中过山车的模型图。在模型图中半径分别为和的两个光滑圆形轨道，固定在倾角为斜轨道面上的Q、Z两点，且两圆形轨道的最高点A、B均与P点平齐，圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接。现使小车（视作质点）从P点以一定的初速度沿斜面向下运动，已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为，，，。问：（1）若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处，则其在P点的初速度应为多大？（2）若小车在P点的初速度为10m／s，则小车能否安全通过两个圆形轨道？参考答案：解析：（1）(7分)小车经过A点时的临界速度为，则

设Q点与P点高度差为，PQ间距离为，则

P到A对小车，由动能定理得

解得

（2）（7分）Z点与P点高度差为，则PZ间距离为，

则

小车能安全通过两个圆形轨道的临界条件是在B点速度为，

且在B点时有：

设P点的初速度为