河南省南阳市文昌中学2021-2022学年高三物理模拟试卷含解析

河南省南阳市文昌中学2021-2022学年高三物理模拟试卷含解析一、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.（多选题）我国“神舟”十一号载人飞船于2016年10月17日7时30分发射成功．飞船先沿椭圆轨道飞行，在接近400Km高空处与“天宫”二号对接，对接后视为圆周运动．两名宇航员在空间实验室生活、工作了30天．“神舟”十一号载人飞船于11月17日12时41分与“天宫”二号成功实施分离，11月18日顺利返回至着陆场．下列判断正确的是（）A．飞船变轨前后的机械能守恒B．对接后飞船在圆轨道上运动的速度小于第一宇宙速度C．宇航员在空间实验室内可以利用杠铃举重来锻炼身体D．分离后飞船在原轨道上通过减速运动，再逐渐接近地球表面参考答案：BD【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．【分析】根据v=，轨道高度越大，线速度越小，第一宇宙速度是近地卫星的速度，是最大的运行速度．宇航员在空间实验室内完全失重状态，也不能做与重力有关的实验和锻炼．飞船返回是要减速降低轨道．飞船正常运行时万有引力提供向心力．【解答】解：A、每次变轨都需要发动机对飞船做功，故飞船机械能不守恒，故A错误B、根据万有引力提供向心力，得，轨道高度越大，线速度越小，第一宇宙速度是近地卫星的速度，是最大的运行速度，故对接后飞船在圆轨道上的线速度比第一宇宙速度小，故B正确；C、用举重锻炼身体主要就是利用哑铃等物体的重力，在轨道舱中哑铃处于完全失重状态，它对人的胳膊没有压力的作用．故C错误．D、当飞船要离开圆形轨道返回地球时，飞船做近心运动，万有引力要大于向心力，故要减小速度，故D正确；故选：BD2.在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹，以下操作要求正确的是（

）A.通过调节使斜槽的末端切线水平B.每次释放小球的位置必须不同C.每次必须由静止释放小球D.小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相碰参考答案：.ACD

3.关于力和运动的关系，下列说法中正确的是(

)A.物体速度不断增大，表示物体必受力的作用B.物体位移不断增大，表示物体必受力的作用C.物体朝什么方向运动，则这个方向上物体必受力的作用D.物体的速度大小不变,则其所受的合力必为零参考答案：A4.A、B两质点分别在各自的直线轨道上运动，图甲是质点A的位移随时间变化的图象，图乙是质点B的速度随时间变化的图象，下列说法中正确的是A．质点A在0～2s内的平均速度为零B．质点B在0～2s内的平均速度为零C．质点A在0～1s内的运动方向与在1～2s内的运动方向相反D．质点B在0～1s内的运动方向与在1～2s内的运动方向相反参考答案：AC由题图可知，0-1s，质点A沿正方向做匀速直线运动，1-2s，沿负方向做匀速直线运动，2s末回到出发点，2s内的位移为零，所以选项AC正确；0-1s，质点B沿正方向做匀加速直线运动，1-2s，沿正方向做匀减速运动，2s内的位移为2m,平均速度为1m/s，BD均错误。5.（单选）如图4所示，在光滑的水平面上，有A、B两物体在F1和F2的作用下运动，已知F1＞F2，则A．若撤去F1，B的加速度一定增大B．若撤去F1，B对A的作用力一定增大C．若撤去F2，A的加速度一定增大D．若撤去F2，A对B的作用力一定增大参考答案：解析：撤去F2，受合力变大，质量不变，整体加速度变大，C正确；二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，直导线ab与固定的电阻器R连成闭合电路，ab长0.40m，在磁感强度是0.60T的匀强磁场中以5.0m/s的速度向右做切割磁感线的运动，运动方向跟ab导线垂直．这时直导线ab产生的感应电动势的大小是_______V，直导线ab中感应电流的方向是_________（填“a→b”或“b→a”）；若电阻R=5Ω，导线ab电阻r=1Ω，则ab两端的电势差大小为_______V。参考答案：1.2V，b→a；1.0V7.在长为l的绝缘轻杆两端分别固定带电量分别为＋q、－q的等量异种点电荷，放入场强为E的匀强电场中，轻杆可绕中点O自由转动，若忽略两点电荷间的相互作用，在轻杆与电场线夹角为θ时，两点电荷受到的电场力对O点的合力矩大小为_______________，若设过O点的等势面电势为零，则两电荷具有的电势能之和为_____________________。参考答案：

答案：qELsinθ；qELcosθ8.如图所示，边长为L=0.2m的正方形线框abcd处在匀强磁场中，线框的匝数为N=100匝，总电阻R=1Ω，磁场方向与线框平面的夹角θ=30°，磁感应强度的大小随时间变化的规律B=0.02+0.005t（T），则线框中感应电流的方向为

，t=16s时，ab边所受安培力的大小为

N。参考答案：

adcba

；

0.02

N。9.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是A．受托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B．受托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度参考答案：D10.．已知地球自转周期为T，地球半径为R，引力常量为G，地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍，则地球同步卫星的速度大小为____________；地球的质量为___________。参考答案：，11.在x轴上的和处各有一个做简谐振动、频率为的波源，两波源在同种均匀介质中形成两列简谐横波，时刻的波形如图所示，则两列波的传播速度大小为______，在时刻之后的内处质点的位移为______，两列波在处叠加以后的振幅是否为零______。参考答案：

(1).

(2).5cm

(3).不为零【详解】由图知，两列波的波长为，传播速度大小均为。波的周期为。在时刻，处质点正向上运动，在0之后的内即内，处质点到达波峰，位移为5cm。在处的质点到和的路程差为，所以处并不是振动减弱的点，其振幅不为0。12.某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M=0.283kg·mol-1，密度ρ=0.895×103kg·m-3.若100滴油酸的体积为1ml，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？(取NA=6.02×1023mol-1.球的体积V与直径D的关系为，结果保留一位有效数字)参考答案：10m解析：1ml油酸的质量为：m=ρV=0.895×103kg/m3××1×10-6m3=8.95×10-6kg，油酸分子的个数：N=个，油酸分子体积：，解得：r==5×10-10m，油膜的面积约为：S==10m2；13.如图所示，地面上某区域存在着匀强电场，其等势面与地面平行等间距．一个质量为m、电荷量为q的带电小球以水平方向的初速度v0由等势线上的O点进入电场区域，经过时间t，小球由O点到达同一竖直平面上的另一等势线上的P点．已知连线OP与水平方向成45°夹角，重力加速度为g，则OP两点的电势差为________．参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面，物体A以初速度v1沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以初速度v2=2.4m/s水平抛出，当A上滑到最高点时，恰好被B物体击中．A、B均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物体A上滑时的初速度v1；（2）物体A、B间初始位置的高度差h．参考答案：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma设物体A滑到最高点所用时间为t，由运动学公式：0=v1﹣at物体B做平抛运动，如图所示，由几何关系可得：水平位移x=；其水平方向做匀速直线运动，则x=v2t联立可得：v1=6m/s（2）物体B在竖直方向做自由落体运动，则hB=物体A在竖直方向：hA=如图所示，由几何关系可得：h=hA+hB联立得：h=6.8m答：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．15.（9分）我国登月的“嫦娥计划”已经启动，2007年10月24日，我国自行研制的探月卫星“嫦娥一号”探测器成功发射。相比较美国宇航员已经多次登陆月球。而言，中国航天还有很多艰难的路要走。若一位物理学家通过电视机观看宇航员登月球的情况，他发现在发射到月球上的一个仪器舱旁边悬挂着一个重物在那里摆动,悬挂重物的绳长跟宇航员的身高相仿,这位物理学家看了看自己的手表，测了一下时间，于是他估测出月球表面上的自由落体加速度。请探究一下,他是怎样估测的?参考答案：据宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周期；据公式,求得月球的重力加速度。解析：据单摆周期公式,只要测出单摆摆长和摆动周期,即可测出月球表面上的自由落体加速度．据宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周期；据公式求得月球的重力加速度。(9分)

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（15分）如图所示，小球的质量为m，带电量为q，整个区域加一个场强大小为E的水平方向的匀强电场，小球系在长为L的绳子的一端，且在与竖直方向成45°角的P点处于平衡。则（1）电场力多大？（2）如果小球被拉至与O点在同一水平位置的C点自由释放，则小球到达A点的速度是多大？此时绳上的拉力又为多大？（3）在竖直平面内，如果小球以P点为中心作微小的摆动，其振动周期如何求解？（4）若使小球在此竖直平面内恰好做圆周运动时，最大速度和最小速度分别在哪点？大小分别为多少？参考答案：解析：（1）小球在P处处于平衡，由平衡条件可知

电场力qE=mg（2）由于小球无论在哪个位置所受重力和电场力均不发生变化，因此重力和电场力可以等效成一个新的合场力F，大小，方向与竖直方向成45°角斜向左下。小球从C点运动到A点的过程中，合场力F作功为零，由动能定理，得

绳中拉力为mg（3）小球可等效在新的合场力F作用下作单摆，其等效重力加速度，则其周期

（4）小球在等效场中作竖直平面内的圆周运动中。通过与重力场中类比，小球应在速度最大的P点（可视为等效最低点）的对称点P/（可视为等效最高点）点的速度最小。小球在等效最高点P/，由牛顿第二定律

解得

小球从P/到P点，由动能定理，得解得

17.如图所示，地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动。地球的轨道半径为R，运转周期为T，地球和太阳中心的连线与地球和行星中心的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）。已知该行星的最大视角为，当行星处于最大视角时是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期。某时刻该行星恰好处于最佳观察期，且行星的位置超前于地球。求：（1）行星绕太阳运转的周期（2）该行星下一次处于最佳观察期至少经历的时间。参考答案：解答：（1）由题意可知行星的轨道半径为：

①设行星绕太阳的运转周期为，由开普勒第三定律有：

②由①②解得：（应用万有引力定律解答，结果正确照样给分）

（2）设经时间t地球转过角，行星再次处于最佳观察期则行星转过的角度为：

………………③那么：

………④

…………⑤由①②③④⑤可得：

………………⑥18.在倾角为37°的斜面上，从A点以6m/s的速度水平抛出一小球，小球落在B点，如图所示，求小球刚落到斜面时的速度方向，AB两点间距离和小球在空中飞行时间．（g=10m/s）参考答案：解：小球落到B点时速度偏角为α，运动时间为t，则：tan37°=，又因为ta