2021-2022学年山西省忻州市原平崞阳中学高三物理模拟试卷含解析

2021-2022学年山西省忻州市原平崞阳中学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.质量为m=1kg的物体在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.2．现对物体施加一个大小变化、方向不变的水平力F，为使物体在3s时间内发生的位移最大，力F的大小应如下面的哪一幅图所示（）参考答案：D2.将一个小球斜向上抛出，小球在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3．图中曲线为小球在空中运动的轨迹．若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是（）A．小球通过第1个窗户重力做的功最大B．小球通过第1个窗户所用的时间最短C．小球通过第3个窗户重力的平均功率最小D．小球通过第3个窗户的平均速度最大参考答案：BC【考点】功率、平均功率和瞬时功率；平抛运动．【分析】小球做斜向上抛体运动，利用运动分解的思想可分解为：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的匀减速直线运动，在竖直方向运动速度越来越小，但窗户的高度一样，因此时间越来越长，然后分别选用平均速度公式、功的公式、平均功率公式分析判断．【解答】解：A、通过3个窗户时在竖直方向上的位移相等，所以重力做功相等．故A错误．B、小球在竖直方向上做匀减速直线运动，速度越来越小，1、2、3个窗户的高度一样，小球通过三个窗户所用的时间越来越长，那么小球通过第1个窗户所用的时间最短，故B正确．C、根据，重力功相等，通过第3个窗户的时间最长，所以平均功率最小．故C正确．D、设通过窗户的位移与水平方向的夹角为θ，窗户高h，水平速度vx，则通过窗户的位移为，通过窗户的水平位移为，通过窗户的平均速度为：，由1到3窗户θ变小，cosθ变大，vx不变，平均速度变小，故D错误．故选：BC．3.（单选）如图甲，一带电物块无初速度地放上皮带轮底端，皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针传动，该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块由底端E运动至皮带轮顶端F的过程中，其图像如图乙所示，物块全程运动的时间为4.5s，关于带电物块及运动过程的说法正确的是A．该物块带负电B．皮带轮的传动速度大小一定为lm／sC．若已知皮带的长度，可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移D．在2s～4.5s内，物块与皮带仍可能有相对运动

参考答案：D由图得出物块的速度和加速度随时间的变化关系，结合对物块的受力分析，得出洛伦兹力的方向，由左手定则即可判断出物块的电性；结合受力分析，得出物块做匀速直线运动的条件，从而判断出物块是否相对于传送带静止；结合运动学的公式可以判断位移．由图乙可知，物块做加速度逐渐减小的加速运动．物块的最大速度是1m/s．A、对物块进行受力分析可知，开始时物块受到重力、支持力和摩擦力的作用，设动摩擦因数为μ，沿斜面的方向：μFN﹣mgsinθ=ma

①物块运动后，又受到洛伦兹力的作用，加速度逐渐减小，由①式可知，物块的加速度逐渐减小，一定是FN逐渐减小，而开始时：FN=mgcosθ，后来：FN′=mgcosθ﹣f洛，即洛伦兹力的方向是向上的．物块沿传送带向上运动，由左手定则可知，物块带正电．故A错误；B、D、物块向上运动的过程中，洛伦兹力越来越大，则受到的支持力越来越小，结合①式可知，物块的加速度也越来越小，当加速度等于0时，物块达到最大速度，此时：mgsinθ=μ（mgcosθ﹣f洛）

②由②可知，只要传送带的速度大于等于1m/s，则物块达到最大速度的条件与传送带的速度无关，所以传送带的速度可能是1m/s，有可能是大于1m/s，物块可能相对于传送带静止，有可能相对于传送带不静止．故B错误，D正确；C、由以上的分析可知，传送带的速度不能判断，所以若已知皮带的长度，也不能求出该过程中物块与皮带发生的相对位移．故C错误．故选：D4.目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是（

）A．β射线与γ射线一样是电磁波，但穿透本领远比γ射线弱B．氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核C．衰变成要经过6次β衰变和8次α衰变D．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的参考答案：答案：CD5.（多选）如图所示，半径为R的光滑圆弧槽固定在小车上，有一小球静止在圆弧槽的最低点．小车和小球一起以速度v向右匀速运动．当小车遇到障碍物突然停止后，小球上升的高度可能是（）A．等于B．大于C．小于D．与小车的速度v无关参考答案：解：小球和车有共同的速度，当小车遇到障碍物突然停止后，小球由于惯性会继续运动，小球冲上圆弧槽，则有两种可能，一是速度较小，滑到某处小球速度为0，根据机械能守恒此时有mV2=mgh，解得h=，另一可能是速度较大，小球滑出弧面做斜抛，到最高点还有水平速度，则此时小球所能达到的最大高度要小于．故选AC．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列沿着x轴传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示，图甲中N质点的振动图象如图乙所示。则此波沿x轴

方向传播（填“正向”或“负向”），波速为

m/s。在4s内，K质点的路程是

m。参考答案：7.一名射箭者把一根质量为0.3kg的箭放在弓弦上，然后，他用一个平均为200N的力去拉弦，使其向后移动了0.9m。假定所有的能量都在箭上，那么箭离开弓的速率为

▲m/s，如果将箭竖直向上发射，那么它上升的高度为

▲m。（不计空气阻力）参考答案：，

60m

8.如图所示，一列周期为T的横波在绳上向左传播，t=0时刻正好传到P点，则P点将向______开始运动。请在图上画出t=

T时刻该段绳上的波形图。参考答案：答案：上，9.一电池外电路断开时的路端电压为3V，接上8Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V，则可以判定电池的电动势E为

??

V；内电阻r为

??

Ω。参考答案：答案：3，210.有一只家用电熨斗，其电路结构如图（a）所示，图中1、2、3、4是内部4个接线柱，改变内部接线方式可使电熨斗获得低、中、高三个不同的温度挡。图（b）是它的四种不同的连线方式，其中能获得低挡温度的连线方式是图（b）中的

?

，能获得高挡温度的连线方式是图（b）中的

?

。参考答案：B，D11.如图甲所示，质量为m、边长为l的正方形金属线框位于绝缘光滑水平面上，线框右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场的边界OO/．线框在水平向右的外力F作用下从静止开始做匀加速直线运动，外力F随时间t呈线性变化，如图乙所示，图中的F0、t0均为已知量．在t＝t0时刻，线框左边恰到达OO/．此时线框受到的合力为_______或__________（写出两种表达）；在t＝t0时刻，线框的发热功率与外力F的功率之比P热：PF＝_______．参考答案：F0

或

；

3:512.人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。针对这种环境，某兴趣小组通过查资料获知，：弹簧振子做简谐运动的周期为（其中m时振子的质量，k时弹簧的劲度系数）。他们设计了一种装置来间接测量物体的质量，如图所示，A是带夹子的金属块，金属块和夹子的总质量为m0，B是待测质量的物体（可以被A上的夹子固定），弹簧的劲度系数k未知，当他们有一块秒表。

（1）请你简要地写出测量待测物体质量的方法，测量的物理量用字母表示①______________________________；

②______________________________。（2）用所测物理量和已知物理量求待测物体质量的计算式为m＝____参考答案：(1)

①不放B时用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t1②将B固定在A上，用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t2（此两步共4分，明确写出只测一次全振动时间的最多给2分）(2)

（2分）13.如图所示，一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，波速为4m/s，则质点P此时刻的振动方向沿y轴

（填“正”或“负”）方向．经过△t=3s．质点Q通过的路程是

m。参考答案：正0.6三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.15.（简答）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内．质量分别为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为2R．现将A、B两环从图示位置静止释放．重力加速度为g．求：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，求运动过程中A环距轨道底部的最大高度．参考答案：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．解：（1）A、B都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，对系统，由机械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为h1，如图所示，整体机械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若将杆长换成2R，A环离开底部的最大高度为h2．如图所示．整体机械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（19分）如图所示，在坐标系xoy的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xoy面向里；第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E.一质量为、带电量为的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限，经x轴上的Q点进入第一象限，随即撤去电场，以后仅保留磁场。已知OP=d,OQ=2d,不计粒子重力。（1）求粒子过Q点时速度的大小和方向。（2）若磁感应强度的大小为一定值B0，粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限，求B0；（3）若磁感应强度的大小为另一确定值，经过一段时间后粒子将再次经过Q点，且速度与第一次过Q点时相同，求该粒子相邻两次经过Q点所用的时间。参考答案：（1）设粒子在电场中运动的时间为，加速度的大小为a，粒子的初速度为，过Q点时速度的大小为v，沿y轴方向分速度的大小为，速度与x轴正方向间的夹角为，由牛顿第二定律得

ks5u由运动学公式得

联立式

（2）设粒子做圆周运动的半径为，粒子在第一象限的运动轨迹如图所示，为圆心，由几何关系可知△O1OQ为等腰直角三角形，得

由牛顿第二定律得

联立式得

（3）设粒子做圆周运动的半径为，由几何分析（粒子运动的轨迹如图所示，、是粒子做圆周运动的圆心，Q、F、G、H是轨迹与两坐标轴的交点，连接、，由几何关系知，和均为矩形，进而知FQ、GH均为直径，QFGH也是矩形，又FH⊥GQ，可知QFGH是正方形，△QOG为等腰直角三角形）可知，粒子在第一、第三象限的轨迹均为半圆，得 粒子在第二、第四象限的轨迹为长度相等的线段，得

设粒子相邻两次经过Q点所用的时间为t，则有

联立得

17.北京时间2008年9月27日16时34分，“神舟七号”飞船在发射升空43个小时后，接到开舱指令，中国航天员开始了中国人第一次舱外活动。中国人的第一次太空行走共进行了t＝1175s，期间，翟志刚与飞船一起飞过了s＝9165km，这意味着，翟志刚成为中国“飞得最高、走得最快”的人。假设“神舟七号”的轨道为圆周，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。试推导飞船离地面高度的表达式（用题中给出的量t、s、g、R表示）参考答案：见解析翟志刚的运行速度v＝

3分他做圆周运动的向心力由万有引力提供，即：

G＝m

5分在地球表面，物体m′所受的万有引力与重力近似相等G＝m′g

5分解以上各