四川省资阳市铁峰中学2021-2022学年高三物理模拟试卷含解析

四川省资阳市铁峰中学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1.一物体从某一行星表面竖直向上抛出(不计空气阻力)．t＝0时抛出,得到如图所示的位移s－t图象，则

()

A．该行星表面的重力加速度为8m/s2B．该物体上升的时间为5sC．该物体被抛出时的初速度为10m/sD．该物体落到行星表面时的速度为20m/s参考答案：AD2.某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。5s内物体的()A．路程为65mB．位移大小为25m，方向向上C．速度改变量的大小为10m/sD．平均速度大小为13m/s，方向向上参考答案：AB3.（单选）下列说法中正确的是

A．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电子的动能增加，原子的电势熊减少

B．氨原子被激发后发出的可见光光子的能量大于紫外线光子的能量

C.射线是原子核内放射出的氦核，与射线和射线相比它具有较强的穿透能力

D．放射性元素的半衰期会随温度或压强的变化而变化参考答案：A4.下列四幅图的有关说法中正确的是____________________(填选项前的字母)a．分子间距离为r0时，分子间不存在引力和斥力b.水面上的单分子油膜，在测量油膜分子直径d大小时可把它们当做球形处理c．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性d．猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，气体对外界做正功参考答案：BC分子间距离为r0时，分子间同时存在引力和斥力，只是二者的合力为0，a错误。猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，外界对气体做正功，d错误。5.在探索自然规律的进程中人们总结出了许多科学方法，如等效替代法、控制变量法、理想实验法等．在下列研究中，运用理想实验方法的是

A．卡文迪许测定引力常量

B．牛顿发现万有引力定律

C．密立根测得电荷量e的数值

D．伽利略得出力不是维持物体运动原因的结论参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量为m、总长度为L的等边三角形ABC导线框，在A处用细线竖直悬挂于轻杆一端，水平轻杆另一端通过弹簧连接地面，离杆左端1/3处有一固定转轴O．现垂直于ABC施加一个水平方向广阔的匀强磁场，磁感强度为B，当在三角形ABC导线框中通以逆时针方向大小为I的电流时，AB边受到的安培力大小是

，此时弹簧对杆的拉力为____________．参考答案：

答案：BIL/3

mg/27.如图所示为某运动员在平静的湖面训练滑板运动的示意图，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板的速率。某次运动中，在水平牵引力F作用下，当滑板和水面的夹角θ=37°时，滑板做匀速直线运动，相应的k=50kg/m，人和滑板的总质量为100kg，水平牵引力的大小为

牛，水平牵引力的功率为

瓦。参考答案：

答案：750N、

3750W8.通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上，通有如图所示的电流时，通电直导线A受到水平向＿＿＿的安培力作用。当A、B中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线A所受到的安培力方向水平向＿＿＿＿。参考答案：答案：右、右9.在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力传感器相连，当电梯从静止开始先加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动；传感器的屏幕上显示出其受的压力与时间的关系（N-t）图像，如图所示，则电梯在启动阶段经历了_______s加速上升过程；电梯的最大加速度是______m/s2。（g=10m/s）

参考答案：

答案：4，

6.7

10.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：11.模块3－4试题（4分）设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍。则粒子运动时的质量等于其静止质量的

倍，粒子运动速度是光速的

倍。参考答案：答案：k；解析：以速度v运动时的能量E=mv2，静止时的能量为E0=m0v2，依题意E=kE0，故m=km0；由m=，解得v=c。12.（3分）一单色光在某种液体中传播速度是2.0×108m/s，波长为3×10-7m，这种光子的频率是___________，已知锌的逸出功是5.35×10-19焦，用这种单色光照射锌时__________（填“能”或“不能”）发生光电效应。参考答案：6.67×1014Hz，不能13.（5分）如图所示在真空中XOY平面的X＞0区域内，磁感应强度B＝1.0×10-2T的匀强磁场，方向与XOY平面垂直，在X轴上P（10，0）点，有一放射源，在XOY平面内各个方向发射速度V＝1.0×105m/S的带正电的粒子粒子质量m＝1.0×10-26Kg粒子的带电量为q＝1.0×10-18C，则带电粒子打到y轴上的范围为＿＿＿＿＿（重力忽略）参考答案：

答案：-10cm~17.3cm

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？参考答案：①水的沸点随液面上方气压的增大而升高；②力的平衡；③压强；④熔点（熔化）。解析：高压锅是现代家庭厨房中常见的炊具之一，以物理角度看：高压锅从外形到工作过程都包含有许多的物理知识在里面．高压锅的基本原理就是利用增大锅内的气压，来提高烹饪食物的温度，从而能够比较快的将食物煮熟。15.（选修3—4）（7分）如图甲所示为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，求该波的传播速度的大小，并判断该波的传播方向。

参考答案：解析：依题由甲图知该波的波长为……………(1分)

由乙图知该波的振动周期为……………(1分)

设该波的传播速度为V，有……………(1分)

又由乙图知，P点在此时的振动方向向上，……………(1分)

所以该波的传播方向水平向左。……………(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(计算)如图所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ，OP=OQ=R，一束单色光垂直OP面射入玻璃体，在OP面上的入射点为A，OA=，此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出，且与x轴交于D点，OD=，求：①该玻璃的折射率是多少？②将OP面上的该单色光至少向上平移多少，它将不能从PQ面直接折射出来。参考答案：(1)

(2)解：①在PQ面上的入射角，

由几何关系可得

折射率

②临界角

从OP面射入玻璃体的光，在PQ面的入射角等于临界角时，刚好发生全反射而不能从PQ面直接射出。设光在OP面的入射点为M，在PQ面的反射点为N

至少向上平移的距离17.如图所示，虚线OO/右侧存在垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，某时候质量为m、电荷量为－q(q>0)的粒子a在纸面内以速度v1=v0从A点进入磁场，其方向与OO/的夹角θ1=300；另一质量为m、电荷量为+q的粒子b在纸面内以速度v2=v0也从A点射入磁场，其方向与OO/的夹角θ2=600．已知粒子a、b同时到达磁场边界的P、Q两点（图中未画出），不计粒子的重力及粒子间的相互作用．（1）求两粒子进入磁场的时间间隔△t；（2）求两粒子在磁场边界上的穿出点之间的距离d；（3）若OO/左侧有平行于纸面的匀强电场，且两粒子在电场中相遇，其中的粒子a做直线运动．求电场强度E的大小和方向．参考答案：解：(1)(2)(3)Bv0

方向与OO/成300角斜向右下解析：(1)粒子圆周运动的周期T=

……1分粒子a圆周运动的圆心角=，在匀强磁场中运动的时间t1=T……1分粒子b圆周运动的圆心角β=，在匀强磁场中运动的时间t2=T……1分所以△t=t1-t2=……1分(2)粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有qvB'=m……1分设粒子a从边界上的C点离开磁场，则AC=2r1sinθ1

……1分设粒子b从边界上的D点离开磁场，则AD=2r2sinθ2

……1分故d=AC+AD=2r1sin300+2r2sin600=

……2分(3)由题意，电场强度的方向应与粒子a穿出磁场的方向平行。①若电场强度的方向与OO/成300角斜向右下，则粒子a做匀加速直线运动，粒子b做类平抛运动。

Eq=ma

……1分dcos300=v1+at2+at2……1分dsin300=v2t

……1分解得E=－Bv0……1分②若电场强度的方向与OO/成300角斜向左上，则粒子a做匀减速直线运动，粒子b做类平抛运动。Eq=ma

……1分dcos300=v1+at2－at2……1分dsin300=v2t

……1分解得E=－Bv0，假设不成立。……1分综上所述，电场强度的大小E=,Bv0，方向与OO/成300角斜向右下。答：（1）两粒子进入磁场的时间间隔△t=；（2）两粒子在磁场边界上的穿出点A、B之间的距离d=；（3）若MN下方有平行于纸面的匀强电场，且两粒子在电场中相遇，其中的粒子1做直线运动．电场强度E的大小E=Bv0，方向与MN成30°角斜向右上．18.（20分）导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识．如图所示，固定与水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在与其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上以速度υ做匀速运动，速度υ与恒力F方向相同；导线MN始终与导线框形成闭合回路．已知导线MN电阻为R，其长度l恰好等于平行轨道间距，磁场的磁感应强度为B．忽略摩擦阻力和导线框的电阻．

（1）通过公式推导验证：在Δt时间内，F对导线MN所做的功W等于电路获得的电能W电，也等于导线MN中产生的焦耳热Q；

（2）若导线MN的质量m=8.0g，长度L=0.10m，感应电流I=1.0A，假设一个原子贡献1个自由电子，计算导线MN中电子沿导线长度方向定向移动的平均速率υe(下表中列出一些你可能会用到的数据)；

（3）经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子和金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞．展开你想象的翅膀，给出一个合理的自由电子的运动模型；在此基础上，求出导线MN中金属离子对一个自由电子沿导线长度方向的平均作用力f的表达式．阿伏伽德罗常数NA6.0×1023mol-1元电荷e1.6×10-19C导线MN的摩尔质量μ6.0×10-2kg/mol参考答案：（1）动生电动势

E=BLυ

（1）

感应电流

（2）

安培力

（3）

力F做功

W=FΔx=FυΔt=Δt

（4）

电能

W电=EIΔt=Δt

（5）

焦耳热

Q=I2RΔt=RΔt=Δt

（6）

由（4）、（5）、（6）可知，W=W电=Q

（2）总电子数

设单位体积内电子数为n，则N=nSL

故

IΔt=enSυeΔt

得

I=enSυe=eυe=eυe （7）

所以

υe==7.8×10-6m/s（3）从微观层面看，导线中的自由电子与金属离子发生的碰撞，可以看作非弹性碰撞，