福建省福州市官塘中学2021-2022学年高三物理模拟试卷含解析

福建省福州市官塘中学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.（单选）下列说法正确的是（）A．Th经过6次α衰变和4次β衰变后成为稳定的原子核PbB．核反应方程：Be+He→C+X，其中的X是正电子C．20个U的原子核经过两个半衰期后一定剩下5个UD．U在中子轰击下生成Sr和Xe的过程中，原子核中的平均核子质量变小参考答案：解：A、Th经过6次α衰变和4次β衰变后，质量数减小24，而质子数减少8，则成为稳定的原子核，故A正确；B、根据质量数和电荷数守恒知X是中子，故B错误；C、半衰期针对大量原子核才有统计意义，故C错误；D、是裂变反应，原子核中的平均核子质量变小，有质量亏损，以能量的形式释放出来，故D正确；故选：AD．2.如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮(定滑轮质量不计)，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球质量为4m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后，a可以达到的最大高度为A．hB．1.6hC．2hD．2.2h参考答案：B设a球到达高度h时两球的速度为v，根据机械能守恒：4mgh=mgh+（4m+m）V2

此时绳子恰好放松，a球开始做初速为V的竖直上抛运动，同样根据机械能守恒：mgh+mV2=mgH，解得a球能达到的最大高度H为1.6h．3.(多选)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象。从该时刻起()A．经过0.35s，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离B．经过0.25s，质点Q的加速度大于质点P的加速度C．经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了3mD．经过0.1s，质点Q的运动方向沿y轴正方向参考答案：AC4.如图所示，一倾斜木板上放一物体，当板的倾角θ逐渐缓慢增大时，物体始终保持静止，则物体所受

A．支持力变大

B．摩擦力变大C．合外力恒为零

D．合外力变大参考答案：BC5.如图所示的位移—时间(s—t)图象和速度—时间(v—t)图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（

）A．图线1表示物体一定做曲线运动B．s—t图象中t1时刻v1>v2C．v—t图象中0至t3时间内3和4两物体的平均速度大小相等D．两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4物体开始反向运动参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，框架ABC由三根长度均为l、质量均为m的均匀细棒组成，A端用光滑铰链铰接在墙壁上．现用竖直方向的力F作用在C端，使AB边处于竖直方向且保持平衡，则力F的大小为mg．若在C点施加的作用力改为大小为1.5mg、方向始终垂直于AC边的力F′，使框架从图示位置开始逆时针转动，运动过程中当框架具有最大动能时，力F′所做的功为0.25πmgl．参考答案：考点：功的计算；共点力平衡的条件及其应用．版权所有专题：功的计算专题．分析：框架ABC保持平衡，则重力的力矩应等于F的力矩，根据力矩平衡列式即可求解，力F的大小；使框架从图示位置开始逆时针转动，运动过程中当F′的力矩等于重力力矩时，动能最大，求出AC边转过的角度，力F′做的功等于力乘以弧长．解答：解：对框架ABC受力分析，其整体重心在O点，由数学知识可知，OD=，框架ABC保持平衡，则重力的力矩应等于F的力矩，根据力矩平衡得：F?CD=3mg?OD解得：F=mg使框架从图示位置开始逆时针转动，运动过程中当F′的力矩等于重力力矩时，动能最大，则有：F′l=3mg?L解得：L=，即重心位置距离墙壁的距离为时，动能最大，根据几何关系可知，转过的圆心角为：θ=此过程中力F′做的功为：W=F′lθ=1.5mgl×=0.25πmgl故答案为：mg，0.25πmgl点评：本题主要考查了力矩平衡公式的直接应用，知道运动过程中当F′的力矩等于重力力矩时，动能最大，力F′始终与AC垂直，则F′做的功等于力乘以弧长，难度适中．7.（6分）一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子，设正、负电子对撞前的质量均为m，动能均为EK，光速为C，普朗克常为h，则对撞过程中的质量亏损为________转化为光子波长为_____________。参考答案：2m；8.一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体，在第1s末，第2s末，第3s末的速度大小之比是

．参考答案：1:2:39.（6分）一列简谐横波在时的波形图如下，若波自右向左传播的，则在X=0.2m处且处于平衡位置的P点此时的运动方向是

。若经过时间后，P点刚好第一次到达波峰，则波的传播速度是

,从到时P点走过的路程为

。参考答案：向下

10m/s

2.05m10.如图所示是饮水器的自动控制电路。左边是一个在水温较低时对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关S1。只要有水浸没S1，它就会导通；水面低于S1时，不会加热。（1）Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P是一个___________（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，接在0～5V电源之间，图中J是一个继电器，可以控制发热器工作与否。Ry是一个可变电阻，低温时Rx应_____________（选填“远大于”、“远小于”）Ry。（2）请阐述饮水机的自动加热原理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。参考答案：（1）与；远大于。（每空2分）

（2）当水温较低时，Rx阻值较大，A为高电势，且有水浸没S1，B也为高电势，则QC之间才有高电压输出，电磁继电器有电流通过，将吸动S2闭合，发热器工作。（表述合理酌情给分）11.如图，用细绳一端系着质量为M=0.6kg的物体A，物体A静止在水平转盘上。细绳的另一端通过圆盘中心的光滑小孔O吊着系着质量为m=0.3kg的小球B。物体A到O点的距离为0.2m.物体A与转盘间的最大静摩擦力为2N，为使物体A与圆盘之间保持相对静止，圆盘转动的角速度范围为

。（g=10m/s2）参考答案：12.油酸密度为、摩尔质量为M、油酸分子直径为d0将体积为V0的油酸溶于酒精，制成体积为nV0的油酸酒精溶液．用滴管取一滴油酸酒精溶液滴在水面上形成油膜，已知一滴油酸酒精溶液的体积为V0若把每个油分子看成球形，一滴油酸在水面上形的n的单分子油膜的面积是

，阿伏加德罗常数NA的表达式是

．参考答案：，．【考点】用油膜法估测分子的大小．【分析】将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积．则用1滴此溶液的体积除以油酸分子的直径，等于1滴此溶液的面积．根据摩尔质量与密度，求出摩尔体积，然后与单个分子的体积的比值，即为阿伏伽德罗常数．【解答】解：一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，水面上的面积S=油酸的摩尔体积为VA=阿伏加德罗常数为NA==故答案为：，．13.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；1.0V三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系．（1）由图甲中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s=24cm，由图乙中游标卡尺测得遮光条的宽度d=

cm．该实验小组在做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=

，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=

，则滑块的加速度的表达式a=

．（以上表达式均用字母表示）（2）在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验，得到如下表所示的实验数据．通过分析表中数据后，你得出的结论是

．

（3）现需通过图像进一步验证你的结论，请利用表格数据，在坐标系中描点作出相应图像．

m(g)

a(m/s2)

250

2.02

300

1.65

350

1.33

400

1.25

500

1.00

800

0.63

参考答案：答案：(1)0.52

（1分）v1=

（1分）

v2=

（1分）a=

代入v1、v2一样给分（2分）

(2)在合外力不变的情况下，物体运动的加速度跟物体的质量成反比（3分）

(3)（4分）

15.在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．1

当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．2

②某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是________．A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a＝求出③另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a－F关系图象分别如图1和图2所示，其原因分别是：

图1

图2图1：____________________________________________________；图2：_____________________________________________________.参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲，圆形水平转台半径R=0.5m，离水平地面的高度H=0.8m，一质量为m=1.0kg的小木块放置在转台的边缘，随转台一起绕圆心O在水平面内做匀速圆周运动．物块与转台间的动摩擦因数μ=0.4，设小木块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，求：（1）若匀速圆周运动的周期为T=3.14s，求木块的线速度v0和所受摩擦力f的大小？（2）缓慢增大转台的转速，当转速达到某一数值时，小木块恰好滑离转台开始做平抛运动，最后小木块沿转台边缘的切线方向水平飞出，不计空气阻力，试求小木块平抛落地过程中落地点与通过圆心O的竖直线间的距离为S？（俯视图如图乙）以及小木块落地前瞬间的动能大小？（计算结果可用根式表示）参考答案：（1）根据匀速圆周运动的规律可得木块的线速度大小

①木块所受摩擦力等于木块做匀速圆周运动的向心力

②（2）木块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力fm=μmg=4N

③

（1分）

当

F向=fm=

④

求得

（2分）木块脱离玻璃板后在在竖直方向上做自由落体运动，有

⑤

在水平方向上做匀速运动，水平位移

⑥

（2分）X与距离S、半径R的关系

⑦

（2分）木块从抛出到落地前机械能守恒，解得木块落地前瞬间的动能得

17.在寒冷的冬天，路面很容易结冰，在冰雪路面上汽车一定要低速行驶．在冰雪覆盖的路面上，车辆遇紧急情况刹车时，车轮会抱死而“打滑”。如图所示，假设某汽车以10m/s的速度行驶至一个斜坡的顶端A时，突然发现坡底前方有一位行人正以2m/s的速度做同向匀速运动，司机立即刹车，但因冰雪路面太滑，汽车仍沿斜坡滑行。已知斜坡的高AB＝3m，长AC＝5m，司机刹车时行人距坡底C点的距离CE＝6m，从厂家的技术手册中查得该车轮胎与冰雪路面的动摩擦因数约为0.5.(1)求汽车沿斜坡滑下的加速度大小。(2)试分析此种情况下，行人是否有危险。参考答案：（1）（2）有解：(1)汽车在斜坡上行驶时，由牛顿第二定律得mgsinθ－μmgcosθ＝ma1由几何关系得,联立以上各式解得汽车在