山西省临汾市霍州李曹镇联合学校2021年高三物理模拟试题含解析

山西省临汾市霍州李曹镇联合学校2021年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.（多选）2007年9月24日，“嫦娥一号”探月卫星发射升空，实现了中华民族千年奔月的梦想．“嫦娥一号”卫星在距月球表面200km、周期127min的圆形轨道上绕月球做匀速圆周运动．已知月球半径约为1700km，引力常量G=6.67×10﹣11N?m2/kg2，忽略地球对“嫦娥一号”的引力作用．由以上数据可以估算出的物理量有（）A．月球的质量B．月球的平均密度C．月球表面的重力加速度D．月球绕地球公转的周期参考答案：考点：万有引力定律及其应用．.专题：万有引力定律的应用专题．分析：卫星在月球表面做匀速圆周运动，由月球的万有引力提供向心力，列出等式求出中心体的质量．解答：解：设该卫星的运行周期为T、质量为m，月球的半径为R、质量为M，距地面的高度为h．卫星运行时万有引力提供向心力，则G=mr，r=R+hT=127minA、由上式知，月球质量M=，故A正确．B、月球的平均密度ρ=，V=，可见可求出月球的平均密度ρ．故B正确．C、根据G=mg得，g=，则知可求出月球表面的重力加速度．故C正确．D、根据题意无法求出月球绕地球公转的周期，故D错误故选ABC点评：已知卫星的运行周期和轨道半径，可求出月球的质量，关键要能正确运用万有引力提供向心力．2.如图所示，水平桌面上叠放着A、B两物体，B物体受力F作用，A、B一起相对地面向右做匀减速直线运动，则B物体的受力个数为（

）ks5uA．4个

B．5个

C．6个

D．7个参考答案：C3.如图所示，空的薄金属筒开口向下静止于恒温透明液体中，筒中液面与A点齐平。现缓慢将其压到更深处，筒中液面与B点齐平，不计气体分子间相互作用，且筒内气体无泄漏。下列图像中能体现筒内气体从状态A到B变化过程的是（

）参考答案：C4.匀强磁场中有两根固定的平行金属导轨PQ和MN，导轨上放置着两根可动的金属棒，金属棒的中点系着一根不可伸长的绝缘丝线，如图所示。磁场方向垂直于导轨所在平面。下面叙述中正确的是：（

）

A.当磁场减弱时，在回路中产生感生电流，方向是abdca。B.当磁场增强时，在回路中产生感生电流，方向是abdca。C.当磁场减弱时，丝线ef上的张力大于零，ab和cd不动。D.当磁场减弱时，丝线ef上没有张力作用，ab和cd互相靠近。参考答案：答案：BC5.如图所示，M为一闭合金属轻环，给右侧线圈通以如下所说的哪几种电流时，将在环中产生图示方向的感应电流

A．电流自a流入，且逐渐减小

B．电流自a流入，且逐渐增大

C．电流自b流入，且逐渐增大

D．电流自b流入，且逐渐减小参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）在静电场中有a．b．c三点，有一个电荷q1=3×10-8C，自a移到b，电场力做功3×10-6J．另有一个电荷q2=-1×10-8C，自a移到c，电场力做功3×10-６J，则a．b．c三点的电势由高到低的顺序是

,b．c两点间的电势差Ubc为

V。参考答案：

cab

-400v7.一根轻绳一端系一小球，另一端固定在O点，制成单摆装置．在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器．让小球绕O点在竖直平面内做简谐振动，由传感器测出拉力F随时间t的变化图像如图所示，则小球振动的周期为

▲

s，此单摆的摆长为

▲

m（重力加速度g取10m/s2，取π2≈10）．参考答案：4

4

8.地球同步卫星到地心的距离r可用地球质量M、地球自转周期T与引力常量G表示为r=_____________。参考答案：9.如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0，半圆弧导线框的直径为d，电阻为R。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，线框中产生的感应电流大小为_________。现使线框保持图中所示位置，让磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为_________。

参考答案：；10.（4分）

叫裂变，

叫聚变。参考答案：原子核被种子轰击后分裂成两块质量差不多的碎块，这样的核反应叫裂变；两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫聚变11.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留二位有效数字）

（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是

。

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示。该图线不通过原点，其主要原因是

。参考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如图所示，（3）实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分12.有一个电压表V，其内阻为30kΩ、量程约25V～35V，共有30个均匀小格，但刻度已经模糊。为了测量其量程并重新刻度，现有下列器材供选用：

标准电压表V1：量程3V，内阻为3kΩ标准电压表V2:量程12V，内阻为3kΩ电流表A:量程0～3A，内阻未知滑动变阻器R:总阻值1kΩ稳压电源E:30V，内阻不能忽略开关、导线若干(1)根据上述器材，小明同学设计了如图所示的实验电路图。你认为此电路设计是否可行？请简述理由：________________。(2)请设计一个合理的电路图，画在答题卡的方框内，将所选用的器材用相应的符号表示（要求V表指针的偏转过半，并能测量多组数据）_________。(3)若某次测量时V表指针所指格数为N，写出计算量程的表达式Ug=______；式中字母的意义是_______。参考答案：

(1).电流表A的量程太大，而电压表与其串联时实际流过的电流太小，即电流表的指针偏转不明显；

(2).如图所示；

(3).300U1/N

(4).其中N为V表指针所指格数，U1为V1表读数【详解】（1）用此电路，电流表A的量程太大，而电压表与其串联时实际流过的电流太小，即电流表的指针偏转不明显，则此电路不可行；（2）待测电压表V的最大电流与标准电压表V1的最大电流接近相同，可用待测电压表V与标准电压表V1串联进行实验；电路如图；（3）待测电压表V的内阻是标准电压表V1内阻的10倍，则待测电压表V两端的电压是标准电压表V1电压的10倍，则当V1读数为U1时，待测电压表两端电压为10U1，则量程为：；其中N为V表指针所指格数，U1为V1表读数。13.氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n＝4能量状态，则氢原子最多辐射

种频率的光子。辐射光子的最大能量为

。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端均与第三条橡皮筋的一端连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物，如图所示.(1)为完成该实验，下述操作中不必要的是

.A.测量细绳的长度

B.测量橡皮筋的原长

C.测量悬挂重物后橡皮筋的长度

D.记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是______________参考答案：(1)A

(2)更换不同重量的小重物

15.要测绘一个标有“6V2.5W”小灯泡的伏安特性曲线，要求多次测量尽可能减小实验误差，备有下列器材：A．直流电源（6V，内阻未知）B．电流表G（满偏电流3mA，内阻Rg=10Ω）C．电流表A（0﹣0.6A，内阻未知）D．滑动变阻器R（0﹣20Ω，5A）E．滑动变阻器R′（0﹣200Ω，1A）F．定值电阻R0（阻值1990Ω）G．开关与导线若干（1）由于所给实验器材缺少电压表，某同学直接把电流表G作为电压表使用测出小灯泡两端电压，再用电流表A测出通过小灯泡的电流，从而画出小灯泡的伏安特性曲线．该方案实际上不可行，其最主要的原因是

；（2）为完成本实验，滑动变阻器应选择

（填器材前的序号）；（3）请完成本实验的实物电路图（图1）的连线．（4）如图2所示为该种灯泡的U﹣I图象，现将两个这种小灯泡L1、L2与一个阻值为5Ω的定值电阻R连成如图3所示电路，电源的电动势为E=6V，电键S闭合后，小灯泡L1与定值电阻R的电动势均为P，则P=W，电源的内阻r=Ω．参考答案：（1）电流表G分压较小，导致电流表A指针偏转很小，误差较大；（2）D；（3）实物图连线如图；（4）0.20；2.5．【分析】（1）根据两电表的量程可以确定方案是否可行；（2）明确电路结构，从而确定滑动变阻器的使用；（3）根据灯泡电阻大小选择电流表内外接法，否则应用内接法，则可得出对应的实物图；（4）小灯泡L1与定值电阻R的电功率均为P，可知此时灯泡L1的电阻，通过电阻在图象中得出电流、电压，从而得出功率P的大小．而灯泡L2的电流是L1电流的2倍，根据L2的电流，通过图线得出此时的电压，再根据闭合电路欧姆定律求出电源的内阻．【解答】解：（1）电流表G测量电压范围太小，导致电流表A指针偏转很小，误差较大；（2）本实验只能采用分压接法，因此滑动变阻器应选择总阻值较小的D；（3）由于满足灯泡电阻更接近电流表内阻，所以电流表应用外接法，由于伏安特性曲线中的电压和电流均要从零开始测量，所以变阻器应采用分压式，如图所示：（4）由图3所示电路图可知，小灯泡L1与定值电阻R并联，它们两端电压相等，它们的电功率均为P，由P=UI可知，通过它们的电流相等，它们的电阻相等，即此时灯泡电阻为5Ω，由图2所示图象可知，灯泡两端电压为1V时通过灯泡的电流为0.2A，此时灯泡电阻为5Ω，则功率P=UI=1×0.2=0.2W；由电路图可知，L2串联在干路中，通过L2的电流为I=0.2+0.2=0.4A，由图3所示图象可知，电流0.4A所对应的电压为4V，由闭合电路欧姆定律可知，电源内阻为：r==2.5Ω．故答案为：（1）电流表G分压较小，导致电流表A指针偏转很小，误差较大；（2）D；（3）实物图连线如图；（4）0.20；2.5．【点评】本题考查了连接实物电路图、实验器材的选择、求功率；第（4）小题是本题的难点，分析清楚电路结构、根据电路结构及串联电路特点求出灯泡两端电压，由图象求出通过灯泡的电流是正确解题的关键．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为0.78kg的金属块放在水平桌面上，在与水平方向成37°角斜向上、大小为3.0N的拉力F作用下，以4.0m/s的速度向右做匀速直线运动。已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，g取10m/s2。求：（1）金属块与桌面间的动摩擦因数；（2）如果从某时刻起撤去拉力，则撤去拉力后金属块在桌面上还能滑行多远？参考答案：17.如图，光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接，A的质量为m。开始时橡皮筋松驰，B静止，给A向左的初速度v0。一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并粘在一起。碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半。求：（ⅰ）B的质量;（ⅱ）碰撞过程中A、B系统机械能的损失。参考答案：解：（ⅰ）以初速度v0的方向为正方向，设B的质量为mB，A、B碰撞后的共同速度为v，由题意知：碰撞前瞬间A的速度为，碰撞前瞬间B的速度为2v，由动量守恒定律得

①

由①式得

②