湖南省娄底市青树坪镇中心中学2021-2022学年高三物理模拟试卷含解析

湖南省娄底市青树坪镇中心中学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）一吊篮悬挂在绳索的下端放在地面上，某人站在高处将吊篮由静止开始竖直向上提起.运动过程中，吊篮的机械能与位移的关系如右图所示，其中0～x1段图象为直线，x1～x2段图象为曲线，x2～x3段图象为水平直线，则下列说法正确的是A．在0～x1过程中，吊篮所受拉力均匀增大B．在0～x1过程中，吊篮的动能不断增大C．吊篮在x2处的动能可能小于x1处的动能D．在x2～x3过程中,吊篮受到的拉力等于重力参考答案：BC2.（单选）在离地面高h处，沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为v，不计空气阻力，两球落地的时间差为（）A．B．C．D．参考答案：考点：竖直上抛运动．专题：直线运动规律专题．分析：小球都作匀变速直线运动，机械能守恒，可得到落地时速度大小相等，根据运动学公式表示运动时间，得到落地时间差．解答：解：由于不计空气阻力，两球运动过程中机械能都守恒，设落地时速度为v′，则由机械能守恒定律得：mgh+=则得：v′=，所以落地时两球的速度大小相等．对于竖直上抛的小球，将其运动看成一种匀减速直线运动，取竖直向上为正方向，加速度为﹣g，则运动时间为：t1==对于竖直下抛的小球，运动时间为：t2=故两球落地的时间差为：△t=t1﹣t2=故选：D．点评：本题关键要明确两球运动中机械能守恒，要理清过程中的速度关系，写出相应的公式，分析运动的关系．3.在一次救灾行动中，直升机悬停在空中向地面无初速投放救灾物品，物品所受的空气阻力与其下落的速率成正比。若用v、a、t分别表示物品的速率、加速度的大小和运动的时间，则在物品下落过程中，图中表示其v－t和a－v关系的图像可能正确的是()参考答案：AC4.关于三种天然放射线，下列说法正确的是

（

）（A）射线是高速运动的氦原子（B）人们在研究天然放射现象过程中发现了质子（C）天然放射线的发现说明原子核具有复杂结构（D）X射线是三种天然放射线中的一种，常利用它的穿透本领做医学检查参考答案：C5.一位游客在比萨斜塔用大小两块石头做自由落体实验，若他先让质量较大的石头自由下落，再让质量小的自由下落，那么这两块石头在空中下落时的高度差（）A．保持不变 B．不断增大 C．不断减小 D．先增大后减小参考答案：B【考点】自由落体运动．【分析】两个石头均做自由落体运动，由位移公式列出它们的距离与时间关系的表达式即可判断．【解答】解：设质量小的石头运动的时间为t，质量小的石头运动的时间为t+△t，则两球的距离为：x==，可见，两球间的距离随时间推移，越来越大．故ACD错误，B正确；故选：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（选修3—5）如图质量均为m的两个完全相同的弹性小球A、B放在光滑水平面上，A球以初速v0与静止的小球B发生正碰，碰撞时间为t，则撞击结束后两球速度分别是vA=______、vB=_______；撞击过程中A球受到的平均冲击力为_________。

参考答案：答案：0、

v0、

mv0/t

7.一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，压强随体积变化的关系如图所示．气体在状态A时的内能

状态B时的内能（选填“大于”、“小于”或“等于”）；由A变化到B，气体对外界做功的大小

（选填“大于”、“小于”或“等于”）气体从外界吸收的热量．参考答案：等于；等于．【考点】理想气体的状态方程．【分析】由图示图象求出气体在状态A、B时的压强与体积，然后判断A、B两状态的气体温度关系，再判断内能关系，根据气体状态变化过程气体内能的变化情况应用热力学第一定律判断功与热量的关系．【解答】解：由图示图象可知，气体在状态A与状态B时，气体的压强与体积的乘积：pV相等，由理想气体状态方程可知，两状态下气体温度相等，气体内能相等；A、B两状态气体内能相等，由A变化到B过程，气体内能的变化量：△U=0，由热力学第一定律：△U=W+Q可知：W+Q=0，气体对外界做功的大小等于气体从外界吸收的热量．故答案为：等于；等于．8.质量为2．0kg的物体，从离地面l6m高处，由静止开始匀加速下落，经2s落地，则物体下落的加速度的大小是

m/s2，下落过程中物体所受阻力的大小是

N．(g取l0m/s2)参考答案：8；4物体下落做匀加速直线运动，根据位移时间关系得：x=at2，a==m/s2=8m/s2，根据牛顿第二定律得：a=，解得：f=4N。9.如图所示，内径均匀的U形管竖直放置，内部装有水银，温度为27°C时在封闭端内的空气柱长为12cm，开口端水银面比封闭端水银面高2cm，已知大气压强为p0＝75cmHg，则当温度变为___________°C时，两侧水银面高度相等，若不改变温度而在开口管内加入25cm长的水银柱，则管内空气柱长度为___________cm。参考答案：-5.14；9.52

10.某放射性元素原子核X有N个核子，发生一次α衰变和一次β衰变后，变成Y核，衰变后Y核的核子数为__________，若该放射性元素经过时间T，还剩下没有衰变，则它的半衰期为____________参考答案：N-4

11.质量为1kg的甲物体以5m/s的速度去撞击静止在水平桌面上质量为2kg的乙物体，碰撞后甲以1m/s的速度反向弹回，此时乙的速度大小为__________m/s，碰撞过程中系统损失的机械能为__________J。参考答案：3，312.（3分）一个质量为m的皮球，从距地面高为h处自由落下，反弹回去的高度为原来的3/4，若此时立即用力向下拍球，使球再次反弹回到h高度。设空气阻力大小不变，且不计皮球与地面碰撞时的机械能损失，则拍球时需对球做的功为

。参考答案：mgH/213.（5分）质量为的小钢球以的水平速度抛出，下落时撞击一钢板，撞后速度恰好反向，则钢板与水平面的夹角_____________。刚要撞击钢板时小球动量的大小为_________________。（取）参考答案：

答案：，

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况，图11所示为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点（后面计数点未画出），相邻计数点间有4个点迹未画出。(打点计时器每隔0.02s打出一个点)（1）为研究小车的运动，此同学用剪刀沿虚线方向把纸带上OB、BD、DF……等各段纸带剪下，将剪下的纸带一端对齐，按顺序贴好，如图12所示。简要说明怎样判断此小车是否做匀变速直线运动。方法：

（2）在图12中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.31cm、x4=8.94cm、x5=9.57cm、x6=10.20cm，则打下点迹A时，小车运动的速度大小是_______m/s，小车运动的加速度大小是_______m/s2。（本小题计算结果保留两位有效数字）参考答案：（1）连接纸带左上角（上方中点或纸带中点）为一条直线或每条纸带比前一条纸带长度增加量相等。（写出一条即可）

（2）0.74（3分），0.63（3分）15.某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系。（1）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（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d。则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=

；滑块加速度的表达式a=

。（以上表达式均用已知字母表示）。如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为______mm。（2）为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）。关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是

。A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大B．M增大时，h减小，以保持二者乘积不变C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合，转台以一定角速度ω匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为45°．已知重力加速度大小为g，小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为f=mg．（1）若小物块受到的摩擦力恰好为零，求此时的角速度ω0；（2）若小物块一直相对陶罐静止，求陶罐旋转的角速度的范围．参考答案：解：（1）当摩擦力为零，支持力和重力的合力提供向心力，有：解得：（2）当ω＞ω0时，重力和支持力的合力不够提供向心力，当角速度最大时，摩擦力方向沿罐壁切线向下达最大值，设此最大角速度为ω1，受力如图：由牛顿第二定律得，Ffsin45°+mg=FNsin45°联立以上三式解得：当ω＜ω0时，重力和支持力的合力大于所需向心力，摩擦力方向沿罐壁切线向上，当角速度最小时，摩擦力向上达到最大值，设此最小角速度为ω2由牛顿第二定律得，Ffsin45°+FNsin45°=mg联立三式解得：所以答：（1）若小物块受到的摩擦力恰好为零，此时的角速度ω0为（2）若小物块一直相对陶罐静止，陶罐旋转的角速度的范围为17.（10分）如图装置叫做离心节速器，它的工作原理和下述力学模型类似：在一根竖直硬质细杆的顶端O用铰链连接两根轻杆，轻杆的下端分别固定两个金属小球。当发动机带动竖直硬质细杆转动时，两个金属球可在水平面上做匀速圆周运动，如图所示。设与金属球连接的两轻杆的长度均为l，两金属球的质量均为m，各杆的质量均可忽略不计。当发动机加速运转时，轻杆与竖直杆的夹角从30°增加到60°，忽略各处的摩擦和阻力。求：（1）当轻杆与竖直杆的夹角为30°时金属球做圆周运动的线速度的大小v1；（2）轻杆与竖直杆的夹角从30°增加到60°的过程中机器对两小球所做的功。参考答案：解析：（1），，

得：

（5分）

（2）设小球在偏角为30°和60°做匀速圆周运动的速度大小分别为v1和v2，上升的高度为h，根据牛顿第二定律有①

②

上升的距离

③

根据动能定理得

④

由以上方程解得

。

（5分）18.如图所示，一个带电量为q，质量为m的小球用绝缘细线悬挂在两块竖直的彼此绝缘平行金属板A、B中，两板间距离为d，让A、B两板连接到一个电动势为，内电阻为r的直流电源上，能在AB间形成一个匀强电场．设带电小球对原电场没有影响．求：（1）带电小球带电的性质和小球偏离竖直线的夹角；（