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文档简介
福建省福州市盘谷中学2021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)如图所示,两根足够长的光滑导轨固定竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则(
) A.释放瞬间金属棒的加速度小于重力加速度g B.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为 C.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为 D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量参考答案:B解析:A、释放瞬间金属棒的速度为零,没有感应电流产生,不受安培力,金属棒只受重力,所以金属棒的加速度为g.故A错误.B、金属棒的速度为v时,回路中产生的感应电流为I=,金属棒所受的安培力大小为F=BIL=BL.故B正确.C、金属棒向下运动时切割磁感线,根据右手定则判断可知,流过电阻R的电流方向为b→a,故C错误.D、由于金属棒产生感应电流,受到安培力的阻碍,系统的机械能不断减少,最终金属棒停止运动,此时弹簧具有一定的弹性势能,所以导体棒的重力势能转化为内能和弹簧的弹性势能,则根据能量守恒定律得知在金属棒运动的过程中,电阻R上产生的总热量等于棒的重力势能减少量与弹簧弹性势能之差,故D错误.故选:B.2.(单选)如图a、b是某类潮汐发电示意图.涨潮时开闸,水由通道进入海湾水库蓄水,待水面升至最高点时关闭闸门(见图a).当落潮时,开闸放水发电(见图b).设海湾水库面积为5.0×108m2,平均潮差为3.0m,一天涨落潮两次,发电的平均能量转化率为10%,则一天内发电的平均功率约为()(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10m/s2)A.2.6×104kWB.5.2×104kWC.2.6×105kWD.5.2×105kW参考答案:【考点】:能源的开发和利用;电功、电功率.【分析】:要解答本题需掌握:潮汐发电,就是水的重力势能转化为电能,以及水的重力势能的求法:W水=G△h=mg△h=ρ水Vg△h=ρ水Shg△h=ρ水Sgh△h:解:利用潮汐发电,就是水的重力势能转化为电能,水能转化电能的效率是10%,一次涨潮,退潮后水坝内水的势能增加:W水=G△h=mg△h=ρ水Vg△h=ρ水Shg△h=ρ水Sgh△h,△h为水的重心下降的高度,即:△h=则水的势能可转变为电能:W电=W水×10%=ρ水Sgh△h×10%=1.0×103kg/m3×5.0×108m2×10N/kg×3m×(1.5m)×0.1J=2.25×1012J.每天2次涨潮,则该电站一天能发电4.5×1012J,所以每天的平均功率为P==5.2×104kW,故ACD错误,B正确.故选:B.【点评】:本题主要考查学生对:潮汐能和电能之间的转化实质是水的重力势能转化为电能的理解.3.下列说法中正确的是
A.可以利用高科技手段,将流散到环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化B.理想气体状态变化时,温度升高,气体分子的平均动能增大,气体的压强可能减小C.铁丝很难被拉长,这一事实说明铁分子间存在引力D.布朗运动表明了分子越小,分子运动越剧烈E.液晶既有液体的流动性,又有光学性质的各向异性参考答案:BCE4.氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线,一条红色、一条蓝色、两条紫色,它们分别是从n=3、4、5、6能级向n=2能级跃迁时产生的,则
A.红色光谱是氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时产生的B.蓝色光谱是氢原子从n=6能级或n=5能级向n=2能级跃迁时产生的C.若从n=6能级向n=l能级跃迁时,则能够产生红外线D.若原子从n=6能级向n=l能级跃迁时,所产生的辐射不能使某金属发生光电效应,则原子从n=6能级向n=2能级跃迁时将可能使该金属发生光电效应参考答案:A5.如图所示为两个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L,距磁场区域的左侧L处,有一边长为L正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,现用外力F使线框以速度υ匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定:电流沿逆时针方向时的电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时磁通量Ф的方向为正,外力F向右为正。则以下关于线框中的磁通量Ф、感应电动势E、外力F、和电功率P随时间变化的图象正确的是: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,一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化,状态A与状态B的体积关系为VA
▲VB(选填“大于”、“小于”或“等于”);若从A状态到C状态的过程中气体对外做了50J的功,则此过程中____▲__(选填“吸热”或“放热”)参考答案:小于;吸热试题分析:状态A与状态B,压强不变,温度升高,根据气体状态方程,体积增大,所以VA小于VB。从A状态到C状态的过程中,温度不变,内能不变,根据热力学定的表达式△U=Q+W,知道此过中吸热吸收的热量50J。考点:理想气体的状态方程7.在“研究电磁感应现象”的实验中,首先按右上图接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系.当闭合S时观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央.然后按右下图所示将电流表与线圈B连成一个闭合回路,将线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路.S闭合后,将线圈A插入线圈B的过程中,电流表的指针将
(填:左偏、右偏或者不偏).(2)线圈A放在B中不动时,指针将
(填:左偏、右偏或者不偏).(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将
(填:左偏、右偏或者不偏).(4)线圈A放在B中不动,突然断开S.电流表指针将
(填:左偏、右偏或者不偏).
参考答案:(1)右偏,(2)不偏,(3)右偏,(4)左偏8.012年11月23日上午,舰载机歼-15在我国首艘航母“辽宁航”上成功起降。可控核反应堆是驱动航空母舰的理想设备,其工作原理是利用重核裂变反应释放出大量核能获得动力。是若干核反应的一种,其中n为中子,X为待求粒子,为X的个数,则X是
▲
(选填“质子”、“中子”、“电子”),=
▲
。参考答案:)中子
39.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:(1)你认为还需要的实验器材有
(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是
,实验时为保证细线拉力为木块的合外力首先要做的步骤
(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2)。则本实验最终要验证的数学表达式为
(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量).参考答案:(1)天平,刻度尺(2分)(2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量(2分),平衡摩擦力(2分)(3)(3分)(1)实验要验证动能增加量和总功是否相等,故需要求出总功和动能,故还要天平和刻度尺;故答案为:刻度尺、天平;
(2)沙和沙桶加速下滑,处于失重状态,其对细线的拉力小于重力,设拉力为T,根据牛顿第二定律,有
对沙和沙桶,有mg-T=ma
对小车,有T=Ma
解得故当M>>m时,有T≈mg
小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,故可以将长木板的一端垫高;
故答案为:沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量,平衡摩擦力;
(3)总功为:mgL,动能增加量为:故答案为:mgL=10.如图所示,边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子从a点沿ab方向进入磁场,不计重力。若粒子恰好沿BC方向,从c点离开磁场,则磁感应强度B=____________;粒子离开磁场时的动能为______________。参考答案:,mv0211.小杨同学用如图所示的实验装置“探究小车动能变化与合外力做功的关系”,图中A为小车,连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B的限位孔,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,C为弹簧测力计,假设绳与滑轮之间的摩擦以及纸带穿过计时器时受到的摩擦均不计,实验时,先接通电源再松开小车,计时器在纸带上留下一系列点。计数点s/cmΔv2/m2s-2O//A1.600.04B3.600.09C6.000.15D7.000.19E9.200.23
(1)该同学在一条比较理想的纸带上,依次选取O、A、B、C、D、E共6个计数点,分别测量后5个计数点与计数点O之间的距离,并计算了它们与O点之间的速度平方差(注:),填入下表:
请以纵坐标,以s为横坐标作出图像;若测出小车质量为0.2kg,结合图像可求得小车所受合外力的大小为
N。(结果保留两位有效数字)(2)该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数,明显超出实验误差的正常范围,你认为主要原因是
。参考答案:(1)如右图,0.25
(2)长木板对小车存在摩擦力12.某同学做《共点的两个力的合成》实验作出如图所示的图,其中A为固定橡皮条的固定点,O为橡皮条与细绳的结合点,图中___________是F1、F2合力的理论值,___________是合力的实验值,需要进行比较的是_________和___________,通过本实验,可以得出结论:在误差允许的范围___________是正确的。参考答案:F;
F’;
F和F’;其合力的大小和方向为F1和F2的线段为邻边的对角线13.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,运行线速度之比是v1:v2=1:2,它们运行的轨道半径之比为__________;所在位置的重力加速度之比为__________。参考答案:_4:1___;__
1:16__三、实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx,现备有下列器材:A.电流表(量程100μA,内阻约2kΩ);B.电流表(量程500μA,内阻约300Ω);C.电压表(量程15V,内阻约100kΩ);D.电压表(量程50V,内阻约500kΩ);E.直流电源(20V,允许最大电流1A);F.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定功率1W);G.开关和导线若干.电流表应选________,电压表应选________.(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________.参考答案:BC电流表应采用内接法滑动变阻器应采用分压式接法15.图是某同学在做研究匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。①已知打点计时器电源频率为50Hz,A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出A、B两点间距s=__________;C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)。②如果当时电网中交变电流的频率实际是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比________
___(选填:偏大、偏小或不变).参考答案:(1)①0.70cm
0.100m/s;②偏小
四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图所示,ABCD是一直角梯形棱镜的横截面,位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入.已知棱镜的折射率n=,AB=BC=8cm,OA=2cm,∠OAB=60°.①求光线第一次射出棱镜时,出射光线的方向?②第一次的出射点距C点多远?参考答案:解:(1)因为sinC=,临界角C=45°第一次射到AB面上的入射角为60°,大于临界角,所以发生全发射,反射到BC面上,入射角为60°,又发生全反射,射到CD面上的入射角为30°根据折射定律得,n=,解得θ=45°.即光从CD边射出,与CD边成45°斜向左下方.(2)根据几何关系得,AF=4cm,则BF=4cm.∠BFG=∠BGF,则BG=4cm.所以GC=4cm.所以CE=cm.答:①从CD边射出,与CD边成45°斜向左下方②第一次的出射点距cm.【考点】光的折射定律.【分析】(1)根据sinC=,求出临界角的大小,从而作出光路图,根据几何关系,结合折射定律求出出射光线的方向.(2)根据几何关系,求出第一次的出射点距C的距离.17.据英国《每日邮报》9月16日报道,英式触式橄榄球球员赫普顿斯托尔在伦敦成功挑战地铁速度。他从“市长官邸站”下车,在下一地铁站“景隆街站”顺利登上刚下来的同一节车厢。已知地铁列车每次停站时间(从车门打开到关闭的时间)为ta=20s,列车加速和减速阶段的加速度均为a=1m/s2,运行过程的最大速度为vm=72km/h。假设列车运行过程中只做匀变速和匀速运动,两站
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