2021-2022学年湖南省株洲市城关镇明阳中学高三物理模拟试卷含解析

2021-2022学年湖南省株洲市城关镇明阳中学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.将一小物体以初速0竖直上抛，若物体所受空气阻力大小不变，则小物体在到达最高点的最后一秒和离开最高点的第一秒时间内通过的路程s1和s2、速度的变化量△1和△的大小关系为（

）

A.s1>s2

B.s1<s2

C.△1>△2

D.△1<△2参考答案：AC2.2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（

）A、在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期B、在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度C、在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度D、在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能参考答案：ACD3.将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v-t图像如图所示。以下判断正确的是（

）A．前3s内货物处于超重状态B．最后2s内货物只受重力作用C．前3s内与最后2s内货物的平均速度相同D．第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒参考答案：AC4.（1）一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上的两质点，平衡位置分别为x=0，x=xb（xb＞0）。a点的振动规律如图所示，已知波速为v=10m/s，在t=0.1s时，b点的位移为0.05m，则下列判断可能正确的是

A．波沿x轴正向传播，xb=0.5mB．波沿x轴正向传播，xb=1.5mC．波沿x轴负向传播，xb=2.5mD．波沿x轴负向传播，xb=3.5m（2）如图，矩形ABCD为一水平放置的玻璃砖的截面，在截面所在平面有一细束激光照射玻璃砖，入射点距底面的高度为h，反射光线和折射光线与底面所在平面的交点到AB的距离分别和，在截面所在平面内，改变激光束在AB面上入射点的高度与入射角的大小，当折射光线与底面的交点到AB的距离为时，光线恰好不能从底面射出，求此时入射点距离底面的高度H。参考答案：(1)BC(4分。选对一个给2分，选对2个给一分.有选错的不给这4分)(2)(8分)设玻璃砖的折射率为n，入射角和反射角为θ1，折射角为θ2，由光的折射定律根据几何关系有因此求得

根据题意，折射光线在某一点刚好无法从底面射出，此时发生全反射，设在底面发生全反射时的入射角为θ3，有由几何关系得解得5.下列关于核反应及其说法中正确的是A．铀核裂变的核反应是：B.经过6次α衰变和4次β衰变后成为稳定的原子核C．压力和温度对放射性元素衰变的快慢具有一定的影响D．在α粒子散射的实验中，绝大多数α粒子几乎直线穿过金箔，这可以说明金原子内部绝大部分是空的参考答案：BD解析：A项虽然符合核电荷数和质量数守恒，但是公式必须以客观实际为依据，铀核裂变需要慢中子引发，核反应方程为；B项根据电荷数与质量数守恒判断正确；放射性元素衰变的半衰期取决于原子核本身，与外界条件无关，C项错；D项复合物理事实，正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.卢瑟福用a粒子轰击氮核时发现了质子.完成其核反应方程：_____________参考答案：7.密闭在钢瓶中的理想气体,温度升高时压强增大.从分子动理论的角度分析,这是由于分子热运动的__________增大了.该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如题12A-1图所示,则T1______(选填“大于”或“小于”)T2.参考答案：平均动能,小于8.如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2=(t1＋0.2)s时刻的波形图．若波速为35m/s，则质点M在t1时刻的振动方向为

；若在t1到t2的时间内，M通过的路程为1m，则波速为

m/s．参考答案：向下259.为了测量玩具遥控汽车的额定功率，某同学用天平测出其质量为0.6kg，小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量，如图所示，主要实验步骤有：ks5uA．给小车尾部系一条长纸带，纸带通过打点计时器；B．接通打点计时器（电源频率为50Hz），使小车以额定功率沿水平地面加速到最大速度，继续运行一段时间后关闭小车发动机，使其由地面向前滑行直至停下；C．处理纸带上打下的点迹。（1）由纸带知遥控汽车的最大速度为

；汽车滑行时的加速度为

。（2）汽车滑行的阻力为

；动摩擦因数为

，额定功率为

。（g取10m/s2，计算结果保留三位有效数字）第22题图参考答案：1.00

-1.73

（2）1.04

0.173

1.0410.如图所示的电路中，纯电阻用电器Q的额定电压为U，额定功率为P。由于给用电器输电的导线太长，造成用电器工作不正常。现用理想电压表接在电路中图示的位置，并断开电键S，此时电压表读数为U，闭合电键S，其示数为。则闭合电键后用电器Q的实际功率为____________，输电线的电阻为_______________。参考答案：

，

11.将一弹性绳一端固定在天花板上O点，另一端系在一个物体上，现将物体从O点处由静止释放，测出物体在不同时刻的速度v和到O点的距离s，得到的v－s图像如图所示。已知物体及位移传感器的总质量为5kg，弹性绳的自然长度为12m，则物体下落过程中弹性绳的平均拉力大小为_________N，当弹性绳上的拉力为100N时物体的速度大小为________m/s。（不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2）参考答案：75，15.5（15.48～16）12.如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，已知飞船质量为3.0×103kg。在飞船与空间站对接后，推进器对它们的平均推力大小为900N，推进器工作了5s，测出飞船和空间站速度变化了0.05m/s，则飞船和空间站的加速度大小为__________m/s2；空间站的质量为__________kg。参考答案：

答案：0.01m/s2

，8.7×104kg13.如图所示，一辆长L=2m,高h=0.8m,质量为M=12kg的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数μ=0.3。当车速为v0=7m／s时，把一个质量为m=1kg的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。那么，经过t=

s物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s=

m。参考答案：0.31

4.16

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在水平气垫导轨上放置有两个滑块，其中质量为m的滑块的一端与穿过打点计时器的纸带相连，打点计时器周期为T：气垫导轨正常工作后，接通打点计时器的电源，并让该滑块以一定速度运动，与静止的另一未知质量滑块相碰后粘在一起继续运动．图为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分，用刻度尺分别量出其长度s1和s2．则碰撞前该滑块的速度大小为，若测得s1=ks2（k为已知），根据动量守恒定律，可以求得未知质量滑块的质量为．参考答案：考点：验证动量守恒定律．专题：实验题．分析：根据纸带上点迹间的距离求出两滑块碰撞前后的速度，从而得出碰撞前后的动量，以及总动量的大小．解答：解：由图示可知，碰撞前滑块的速度：v==，碰撞后滑块的速度：v′==，由动量守恒定律得：mv=（m+m′）v′，解得：m′=；故答案为：；动量守恒；．点评：本题考查动量公式的运用，关键能够从纸带中得出碰撞前后滑块的速度大小．15.在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，电火花计时器接220V、50Hz交流电源．他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表：对应点BCDEF速度（m/s）0.1410.1850.2200.2540.301（1）设电火花计时器的周期为T，计算vF的公式为vF=；（2）根据（1）中得到的数据，以A点对应的时刻为t=0，试在图乙所示坐标系中合理地选择标度，作出v﹣t图象．（3）利用该图象求物体的加速度a=0.40m/s2；（结果保留2位有效数字）（4）如果当时电网中交变电流的电压变成210V，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不变（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）．参考答案：考点：探究小车速度随时间变化的规律．专题：实验题；直线运动规律专题．分析：（1）根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出F点的瞬时速度；（2）根据描点法作出图象．（3）根据v﹣t图象的物理意义可知，图象的斜率表示加速度的大小，因此根据图象求出其斜率大小，即可求出其加速度大小．（4）打点计时器的打点频率是与交流电源的频率相同，所以即使电源电压降低也不改变打点计时器打点周期．解答：解：（1）根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，电火花计时器的周期为T，所以从E点到G点时间为10T，有：vF=，（2）根据图中数据，利用描点法做出图象如下；（3）图象斜率大小等于加速度大小，故a==0.40m/s2．（4）电网电压变化，并不改变打点的周期，故测量值与实际值相比不变．故答案为：（1）；（2）如图（3）0.40；（4）不变点评：本题考查了利用匀变速直线运动的规律和推论解决问题的能力，同时注意图象法在物理实验中的应用．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(18分)两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感强度B＝0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨的电阻很小，可忽略不计。导轨间的距离l=0.20m。两根质量均为m=0.10kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的电阻为R＝0.50Ω。在t=0时刻，两金属杆都处于静止状态。现有一与导轨平行、大小为0.20N的恒力F作用于金属杆上，使两金属杆在导轨上滑动。经过t=5.0s，金属杆甲的加速度为a=1.37m/s2，问此时两金属杆的速度各是多少？参考答案：解析：设任一时刻t两金属杆甲、乙之间的距离为x，速度分别为v1和v2经过很短的时间△t，杆甲移动距离v1△t，杆乙移动距离v2△t，回路面积改变

△S＝[（x－v2△t）+v1△t]l－lx=（v1－v2）l△t

由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势

ε＝B

回路中的感应电流

i=

杆的运动方程

F－Bli=ma

由于作用于杆甲和乙和安培力总是大小相等，方向相反，所以两杆的动量（t＝0时为0）等于外力F的冲量

Ft=mv1+mv2联立以上各式解得

v1=

v2=

代入数据得：v1=8.15m/s，v2=1.85m/s17.如图所示，长L=9m的传送带与水平方向的倾角为37°，在电动机的带动下以v=4m/s的速率顺时针方向运行，在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住，在传送带的A端无初速地放一质量m=1kg的物块，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，物块与挡板的碰撞能量损失及碰撞时间不计．（g=10m/s2，）求：（1）物块从第一次静止释放到与挡板P第一次碰撞后，物块上升到最高点时到挡板P的距离；（2）物块最终的运动状态及达到该运动状态后电动机的输出功率．参考答案：解：（1）物块从A点由静止释放，由牛顿第二定律得：向下运动的加速度：ma1=mgsinθ﹣μmgcosθ，代入数据解得：a1=2m/s2，由速度位移公式可知，与P碰前的速度v1===6m/s，物块与挡板碰撞后，以v1的速率反弹，因v1＞v，物块相对传送带向上滑，由牛顿第二定律可知，物块向上做减速运动的加速度ma2=mgsinθ+μmgcosθ，代入数据解得：a2=10m/s2物块速度减小到与传送带速度相等所需时间：t1===0.2s，物块向上的位移：x1=t1=×0.2=1m，物块速度与传送带速度相等后，μ＜tanθ，由牛顿第二定律可知，ma3=mgsinθ﹣μmgcosθ，代入数据解得，物块向上做减速运动的加速度：a3=2m/s2，物块向上的位移：x2===4m，离P点的距离：x1+x2=1+4=5m（2）物块上升到传送带的最高点后，物块沿传送带向下加速运动，与挡板P第二次碰掸前的速度：v2===m/s，碰后因v2＞v，物块先向上做加速度为a2的减速运动，再做加速度为a3的减速运动，以此类推经过多次碰撞后物块以v=4m/s的速率反弹，故最终物块在P与离P点4m的范围内不断做向上的加速度为2m/s2的减速运动和向下做加速度为2m/s2的加速运动，物块的运动达到这一稳定状态后，物块对