安徽省阜阳市界首实验中学2021年高三物理模拟试题含解析

安徽省阜阳市界首实验中学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.（单选）如图所示，两个固定的相同细环相距一定的距离，同轴放置，O1、O2分别为两环的圆心，两环分别带有均匀分布的等量异种电荷．一带正电的粒子从很远处沿轴线飞来并穿过两环．则在带电粒子运动过程中（

）A．在O1和O2点粒子加速度大小相等，方向向反B．从O1到O2过程，粒子电势能一直增加C．在O1和O2连线中点，粒子在该点动能最小D．轴线上O1点右侧、O2点左侧都存在场强为零的点，它们关于O1、O2连线中点对称参考答案：D2.关于机械能，下列说法正确的是①做变速运动的物体，只要有摩擦力存在，其机械能一定减少②如果物体所受的合外力不为零，则物体的机械能一定发生变化③将物体斜向上抛出后，不计空气阻力时机械能守恒的，则该物体在同一水平高度处具有相同的速率④在水平面上做变速运动的物体，它的机械能不一定变化A．①②

B．③④

C．①④

D．②③④参考答案：B3.如图所示s—t图象和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表示物体做曲线运动 B．s—t图象中t1时刻v1＞v2 C．v—t图象中0至t3时间内4的平均速度大于3的平均速度 D．两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动参考答案：BC4.(单选)小船横渡一条河,船头方向始终与河岸垂直.若小船相对水的速度大小不变时,小船的运动轨迹如图所示,则河水的流速(

)A.由A到B水速一直增大B.由A到B水速一直减小C.由A到B水速先增大后减小D.由A到B水速先减小后增大参考答案：B5.（单选）下列说法中，正确的是：（

）A．由可知电场中某点的电场强度E与q成反比B．由公式可知电场中某点的电势与q成反比C．由可知，匀强电场中的任意两点、间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大D．公式，其中电容器的电容与电容器两极板间电势差无关参考答案：D解析：A、B、电场场强与电势由场源决定，与检验电荷无关，则两种说法错误．

C、若匀强电场中的点a、b间的距离与电场线垂直，距离越大电势与不变．则C错误;D、C=是电容的定义式，采用比值法定义，C表征了电容器容纳电荷本领的大小，由电容器本身性质决定，与U、Q无关，故D正确．故选D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示的导热气缸中封闭着一定质量的理想气体，活塞与气缸间无摩擦，气缸开口向上。开始气缸所处的环境温度为87℃，活塞距气缸底部距离为12cm,后来环境温度降为27℃，则：①此时活塞距气缸底部距离为多少?②此过程中气体内能

（填“增大”或“减小”），气体将

(填“吸热”或者“放热”).参考答案：见解析解：①设

由盖?吕萨克定律可知：

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）解得：h2=10cm

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）②减小（1分），放热（1分）7.19世纪和20世纪之交，经典物理已达到了完整、成熟的阶段，但“在物理学晴朗天空的远处还有两朵小小的、令人不安的乌云”，人们发现了经典物理学也有无法解释的实验事实，“两朵乌云”是指

（填“宏观问题”或“微观问题”）与

（填“高速问题”或“低速问题”）。参考答案：微观问题

高速问题8.2011年3月11日本福岛核电站发生核泄漏事故，其中铯137（Cs）对核辐射的影响最大，其半衰期约为30年．①请写出铯137（Cs）发生β衰变的核反应方程[已知53号元素是碘（I），56号元素是钡（Ba）]②若在该反应过程中释放的核能为E，则该反应过程中质量亏损为（真空中的光速为c）．③泄露出的铯l37约要到公元2101年才会有87.5%的原子核发生衰变．参考答案：解：①发生β衰变的核反应方程

②根据爱因斯坦质能方程知△m=③由半衰期公式知剩余的原子核没衰变，经历了3个半衰期，即90年，要到公元2101年才会有87.5%的原子核发生衰变．

故答案为：，，21019.一质点由位置A向北运动了4m，又转向东运动了3m，到达B点，然后转向南运动了1m，到达C点，在上述过程中质点运动的路程是

m，运动的位移是

m。参考答案：8，10.某同学想设计一个调光电路，现在已有下列器材：一只标有“6V，3W”的灯泡L，一只标有“12Ω，1A”的滑动变阻器，一电源电动势为12V，电源内阻不计，开关一只，导线若干．要想使调光电路的开关闭合后，改变滑动变阻器的滑片P的位置，可使灯泡由正常发光到逐渐变暗，直至熄灭．

（1）为了满足实验设计的要求还需要_________________________（填写实验器材），理由_____________________________________________

_______________________________________________

_______________________________________________

___________________________________________

（2）请在右边的方框内画出符合设计要求的电路图．参考答案：（1）一个分压电阻R0；

若仅用现有器材设计电路其电路图如图所示，通过计算可知，当滑动触片P使灯泡正确发光时，滑动电阻器左边部分电阻为R1=7.42Ω，通过部分的电流将大于1A，所以滑动变阻器将破坏，因此不能满足灯泡正常发光的情况．

（2）电路图如图所示．11.如图所示，一根长L的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E与水平方向成θ角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带正电小球A，电荷量Q；另一带正电小球B质量为m、电荷量为q，穿在杆上可自由滑动。现将小球B从杆的上端N静止释放，静电力常量为k。小球B可静止的位置距M端的高度h为_______________。参考答案：答案：12.超导磁悬浮列车（图甲）推进原理可以简化为图乙所示的模型：在水平面上相距为L的两根平行直导轨间有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽度都是l，相间排列。金属框abcd（悬浮在导轨上方）跨在两导轨间，其长和宽分别为L、l。当所有这些磁场都以速度v向右匀速运动时，金属框abcd在磁场力作用下将向________（填“左”或“右”）运动。若金属框电阻为R，运动中所受阻力恒为f，则金属框的最大速度为_________________参考答案：右

磁场向右匀速运动，金属框中产生的感应电流所受安培力向右，金属框向右加速运动，当金属框匀速运动时速度设为vm，感应电动势为E=2BL（v-vm），感应电流为，安培力为F=2BLI，安培力与阻力平衡，F=f，解得vm=13.在研究“电磁感应现象”的实验中，所需的实验器材如图所示．现已用导线连接了部分实验电路．（1）请把电路补充完整；（2）实验时，将线圈A插入线圈B中，合上开关瞬间，观察到检流计的指针发生偏转，这个现象揭示的规律是______________________；（3）（多选）某同学设想使线圈B中获得与线圈A中相反方向的电流，可行的实验操作是（

）A．抽出线圈A

B．插入软铁棒C．使变阻器滑片P左移

D．断开开关

参考答案：（1）（2）闭合电路中磁通量发生变化时，闭合电路中产生感应电流。（3）B、C

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图1所示，某同学利用电磁打点计时器打出的纸带来验证机械能守恒定律，该同学在实验中等到一条纸带，如图2所示，在纸带上取6个计数点，两个相邻计数点间的时间间隔为T=0.02s．其中1、2、3点相邻，4、5、6点相邻，在3点和4点之间还有若干个点．s1是1、3两点的距离，s2是2、5两点的距离，s3是4、6两点的距离．（1）实验过程中，下列操作正确的是CD．A．电磁打点计时器应接在220V交流电源上B．实验时应先松开纸带，然后迅速打开打点计时器C．实验时应先打开打点计时器，然后松开纸带D．纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直（2）点2速度的表达式v2=．（3）该同学测得的数据是s1=4.00cm，s2=16.00cm，s3=8.00cm，重物（质量为m=500g）从点2运动到点5过程中，动能增加量为0.75J，势能减少量为0.78J．表明在误差允许范围内，机械能守恒．（结果保留两位有效数字，重力加速度g=9.8m/s2）参考答案：解：（1）A、将打点计时器接到交流电源上，不能使用干电池．故A错误；B、C、实验时应先打开打点计时器，然后松开纸带．故B错误，C正确；D、纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直，以减小限位孔对纸带的摩擦力．故D正确．故选：CD（2）点2的瞬时速度等于1、3之间的平均速度，所以：v2=（3）物体在点2的动能：Ek2=m=m×（）2=×0.5×（）2=0.25J；物体在点5的动能：Ek5=m=（）2=×0.5×（）2=2.0m质量为m的重物从点2运动到点5过程中，动能增加量：△Ek=Ek5﹣Ek2=2.0m﹣0.5m=1.0J；因此动能增加量为△Ek=1﹣0.25=0.75J；势能减少量：△EP=mgs3=0.5×10×0.1600=0.78J．故答案为：（1）CD；（2）；（3）0.75，0.78．15.在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条．(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的________(填字母代号)．A．将橡皮条拉伸相同长度即可B．将橡皮条沿相同方向拉即可C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是______(填字母代号)．A．两细绳必须等长B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些参考答案：(1)D(2)BD四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，若将A、B两个光滑带电小球静止放在无阻力的水平管道内，其中A的质量为M，B的质量为m，（M＞m）．开始时两球之间相距很远，现在给A一个初速度v，让其向右运动．已知两球之间由于带同种电荷会相互排斥，选取无穷远为参考面，两带电小球的电势能为，其中K为已知常数，r为两球之间的距离．问：（1）若两个带电小球逐渐靠近，带电小球A的电势能如何变化？（2）如果A不会超过B，计算A、B间的最小距离？（3）若让A能够超过B，求B最终的速度？（用图示或公式分析都可以）参考答案：解：（1）两带电小球逐渐靠近，电场力做负功，A带电小球的电势能逐渐增大，（2）AB运动过程中，系统动量守恒，以向右为正，根据动量守恒有：Mv=（M+m）v共解得：v共=如果A球不会超过B，=，解得：（3）由动量守恒和能量守恒得：会有两个解，舍去碰撞解，最后等效一个完全弹性碰撞，最终B的速度v=0答：（1）若两个带电小球逐渐靠近，A带电小球的电势能逐渐增大；（2）如果A不会超过B，A、B间的最小距离为；（3）若让A能够超过B，B最终的速度为0．【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】（1）根据电场力做功的正负判断电势能的变化；（2）AB运动过程中，系统动量守恒，如果A球不会超过B，电势能和初动能全部转化为两者的动能，根据动量守恒定律以及能量守恒定律列式求解；（3）由动量守恒和能量守恒列式分析即可．17.如图所示为一个模拟货物传送的装置，A是一个表面绝缘、质量M＝100kg、电量q＝+6.0×10—2C的传送小车，小车置于光滑的水平地面上。在传送途中，有一个水平电场，电场强度为E＝4.0×103V／m，可以通过开关控制其有无。现将质量m＝20kg的货物B放置在小车左端，让它们以v＝2m／s的共同速度向右滑行，在货物和小车快到终点时，闭合开关产生一个水平向左的匀强电场，经过一段时间后关闭电场，当货物到达目的地时，小车和货物的速度恰好都为零。已知货物与小车之间的动摩擦因素μ＝0.1。（1）试指出关闭电场的瞬间，货物和小车的速度方向?（2）为了使货物不滑离小车，小车至少多长？（货物不带电且体积大小不计，g取10m/s2）参考答案：（1）货物和小车的速度方向分别向右和向左（5分）（2）设关闭电场的瞬间，货物和小车的速度大小分别为vB和vA；电场存在时和电场消失后货物在小车上相对滑行的距离分别为L1和L2，电场存在的时间是t，该段时间内货物和小车的加速度大小分别是aB和aA，对地位移分别是sB和sA在关闭电场后，货物和小车系统动量守恒，由动量规律和能量规律有：mvB－MvA=0

①μmgL2＝mvB2+MvA2

②

由①式代入数据解得vB=5vA

③在加电场的过程中，货物一直向前做匀减速运动，小车先向前做匀减速运动然后反向做匀加速运动，由牛顿定律有aB=μmg/m=1m/s2

，aA=(qE－μmg)/M＝2.