内蒙古自治区赤峰市市元宝山区美丽河镇中学2021年高三物理模拟试题含解析

内蒙古自治区赤峰市市元宝山区美丽河镇中学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，单匝矩形线圈abcd在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次以速度2v进入同一匀强磁场；则两次相比较

A.第二次与第一次线圈中最大电流之比为2：l

B．第二次与第一次外力做功的最大功率之比为2:1

C．第二次全部进入磁场和第一次全部进入磁场线圈中产生的热量之比为8:1

D.第二次全部进入磁场和第一次全部进入磁场，通过线圈中同一横截面的电荷量之比为2:1参考答案：【知识点】

导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．L3L4【答案解析】A

解析：设磁感应强度为B，CD边长度为L，AC边长为L′，线圈电阻为R；

A、线圈进入磁场过程中，产生的感应电动势E=BLv，感应电流I=，感应电流I与速度v成正比，第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比：I2：I1=2v：v=2：1，故A正确；B、线圈进入磁场时受到的安培力：FB=BIL=，线圈做匀速直线运动，由平衡条件得，外力F=FB=，外力功率P=Fv=，功率与速度的平方成正比，第二次进入与第一次进入时外力做功的功率之比：P2：P1=（2v）2：v2=4：1，故B错误；C、线圈进入磁场过程中产生的热量：Q=I2Rt=（）2?R?=，产生的热量与速度成正比，第二次进入与第一次进入时线圈中产生热量之比：Q2：Q1=2v：v=2：1，故C错误；D、通过导线横截面电荷量：q=I△t=，电荷量与速度无关，电荷量之比为1：1，故D错误；故选：A．【思路点拨】（1）根据切割公式E=BLv求解电动势，由欧姆定律求出感应电流，然后求出电流之比；（2）线框匀速进入匀强磁场，安培力与外力平衡，根据安培力公式求解安培力，再结合平衡条件得到外力，最后根据P=Fv求解外力的功率；（3）由焦耳定律求出线圈产生的热量，然后求出热量之比．（4）由电流定义式求出电荷量间的关系．本题关键明确线圈进入磁场过程中，电动势E=BLv，然后根据P=Fv求解功率，根据Q=I2Rt求解热量，由电流定义式可以求出电荷量．2.质量为m的汽车，发动机启动后以额定功率P沿水平道路行驶，经过一段时间后达到速度匀速行驶，若行驶中受到的摩擦阻力大小不变，则在加速过程中车速为时，汽车加速度的大小为（

）

A．

B．

C．

D．参考答案：C3.在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头P1、P2，如图所示。当变压器输入电压发生变化时，可以上下调节P1、P2的位置，使输出电压稳定在220V上。现发现输出电压低于220V，下列措施正确的是A．P1不动，将P2向上移动B．P2不动，将P1向下移动C．将P1向下移动，同时P2向上移动D．将P1向上移动，同时P2向下移动参考答案：BD4.（单选）如图所示，物体P以一定的初速度v沿光滑水平面向右运动，与一个右端固定的轻质弹簧相撞，并被弹簧反向弹回，若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律，那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中A．P的加速度大小不断变化，方向也不断变化B．P的加速度大小不断变化，但方向只改变一次C．P的加速度大小不断改变，当加速度数值最大时，速度最小D．有一段过程，P的加速度逐渐增大，速度也逐渐增大参考答案：C5.如图3所示，处在平直轨道上的甲乙两物体相距s，同时同向开始运动，甲以初速度v加速度a1做匀加速运动，乙做初速度为零，加速度为a2的匀加速运动，假设甲能从乙旁边通过，下述情况可能发生的是（

）Aa1=a2时能相遇两次

B

a1>a2时能相遇两次C

a1<a2时能相遇两次

Da1<a2时能相遇两次参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1____E2；通过线圈截面电量的大小关系是ql____q2。（填大于，小于，等于）参考答案：7.地球绕太阳公转的周期为T1，轨道半径为R1，月球绕地球公转的周期为T2，轨道半径为R2，则太阳的质量是地球质量的____倍。参考答案：8.如图所示，质量为m的物块从高h的斜面顶端由静止开始滑下，最后停止在水平面上B点。若物块从斜面顶端以初速度v0沿斜面滑下，则停止在水平面的上C点，已知AB=BC，则物块在斜面上克服阻力做的功为__________。（设物块经过斜面与水平面交接点处无能量损失）。参考答案：mgh-1/2mv229.磁场对放入其中的长为l、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电导线有力F的作用，可以用磁感应强度B描述磁场的力的性质，磁感应强度的大小B＝

，在物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有

等。参考答案：答案：，电场强度解析：磁场对电流的作用力，所以。磁感应强度的定义是用电流受的力与导线的长度和通过导线的电流的比值，电场强度等于电荷受到的电场力与所带电荷量的比值。10.一个理想的单摆，已知其周期为T。由于某种原因，自由落体加速度变为原来的，振幅变为原来的，摆长变为原来的，摆球质量变为原来的，则它的周期变为原来的

。参考答案：11.P、Q是一列简谐横波中的两质点，已知P离振源较近，P、Q两点的平衡位置相距15m（小于一个波长），各自的振动图象如图所示。此列波的波速为

m/s。参考答案：2.5m/s12.有一只家用电熨斗，其电路结构如图（a）所示，图中1、2、3、4是内部4个接线柱，改变内部接线方式可使电熨斗获得低、中、高三个不同的温度挡。图（b）是它的四种不同的连线方式，其中能获得低挡温度的连线方式是图（b）中的

?

，能获得高挡温度的连线方式是图（b）中的

?

。参考答案：B，D13.（4分）如图所示，在竖直平面内有一条圆弧形轨道AB，其半径为1m，B点的切线方向恰好为水平方向，一个质量为2kg的小物体，从轨道顶端A点由静止开始沿轨道下滑。到达轨道末端B点时对轨道的压力为40N。小球从B作平抛运动，落到地面上的C点。若轨道B点距地面的高度h为5m(不计空气阻力)，则：物体在AB轨道克服阻力所做的功为

J，从B到C运动过程中，重力的功率为

W。参考答案：

答案:10；20三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为测定某电源的电动势E、内阻r以及一段电阻丝的电阻率ρ，设计了如图甲所示的电路。ab是电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，R0是阻值为2Ω的保护电阻，滑片P与电阻丝始终接触良好。使用螺旋测微器测得电阻丝的直径d=0.400mm。实验时，闭合开关S，调节P的位置，记录aP长度x和对应的电压U和电流I的数据，并求得的数值，分别绘出了U-I关系图象和关系图象，如图乙、丙所示。（1）根据图乙可求出电源电动势E=___V，内阻r=_____Ω（均保留两位有效数字）（2）图丙中关系图象纵轴截距的物理意义是_____。（3）根据图丙可求得电阻丝的电阻率ρ=_____Ω·m（保留三位有效数字）。参考答案：

(1).（1）3.0；

(2).1.0；

(3).（2）电流表的内阻为2.0Ω；

(4).（3）1.26×10-6【详解】解：(1)由图甲根据闭合电路欧姆定律应有：，可整理为：，由图乙根据函数斜率和截距的概念则有电源电动势：，内阻：；(2)由题意及可得：；结合数学一次函数概念可知，图线的纵轴截距表示电流表的内阻为(3)根据图可知，当x=0时电阻为2Ω，结合图甲可知电流表A的内阻，所以应有，由图读出，即电阻丝电阻R=2Ω时对应的长度x=0.20m，，由可得，代入数据解得：；15.利用如图装置可以做力学中的许多实验，（1）一下说法正确的是

A利用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车河木板间的摩擦阻力的影响B利用此装置“探究加速度a与力F的关系”每次改变砝码及砝码盘总质量后，不需要重新平衡摩擦力C在用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量D用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，不需要平衡小车运动过程中所受摩擦力的影响（2）本装置中要用到打点计时器，如图所示为实验室常用的两种计时器，其中甲装置用的电源要求是

．A．交流220V

B．直流220V

C．交流4﹣6V

D．直流4﹣6V（3）在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如下图．已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，则此次实验中打点计时器打下A点时小车的瞬时速度为

m/s．（结果保留2位有效数字）参考答案：（1）BC；（2）A；（3）0.60【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【专题】实验题；定性思想；实验分析法；牛顿运动定律综合专题．【分析】（1）利用图示小车纸带装置可以完成很多实验，在研究匀变速直线运动时不需要平衡摩擦力，在探究“小车的加速度与质量的关系”和探究“功与速度变化的关系”实验时，需要平衡摩擦力．平衡摩擦力后，改变小车的质量，不需要重新平衡摩擦力．（2）电火花打点计时器使用220V的交流电源．（3）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出A点的速度．【解答】解：（1）A、利用此装置“研究匀变速直线运动”时，不需要平衡摩擦力，故A错误．B、利用此装置“探究加速度a与力F的关系”每次改变砝码及砝码盘总质量后，不需要重新平衡摩擦力，故B正确．C、在用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，为了使小盘和盘内砝码的总重力等于绳子的拉力，要满足小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量，故C正确．D、用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，需要平衡摩擦力，故D错误．故选：BC．（2）电火花打点计时器使用220V的交流电源，故选：A．（3）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，A点的瞬时速度为：=0.60m/s．故答案为：（1）BC；（2）A；（3）0.60四、计算题：本题共3小题，共计47分16.A、B两小球同时从距地面高为h＝15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0＝10m/s。A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g＝10m/s2.求：(1)A球经过多长时间落地？(2)A球落地时，A、B两球间的距离是多少？参考答案：17.如图所示，在一竖直放置的圆环形管道内封闭有一定质量的理想气体。用一绝热的固定活塞C和绝热、不计质量、可自由移动的活塞A将管道内气体分隔成体积相等的两部分，A、C与圆环的圆心O等高，两部分气体的温度均为T-0=300K。现保持下部分气体的温度不变，对上部分气体缓慢加热至T=500K，求此时活塞A的位置与O点的连线跟竖直方向OB之间的夹角θ。（不计两活塞的体积）参考答案：因活塞A可自由移动，所以上下两部分压强相等．设圆环管道内上下两部分气体的初始体积为，加热前后两部分气体的压强分别为、，上部分气体体积的增加量为，根据理想气体的状态方程得对上部分气体有：因活塞A、C是绝热的，故下部分气体是等温变化，有：联立以上两式解得：故由几何知识可知，活塞A的位置与O点的连线和竖直方向的夹角为：．18.（12分）风洞实验室中可以产生水平方向的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径。（1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上作匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的滑动摩擦因数。（2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为多少？（sin37°=0.6，cos37°=