湖北省荆门市东宝区子陵职业高级中学2021-2022学年高三物理模拟试卷含解析

湖北省荆门市东宝区子陵职业高级中学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.在地球大气层外有大量的太空垃圾．在太阳活动期，地球大气会受太阳风的影响而扩张，使一些原本在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围，从而开始向地面下落．大部分太空垃圾在落地前已经燃烧成灰烬，但体积较大的太空垃圾仍会落到地面上，对人类造成危害．太空垃圾下落的原因是（）A．大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致下落B．太空垃圾在与大气摩擦燃烧过程中质量不断减小，进而导致下落C．太空垃圾的上表面受到的大气压力大于其下表面受到的大气压力，这种压力差将它推向地面D．太空垃圾在大气阻力作用下速度减小，运动所需的向心力将小于万有引力，垃圾做趋向圆心的运动，落向地面参考答案：D【考点】万有引力定律及其应用．【分析】太空垃圾在大气阻力的作用下速度减小，它做圆周运动所需的向心力就小于地球对它的引力，故其不断做向心运动，最终落在地面上．【解答】解：太空垃圾在大气阻力的作用下速度减小，它做圆周运动所需的向心力就小于地球对它的引力，故其不断做向心运动，最终落在地面上，故D正确、ABC错误．故选：D．2.如图甲所示，竖直挡板左侧空间有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面的水平匀强磁场，电场和磁场的范围足够大，电场强度，磁感应强度随时

间变化的关系如图乙所示，选定磁场垂直纸面向里为正方向，时刻，一质量

、电荷量的微粒在O点具有竖直向下的速度

，是挡板MN上一点，直线与挡板MN垂直，取，

则微粒下一次经过直线时与O点的距离为

A.1.2m

B．0.6m

C．2.4m

D．1.8m参考答案：A3.如图所示，在倾角为a的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒。在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确是

A．方向垂直斜面向上

B．，方向垂直斜面向下

C．，方向竖直向上

D．，方向竖直向下参考答案：AC选项A，外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上，则沿斜面向上的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，则大小B=mg,故A正确；

选项B，外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向下，则沿斜面向下的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，故B错误；

选项C，外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上，则水平向右的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，则大小B=mg，故C正确；

选项D，外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向下，则水平向左的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，故D错误。

4.（多选）如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初动能均为Ek0。已知t=0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场。则（

）A．所有粒子最终都垂直电场方向射出电场B．t=0之后射入电场的粒子有可能会打到极板上C．所有粒子在经过电场过程中最大动能都不可能超过2Ek0D．若入射速度加倍成2v0，则粒子从电场出射时的侧向位移与v0相比必定减半参考答案：AC5.如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B，A悬挂起来，B穿在一根竖直杆上，两物体均保持静止，不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦，已知绳与竖直杆间的夹角为θ，则物体A、B的质量之比mA∶mB等于（

）（A）cosθ∶1

（B）1∶cosθ

（C）tanθ∶1

（D）1∶sinθ参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用多用电表测电阻每次选择倍率后，都必须手动进行电阻_________。下图是测某一电阻时表盘指针位置，是用1×100的倍率则此电阻的阻值为__________.为了提高测量的精度，应选择___________的倍率更好.（从×1、×10、×1K中选取）参考答案：用多用电表测电阻每次选择倍率后，都必须手动进行欧姆调零。欧姆表表盘读数为4.5Ω，由于选择的是“×l00”倍率，故待测电阻的阻值是450Ω。为了提高测量的精度，应使表针指在中间位置附件，故选择“×l0”的倍率更好。7.将一小球从高处水平抛出，最初2s内小球动能EK随时间t变化的图线如图所示，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。根据图象信息可知，小球的质量为

▲

kg，小球的初速度为

▲

m/s，最初2s内重力对小球做功的平均功率为

▲

W。参考答案：

0.125kg

m/s

12.5W

8.（4分）如图所示，A为放在水平光滑桌面上的木板，质量为1kg。木块B、C质量分别为3kg和1kg。接触面间动摩擦因素为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在拉力F作用下，物体A加速度为2m/s2。拉力F大小等于

N。参考答案：14N（4分）9.质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人，分别同时从原来静止于光滑水平面上的小车两端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg，则当两人跳离小车后，小车的运动速度为_____________m/s，方向与（选填“甲、乙”）_____________相反。参考答案：1.5m/s，乙

10.某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像。如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失。此时只需测量出_______________________________，即可计算出玻璃砖的折射率。请用你的测量量表示出折射率________________。

参考答案：玻璃砖直径边绕O点转过的角度，11.质量M=500t的机车，以恒定的功率从静止出发，经过时间t=5min在水平路面上行驶了s=2.25km，速度达到了最大值vm=54km/h，则机车的功率为3.75×105W，机车运动中受到的平均阻力为2.5×104N．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：汽车达到速度最大时做匀速直线运动，牵引力做功为W=Pt，运用动能定理求解机车的功率P．根据匀速直线运动时的速度和功率，由P=Fv求出此时牵引力，即可得到阻力．解答：解：机车的最大速度为vm=54km/h=15m/s．以机车为研究对象，机车从静止出发至达速度最大值过程，根据动能定理得

Pt﹣fx=当机车达到最大速度时P=Fvm=fvm由以上两式得P=3.75×105W机车匀速运动时，阻力为f=F==2.5×104N故答案为：3.75×105；2.5×104点评：本题关键要清楚汽车启动的运动过程和物理量的变化，能够运用动能定理和牛顿第二定律解决问题．12.用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，则电能转化为化学能的功率为________，充电器的充电效率为________．参考答案：

13.两列简谐横波a、b在同一种均匀介质中沿x轴传播，a波周期为0.5s。某时刻，两列波的波峰正好在=3.0m处的JP点重合，如图所示，则b波的周期为=____s，该时刻，离点最近的波峰重叠点的平衡位置坐标是x=____

m。参考答案：0.8

27.0或-21.0三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能．将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连．先用米尺测得B、C两点间距离x，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x．（1）计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是

．（2）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量

．A．弹簧原长

B．当地重力加速度

C．滑块（含遮光片）的质量（3）增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将

．A．增大

B．减小

C．不变．参考答案：（1）；（2）C；（3）B．【考点】验证机械能守恒定律；弹性势能．【分析】明确实验原理，知道测量弹性势能的方法是利用了功能关系，将弹性势能转化为了滑块的动能；根据速度公式可求得弹出后的速度；再根据实验原理明确应测量的数据；同时根据弹性势能的决定因素分析AO变化后速度变化．【解答】解：（1）滑块离开弹簧后的运动可视为匀速运动，故可以用BC段的平均速度表示离开时的速度；则有：v=；（2）弹簧的弹性势能等于物体增加的动能，故应求解物体的动能，根据动能表达式可知，应测量滑块的质量；故选：C．（3）增大AO间的距离时，滑块被弹出后的速度将增大，故通过两光电门的时间将减小；故答案为：（1）；（2）C；（3）B．15.在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中：（1）某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图所示。请指出该装置中的错误或不妥之处（填两处）：a．

b．

（2）改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验。在实验中保持拉力不变，得到了小车加速度随质量变化的一组数据，如下表所示

实验次数加速度a/m·s－2小车与砝码总质量m/kg小车与砝码总质量的倒数m－1/kg－110.320.205.020.260.254.030.220.303.340.180.352.950.160.402.5

请在方格纸中建立合适坐标并画出能直观反映出加速度与质量关系的图线。

（3）另有甲、乙、丙三位同学各自独立探究加速度与拉力的关系，在实验中保持小车质量m不变，如图(a)所示,是甲同学根据测量数据画出的加速度随拉力变化的图像，图线没有过原点表明

；乙、丙同学用同一装置实验，在同一坐标系内画出了各自得到的图像如图(b)所示，说明两个同学做实验时的哪一个量取值不同？

比较其大小

。参考答案：（1）打点计时器不应使用干电池，应使用交流电源；实验中没有平衡小车的摩擦力；小车初始位置离打点计时器太远（只要答出其中的两点即可。）

（2）（3）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够

小车及车上砝码的总质量不同(小车质量不同也可)m乙<m丙四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，2013年12月2日，搭载着“嫦娥三号”的长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空，“嫦娥三号”经地月转移轨道，通过轨道修正，减速制动和绕月变轨进入距月球表面高度100km环月轨道Ⅰ，然后在M点通过变轨进入近月点15km的椭圆轨道Ⅱ，最后“嫦娥三号”将从高度15km的近月点开始动力下降，最终“嫦娥三号”带着“玉兔”月球车于12月15日成功实现了在月球表面的软着陆．若月球表面的重力加速度取1.6m/s2，月球半径取1700km．求：（1）“嫦娥三号”在环月圆轨道Ⅰ上的向心加速度（结果保留两位有效数字）；（2）“嫦娥三号”在轨道Ⅰ、Ⅱ上运动的周期之比．参考答案：解：（1）“嫦娥三号”在环月圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，，在月球表面有：，解得==1.4m/s2．（2）“嫦娥三号”在变轨前绕月做圆周运动，半径R=1700+100km=1800km，变轨后绕月做椭圆运动，半长轴a=，由开普勒第三定律可得：，则．答：（1））“嫦娥三号”在环月圆轨道Ⅰ上的向心加速度为1.4m/s2；（2）“嫦娥三号”在轨道Ⅰ、Ⅱ上运动的周期之比为．17.如图所示，木块质量m=0.78kg，在与水平方向成37°角、斜向右上方的恒定拉力F作用下，以a=2.0m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动，在3s末时撤去拉力F。已知木块与地面间的动摩擦因数μ＝0.4。（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2)求：(1)拉力F的大小；（2）物体在前5s内滑行的总位移。参考答案：（1）Fcosθ-μN=m