2021-2022学年湖北省武汉市旧街街利河初级中学高三物理模拟试题含解析

2021-2022学年湖北省武汉市旧街街利河初级中学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.气象卫星是用来拍摄云层照片，观测气象资料和测量气象数据的。我国先后自行成功研制和发射了“风云Ⅰ号”和“风云Ⅱ号”两颗气象卫星，“风云Ⅰ号”卫星轨道与赤道平面垂直并且通过两极，称为“极地圆轨道”，每12h巡视地球一周。“风云Ⅱ号”气象卫星轨道平面在赤道平面内，称为“地球同步轨道”，每24h巡视地球一周，则“风云Ⅰ号”卫星比“风云Ⅱ号”卫星ks5u

A．发射速度小

B．向心加速度小

C．覆盖地面区域小

D．线速度大参考答案：AD2.（单选）甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移一时间（x-t）图象如下图所示，由图象可以看出在0?4s内（

）A.甲、乙两物体始终同向运动B.4s时甲、乙两物体间的距离最大C.甲的平均速度等于乙的平均速度D.甲、乙两物体之间的最大距离为4m参考答案：CA、图象的斜率等于速度，可知在内甲、乙都沿正向运动，内甲沿负向运动，乙仍沿正向运动，故A错误；BD、内两者同向运动，甲的速度大，两者距离增大，后甲反向运动，乙仍沿原方向运动，两者距离减小，则时甲、乙两物体间的距离最大，最大距离为，故BD错误；C、由图知在内甲乙的位移都是，平均速度相等，故C正确。故选：C3.如图所示，纯净水桶和简易金属支架静止于水平桌面上，则（）A．桌面对支架的摩擦力水平向左B．水桶对支架的作用力竖直向下C．支架对水桶的作用力斜向右上方D．支架对桌面的压力大小等于支架的重力参考答案：B【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】AD、对水桶和支架整体受力分析，根据平衡条件分析；BC、隔离水桶分析，同样根据共点力平衡条件分析．【解答】解：AD、对水桶和支架整体，受重力和支持力，二力平衡，故桌面对支架没有摩擦力，否则不平衡；支架对桌面的压力等于整体的重力，大于支架的重力，故A错误，D错误；BC、隔离水桶分析，受重力和支架的支持力，根据平衡条件，支持力与重力等值、反向、共线，故支架对水桶的作用力竖直向上，根据牛顿第三定律，水桶对支架的作用力竖直向下，故B正确，C错误；故选：B4.如图所示，升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体，升降机静止时弹簧伸长量为10cm，运动时弹簧伸长量为9cm，则升降机的运动状态可能是（g=10m/s2）：A.以a=1m/s2的加速度加速上升；B.以a=1m/s2的加速度加速下降；C.以a=9m/s2的加速度减速上升；D.以a=9m/s2的加速度减速下降参考答案：B5.如图所示，矩形线圈ABCD在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的DC边匀速转动，转动的角速度为ω，线圈的匝数为N、面积为S。从图示位置开始计时，在矩形线圈右侧接一变压器，原、副线圈匝数分别为n1、n2，其中副线圈采用双线绕法，从导线对折处引出一个接头c，连成图示电路，K为单刀双掷开关，R为光敏电阻。下列说法正确的是（

）A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωcosωtB．K接b时，电阻R上消耗的功率为C．K接c时，电压表示数为D．K接c时，用黑纸遮住电阻R，变压器输入电流将变大参考答案：C本题旨在考查变压器的构造和原理、交流发电机及其产生正弦式电流的原理。A、从垂直于中性面时开始计时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为，故A错误；B、K接b时，副线圈匝数一砸，根据，电阻两端的电压为：，电阻R上消耗的功率为，故B错误；C、K接c时，根据，电阻两端的电压为：，故C正确；D、变压器的输入电压和匝数不变，输出电压不变，K接c时，用黑纸遮住电阻R，电阻变大，输出功率变小，所以输入功率也变小，故D错误。故选：C【易错警示】本题关键明确交流四值、理想变压器的变压比公式、功率关系，注意求解电量用平均值。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(选修模块3—3)设想将1g水均匀分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少个水分子?(已知1mol水的质量为18g，地球的表面积约为5×1014m2，结果保留一位有效数字)参考答案：答案：7×103（6×103～7×103都算对）解析：

1g水的分子数N=NA，1cm2的分子数n=N≈7×103（6×103～7×103都算对）。7.如图所示，一截面为正三角形的棱镜，其折射率为。今有一束单色光射到它的一个侧面，经折射后与底边平行，则入射光线与水平方向的夹角是______。参考答案：30°8.某同学在验证牛顿第二定律的实验中，实验装置如图所示．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，细线上挂适当的钩码，释放小车后，小车做匀加速运动，与小车相连的纸带上被打出一系列小点．①实验中，该同学测出拉力F（钩码重力）和小车质量M，根据计算出加速度．发现绝大多数情况下，根据公式计算出的加速度要比利用纸带测出的加速度大．若该同学实验操作过程没有错误，试分析其原因．（至少写两点）____________________________________________________________________________________

②另一同学在完成同样的实验时，每次实验在吊挂之处逐次增加一个质量为50g的砝码，利用纸带测出每次小车的加速度，如果小车质量为100g，细绳质量可忽略，则下列曲线何者最适合描述小车加速度随着吊挂砝码个数的变化（

）参考答案：①没有平衡摩擦力

钩码质量要远小于M

②

D9.质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为0.6m/s，方向是向左．参考答案：考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：根据动量守恒定律分析，甲乙船三者组成的系统动量守恒．解答：解：甲乙船三者组成的系统动量守恒．规定向左为正方向．设小船的速度大小为v，由动量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv

0=40×3﹣60×3+100v解得：v=0.6m/s．速度v为正值，说明方向向左．故答案为：0.6，向左．点评：解决本题的关键熟练运用动量守恒定律，注意动量的失量性，与速度的正负是解题的关键．10.(1)（6分）如图所示为氢原子的能级图。让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，则照射氢原子的单色光的光子能量为

eV。用这种光照射逸出功为4.54eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是

eV。参考答案：12.09

7.5511.（8分）如图所示，A、B、C为某质点作平抛运动的轨迹上的三个点，测得AB、BC间的水平距离为SAB=SBC=0.4m，竖直距离hAB=0.25m，hBC=0.35m，由此可知质点平抛运动的初速度vo=

m/s，抛出点到A点的水平距离为

m，竖直距离为

m。（取g=10m/s2）

参考答案：4；0.8；0.212.一质子束入射到能静止

靶核上，产生如下核反应:

P+

→X+n式中P代表质子，n代表中子，X代表核反应产生的新核。由反应式可知，新核X的质子数为

，中子数为

。参考答案：13.核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力．核反应是若干核反应的一种，其中X为待求粒子，y为X的个数，则X是

▲

（选填“质子”、“中子”、“电子”），y＝

▲

.若反应过程中释放的核能为E，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为

▲

.参考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c2(1分)；三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.气垫导轨是一种实验辅助仪器，利用它可以非常精确地完成多个高中物理实验，滑块在导轨上运动时，可认为不受摩擦阻力，现利用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图．（1）对导轨进行调节平衡，使气垫导轨和光电门都正常工作，在导轨上只放置滑块a．调整调节旋钮，轻推滑块，观察滑块通过两光电门的时间，当

时，说明导轨已经水平．（2）使用天平测得滑块a、b质量分别为ma、mb，然后按如图所示方式放在气垫导轨上．使滑块a获得向右的速度，滑块a通过光电门1后与静止的滑块b碰撞并粘在一起，遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，则上述物理量间如果满足关系式

，则证明碰撞过程中两滑块的总动量守恒．参考答案：（1）滑块a通过两个光电门所用时间相等；（2）【考点】验证动量守恒定律．【分析】（1）明确匀速运动的性质，知道滑块运动的速度保持不变，从而确定判断导轨水平的方法；（2）根据动量守恒定律可明确表达式，再根据光电门确定对应的速度，从而确定应证明的表达式．【解答】解：（1）如果导轨水平滑块a将在上面做匀速运动，因此通过两个光电门所用的时间相等；（2）根据动量守恒定律可知，mav1=（ma+mb）v2根据速度公式可知v1=；v2=；代入上式可得应满足的公式为：故答案为：（1）滑块a通过两个光电门所用时间相等；（2）15.有一电压表V1，其量程为3V，内阻约为3000Ω，要准确测量该电压表的内阻，提供的实验器材有：电源E：电动势约15V，内阻不计；电流表A1：量程100mA，内阻r1=20Ω；电压表V2：量程2V，内阻r2=2000Ω；定值电阻R1：阻值20Ω；定值电阻R2：阻值3Ω；滑动变阻器R0：最大阻值10Ω，额定电流1A；电键一个，导线若干。（1）实验中应选用的电表是

，定值电阻应选用

。（2）请你设计一个测量电压表V1的实验电路图，画在虚线框内。（3）说明实验所要测量的物理量

。（4）写出电压表V1内阻的计算表达式RV1=

。参考答案：（1）V2；R1

[来（2）电路图如图所示。（3）电压表V1的示数U1，电压表V2的示数U2

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图（甲）所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻R，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r=2Ω，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝2T。若棒以1m/s的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力F作用，并保持拉力的功率恒为4W，从此时开始计时，经过2s金属棒的速度稳定不变，图（乙）为安培力与时间的关系图像。试求：（1）金属棒的最大速度；（2）金属棒的速度为3m/s时的加速度；（3）求从开始计时起2s内电阻R上产生的电热.参考答案：17.某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛．比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能越过壕沟．已知赛车质量m=0.1kg，通电后以额定功率P=1.5W工作，进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N，随后在运动中受到的阻力均可不记．图中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，s=1.50m．问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？（取g=10m/s2）参考答案：考点：动能定理的应用．专题：动能定理的应用专题．分析：通过牛顿第二定律和动能定理求出小球要越过圆轨道最高点在B点的速度，通过平抛运动的轨道求出通过B点的速度，从而确定通过B点的最小速度，根据动能定理求出要使赛车完成比赛，电动机至少工作的时间．解答：解：根据牛顿第二定律得，小球通过最高点的最小速度为v1′，根据mg=m，得根据动能定理得，mg2R=解得v1=4m/s．为保证过最高点，到达B点的速度至少为v1=4m/s根据h=得，t′=则平抛运动的初速度．为保证越过壕沟，到达B点的速度至少为v2=3m/s因此赛车到达B点的速度至少为：v=v1=4m/s从A到B对赛车用动能定理：解得t≥2.53s答：要使赛车完成比赛，电动机至少工作2.53s．点评：本题综合考查了动能定理、牛顿第二定律，涉及到直线运动、圆周运动、平抛运动，综合性较强，需加强这方面的训练．18.如图所示，圆心在坐标原点、半径为R的圆将xOy平面分为两个区域,在圆内区域I()和圆外区域IH〉分别存在两个磁场方向均垂直于xOy平面的匀强磁场I垂直于xOy平面放置了两块平面荧光屏,其中荧光屏甲平行于X轴放置在y轴坐标为一2.2R的位置,荧光屏乙平行于y轴放H在X轴坐标为3.5