湖北省武汉市第七十六中学2021-2022学年高三物理模拟试题含解析

湖北省武汉市第七十六中学2021-2022学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）空间某一静电场的电势关于x轴对称分布，如图所示．x轴上a、b两点电场强度在x方向上的分量分别是Exa、Exb，下列说法正确的是（A）因为a点电势比b点电势高，所以Exa大于Exb（B）Exa的方向与Exb方向相同，均沿x正方向（C）一点电荷在a、b点受到电场力是Fa大于Fb（D）点电荷沿x轴从a移动到b的过程中，电势能总是先增大后减小参考答案：C2.物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命。下列说法中正确的是A．牛顿发现了万有引力定律B．伽利略通过观察发现了行星运动的规律C．卡文迪许测出了静电力常量D．奥斯特发现了电流的磁效应参考答案：AD3.（单选）如图所示，三个物块重均为100N，小球P重20N，作用在物块2的水平力F=20N，整个系统平衡(相互连接的细绳重不计)，则（

）A．1和2之间的摩擦力是20NB．2和3之间的摩擦力是20NC．物块3受4个力作用D．物块3与桌面间摩擦力为20N参考答案：B整个系统平衡，则物块1只受到重力和物块2的支持力，1和2之间的摩擦力为0，A项错误；物块2水平方向受拉力F和物块3的摩擦力，由二力平衡可知2和3之间的摩擦力是20N，B项正确；对物块3分析可知，水平方向受绳的拉力和物块2的摩擦力，二力平衡，所以物块3与桌面之间的摩擦力为0，物块3受重力、桌面的支持力、绳的拉力、物块2的压力和摩擦力共5个力的作用，故CD项错误。4.如下图所示，在纸面内有一匀强电场，一带负电的小球（重力不计）在一恒力F的作用下沿图中虚线由A至B做匀速运动．已知力F和AB间夹角为θ，AB间距离为d，小球带电量为q．则

（）

A．匀强电场的电场强度大小为E=F/q

B．A、B两点的电势差为Fdcosθ/q

C．带电小球由A运动至B过程中电势能增加了Fdsinθ

D．若带电小球由B向A做匀速直线运动，则F必须反向参考答案：AB5.如图所示，从A点以初速度V0平抛一小球，恰好垂直撞击在倾角为30°的斜面上的B点，则撞击的速度为（）A．2V0 B．V0 C．V0 D．V0参考答案：A【考点】平抛运动．【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，抓住水平分速度不变，结合平行四边形定则求出撞击的速度．【解答】解：小球垂直撞击斜面，对速度进行分解，有：sinθ=，解得：．故A正确，B、C、D错误．故选：A．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.15．如图，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为2m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg。现用大小未知的水平拉力F拉其中一个质量为m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对2m的最大拉力为

。参考答案：7.某同学做了如图所示的探究性实验，U形管左口管套有一小气球，管内装有水银，当在右管内再注入一些水银时，气球将鼓得更大。假设封闭气体与外界绝热，则在注入水银时，封闭气体的体积________，压强________，温度________，内能_______。（填“增大”、“减小”、“升高”、“降低”或“不变”）参考答案：减小增大升高增大注入水银，封闭气体的压强变大，水银对气体做功，气体体积减小，由于封闭气体与外界绝热，所以气体内能增大，温度升高。8.如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮．在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管以速度v水平向右匀速运动．已知蜡块匀速上升的速度大小为3cm/s，玻璃管水平运动的速度大小为4cm/s，则：（1）蜡块的所做运动为

A．匀速直线运动B．匀变速直线运动C．曲线运动（2）蜡块的运动速度为

cm/s．参考答案：（1）A；（2）5【考点】运动的合成和分解．【分析】（1）分析蜡块在相互垂直的两个方向上的运动情况，从而得知其合运动是直线运动（是匀速直线运动或匀变速直线运动）还是曲线运动．（2）分析水平和竖直方向上的速度，对其利用平行四边形定则进行合成，即可求得其实际运动的速度．【解答】解：（1）蜡块参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动，因两个方向上的运动的加速度都为零，所以合加速度方向为零，蜡块做匀速直线运动，选项A正确．故选：A（2）蜡块的运动合速度为：v合===5cm/s故答案为：（1）A；（2）59.（4分）随着能量消耗的迅速增加，如何有效的提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度，从提高能量利用的角度来看，这种设计的优点是

。参考答案：

上坡时，部分动能转化为重力势能；下坡时部分重力势能转化为动能。10.如图所示，做平抛运动的质点经过O、A、B三点，以O为坐标原点，A、B两点坐标如图所示，平抛的初速度是____________m/s。经过A点时的速度是____________m/s。则抛出点的坐标是_______________参考答案：5；

；

(-5，-5)。

11.如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为L的两点A、B，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点．若沿直线AB移动该电荷，电场力做功W=____，AB两点间的电势差UAB

．参考答案：qELcosθ_

ELcosθ12.质量为m的小物块，带正电q，开始时让它静止在倾角a=的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平向左、大小为的匀强电场中，如图所示。斜面高为H，释放物体后，物块马上落地瞬间的速度大小为_______。参考答案：13.已知氢原子的基态能量为（），激发态能量，其中．已知普朗克常量为，真空中光速为，吸收波长为

▲

的光子能使氢原子从基态跃迁到的激发态；此激发态原子中的电子再吸收一个频率为的光子被电离后，电子的动能为

▲

．参考答案：

（2分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组利用如图(甲)所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒(气垫导轨底座已调水平)．(1)如图(乙)所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d＝

cm；实验时将滑块从如图(甲)所示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间，则滑块经过光电门的瞬时速度为

.在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量、

和

(文字说明并用相应的字母表示)．(2)本实验通过比较

和

在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示)，从而验证了系统的机械能守恒．参考答案：15.在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中：（1）关于油膜面积的测量方法，下列做法中正确的是

A．油酸酒精溶液滴入水中后，要立刻用刻度尺去量油膜的面积B．油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积C．油酸酒精溶液滴入水中后，要立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积D．油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能散开，等到状态稳定后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，用坐标纸去计算油膜的面积（2）实验中，将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液，又测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴，现将1滴溶液滴到水面上，水面上形成0.2m2的单分子薄层由此可估算油酸分子的直径d=

m．参考答案：（1）D；（2）5.0×10﹣10【考点】用油膜法估测分子的大小．【分析】（1）明确用“油膜法”估测分子大小的实验原理：认为油酸分子是紧密排列的，而且形成的油膜为单分子油膜，然后用每滴油酸酒精溶液所含油酸体积除以油膜面积得出的油膜面积厚度即为油酸分子直径．液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后用坐标纸计算油膜的面积．（2）在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径．【解答】解：（1）液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，形成单分子油膜，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后用坐标纸计算油膜的面积，由于油膜不规则，无法用刻度尺去量油膜的面积．故ABC错误，D正确．（2）一滴油酸的体积为：V=?cm3=1×10﹣4cm3=1×10﹣10m3油酸分子的直径为：d==m=5.0×10﹣10m故答案为：（1）D；（2）5.0×10﹣10四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（8分）已知地球和月球的近地卫星周期之比T1：T2=a，在地球和月球表面同一斜面上以同一初速度水平抛出物体，其抛出点和斜面上落点位移之比x1：x2=b。

（1）地球和月球表面重力加速度之比（2）地球和月球上第一宇宙速度之比参考答案：17.假设某星球表面上有一倾角为θ=37°的固定斜面，一质量为m=2.0kg的小物块从斜面底端以速度9m/s沿斜面向上运动，小物块运动1.5s时速度恰好为零．已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25，该星球半径为R=1.2×103km．（sin37°=0.6．cos37°=0.8），试求：（1）该星球表面上的重力加速度g的大小；（2）该星球的第一宇宙速度．参考答案：解：（1）对物体受力分析，由牛二律可得：﹣mgsinθ﹣umgcosθ=ma

①

a=

②

由①②代入数据求得g=7.5m/s2

（2）第一宇宙速度为v，v==3×103m/s答：（1）该星球表面上的重力加速度g的大小为7.5m/s2

（2）该星球的第一宇宙速度为3×103m/s18.在xOy平面内，第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界，OM与x轴负方向成45°角。在x<0且OM的左侧空间存在着x轴负方向的匀强电场，场强大小为E=50N/C，在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B=0.2T，如图所示。一不计重力的带负电的微粒，从坐标原点O沿y轴负方向以v0＝4×103m/s的初速度进入磁场，已知微粒的带电荷量为q＝-4×10－18C，质量为m＝1×10－24kg。求：（1）带电微粒第一次经过磁场边界时的位置坐标及经过磁场边界时的速度方向；（2）带电微粒最终离开电、磁场区域时的位置坐标；（3）带电微粒在电、磁场区域运动的总时间(结果可以保留)。参考答案：解：(1)第一次经过磁场边界上的A点，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得：qv0B＝m

解得：r＝＝5×10－3m

（2分）A点位置坐标为(－5×10－3m，－5×10－3m)

（2分）经过磁场边界时速度方向与OM夹角为450；与电场平行。

（1分）(2)微粒从C点沿y轴正方向进入电场，做类平抛运动a＝，解得：a＝2.0×108m/s2

（1分）Δx＝at＝2r

解得：t1＝1×10－5s

（2分）Δy＝v0t1

代入数据解得Δy＝0.04m

（1分)y＝Δy－2r＝(0.04－2×5×10－3)