山西省运城市开张高级中学2021-2022学年高三物理模拟试题含解析

山西省运城市开张高级中学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)如图所示，某同学为了找出平抛运动物体的初速度之间的关系，用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板，O与A在同一高度，小球的水平初速度分别是v1、v2、v3，打在挡板上的位置分别是B、C、D，AB∶BC∶CD＝1∶3∶5。则v1、v2、v3之间的正确关系是()A．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1

B．v1∶v2∶v3＝5∶3∶1C．v1∶v2∶v3＝6∶3∶2

D．v1∶v2∶v3＝9∶4∶1参考答案：C2.一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中，若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ，进入泥潭直到停住的过程称为过程Ⅱ，则A．过程Ⅰ中钢珠动量的改变量等于重力的冲量B．过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小C．过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅰ与过程Ⅱ中钢珠所减少的重力势能之和D．过程Ⅱ中损失的机械能等于过程Ⅰ中钢珠所增加的动能参考答案：AC3.如图所示，质子、氘核和α粒子都沿平行于两极板的中心线OO′射入板间的匀强电场，射出后都能打在与OO′垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点。下列推断正确的是(

)

A．若它们射入电场时的速度相等，在荧光屏上将出现2个亮点

B．若它们射入电场时的动量相等，在荧光屏上将出现2个亮点

C．若它们射入电场时的动能相等，在荧光屏上将只出现1个亮点

D．若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，在荧光屏上将只出现1个亮点参考答案：AD4.（多选题）如图，质量为m的小球从斜轨道高h处由静止滑下，然后沿竖直圆轨道的内侧运动．已知圆轨道的半径为R，不计一切摩擦阻力，重力加速度为g．则下列说法正确的是（）A．当h=2R时，小球恰好能到达最高点MB．当h=2R时，小球在圆心等高处P时对轨道压力为2mgC．当h≤R时，小球在运动过程中不会脱离轨道D．当h=R时，小球在最低点N时对轨道压力为2mg参考答案：BC【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】使小球能够通过圆轨道最高点M，那么小球在最高点时应该是恰好是由物体的重力作为物体的向心力，由向心力的公式可以求得此时的最小的速度，再由机械能守恒可以求得高度h．球不脱离轨道，也可在圆轨道上圆心下方轨道上来回运动．【解答】解：A、在圆轨道的最高点M，由牛顿第二定律有：mg=m，得：v0=根据机械能守恒得：mgh=mg?2R+解得：h=2.5R，故A错误．B、当h=2R时，小球在圆心等高处P时速度为v，根据机械能守恒得：mg?2R=mgR+小球在P时，有：N=m联立解得N=2mg，则知小球在圆心等高处P时对轨道压力为2mg，故B正确．C、当h≤R时，根据机械能守恒得知小球在圆轨道上圆心下方轨道上来回运动，在运动过程中不会脱离轨道，故C正确．D、当h=R时，设小球在最低点N时速度为v′，则有：mgR=在圆轨道最低点，有：N′﹣mg=m解得：N′=3mg，则小球在最低点N时对轨道压力为3mg，故D错误．故选：BC．5.某物体受同一水平面内的几个共点力的作用而做匀速直线运动，从某时刻起撤去其中一个力，而其他力没变，则该物体（

）A、一定做匀加速直线运动

B、一定做匀减速直线运动

C、其轨迹可能是曲线

D、其轨迹不可能是直线参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.地球的半径约为R=6400千米，A、B两颗人造地球卫星沿圆轨道绕地球运行，它们离地球表面的高度分别为hA=3600千米，hB=1700千米，那末A、B两颗卫星的运行速率之比VA:VB=____________，运行周期之比TA:TB=____________。参考答案：、7.模拟兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图K26－9所示安装；图K26－9③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定)．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图K26－10所示．图K26－10请你分析纸带数据，回答下列问题(计算结果取三位有效数字)：(1)该电动小车运动的最大速度为__________m/s；(2)该电动小车被关闭电源后加速度大小为__________m/s2；(3)该电动小车的额定功率为__________W.参考答案：(1)1.880(1.881给分)

(2分)；

1.044

(2分)

(2)①1.00m/s，2.50m/s；②5.25J，5.29J

(每空2分)8.在做《研究匀变速直线运动》的实验时，某同学得到一条纸带，如图所示，每隔四个计时点取一个计数点，已知每两个计数点间的距离为x，且x1＝0.96cm，x2＝2.88cm，x3＝4.80cm，x4＝6.72cm，x5＝8.64cm，x6＝10.56cm，电磁打点计时器的电源频率为50Hz．计算此纸带的加速度大小a＝___________m/s2，打第四个计数点时纸带的速度大小v＝___________m/s．参考答案：1.92

0.5769.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：10.

放射性物质和的核衰变方程为：

方程中的X1代表的是______________，X2代表的是______________。

参考答案：答案：X1代表的是（或α），X2代表的是（或β）。

解析：根据质量数守恒、电荷数守恒，新粒子质量数为4，电荷数为2，所以该粒子应为氦原子核；新粒子质量数为0，电荷数为-1，所以该粒子应为电子。11.因为手边没有天平,小王同学思考如何利用一已知劲度系数为k的弹簧和长度测量工具来粗测一小球的质量,他从资料上查得弹簧的弹性势能(其中x为弹簧形变量)后,设计了如下实验:将弹簧一端固定在水平桌面上,另一端紧靠小球,弹簧原长时小球恰好在桌边,然后压缩弹簧并测得压缩量x,释放弹簧,小球飞出后落在水平地面上,测出桌高h以及落点到桌边沿的水平距离s．(1)小球质量的表达式为:

．（4分）(2)如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素,那么小球质量的测量值将

（4分）(填“偏大”、“偏小”或“准确”)．参考答案：⑴；⑵偏大12.如图所示，把电量为－5×10－9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能

（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若A点的电势UA＝15V，B点的电势UB＝10V，则此过程中电场力做的功为

J。参考答案：答案：增大，－2.5×10－8

解析：将电荷从从电场中的A点移到B点，电场力做负功，其电势能增加；由电势差公式UAB=，W=qUAB=－5×10―9×(15－10)J=－2.5×10－8J。13.图示是某时刻两列简谐横波的波形图，波速大小均为10m/s，一列波沿x轴正向传播(实线所示)；另一列波沿x轴负向传播(虚线所示)，则在x轴上质点a(x=1m)和b(x=2m)中，质点___________(选填“a”或“b”)振动加强，从该时刻起经过0.1s时，c质点坐标为___________。参考答案：

(1).a

(2).（3m,0.4m）【详解】(1)两列波长相同的波叠加，由图象知，b、d两点都是波峰与波谷相遇点，则b、d两点振动始终减弱，是振动减弱点；(2)由图象可知，两列波的波长都为λ=4m，则周期,而，c点此时向上运动，经过到达波谷，此时y方向的位移为y=-2A=-0.4cm，故c点的坐标为（3m，-0.4cm）.【点睛】本题考查了波的叠加原理，要知道波峰与波峰或波谷与波谷相遇点振动加强，波峰与波谷相遇点振动减弱，要注意：振动加强点并不是位移始终最大.三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在做测定玻璃折射率的实验时，①甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面ab和cd时不慎碰了玻璃砖使它向ab方向平移了一些，如图甲所示，其后操作都正确，但画光路图时，将折射点确定在ab和cd上，则测出的n值将______________。②乙同学为了避免笔尖接触玻璃面，画出的的a’b’和c’d’都比实际侧面向外侧平移了一些，如图中乙所示，以后的操作均正确，画光路图时将入射点和折射点都确定在a’b’和c’d’上，则测出的n值将_____________。③丙同学在操作时和作图时均无失误，但所用玻璃砖的两个界面明显不平行，这时测出的n值将____________。参考答案：不变；偏小；不变15.某兴趣小组利用如图a所示实验装置测重力加速度．倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球．手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球．当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下落…．这样，就可测出n个小球下落的总时间T．（1）实验测得小球下落的高度H=1.98m，10个小球下落的总时间T=6.50s，可求出重力加速度g=

m/s2．（保留两位小数）（2）若电磁铁在每次断电一小段时间△t后磁性消失，这导致重力加速度的实验测量值

．（选填偏大、偏小）．为了消除该因素对实验的影响，某同学调整小球下落的高度H多次进行实验，测量出n个小球下落的总时间T的对应值．根据测量数据H、T，做出﹣T图象如图b所示，由图象可求出该线斜率为k，则重力加速度大小为

m/s2．参考答案：解：（1）一个小球下落的时间为：t===0.65s根据自由落体运动规律H=gt2可得：g===9.37m/s2；（2）若电磁铁在每次断电一小段时间△t后磁性消失，那么下落的总时间变长，根据以上公式，可知，重力加速度的实验测量值偏小，由g==，则有：H=，即=T由于图象可求出该线斜率为k，那么=k解得：g=2n2k2；故答案为：（1）9.37；（2）偏小；2n2k2【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【分析】（1）根据自由落体运动规律H=gt2可以求出重力加速度大小；（2）若电磁铁在每次断电一小段时间△t后磁性消失，导致下落时间变长，则由公式可知，实验测量值的变化；再由图象的斜率，结合重力加速度的表达式，即可求解．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）液压千斤顶是利用密闭容器内的液体能够把液体所受到的压强行各个方向传递的原理制成的。图为一小型千斤顶的结构示意图。大活塞的直径D1=20cm，小活塞B的直径D2=5cm，手柄的长度OC=50cm，小活塞与手柄的连接点到转轴O的距离OD=10cm。现用此千斤顶使质量m=4×103kg的重物升高了h=10cm。g取10m/s2，求（i）若此千斤顶的效率为80%，在这一过程中人做的功为多少？（ii）若此千斤顶的效率为100%，当重物上升时，人对手柄的作用力F至少要多大？参考答案：解析：（i）将重物托起h需要做的功

①设人对手柄做的功为，则千斤顶的效率为

②代入数据可得

③

(ii)设大活塞的面积为,小活塞的面积为，作用在小活塞上的压力为,当于斤顶的效率为100%时，有

④

⑤当和F都与杠杆垂直时，手对杠杆的压力最小。利用杠杆原理，有

⑥由④⑤⑥式得

F=500N

⑦17.如图所示，在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆，AB是一条直径，空间有匀强电场场强大小为E，方向与水平面平行。在圆上A点有一发射器，以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+q的小球，小球会经过圆周上不同的点，在这些点中，经过C点的小球的动能最大。由于发射时刻不同时，小球间无相互作用。已知∠CAB=α=30°，求：

（1）电场的方向与AC间的夹角为多大？

（2）若小球在A点的初速度与电场方向垂直，则小球恰能落到C点，则初动能为多大？参考答案：18.如图所示，长L=12m