2020-2021学年吉林省长春市农安县第十中学高三物理模拟试卷含解析

1、2020-2021学年吉林省长春市农安县第十中学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. （单选）1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器如图甲所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个d形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。带电粒子在磁场中运动的动能ek随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断中正确的是（    ）a粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大b若增大磁感应强度，为保证该粒子每次进人电场均被加速，应增大高频电源交

2、流电的频率c不同粒子在两d型盒中运动时间可能不相同 d不同粒子获得的最大动能都相同参考答案：c2. （多选）一小船在静水中的速度为3m/s，它在一条河宽150m，流速为4m/s的河流中渡河，则下列说法错误的是（）a小船不可能到达正对岸b小船渡河时间不少于50 sc小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200 md小船以最短位移渡河时，位移大小为150 m参考答案：考点：运动的合成和分解版权所有专题：运动的合成和分解专题分析：船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，最短的时间主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，这个分量一般刚好是船在静水中的速度，即船当以静水中的速度垂直河

3、岸过河的时候渡河时间最短；如果船在静水中的速度小于河水的流速，则合速度不可能垂直河岸，那么，小船不可能垂直河岸正达对岸解答：解：a、因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸因此a正确b、当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：tmin=s=50s，故选项b正确c、船以最短时间50s渡河时沿河岸的位移：x=v2tmin=4×50m=200m，即到对岸时被冲下200m，故选项c正确，d错误本题选择错误的，故选：d点评：小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度

4、，分析过河位移时，要分析合速度3. 如图，在圆锥体表面上放一个物体，圆锥体绕竖直轴转动。当圆锥体旋转角速度增大时，物体仍和圆锥体保持相对静止，则圆锥体对物体的a. 支持力将减小b. 支持力将增大c. 静摩擦力将不变d. 静摩擦力将增大参考答案：ad解：对物体受力分析如图，物体受重力、支持力和静摩擦力三个力的作用，做匀速圆周运动沿水平和竖直方向正交分解，则水平方向：竖直方向：联立解得：、当圆锥体旋转角速度增大时，物体仍和圆锥体保持相对静止，圆锥体对物体的支持力将减小，静摩擦力将增大。故ad两项正确，bc两项错误。4. （多选）一带正电的检验电荷，仅在电场力作用下沿x轴从x=-向x=+运动，其速度

5、v随位置x变化的图象如图所示，x=x1和x=-x1处，图线切线的斜率绝对值相等且最大，则在x轴上（    ）ax=x1和x=-x1两处，电场强度相同bx=x1和x=-x1两处，电场强度最大cx=0处电势最低d从x=x1运动到=+过程中，电荷的电势能逐渐减小参考答案：bd5. 如图甲所示，竖直放置的无限长直导线的右侧固定一小圆环，直导线与小圆环在同一平面内，导线中通入如图乙所示电流，（规定电流方向向上时为正）下列说法正确的是：    a当0tt/4时，环中电流沿逆时针方向    b当t/4tt/2时，环中电

6、流越来越大    c当t/2t3t/4时，环中电流沿顺时针方向 d当3t/4tt时，环有收缩的趋势参考答案：abc二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=3m处的质点p沿y轴方向做简谐运动的表达式为cm。则此波沿x轴      (选填“正”或“负”)方向传播，传播速度为  m/s。参考答案：  负 （2分）  10m/s  (2分)7. 如图所示，a、b两点间电压为u，所有电阻阻值均为r，当k闭合时，ucd=_ ，当k断

7、开时，ucd=_。 参考答案：0   u/38. 两个质量相等的物体，从地面向上竖直抛出，其动能之比，不计空气阻力则它们抛出时动量之比p1:p2_，上升的最大高度之比h1 : h2_。参考答案：    答案：: 1，3 : 19. 图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中d为位于纸面内的u形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；e为直流电源；r为电阻箱；a为电流表；s为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。（1）

8、在图中画线连接成实验电路图。（2）完成下列主要实验步骤中的填空按图接线。保持开关s断开，在托盘内加入适量细沙，使d处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。闭合开关s，调节r的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使d_；然后读出_，并用天平称出_。用米尺测量_。（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出b=_。（4）判定磁感应强度方向的方法是：若_，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。参考答案：(1)如图所示【本资料高考网、中考网；教学网为您提供最新最全的教学资源。】(2)重新处于平衡状态电流表的示数i此时细沙的质量m2d的底边长度l(3

9、)(4)m2m110. 公交车在平直公路上匀速行驶，前方黄灯亮起后，司机立即采取制动措施，使汽车开始做匀减速运动直到汽车停下。已知开始制动后的第1s内和第2s内汽车的位移大小依次为8m和4m。则汽车的加速度大小为_m/s2；开始制动时汽车的速度大小为_ m/s；开始制动后的3s内，汽车的位移大小为_m。参考答案：4   10   12.5 匀变速直线运动连续相等时间间隔内位移之差等于即得到。根据匀变速直线运动位移公式，制动后第一秒内，计算得。制动后3秒内，汽车制动时间，即汽车运动时间只有2.5s，位移11. 如图甲，合上开关，用光子能量为25 ev的一束

10、光照射阴极k，发现电流表读数不为零调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于060 v时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于060 v时，电流表读数为零由此可知，光电子的最大初动能为             把电路改为图乙，当电压表读数为2v时，而照射光的强度增到原来的三倍，此时电子到达阳极时的最大动能是             参考答案：12. 将一弹性

11、绳一端固定在天花板上o点，另一端系在一个物体上，现将物体从o点处由静止释放，测出物体在不同时刻的速度v和到o点的距离s，得到的vs图像如图所示。已知物体及位移传感器的总质量为5kg，弹性绳的自然长度为12m，则物体下落过程中弹性绳的平均拉力大小为_n，当弹性绳上的拉力为100n时物体的速度大小为_m/s。（不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2）参考答案：75，15.5（15.4816）13. 在“探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系”时，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用m表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出(1)当m

12、与m的大小关系满足_时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力   (2)一组同学在先保持盘及盘中砝码的质量一定，探究加速度与质量的关系，以下做法错误的是_a平衡摩擦力时，不应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上b每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力c实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源d小车运动的加速度可用天平测出m以及小车的质量m，直接用公式a求出 (3)在保持小车及车中砝码的质量m一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，某同学得到的af关系如图所示(a是小车的加速度，f是细线作用于小车的拉力)其原因

13、0;                                                ；参考答案：(1) mm

14、60;  (2)cd  (3)平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （9分）我国登月的“嫦娥计划”已经启动，2007年10月24日，我国自行研制的探月卫星“嫦娥一号”探测器成功发射。相比较美国宇航员已经多次登陆月球。而言，中国航天还有很多艰难的路要走。若一位物理学家通过电视机观看宇航员登月球的情况，他发现在发射到月球上的一个仪器舱旁边悬挂着一个重物在那里摆动, 悬挂重物的绳长跟宇航员的身高相仿, 这位物理学家看了看自己的手表，测了一下时间，于是他估测出月球表面上的自由落体加速度。请探究一下, 他是怎样估测的?参考答案：据

15、宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周期；据公式,求得月球的重力加速度。解析：据单摆周期公式, 只要测出单摆摆长和摆动周期, 即可测出月球表面上的自由落体加速度据宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周期；据公式求得月球的重力加速度。(9分)      15. （4分）如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块，a、b、c，质量分别为mb=mc=2m,ma=m，a、b用细绳连接，中间有一压缩的弹簧 (弹簧与滑块不栓接)。开始时a、b以共同速度v0运动，c静止。某时刻细绳突然断开，a、b被弹开，然后b又与c发生碰撞

16、并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求b与c碰撞前b的速度。参考答案：解析：设共同速度为v，球a和b分开后，b的速度为,由动量守恒定律有,联立这两式得b和c碰撞前b的速度为。考点：动量守恒定律四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （10分）如图所示，静止在光滑水平面的木板b的质量m2.0kg、长度l2.0m。铁块a静止于木板的右端，其质量m1.0 kg，与木板间的动摩擦因数0.2，并可看作质点。现给木板b施加一个水平向右的恒定拉力f= 8.0 n，使木板从铁块下方抽出，试求：（取 g =10m/s2）      （1）抽出木板所用的时间； 

17、; （2）抽出木板时，铁块和木板的速度大小；（3）抽木板过程中克服摩擦使系统增加的内能。参考答案：解析：17. 如图所示，圆心在原点、半径为r的圆将xoy平面分为两个区域，在圆内区域（rr）和圆外区域（rr）的第一、二象限分别存在两个匀强磁场，方向均垂直于xoy平面垂直于xoy平面放置两块平面荧光屏，其中荧光屏甲平行于y轴放置在x=2.6r的位置，荧光屏乙平行于x轴放置在y=3.5r的位置现有一束质量为m、电荷量为q（q0）的粒子由静止经过加速电压为u的加速电场后从坐标为（0，r）的a点沿y轴正方向射入区域，最终打在荧光屏甲上，出现亮点n的坐标为（2.6r，0.8r）若撤去圆外磁场，粒子也打在

18、荧光屏甲上，出现亮点m的坐标为（2.6r，0），此时，若将荧光屏甲沿x轴正方向平移，发现亮点的y轴坐标始终保持不变不计粒子重力影响（1）求在区域和中粒子运动速度v1、v2的大小；（2）求在区域和中磁感应强度b1、b2的大小和方向；（3）若加速电压变为3u，且上述两个磁场方向均反向，荧光屏仍在初速位置，求粒子到达荧光屏的位置坐标参考答案：解：（1）粒子在磁场中运动时洛伦兹力不做功，打在m点和n点的粒子动能均为不变；速度v1、v2大小相等，设为v，由uq=mv2可得 v=（2）如图所示，区域中无磁场时，粒子在区域中运动四分之一圆周后，从c点沿y轴负方向打在m点，轨迹圆心是o1点，半径为r1=r区域

19、有磁场时，粒子轨迹圆心是o2点，半径为r2，由几何关系得r22=（1.2r）2+（r20.4r）2解得r2=2r由qvb=m得b=则入半径可知，b1=，方向垂直xoy平面向外b2=，方向垂直xoy平面向里（3）如图所示，粒子先在区域中做圆周运动由3qu=mv'2可知，运动速度为  v'=轨道半径为r3=r     由圆心o3的坐标（r，r）可知，o3a与o3o的夹角为30°通过分析如图的几何关系，粒子从d点穿出区域的速度方向与x轴正方向的夹角为=60°粒子进入区域后做圆周运动的半径为r4=2=2r其圆心o4的

20、坐标为（r4sin30°rsin60°，rcos60°+r4cos30°），即（，）说明圆心o4恰好在荧光屏乙上所以，亮点将垂直打在荧光屏乙上的p点，其x轴坐标为x=（r4r）=r其y轴坐标为x=3.5r答：（1）在区域和中粒子运动速度v1、v2的大小均为；（2）b1为，方向垂直xoy平面向外b2为，方向垂直xoy平面向里（3）若加速电压变为3u，且上述两个磁场方向均反向，荧光屏仍在初速位置，粒子到达荧光屏的位置坐标为3.5r【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动【分析】（1）带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，洛伦

21、兹力始终与速度相垂直，因此洛伦兹力不做功，所以动能不变，根据动能定理可求得粒子的速度；（2）根据带电粒子在磁场中运动，由左手定则可判定洛伦兹力方向从而可根据运动轨迹来确定洛伦兹力的方向，最终能得出磁感应强度大小与方向当粒子垂直射入匀强电场时，粒子做类平抛运动，从而利用平抛运动规律来解题18. (16分)如图所示，间距为l的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为，导轨光滑且电阻忽略不计。场强为b的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度为d1，间距为d2。两根质量均为m、有效电阻均为r的导体棒a和b放在导轨上，并与导轨垂直。(设重力加速度为g)（1）若a进入第2个磁场区域时，b以与a同样

22、的速度进入第1个磁场区域，求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能ek。（2）若a进入第2个磁场区域时，b恰好离开第1个磁场区域；此后a离开第2个磁场区域时，b 又恰好进入第2个磁场区域，且a、b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相。求b穿过第2个磁场区域过程中，两导体棒产生的总焦耳热q。（3）对于第(2)问所述的运动情况，求a穿出第k个磁场区域时的速率。参考答案：解析：(1) a和b不受安培力作用，由机械能守恒定律知，    （2）设导体棒刚进入无磁场区域时的速度为v1刚离开无磁场区域时的速度为v2，由能量守恒知：在磁场区域中，             在无磁场区域中，             解得