2021-2022学年山东省德州市宁津县综合高级中学高三物理模拟试题含解析

1、2021-2022学年山东省德州市宁津县综合高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. 如图所示，有一个很长的斜面放在粗糙的水平面上，在斜面上有一长板正好沿斜面匀速下滑。若将一橡皮泥块放在长木板上后，则它们一起在下滑的过程中（ ） A长木板所受的合外力不为零 B长木板继续作匀速直线运动 C斜面体受到地面的摩擦力 D地面对斜面体的支持力小于斜面体、长木板的物块的总重力参考答案：B2. 光电效应现象证明了光具有A.粒子性 B.波动性 C.衍射的特性 D.干涉的特性参考答案：答案：A3. （多选）如图所示，电阻不计的光滑金属导轨平行

2、放置在倾角为的斜面上，下端接有固定电阻和金属棒cd，它们的电阻均为R。两根导轨间宽度为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨面向上。质量为m、电阻不计的金属棒ab垂直放置在金属导轨上，在沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用下，沿导轨以速率v匀速上滑，而金属棒cd保持静止。以下说法正确的是 A金属棒ab中的电流为B作用在金属棒ab上各力的合力做功为零C金属棒cd的质量为D金属棒ab克服安培力做功等于整个电路中产生的焦耳热参考答案：BCD4. （多选）如图所示电路，电源电动势为E，串联的固定电阻为R2，滑动变阻器的总电阻为R1，电阻阻值大小关系为R1 = R2 = r，则在滑动触头从a端移动到b

3、端的过程中，下列描述正确的是 A电路中的总电流先减小后增大 B电路的路端电压先增大后减小C电源的输出功率先增大后减小 D滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大 参考答案：【知识点】 闭合电路的欧姆定律；电功、电功率J2 J3【答案解析】AB 解析： A、当滑动变阻器从ab移动时，R1左右两个部分并联电路总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知：电流是先减小后增大，故A正确；B、路端电压U=E-Ir，因为电流先减小后增大，所以路端电压先增大后减小，故B正确；C、当R外=r的时候 电源的输出功率最大，可知当滑片在a端或者b端时，外电路总电阻 R外=r，此时电源的输出功率最大，所以输出功率是先减

4、小后增大的，故C错误；D、将R2看成电源的内阻，等效电源的内阻为2r，变阻器为外电路，显然外电阻小于内电阻，外电阻先增大后减小，等效电源的输出功率，即R1上消耗的功率先增大后减小，故D错误故选：AB【思路点拨】滑动变阻器的左右两个部分并联后与电阻R2串联接到电源中，分析在滑动触头从a端滑到b端过程中，电阻的变化情况，根据闭合欧姆定律判断电流的变化情况，当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大本题关键判断出滑动变阻器滑片P从最右端中间左端总电阻变化情况和电源的输出功率与外电阻的关系，能巧妙运用等效思维分析变阻器功率的变化 5. 一安培表由电流表G与电阻R并联而成。若在使用中发现此安培表读数比准

5、确值稍小些，下列可采取的措施是 （ ） A.在R上串联一个比R小得多的电阻 B. 在R上串联一个比R大得多的电阻 C. 在R上并联一个比R小得多的电阻 D. 在R上并联一个比R大得多的电阻参考答案：A二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示，AB为半圆的一条直径，P点为圆周上的一点，在P点作用了三个共点力F1、F2、F3，它们的合力为。参考答案：答案：3F2 7. 超导磁悬浮列车（图甲）推进原理可以简化为图乙所示的模型：在水平面上相距为L的两根平行直导轨间有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽度都是l，相间排列。金属框abcd（悬浮在导

6、轨上方）跨在两导轨间，其长和宽分别为L、l。当所有这些磁场都以速度v向右匀速运动时，金属框abcd在磁场力作用下将向_（填“左”或“右”）运动。若金属框电阻为R，运动中所受阻力恒为f，则金属框的最大速度为_参考答案：右，8. （4分）如图所示，、是系在绝缘细线两端，带有等量同种电荷的小球，现将绝缘细线绕过光滑定滑轮，将两球悬挂起来，两球平衡时，的线长等于的线长，球靠在光滑绝缘竖直墙上，悬线偏离竖直方向60，则、两球的质量之比为 。参考答案： 答案：9. 如图所示，一轻杆上端可以绕固定的水平轴O无摩擦转动，轻杆下端固定一个质量为m的小球（可视为质点），开始时轻杆竖直静止。现用力Fmg垂直作用于轻

7、杆的中点，使轻杆转动，转动过程中保持力F与轻杆始终垂直，当轻杆转过的角度_时，F的功率最大。若从轻杆竖直静止开始，保持Fmg，且F始终水平作用于轻杆的中点，则杆能转过的最大角度M_。参考答案：30o，53o10. （填空）二极管是一种半导体元件，它的符号为，其特点是具有单向导电性。电流从正极流入时电阻比较小.而从负极流人时电阻比较大。(1)某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线.因二极管外壳所印的标识模糊，为判断该二极管的正、负极他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻.其步骤是:将选择开关旋至合适倍率.进行欧姆调零.将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时.指针偏角比较小。然

8、后将红、黑表笔位处对调后再进行测量，指针偏角比较大，由此判断_(填“左”或“右”)端为二极管的正极.(2)厂家提供的伏安特性曲线如图，为了验证厂家提供的数据，该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘，可选用的器材有:A.直流电源E:电动势3V，内阻忽略不计 B.滑动变阻器R:0-20C.电压表V1:量程5V、内阻约50k D.电压表V2:量程3V、内阻约20 kE.电流表A:量程0.6A、内阻约0.5 F.电流表mA:量程50mA、内阻约5G.待测二极管D H.单刀单掷开关S，导线若干为了提高测量结果的准确度，电压表应选用_，电流表应选用_.(填写各器材前的字母代号)(3)为了达到测量目的

9、，请在答题卡上虚线框内画出正确的实验电路原理图。参考答案：(1)右 （2）D F (3) 11. 如图1，电源电动势E6V，内阻r2，电键S闭合后，将滑动变阻器的滑片从A端移动到B端，该过程中定值电阻R1、R2消耗的功率与通过该电阻的电流的关系如图2所示。由图可知，滑动变阻器的阻值最大范围为_，R1的最大功率为_W。参考答案：6，412. 如图7甲所示为用打点计时器记录小车运动情况的装置，开始时小车在水平玻璃板上做匀速直线运动，后来在薄布面上做匀减速直线运动，所打出的纸带如图乙所示(附有刻度尺)，纸带上相邻两点对应的时间间隔为0.02 s.图7从纸带上记录的点迹情况可知，A、E两点迹之间的距离

10、为_ cm，小车在玻璃板上做匀速直线运动的速度大小为_ m/s，小车在布面上运动的加速度大小为_ m/s2.参考答案：7.20(7.197.21均可)；0.90(0.890.91均可)； 5.0(4.95.1均可)13. 某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始减速。计数点5对应的速度大小为 m/s，计数点6对应的速度

11、大小为 m/s。物块减速运动过程中加速度的大小为a= m/s2，若用a/g来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值 （填“偏大”或“偏小”）。（所有结果保留三位有效数字）。参考答案：三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求:(

12、1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s.(2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角.(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.参考答案：(1)1.6m (2)m/s，90 (3)5600N【详解】(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得：竖直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度：到达A点时速度：设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则：即，所以：(3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以有：当时，计算得出.由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的

13、压力为5600N.答：(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离.(2)从平台飞出到达A点时速度，圆弧对应圆心角.(3)当最低点O速度为6m/s，人和车对轨道的压力5600N.15. 内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球，距球心为2R处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，如图所示若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？参考答案：自S作球的切线S?，并画出S经管壁反射形成的虚像点，及由画出球面的切线N，如图1所示，由图可看出，只要和之间有一夹角，则筒壁对从S 向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方，不会完全落在球上被吸收由图可看出，如果r的

14、大小恰能使与重合，如图2，则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值这时SM 与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r由图2可得? （1）由几何关系可知 （2）由（1）、（2）式得 （3）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图，边长L=0.8 m的正方形abcd区域(含边界)内，存在着垂直于区域的横截面(纸面)向外的匀强磁场，磁感应强度B=2.0102 T。带电平行金属板MN、PQ间形成了匀强电场E(不考虑金属板在其他区域形成的电场)，MN放在ad边上，两板左端M、P恰在ab边上，两板右端N、Q间有一绝缘挡板EF。EF中间有一小孔O，金属板长度、板间距、挡板长度均为d=0.4m

15、。在M和P的中间位置有一离子源S，能够正对孔O不断发射出各种速率的带正电离子，离子的电荷量均为q=3.21019C，质量均为m=6.41026kg。不计离子的重力，忽略离子之间的相互作用及离子打到金属板或挡板上后的反弹。(1)当电场强度E=1.0104 N/C时，求能够沿SO连线穿过孔O的离子的速率；(2)适当调整电场强度取值，可使沿SO连线穿过O并进入磁场区域的离子能从dc边射出，求电场强度满足的条件？参考答案：（1）5.0105m/s；（2）E800N/C【详解】(1)离子在金属板间受到F=Eq，f=qv0B 穿过孔O的离子在金属板间需满足：qv0B=Eq代入数据得：v0=5.0105m/

16、s。(2)穿过孔O的离子在金属板间仍需满足：qvB=Eq离子穿过孔O后在磁场中做匀速圆周运动，有：qvB=m由以上两式得:E=从dc边射出的离子，其临界轨迹如图，由几何关系可得:R=0.4m离子能从dc边射出满足:rR由此可得:EE800N/C17. 如图，PQ分界线的右侧空间有一垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v0沿AC方向由A点射入。粒子经D点时速度的偏向角(偏离原方向的夹角)=60。(不计重力)(1)试求AD间的距离；(2)若去除磁场，改为纸平面内垂直于AC方向的匀强电场，要想由A射入的粒子仍然能经过D点，试求该电场的强度的大小及方向；粒子此时经

17、D点时速度的偏向角比60角大还是小?为什么?参考答案：（1）（2）【详解】（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，速度偏角为，则粒子转过的圆心角为，即AD=R由得AD= （2）经D点，而，解得，方向垂直AC向上速度偏向角， 解得 而即 ，则18. 质量为0.2kg的小球固定在长为0.9m的轻杆一端，杆可绕O点的水平轴在竖直平面内转动（g=10m/s2）求：（1）当小球在最高点的速度多大时，球对杆的作用力为零？（2）当小球在最高点的速度分别为6m/s和1.5m/s时，球对杆的作用力参考答案：解：（1）由题意，当小球在最高点球对杆的作用力为零时，由重力提供小球所需要的向心力，根据牛顿第二定律得：mg=m解得：v0=m/s=3m/s（2）当v1=6m/s，v1v0，则在最高点时，杆对球有向下的拉力，由重力与拉力的合力提供向心力，则由牛顿第二定律得：mg+F1=m由牛顿第三定律得球对杆的作用力大小：F1=F1=m（g）=0.2（10）N=6N，方向竖直向上，当v2=1.5m/s，v2v0时，则在最高点时，杆对球有向上的支持力，由重力与支持力的合力提供向心力，则由牛顿第二定律得：mgF2=m由牛顿