2021-2022学年河南省郑州市苏州第四中学高三物理模拟试卷含解析

1、2021-2022学年河南省郑州市苏州第四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）如图所示，+Q1和-Q2是两个可自由移动的电荷，且Q2=4Q1；现再取一个可自由移动的点电荷Q3放在Q1与Q2连接的直线上，欲使整个系统平衡，那么A；Q3应为负电荷，放在Q1的左边； B；Q3应为负电荷，放在Q2的右边C；Q3应为正电荷，放在Q1的左边； D；Q3应为正电荷，放在Q2的右边；参考答案：A假设Q3放在Q1Q2之间，那么Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向相同，Q3不能处于平衡状态，所以假设不成立；设Q3所在位置与Q1的

2、距离为r13，Q3所在位置与Q2的距离为r23，要能处于平衡状态，所以Q1对Q3的电场力大小等于Q2对Q3的电场力大小；即：由于Q2=4Q1，所以r23=2r13，所以Q3位于Q1的左方；根据同种电荷排斥，异种电荷吸引，可判断Q3带负电。故选A。2. （单选）如图所示，两个完全相同的匀质光滑小球，静止在内壁光滑的半球形碗底，两球之间 相互作用力的大小为Fl，每个小球对碗的压力大小均为F2若两小球质量不变，而密度均减小为原来的一半，则AF1和F2均变大 BF1和F2均变小CF1变大，F2变小 DF1变小，F2变大参考答案：A3. （单选）如图所示，界面MN与水平地面之间有足够大正交的匀强磁场B和

3、匀强电场E，磁感线和电场线都处在水平方向且互相垂直。在MN上方有一个带正电的小球由静止开始下落，经电场和磁场到达水平地面。若不计空气阻力，小球在通过电场和磁场的过程中，下列说法中正确的是 A小球做匀变速曲线运动B小球的电势能保持不变C洛伦兹力对小球做正功D小球的动能增量等于其电势能和重力势能减少量的总和参考答案：D4. (单选)如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l。t=0时刻，bc边与磁场区域边界重合。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿abcda的感应电流方向为正

4、，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线是参考答案：B5. 一列简谐横波沿x正方向传播，传播速度为10m/s，当波传到x=5m处的质点P时，波形如图3-1所示，则以下判断正确的是（ ）A这列波的周期为0.5sB该波的振源起振方向向上 C再经过0.7s，x=9m处的质点Q达到波峰处D质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波谷处参考答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. （6分）在操场上，两同学相距L为10m左右，在东偏北、西偏南11的沿垂直于地磁场方向的两个位置上，面对面将一并联铜芯双绞线，象甩跳绳一样摇动，并将线的两端分别接在灵敏电流计上。双绞线并联后的电

5、阻R为2，绳摇动的频率配合节拍器的节奏，保持f=2Hz。如果同学摇动绳子的最大圆半径h=1m，电流计的最大值I=3mA。（1）磁感应强度的数学表达式B= 。（用R，I，L，f，h等已知量表示）试估算地磁场的磁感应强度的数量级 T。（2）将两人的位置改为与刚才方向垂直的两点上，那么电流计的读数 。参考答案： 答案：（1） IR/2Lhf ；105 T；（2）0。7. 固定在水平地面上的光滑半球形曲面，半径为R，已知重力加速度为g。一小滑块从顶端静止开始沿曲面滑下，滑块脱离球面时的向心加速度大小为，角速度大小为。参考答案：，8. 如图所示，平行板电容器竖直放置，两板间存在水平方向的匀强电场，质量相

6、等的两个带电液滴1和2从O点自由释放后，分别抵达B、C两点，若AB=BC，则它们带电荷量之比q1：q2等于 参考答案：2:19. 本世纪最靠近地球的小行星2012DA14从离地面约34800km的距离，以28000km/h的速度由印度洋苏门答腊岛上空掠过。如果小行星被地球俘获而成为绕地球做圆周运动的卫星，则小行星的环绕速度应为_m/s，该环绕速度_第一宇宙速度（选填“大于”、“等于”或“小于”）。已知地球表面重力加速度为9.8m/s2，地球半径为6.4103km。参考答案：3.12103m/s，小于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：

7、X1代表的是（或），X2代表的是（或）。 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. 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 ) 。 12. 如图所示，在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电荷量分别为2q和q，两小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点而处于平衡状态，重力加速度为g，

8、则细线对悬点O的作用力等于_.参考答案：以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力如图：重力2mg、电场力，方向竖直向下，细线的拉力T，由平衡条件得： 13. （8分）质量为10kg的物体放在可绕竖直轴转动的水平圆盘上，物体与转轴间用轻弹簧相连物体与转盘间最大静摩擦力是重力的02倍，弹簧的劲度系数为600 Nm，原长为4cm，此时圆盘处于静止状态，如图213所示圆盘开始转动后，要使物体与圆盘保持相对静止，圆盘的最大角速度= (2)当角速度达到20时，弹簧的伸长量X= (g取10ms2)参考答案：三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面

9、向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点A（0，L）一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的B点射出磁场，射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）电子在磁场中运动的时间t参考答案：答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为 ；（2）电子在磁场中运动的时间t为考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力专题：带电粒子在磁场中的运动专题分析：（1）电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出磁感应强度（2）根据电子转过的圆心角与电子做圆周运动的周期可以求出电子的运动

10、时间解答：解：（1）设电子在磁场中轨迹的半径为r，运动轨迹如图，可得电子在磁场中转动的圆心角为60，由几何关系可得：rL=rcos60，解得，轨迹半径：r=2L，对于电子在磁场中运动，有：ev0B=m ，解得，磁感应强度B的大小：B= ；（2）电子在磁场中转动的周期：T= = ，电子转动的圆心角为60，则电子在磁场中运动的时间t= T= ；答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为 ；（2）电子在磁场中运动的时间t为 点评：本题考查了电子在磁场中的运动，分析清楚电子运动过程，应用牛顿第二定律与周期公式即可正确解题15. 一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同

11、向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间参考答案：（1）16m（2）8s(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即vvBatvA 得t3 s此时汽车A的位移xAvAt12 m ；汽车B位移xBvBtat221 mA、B两汽车间的最远距离xmxBx0 xA16 m(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t15 s 运动的位移xB25 m汽车A在t1时间内运动的位移 xAvAt120 m 此时相距xxBx0 xA12

12、 m汽车A需要再运动的时间t23 s 故汽车A追上汽车B所用时间tt1t28 s四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，在纸平面内建立如图所示的直角坐标系xoy，在第一象限的区域存在沿y轴正方向的匀强电场。现有一质量为m、电量为e的电子从第一象限的某点P 以初速度V0沿x轴的负方向开始运动，经过轴上的点Q（L/4、0 ）进入第四象限，先做匀速直线运动然后进入垂直纸面的矩形匀强磁场区域，其左边界和上边界分别与y轴、x轴重合，电子经磁场偏转后恰好经过坐标原点O并沿y轴的正方向运动，不计电子的重力。求（1）电子经过Q点的速度（2）该匀强磁场的磁感应强度（3）该匀强磁场的最小面积S0参考

13、答案：17. （04年全国卷）（22分）空间中存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一带电量为+q、质量为m的粒子，在p点以某一初速开始运动，初速方向在图中纸面内如图中P点箭头所示。该粒子运动到图中Q点时速度方向与P点时速度方向垂直，如图中Q点箭头所示。已知P、Q间的距离为l。若保持粒子在P点时的速度不变，而将匀强磁场换成匀强电场，电场方向与纸面平行且与粒子在P点时速度方向垂直，在此电场作用下粒子也由P点运动到Q点。不计重力。求：（1）电场强度的大小。（2）两种情况中粒子由P运动到Q点所经历的时间之差。参考答案：解析：（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，以v0表示粒子在P点的初速度，

14、R表示圆周的半径，则有qv0B=m由于粒子在Q点的速度垂直它在p点时的速度，可知粒子由P点到Q点的轨迹为圆周，故有 以E表示电场强度的大小，a表示粒子在电场中加速度的大小，tE表示粒子在电场中由p点运动到Q点经过的时间，则有qE=ma R=v0tE由以上各式，得 （2）因粒子在磁场中由P点运动到Q点的轨迹为圆周，故运动经历的时间tE为圆周运动周期T的，即有 tE=T 而 由和式得 由 两式得 18. 如图所示，竖直放置的均匀细U型试管，左侧管长LOA30cm，右管足够长且管口开口，初始时左管内被水银封闭的空气柱长20cm，气体温度为27C，左右两管水银面等高。已知大气压强为p075cmHg.（1）现对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成10cm长的高度差.则此时气体