2021-2022学年辽宁省阜新市彰武县平安中学高三物理模拟试卷含解析

1、2021-2022学年辽宁省阜新市彰武县平安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. 如图3所示，两块相互靠近彼此绝缘的平行金属板组成平行板电容器，极板与静电计金属球相连，极板M和静电计的外壳均接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距为d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器的带电量Q不变，下面的操作中将使静电计指针张角变小的是 ( ) A.仅将M板向下平移 B.仅将M板向左平移 C.仅在M、N之间插入云母板(介电常数大于1) D.仅在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触参考

2、答案：CD2. 小球每隔0.2s从同一高度抛出，做初速为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰第3个小球在抛出点以上能遇到的小球数为（取g=10m/s）（）A6个B7个C8个D9个参考答案：B【考点】竖直上抛运动【分析】小球做竖直上抛运动，先求解出小球运动的总时间，然后判断小球在抛出点以上能遇到的小球数【解答】解：小球做竖直上抛运动，从抛出到落地的整个过程可以看成是匀减速直线运动，根据位移时间关系公式，有： x=v0tgt2；代入数据，有：0=6t10t2；小球在空中运动的总时间为 t=1.2s（t=0舍去） 每隔0.2s抛出一个小球，故第3个小球在抛出点以上能遇到的小球数为：N=（1）+

3、2=+1=7（个）故选：B3. （单选）取一根长2m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘在线端系上第一个垫圈，隔12cm再系一个，以后垫圈之间的距离分别为36cm、60cm、84cm，如图站在椅子上，向上提起线的上端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘松手后开始计时，若不计空气阻力，则第2、3、4、5 各垫圈（）A落到盘上的声音时间间隔越来越大B落到盘上的声音时间间隔相等C依次落到盘上的速率关系为1：2D依次落到盘上的时间关系为1：（1）：（）：（2）参考答案：考点：自由落体运动；匀变速直线运动的位移与时间的关系版权所有专题：自由落体运动专题分析：5个铁垫圈同时做自由落体运动，下降的

4、位移之比为1：3：5：7根据初速度为零的匀加速直线运动的推论知，在相等时间内的位移之比为1：3：5：7，可以确定落地的时间间隔是否相等，从而根据v=gt得出落到盘中的速率之比解答：解：A、5个铁垫圈同时做自由落体运动，下降的位移之比为1：3：5：7可以看成一个铁垫圈自由下落，经过位移之比为1：3：5：7因为初速度为零的匀加速直线运动在相等时间内的位移之比为1：3：5：7，知各垫圈落到盘中的时间间隔相等故A错误，B正确C、因为各垫圈落到盘中的时间间隔相等，则各垫圈依次落到盘中的时间比为1：2：3：4故CD错误故选：B点评：解决本题本题的关键掌握自由落体运动的规律，知道初速度为零的匀加速直线运动的

5、一些推论4. （单选）如图所示，细绳的一段固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹角为30，小球A处于静止状态，对小球施加的最小外力等于（）AmgBmgCmgDmg参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用专题：共点力作用下物体平衡专题分析：小球A处于静止，受力平衡，分析受力情况，用作图法得出对小球施加的力最小的条件，再由平衡条件求出力的最小值解答：解：以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图，根据作图法分析得到，当小球施加的力F与细绳垂直时，所用的力最小根据平衡条件得F的最小值为Fmin=Gsin30=mg；故选：A点评：本题物体平衡中极值问题，关键是

6、确定极值条件，本题采用图解法得到力最小的条件，也可以运用数学函数法求解极值5. （多选）如图所示，小球a从倾角为60的固定粗糙斜面顶端以速度v1沿斜面恰好匀速下滑，同时将另一小球b在斜面底端正上方与a球等高处以速度v2水平抛出，两球恰在斜面中点P相遇，则下列说法正确的是Av1v221 Bv1v211C若小球b以2v2水平抛出，则两小球仍能相遇D若小球b以2v2水平抛出，则b球落在斜面上时，a球在b球的下方参考答案：AD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 质置为m的物体，在倾角为的光滑斜面上由静止开始下滑，经过时间t，在这段时间内，支持力的冲量大小为mgcost，合外力对物体

7、的冲量大小为mgsint参考答案：解：物体在倾角为的光滑斜面上由静止开始下滑，受重力和支持力，故：N=mgcos合力：F=mgsin故支持力冲量：IN=Nt=mgcost合力的冲量：I=Ft=mgsint故答案为：mgcost，mgsint7. 物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关为了研究某一砂轮的转动动能EK与角速度的关系，可采用下述方法：先让砂轮由动力带动匀速转动，测得其角速度，然后让砂轮脱离动力，由于轮与轴之间存在摩擦，砂轮最后停下，测出脱离动力到停止转动砂轮转过的圈数n测得几组不同的和n如下表所示（rad/s） 0.5 1 2 3 4n5 20 8

8、0 180 320Ek（J）另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/N（1）试计算出每次脱离动力时砂轮的转动动能，并填入上表中；（2）试由上述数据推导出该砂轮转动动能Ek与角速度的关系式Ek=22；（3）若脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后角速度=2 rad/s参考答案：考点：线速度、角速度和周期、转速专题：匀速圆周运动专题分析：（1）砂轮克服转轴间摩擦力做功公式W=f?n?D，f是转轴间的摩擦力大小，n是砂轮脱离动力到停止转动的圈数，D是砂轮转轴的直径根据动能定理得知，砂轮克服转轴间摩擦力做功等于砂轮动能的减小，求解砂轮每次脱离动力的转动动能（2）采用

9、数学归纳法研究砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式：当砂轮的角速度增大为原来2倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的4倍；当砂轮的角速度增大为原来4倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的16倍，得到Ek与2成正比，则有关系式Ek=k2将任一组数据代入求出比例系数k，得到砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式（3）根据动能与角速度的关系式，用砂轮的角速度表示动能，根据动能定理求出转过45圈后的角速度解答：解：（1）根据动能定理得：Ek=f?n?D，代入计算得到数据如下表所示 /rad?s10.51234n5.02080180320Ek/J0.5281832（2）由表格中数据分析可知，当砂轮的角速度增大为原来2倍时

10、，砂轮的转动动能Ek是原来的4倍，得到关系Ek=k2当砂轮的角速度增大为原来4倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的16倍，得到Ek与2成正比，则有关系式Ek=k2k是比例系数将任一组数据比如：=1rad/s，Ek=2J，代入得到k=2J?s/rad，所以砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式是Ek=22（3）根据动能定理得f?n?D=222212代入解得2=2rad/s故答案为：（1）如表格所示；（2）22；（3）2点评：本题考查应用动能定理解决实际问题的能力和应用数学知识处理物理问题的能力；注意摩擦力做功与路程有关8. 某同学在“验证牛顿第二定律”的实验中,打出的纸带如下图（a）所示,相邻计数点间的

11、时间间隔是T。(1)测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4，为使实验结果更精确一些,该同学计算加速度的公式应为a = 。(2)另有位同学通过测量,作出a-F图象,如图(b)所示,试分析：图象不通过原点的原因是： ，图象上部弯曲的原因是： 。 参考答案：（1） (2)平衡摩擦力不足或没平衡摩擦力、砂和桶的质量不是远小于车的质量9. 一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，下图是打出纸带的一段。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a = _。为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有_。

12、用测得的量及加速度a表示阻力的计算式是为f = _ 。参考答案：（1）4.00m/s2（2分，3.904.10m/s2之间都正确）小车质量m；斜面上任意两点间距离l及这两点的高度差h。（2分）10. 打点计时器是一种使用_（填“交”或“直”）流电源的计时仪器。如图所示是打点计时器测定匀加速直线运动的加速度时得到的一条纸带，测出AB=1.2cm，AC=3.6cm， AD=7.2cm，计数点A、B、C、D中，每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出，则运动物体的加速度a=_m/s2，打B点时运动物体的速度vB=_m/s。参考答案：11. 如图所示是饮水器的自动控制电路。左边是一个在水温较低时对水加热

13、的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关S1。只要有水浸没S1，它就会导通；水面低于S1时，不会加热。（1）Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P是一个_（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，接在05V电源之间，图中J是一个继电器，可以控制发热器工作与否。Ry是一个可变电阻，低温时Rx应_（选填“远大于”、“远小于”）Ry。（2）请阐述饮水机的自动加热原理：_。参考答案：（1）与；远大于。 （每空2分） （2）当水温较低时，Rx阻值较大，A为高电势，且有水浸没S1，B也为高电势，则QC之间才有高电压输出，电磁继电器有电流通过，将吸动S2闭合，发热器工作。（表述合理酌情给分）12. （

14、6分）如图所示，电阻R1、R2、R3及电源内阻均相等，则当开关S接通后，流过R2的电流与接通前的比为_。参考答案：13. 一带电液滴静止在水平放置的两平行金属板间，距离下板的高度差为10mm，此时两板的电压为300V，如果两板间的电压减小为240V，液滴运动到下极板所需的时间为_s。(g=10mS)参考答案：答案：0.1 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中，B30，CA的延长线上S点有一点光源，发出的一条光线由D点射入玻璃砖，如图所示光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等已知光在真空中的传播

15、速度为c，ASD15.求：玻璃砖的折射率；S、D两点间的距离参考答案：(1) (2)d试题分析：由几何关系可知入射角i=45，折射角r=30可得在玻璃砖中光速光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有可得 SD = d考点：光的折射定律。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

16、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. 质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=20m，物块与地面间的动摩擦因数=0.2,g取10m/s2,，求：(l)物块在力F作用过程发生位移xl的大小：(2)撤去力F后物块继续滑动的时间t。参考答案：17

17、. 如图12所示，一个可烧轴O在竖直平面内转动的木板OA，其上有一个物体，已知物块始终受到方向沿斜面向上，大小为F=10N的拉力作用，由静止开始运动，物块的质量m=1kg，通过多次改变斜面倾角，重复试验，用测得的数据描绘出了如图乙所示的a关系图象，若物块与木板间的动摩擦因数为=0.25，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求：（1）图线与a轴交点坐标ao：（2）求图线与轴交点坐标1（用1所满足的三角函数关系式表示）：（3）如果木板长L=2m，倾角=37，物块在F的作用下从O点由静止开始运动，要使物块不冲出木板顶端，力F作用的最长时间。（sin37=0.6，cos37=0.8）参考答案：见解析 18. 如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场；在y0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。半径为R的光滑绝缘空心半圆细管ADO固定在竖直平面内，半圆管的一半处于电场中，圆心O1为MN的中点，直径AO垂直于水平虚线MN。一质量为m