山东省潍坊市辉渠中学2021-2022学年高三物理模拟试卷含解析

山东省潍坊市辉渠中学2021-2022学年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.（多选题）人类对落体运动的认识经历了差不多两千年的时间，下列有关落体运动的说法正确的有（）A．亚里士多德认为物体下落的快慢由其物重决定B．如果完全排除空气的阻力，物体运动就成为自由落体运动C．考虑空气阻力的影响，轻轻的物体下落的快一些D．伽利略在研究落体运动时用到了理想斜面实验参考答案：ABD【考点】伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．【分析】本题根据物理学史及科学家贡献进行分析答题，要知道相关科学家的物理学成就【解答】解：A、亚里士多德认为物体下落的快慢是由它们的重量决定的，重物比轻物下落快，故A正确．B、伽利略把日常生活中见到的较重的物体下落得比较快的原因归之于空气阻力对不同物体的影响不同，如果完全排除空气的阻力，物体运动就成为自由落体运动；故B正确．C、伽利略运用逻辑推理证明了考虑空气阻力的影响，轻轻的物体下落的慢一些，故C错误．D、伽利略在研究落体运动时用到了理想斜面实验．故D正确．故选：ABD2.通常一次闪电过程历时约0.2～0.3s，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V，云地间距离约为1km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪击持续时间约为60μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是A．闪电电流的瞬时值可达到1×105AB．整个闪电过程的平均功率约为1×1014WC．闪电前云地间的电场强度约为1×109V/mD．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J参考答案：A3.在第26届国际计量大会中，通过了用普朗克常数（h）重新定义质量的国际单位“千克”，国际千克原器将于2019年5月20日正式“退役”。经科学家研究发现，国际千克原器比130年前质量减少了5×10-5kg，用国际千克原器作为1千克标准，现在定义的力的国际单位1N比130年前定义的1NA.减少了5×10-5NB.减少了5×10-4NC.增加了5×10-5ND.增加了5×10-4N参考答案：A【分析】根据使1千克的物体产生1米每秒加速度的力等于1N，即来求解【详解】用国际千克原器作为1千克标准，；因为国际千克原器比130年前质量减少了，如果还用国际千克原器作为1千克的标准，即；所以现在定义的力的国际单位1N比130年前定义的1N减少了：；A.减少了5×10-5N与分析相符，A正确B.减少了5×10-4N与分析不符，B错误C.增加了5×10-5N与分析不符，C错误D.增加了5×10-4N与分析不符，D错误【点睛】要熟练掌握1N的定义，从定义的角度思考、分析4.（单选）如图所示，物体a、b和c叠放在水平桌面上，水平力Fb=5N、FC=10N分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保持静止。以f1、f2、f3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小则（

）A．f1=0，f2=5N，f3=5NB．f1=5N，f2=5N，f3=0C．f1=5N，f2=0，f3=5ND．f1=0，f2=10N，f3=5N参考答案：A解：以a为研究对象，根据平衡条件得到：b对a的静摩擦力大小F1=0，否则a水平方向所受的合力不为零，不能保持平衡．以ab整体为研究对象，根据平衡条件得到：F2=Fb=5N．再以三个物体整体为研究对象，根据平衡条件得：F3=Fc-Fb=10N-5N=5N，方向水平向左．所以F1=0，F2=5N，F3=5N．故选：A．5.（单选）对于真空中电荷量为q的静止点电荷而言，当选取离点电荷无穷远处的电势为零时，离点电荷距离为r的位置的电势为φ=（k为静电力常量），如图所示，两电荷量大小均为Q的异种点电荷相距为d，现将一质子（电荷量为e）从两电荷连线上的A点沿以负电荷为圆心、半径为R的半圆形轨迹ABC移到C点，在质子从A到C的过程中，系统电势能的变化情况为（）参考答案：【知识点】

电势能；电势．I1I2【答案解析】A

解析：A点的电势为φA=-；C点的电势为φC=则A、C间的电势差为UAC=φA-φC=--（-）=，质子从A移到C，电场力做功为WAC=eUAC=，是正功，所以质子的电势能减少，故A正确．故选：A．【思路点拨】根据题中信息φ=公式，分别求出质子在A点和C点的电势，由公式Ep=qφ求解电势能及其变化量．本题是信息给予题，关键要读懂题意，知道如何求解电势，并掌握电场力做功公式和电场力做功与电势能变化的关系．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（多选题）一个面积S=4×10﹣2m2，匝数n=100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直平面，磁感应强度的大小随时间变化规律如图所示，在开始2秒内穿过线圈的磁通量的变化率等于

，在第3秒末感应电动势大小为

．参考答案：8×10﹣2Wb/s；8V．【考点】法拉第电磁感应定律；磁通量．【分析】由图象看出，磁感应强度随时间均匀增大，从而得出磁通量的变化率，再由法拉第电磁感应定律求出线圈中产生的感应电动势，从而即可求解．【解答】解：由图象的斜率求出=T/s=2T/s，因此=S=2×4×10﹣2Wb/s=8×10﹣2Wb/s，开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量为8×10﹣2Wb/s，根据法拉第电磁感应定律得：E=n=nS=100×2×4×10﹣2V=8V，可知它们的感应电动势大小为8V；由图看出，第3s末感应电动势为8V；故答案为：8×10﹣2Wb/s；8V．7.（5分）长为L的小车静止在光滑水平面上，一人从车左端走到右端，已知人与车的质量比为1：5，则此过程中车的位移为

。参考答案：

答案：L/68.水平地面上有一质量为2千克的物体，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，5秒后水平拉力减为，物体的速度图线如图（g取10米/秒2），则F的大小是

牛，物体与地面间的滑动摩擦系数μ=

。

参考答案：9；0.259.．2011年11月3日，中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343km的轨道实现自动对接。神舟八号飞船远地点处圆轨道速度

（选填“大于”、“小于”或“等于”）近地点处圆轨道速度；假设神舟八号在近圆轨道做匀速圆周运动时，离地高度为H，地球表面重力加速度为g、地球半径为R，则神舟八号的运行速度为

。参考答案：小于

10.19世纪和20世纪之交，经典物理已达到了完整、成熟的阶段，但“在物理学晴朗天空的远处还有两朵小小的、令人不安的乌云”，人们发现了经典物理学也有无法解释的实验事实，“两朵乌云”是指

（填“宏观问题”或“微观问题”）与

（填“高速问题”或“低速问题”）。参考答案：微观问题

高速问题11.（6分）如图甲所示，一边长为l的正方形金属线框位于光滑水平面上，线框的右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场区域的边界。从t＝0时刻开始，线框在一水平向右的外力F的作用下从静止开始做匀加速直线运动，在t0时刻穿出磁场。图乙为外力F随时间变化的图像，图像中的F0、t0均为已知量，则t＝t0时刻线框的速度v＝________，t＝t0时刻线框的发热功率P＝_______。参考答案：12.某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车，B打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶(内有沙子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2－v02，弹簧秤的读数为F，小车的质量为m，然后建立△v2—x坐标系，通过描点法得到的图像是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率的意义为___________．（填写表达式）(2)若测出小车质量为0．4kg，结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N．(3)另一名同学用如图装置探究小车加速度a和小车所受合外力F（弹簧秤读数）的关系图像，但由于忘记了平衡摩擦力，则他得出的结论是（

）参考答案：2F/m

1

B13.

(4分)一个1.2kg的物体具有的重力势能为72J，那么该物体离开地面的高度为_____m。一个质量是5kg的铜球，以从离地面15m高处自由下落1s末，它的重力势能变为_____J。(g取10m/s2)(以地面为零重力势能平面)参考答案：答案：6m

500J

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）（1）美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用铜和放射性同位素镍63(Ni)两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63(Ni)发生一次β衰变成铜（Cu），同时释放电子给铜片，把镍63(Ni)和铜片做电池两极，镍63(Ni)的衰变方程为 。（2）一静止的质量为M的镍核63(Ni)发生β衰变，放出一个速度为v0，质量为m的β粒子和一个反冲铜核，若镍核发生衰变时释放的能量全部转化为β粒子和铜核的动能。求此衰变过程中的质量亏损（亏损的质量在与粒子质量相比可忽略不计）。参考答案：解析：（1）；（2）设衰变后铜核的速度为v，由动量守恒

①由能量方程

②由质能方程

③解得

④点评：本题考查了衰变方程、动量守恒、能量方程、质能方程等知识点。15.如图，光滑绝缘底座上固定两竖直放置、带等量异种电荷的金属板a、b，间距略大于L，板间电场强度大小为E，方向由a指向b，整个装置质量为m。现在绝绿底座上施加大小等于qE的水平外力，运动一段距离L后，在靠近b板处放置一个无初速度的带正电滑块，电荷量为q，质量为m，不计一切摩擦及滑块的大小，则(1)试通过计算分析滑块能否与a板相撞(2)若滑块与a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做了多少功?参考答案：（1）恰好不发生碰撞（2）【详解】(1)刚释放小滑块时，设底座及其装置的速度为v由动能定理：放上小滑块后，底座及装置做匀速直线运动，小滑块向右做匀加速直线运动当两者速度相等时，小滑块位移绝缘底座的位移故小滑块刚好相对绝缘底座向后运动的位移，刚好不相碰(2)整个过程绝缘底座位移为3L则答：(1)通过计算分析可各滑块刚好与a板不相撞；(2)滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做功为3qEL。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切。质量为m的的带正电小球B静止在水平轨道上，质量为2m的带正电小球A从LM上距水平轨道高为h处由静止释放，在A球进入水平轨道之前，由于A、B两球相距较远，相互作用力可认为是零，A球进入水平轨道后，A、B两球间相互作用视为静电作用。带电小球均可视为质点。已知A、B两球始终没有接触。重力加速度为g。求：（1）A、B两球相距最近时，A球的速度v；（2）A、B两球相距最近时，A、B两球系统的电势能EP；（3）A、B两球最终的速度vA、vB的大小。参考答案：解答：对A球下滑的过程，根据动能定理

当A球进入水平轨道后，A、B两球组成的系统动量守恒，当A、B相距最近时，两球速度相等。所以有：

（3分）根据能的转化和守恒定律：

（3分）（3）当A、B相距最近之后，由于静电斥力的相互作用，它们将会相互远离，当它们相距足够远时，它们之间的相互作用力可视为零，电势能也视为零，它们就达到最终的速度，该过程中，A、B两球组成的系统动量守恒、能量也守恒。得：

17.一质量为0.5kg的小球A以2.0m/s的速度和静止于光滑水平面上质量为1kg的另一大小相等的小球B发生正碰，碰撞后它以0.2m/s的速度反弹。求（1）原来静止小球获得的速度大小；（2）碰撞过程中损失的机械能。参考答案：①用动量守恒定律

所以②18.如图所示，在倾角为θ的没滑斜面上，有一长为l的细线，细线的一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，已知0点到斜面底边的距离为L，求：（1）小球通过最高点A时的速度VA；（2）在最高点A和最低点B时细线上拉力之差（3）小球运动到A点或B点时细线断裂，小球滑落到斜面底边时到C点的距离若相等，则l和L应满足什么关系？参考答案：解：（1）小球恰好在斜面上做完整的圆周运动，则得

mgsinθ=m解得：vA=（2）在A点：在B点：由机械能守恒得

联立解得TB﹣TA=6mgsinθ（3）由（2）可求得A点断裂，有：，SA=VAtAB点断裂，有：S，B=VBtB