2021年广西壮族自治区玉林市北流高级中学高三物理模拟试卷含解析

2021年广西壮族自治区玉林市北流高级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.（多选题）如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧，直道与弯道相切．大、小圆弧圆心O、O'距离L=100m．赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大，重力加速度g=10m/s2，π=3.14）．则赛车（）A．通过小圆弧弯道的时间为5.85sB．在绕过小圆弧弯道后加速C．在大圆弧弯道上的速率为45m/sD．在直道上的加速度大小为5.63m/s2参考答案：BC试题分析：设R与的夹角为，由几何关系可得：，，小圆弧的圆心角为：，经过小圆弧弯道的时间为，故A错误；在弯道上做匀速圆周运动，赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力，速度最大，由BC分析可知，在绕过小圆弧弯道后加速，故B正确；设经过大圆弧的速度为v，经过大圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由可知，代入数据解得：，故C正确；设经过小圆弧的速度为，经过小圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由可知，代入数据解得：，由几何关系可得直道的长度为：，再由代入数据解得：，故D错误。考点：向心力2.如图所示，平行厚玻璃板放在空气中，一束复色光斜射向玻璃板上表面，出射光分成a、b两束单色光。对于a、b两束光，下面说法正确的是A．玻璃对a光的折射率较小

B．a光在玻璃中的传播速度较小C．若a、b光从同一介质斜射入真空时，a光的全反射临界角较大

D．若a光照射某金属能发射出光电子，则b光照射该金属也一定能发射出光电子参考答案：B光从空气斜射到玻璃，因为玻璃上下表面平行，当第二次折射时折射光线与第一次折射时的入射光线平行．由于折射率不同，a光偏折较大，b光偏折较小，所以此玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，故A错误；由c=nv可知a光的传播速度小于b光，故B正确；由可知a光的全反射临界角较小，C错误；a光的传播速度小于b光，从而得出a光的波长小于b光，a光的频率大于b光，若a光能使某金属发生光电效应，则b光不一定能使该金属发生光电效应，故D错误。（本题亦可用假设法，由折射率不同，从而假设a是紫光，b是红光，则可根据红光与紫光的特性来确定出正确的答案．）3.如图所示，甲、乙两小球沿光滑轨道ABCD运动，在轨道的水平段AB上运动时，两小球的速度均为v0=5m/s，相距d=10m，轨道水平段AB和水平段CD的高度差为h=1.2m。设两小球在斜坡段BC运动时未脱离轨道，关于两小球在轨道水平段CD上的运动情况，下列描述中，正确的是：

A．两小球在CD段运动时仍相距10mB．两小球在CD段运动时相距小于10mC．两小球到达图示位置P点的时间差为2sD．两小球到达图示位置P点的时间差约为1.4s参考答案：C4.下列实例中和离心现象有关的是（

）A．汽车开进泥坑里轮胎打滑

B．汽车通过圆形拱桥C．坐在直线行驶中的公共汽车内的乘客突然向前倾倒或向后倾倒D.洗衣机脱水桶停止工作时衣服紧贴在桶壁上参考答案：D略5.（单选）在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大，关于这三种光在水中的性质，同学们能做出什么判断？”有同学回答如下：①c光的频率最大

②a光的传播速度最小

③b光的折射率最大

④a光的波长比b光的短 A．①② B．②④ C．①③ D．③④参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.电梯内的水平地板上，竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上端固定质量为m的物体。当电梯沿竖直方向匀速运动时，弹簧被压缩了x；当电梯接着做减速运动时，弹簧又被继续压缩了0.1x。重力加速度大小为g。则弹簧的劲度系数k=________；该电梯做匀速运动时的速度方向为_________，电梯做减速运动时的加速度大小是________。参考答案：，向下，0.1g匀速运动物体处于平衡状态，。减速运动时又被继续压缩0.1，则此时弹力，物体加速度，方向向上。物体匀减速运动，加速度向上，说明速度方向向下。7.地球绕太阳公转的周期为T1，轨道半径为R1，月球绕地球公转的周期为T2，轨道半径为R2，则太阳的质量是地球质量的____倍。参考答案：8.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为__________；所在位置的重力加速度之比为__________。参考答案：4:1

1:16由万有引力提供向心力可得，解得，，将v1:v2=1:2代入即可解答。9.如图，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直。已知线圈的匝数N＝10，边长ab＝1.0m、bc＝0.5m，电阻r＝2Ω。磁感应强度B在0～4s内从0.2T均匀变化到－0.2T。在4～5s内从－0.2T均匀变化到零。在0～4s内通过线圈的电荷量q=

C，在0～5s内线圈产生的焦耳热Q=

J。参考答案：1,110.利用如图所示的电路可以测定电压表的内阻，其中滑动变阻器R很小。不改变滑动变阻器R滑动触头位置，当电阻箱R0的阻值为10kΩ时，电压表正好满偏；当电阻箱R0的阻值为30kΩ时，电压表正好半偏。则电压表的内阻RV=

kΩ．参考答案：

答案：10

11.如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，A为沿传播方向上的某一质点（该时刻位于平衡位置），该时刻A质点的运动方向是____________（选填“向右”、“向左”、“向上”、“向下”）。如果该质点振动的频率为2Hz，则此列波的传播速度大小为____________m/s。

参考答案：向下

812.长为L的轻杆上端连着一质量为m的小球，杆的下端用铰链固接于水平地面上的O点，斜靠在质量为M的正方体上，在外力作用下保持静止，如图所示。忽略一切摩擦，现撤去外力，使杆向右倾倒，当正方体和小球刚脱离瞬间，杆与水平面的夹角为θ，小球速度大小为v，此时正方体M的速度大小为__________，小球m落地时的速度大小为__________。参考答案：，（或） 13.实验室给同学们提供了如下实验器材：滑轮、小车、小木块、长木板、停表、砝码、弹簧测力计、直尺，要求同学们用它们来粗略验证牛顿第二定律．(1)实验中因涉及的物理量较多，必须采用

法来完成该实验．(2)某同学的做法是：将长木板的一端垫小木块构成一斜面，用小木块改变斜面的倾角，保持滑轮小车的质量不变，让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放，用停表记录小车滑到斜面底端的时间．试回答下列问题：①改变斜面倾角的目的是：__________________________________________

.②用停表记录小车下滑相同距离(从斜面顶端到底端)所经历的时间，而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离，这样做的原因是

.

(3)如果要较准确地验证牛顿第二定律，则需利用打点计时器来记录小车的运动情况．如下图是某同学得到的一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点未画出)，打点计时器接的是50Hz的低压交流电源．他将一把毫米刻度尺放在纸上，其零刻线和计数点O对齐．由以上数据可计算打点计时器在打A、B、C、D、E各点时物体的瞬时速度，其中打E点时的速度是________m/s．加速度的大小是

m/s2。(取三位有效数字)参考答案：(1)控制变量(2)①改变小车所受的合外力②记录更准确(或：更容易记录，记录误差会更小，时间更容易记录，方便记录，方便计时，位置很难记录等类似答案均正确)（3）0.233±0.003

0.344三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（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15.（选修3—3（含2—2））（7分）如图所示是一定质量的气体从状态A经状态B到状态C的p－T图象，已知气体在状态B时的体积是8L，求气体在状态A和状态C的体积分别是多大？并判断气体从状态B到状态C过程是吸热还是放热？参考答案：解析：由图可知：从A到B是一个等温过程，根据玻意耳定律可得：……(2分)

代入数据解得：……………(1分)

从B到C是一个等容过程，

……………(1分)

【或由，代入数据解得：】

由图可知气体从B到C过程为等容变化、温度升高，……(1分)故气体内能增大，……(1分)由热力学第一定律可得该过程气体吸热。……………(1分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如右图所示，一块质量为M=2kg?长为L=1m的匀质木板放在很长的光滑水平桌面上，板的左端有一质量为m=0.5kg的物块，物块上连接一根很长的细绳，细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮，某人以速度v=1m/s向下拉绳，物块最多只能到达板的中点，而且此时板的右端尚未到达桌边定滑轮处。g取10m/s2，求：(1)物块与板间的动摩擦因数μ1；(2)若板与桌面间有摩擦，为使物块能到板的右端，板与桌面的动摩擦因数μ2的范围。参考答案：解：(1)若人以恒定速度v=1m/s向下匀速拉绳，木板先向右做匀加速运动，物块达板的中点后，物块和木板一起以1m/s匀速。设M加速时间为t1，则m向右位移为x1=vt1

…………1分木板向右的位移为x2=1…………1分由题意得x1-x2=…………1分由以上三式可得t1=1s

…………1分M加速度：…………1分由牛顿第二定律得：μ1mg=Ma…………1分解得：μ1=0.4…………1分(2)如果板与桌面有摩擦，因为M与桌面摩擦因数越大，m越易从右端滑下，所以当m滑到M右端两者刚好共速时摩擦因数最小，设为μ0，且物块在板上滑行的时间为t2。对木板由牛顿第二定律得：，…………1分而v=a1t2…………1分解得：…………1分又设物块从板的左端运动到右端的时间为t3则…………1分得：…………1分解得：…………1分所以为了使物块能到达板的右端，板与桌面间的摩擦因数μ2≥0.04…………1分17.如图甲所示，两根平行光滑金属导轨间距L=0.5m，导轨平面与水平面成θ=30°，在efgh矩形区域内有方向垂直于斜面向上的磁场，磁感应强度B1随时间变化的规律如图乙所示，fg的距离d=2m，在mnpq矩形区域内有方向垂直于斜面向下的匀强磁场，磁感应强度为B2，ab和cd为两根电阻均为R=0.5Ω、长度均为L=0.5m的金属杆，cd质量m=0.2kg，在t=0时，金属杆ab从ef上方某一位置由静止开始下滑，同时释放金属杆cd，在t=t2时，金属杆ab刚好运动到gh位置，此过程中金属杆cd一直处于静止状态，求：（1）在0~1s内，efgh矩形区域中由于磁场变化而产生的感应电动势E；（2）mnpq矩形区域中磁场的磁感应强度B2；（3）在0~t2内，通过金属杆ab的电量q．参考答案：

（1）由法拉第电磁感应定律有解得（2）对cd受力分析，有解得 （3）设ab进入磁场后的速度为v，由cd一直处于静止状态有解得ab在磁场中运动的时间在0~t2内，通过金属杆ab的电量18.如图所示，固定在地面上的光滑圆弧面底端与车C的上表面平滑相接，在圆弧面上有一滑块A，其质量mA=2kg，在距车的水平面高h=1.25m处由静止下滑，车C的质量为mC=6kg。在车C的左端有一质量mB=2kg的滑块B，滑块B与A均可视为质点，滑块A与B碰撞后立即粘合在一起共同运动，最终没有从车C上滑落。已知滑块A、B与车C的动摩擦因数为μ=0.5，车C与水平面间的摩擦忽略不计，取g=10m/s2。试求：（1）滑块A滑到圆弧面底端时的速度大小；（2）滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度大小，以及C车的最短长度。参考答案：(1)5m/s(2)0.375m