湖北省荆门市龙泉北校2021-2022学年高三物理模拟试题含解析

湖北省荆门市龙泉北校2021-2022学年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.(单选)把一条导线平行地放在如图所示磁针的上方附近，当导线中有电流时，磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家是()A．奥斯特 B．法拉第C．欧姆 D．洛伦兹参考答案：A2.（单选）如图所示，这是游乐园的常见的“旋转秋千”项目，游戏开始前，座椅由钢丝绳竖直悬吊在半空．秋千匀速转动时，绳与竖直方向成某一角度θ．现游乐园为安全起见，必须减小秋千转动的线速度，若保持夹角θ不变，可将（）A．钢丝绳变长B．钢丝绳变短C．座椅质量增大D．座椅质量减小参考答案：解：座椅重力和拉力的合力提供向心力，根据受力分析可知人及座椅受到的重力及绳子的拉力的合力为mgtanθ由mgtanθ=m，可知，线速度与质量无关，保持夹角θ不变，要想减小线速度，只能减小半径，即钢丝绳变短，故B正确，ACD错误．故选：B．3.小刚利用电能表测某家用电器的电功率．当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内，消耗电能0.3KW·h，这个用电器可能是A．空调器

B．电冰箱

C．电视机

D．收音机参考答案：A4.1970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元。“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439km和2384km，则

A．卫星在M点的势能大于N点的势能

B．卫星在M点的角速度大于N点的角速度

C．卫星在M点的加速度大于N点的加速度

D．卫星在N点的速度大于7.9km/s参考答案：BC5.图为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（不计滑轮的质量与摩擦），下悬重为G的物体。设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率v逆时针转动。则(

)A．人对重物做功，功率为GvB．人对传送带的摩擦力大小等于G，方向水平向左C．在时间t内人对传送带做功消耗的能量为GvtD．若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率不变参考答案：BC重物没有位移，所以人对重物没有做功，功率为0，故A错误；根据人的重心不动知人处于平衡状态，摩擦力与拉力平衡，传送带对人的摩擦力方向向右，拉力等于物体的重力G，所以人对传送带的摩擦力大小等于G，方向水平向左，故B正确．在时间t内人对传送带做功消耗的能量等于人对传送带做的功，人的重心不动，绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡，而拉力又等于G．根据W=Fvt，所以人对传送带做功的功为Gvt．故C正确．根据恒力做功功率P=Fv得：若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率增大，故D错误．故选BC。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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

磁场向右匀速运动，金属框中产生的感应电流所受安培力向右，金属框向右加速运动，当金属框匀速运动时速度设为vm，感应电动势为E=2BL（v-vm），感应电流为，安培力为F=2BLI，安培力与阻力平衡，F=f，解得vm=7.如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。不计空气阻力及一切摩擦。

（1）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足____；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足

。实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近甲光电门处由静此开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t。改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线。下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比例”的图线是____

（2）抬高长木板的右端，使小车从靠近乙光电门处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0改变木板倾角，测得多组数据，得到的的图线如图所示。实验中测得两光电门的距离L=0.80m，沙和沙桶的总质量m1=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，则图线的斜率为

（保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得图线斜率将

____（填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：8.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，经0．3s时间质点a第一次到达波峰位置，则这列波的传播速度为

m／s，质点b第一次出现在波峰的时刻为

s．参考答案：10m／s（2分）

0．5s（9.如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆长R1＝20cm，由踏脚板带动半径为r1的大齿盘，通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接，带动半径为R2＝30cm的后轮转动。若踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24。当骑车人以n=2r/s的转速蹬踏脚板时，自行车的前进速度为______________m/s。若车匀速前进，则骑车人蹬踏脚板的平均作用力与车所受平均阻力之比为______________。参考答案：2.4π=7.54，3:1

10.小明同学在学习机械能守恒定律后，做了一个实验，将小球从距斜轨底面高h处释放，使其沿竖直的圆形轨道（半径为R）的内侧运动，在不考虑摩擦影响的情况下，（Ⅰ）若h＜R，小球不能通过圆形轨道最高点；（选填“能”或“不能”）（Ⅱ）若h=2R，小球不能通过圆形轨道最高点；（选填“能”或“不能”）（Ⅲ）若h＞2R，小球不一定能通过圆形轨道最高点；（选填“一定能”或“不一定能”）参考答案：考点：机械能守恒定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：小球恰好能通过圆弧轨道最高点时，重力提供向心力，根据向心力公式求出到达最高点的速度，再根据机械能守恒定律求出最小高度即可求解．解答：解：小球恰好能通过最高点，在最高点，由重力提供向心力，设最高点的速度为v，则有：

mg=m，得：v=从开始滚下到轨道最高点的过程，由机械能守恒定律得：

mgh=2mgR+解得：h=2.5R所以当h＜2.5R时，小球不能通过圆形轨道最高点，Ⅰ．若h＜R，小球不能通过圆形轨道最高点；Ⅱ．若h=2R，小球不能通过圆形轨道最高点；Ⅲ．若h＞2R，小球不一定能通过圆形轨道最高点．故答案为：Ⅰ．不能；Ⅱ．不能；Ⅲ．不一定能点评：本题的突破口是小球恰好能通过最高点，关键抓住重力等于向心力求出最高点的速度．对于光滑轨道，首先考虑能否运用机械能守恒，当然本题也可以根据动能定理求解．11.以气体为例，气体的大量分子做无规则运动，大量分子的速率分布如右图，若以温度区分，甲为

温分布，乙为

温分布。（填高或低）

参考答案：

答案：低温

高温12.两名日本学者和一名美籍日本科学家10月７日分享了2008年诺贝尔物理学奖。３名物理学家分别通过数学模型“预言”了量子世界自发性对称破缺现象的存在机制和根源。这一模型融合了所有物质最微小的组成部分，使４种基本相互作用中的３种在同一理论中得到解释。这里所述的4种基本相互作用是指万有引力、

▲、强相互作用、

▲。参考答案：电磁相互作用，

弱相互作用

13.（3分）某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00s第一次听到回声，又经过0.50s再次听到回声，已知声速为340m/s，则两峭壁间距离为_________。参考答案：

答案：425m三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示．已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=

m/s；（2）在打点0～5过程中系统动能的增量△EK=

J，系统势能的减少量△EP=

J，由此得出的结论是

；（3）若某同学作出v2﹣h图象如图3，则当地的实际重力加速度g=

m/s2．参考答案：（1）2.4；（2）0.576，0.600，在误差允许的范围内，系统机械能守恒．（3）9.7．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出计数点5的瞬时速度，从而得出动能的增加量，结合下降的高度求出重力势能的减小量．根据机械能守恒得出v2﹣h的关系式，结合图线的斜率求出当地的重力加速度．【解答】解：（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=．（2）则打点0～5过程中系统动能的增量△EK==0.576J．系统重力势能的减小量△EP=（m2﹣m1）gh=0.1×10×（0.216+0.384）=0.600J，在误差允许的范围内，系统机械能守恒．（3）根据系统机械能守恒得，，解得，图线的斜率k==，解得g=9.7m/s2．故答案为：（1）2.4；（2）0.576，0.600，在误差允许的范围内，系统机械能守恒．（3）9.7．15.为测量一未知电源的电动势和内阻，某同学设计了如图所示电路，电路中所用到的器材规格如下：待测电源：电动势约为4～6V，内阻约为几十欧姆；定值电阻：R0=10Ω：定值电阻：R2=3kΩ；电阻箱R1：0～9999Ω；电压表：量程0～3V，内阻Rv=3kΩ；电键、导线若干（1）闭合电键后，将电阻箱的阻值由零开始逐渐增大，记录若干组电阻箱R1和电压表的读数；（2）第一次该同学将得到的数据在U﹣R1坐标系中描点连线，得到如图甲所示曲线，曲线与纵轴的截距为b1=0.8，虚数U=2.4为图中曲线的渐近线，由图可得电动势E=

V，内阻r=

Ω；（3）第二次该同学将得到的数据在坐标系中描点连线，得到如图乙所示直线，直线与纵轴的截距为b2=0.4，斜率k=8.4，由图可得电动势E=V，内阻r=Ω；（4）将两次数据处理方式进行对比，误差较小的应为第次（填“一”或“二”）．参考答案：（2）4.8；20

（3）5.0，21

（4）二【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（2）根据闭合电路欧姆定律以及图象的性质进行分析，从而明确电动势和内电阻；（3）根据闭合电路欧姆定律列式，得出的关系，再结合图象性质进行分析，从而求出电动势和内电阻；（4）在数据处理中利用直线更容易找出对应的关系，从而误差较小．【解答】解：（2）根据闭合电路欧姆定律可知，当外电阻变大时，路端电压无限接近电动势，则可知，电动势E=（RV+R2）==4.8V；当外电阻为零时，路端电压U'==1.6V，则由闭合电路欧姆定律可知：r===20Ω；（3）因路端电压U'==2U；则由闭合电路欧姆定律可知，2U=（R1+R0）；变形可得：=2×+×由图象规律可知，=0.4；=8.4解得；E=5.0V，r=21Ω；（4）由于第一次实验中图象为曲线，只能利用渐近线和与纵轴的交点，第二次为直线，斜率及截距容易找到，能更有效的利用更多的数据，因此第二次误差较小；故答案为：（2）4.8；20

（3）5.0，21

（4）二四、计算题：本题共3小题，共计47分17.（10分）

长1米的木板A，质量为M=1kg，静止在水平地面上。在木板最左端有一质量为m=2kg的小物块B，在沿水平向右F=10牛的恒力作用下由静止开始运动，物块和木板、木板和水平面间的滑动摩擦系数分别为。在把小物块从木板右端拉下去的过程中，求：

（1）运动过程中A、B的加速度分别是多大？

（2）在此过程中木板运动的位移为多大？（小物块可看作质点）（g取10m/s2）参考答案：17.如图所示，两块竖直放置的导体板间存在水平向左的匀强电场，板间距离为。有一带电量为、质量为的小球（可视为质点）以水平速度从A孔进入匀强电场，且恰好没有与右板相碰，小球最后从B孔离开匀强电场，若A、B两孔的距离为，重力加速度为，求：（1）两板间的场强大小；（2）小球从A孔进入电场时的速度；（3）从小球进入电场到其速度达到最小值，小球电势能的变化量为多少？参考答案：（1）由题意可知，小球在水平方向先减速到零，然后反向加速。设小球进入A孔的速度为，减速到右板的时间为，则有：水平方向：

（2分）竖直方向：

（1分）联立解得

（1分）（2）在水平方向上根据牛顿第二定律有

（1分）根据