2021年河南省商丘市太平乡联合中学高三物理模拟试卷含解析

2021年河南省商丘市太平乡联合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D、E、F、G为地面上水平间距相等的四点，三个质量相同的小球A、B、C分别在E、F、G的正上方不同高度处，以相同的水平初速度向左抛出，最后均落到D点。若不计空气阻力，则可判断A、B、C三个小球（A）初始离地面的高度之比为1:2:3（B）落地时重力的瞬时功率之比为1:2:3（C）落地时三个小球的速度大小之比为1:2:3（D）从抛出到落地过程中，动能的变化量之比为1:4:9参考答案：BD2.（单选）如图1所示，放置在水平地面上的直角劈M上有一个质量为m的物体，若m在直角劈上面匀加速下滑，Ｍ仍保持静止，那么正确的说法是（

D

）A.Ｍ对地面的压力等于（M+m）gB.Ｍ对地面的压力大于（M+m）gC.地面对Ｍ没有摩擦力D.地面对Ｍ有向左的摩擦力参考答案：D3.一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.6s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为A．A=1m

f=5HzB．A=0.5m

f=5HzC．A=1m

f=2.5HzD．A=0.5m

f=2.5Hz参考答案：D4.2010年10月1日，我国第二颗探月卫星“嫦娥二号”成功发射，“嫦娥二号”最终进入距月面h=200km的圆形工作轨道，开始进行科学探测活动，设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（

）

A．嫦娥二号绕月球运行的周期为

B．月球的平均密度为

C．嫦娥二号在工作轨道上的绕行速度为

D．在嫦娥二号的工作轨道处的重力加速度为参考答案：BD5.如图所示，2008北京奥运会上中国选手曹磊毫无悬念地以总成绩282kg轻取金牌。赛前曹磊在一次训练中举起125kg的杠铃时，两臂成120°，此时曹磊沿手臂向上撑的力F及曹磊对地面的压力N的大小分别是（假设她的体重为75kg，g取10m/s2）A.F=1250N

N=2000N

B.F=1250N

N=3250NC.F=325N

N=2000N

D.F=722N

N=2194N参考答案：答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.“静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面，为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，则同步卫星运行速度是第一宇宙速度的

倍，同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的

倍。参考答案：7.在如右图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号为“1”，B端输入电信号为“1”时，在C端和D端输出的电信号分别为_____和______。参考答案：0，0

8.①图示为探究牛顿第二定律的实验装置，该装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成。光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m.下面说法正确的是_______（选填字母代号）．A．用该装置可以测出滑块的加速度B．用该装置探究牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于沙桶的重力，因此必须满足m<<MC．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足m<<MD．可以用该装置探究动能定理，但不必满足m<<M②某同学采用控制变量法探究牛顿第二定律，在实验中他将沙桶所受的重力作为滑块受到的合外力F，通过往滑块上放置砝码改变滑块的质量M。在实验中他测出了多组数据，并画出了如图所示的图像，图像的纵坐标为滑块的加速度a，但图像的横坐标他忘记标注了，则下列说法正确的是

A．图像的横坐标可能是F，图像AB段偏离直线的原因是没有满足m<<M

B．图像的横坐标可能是M，图像AB段偏离直线的原因是没有满足m<<M

C．图像的横坐标可能是，图像AB段偏离直线的原因是没有满足m<<M

D．若图像的横坐标是，且没有满足m<<M，图像的AB部分应向虚线上方偏离参考答案：9.（多选）质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示。当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内作匀速圆周运动，绳a在竖直方向、绳b在水平方向。当小球运动在图示位置时．绳b被烧断的同时杆也停止转动，则(

)A．小球仍在水平面内作匀速圆周运动

B．在绳被烧断瞬间，a绳中张力突然增大C．若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动D．若角速度ω较大，小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内作圆周运动参考答案：BCD10.在轨道半径是地球半径n倍的圆形轨道上，人造地球卫星运行的向心加速度大小是地表重力加速度的倍，人造地球卫星的运行速度大小是第一宇宙速度大小的倍．参考答案：考点：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．专题：万有引力定律的应用专题．分析：由万有引力提供向心力可表示人造卫星的加速度，第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度，根据引力等于向心力，列式求解；根据万有引力提供向心力表示出线速度即可求解．解答：解：由万有引力提供向心力可得：G=ma，解得：a=，则人造卫星的加速度与地面重力加速度之比为：a：g=：=第一宇宙速度为v：G=m，解得：v=同理可得人造卫星的速度为：v=故人造卫星的速度与第一宇宙速度之比为：故答案为：；．点评：抓住卫星所受的万有引力等于向心力这个关系即可列式求解！向心力公式根据需要合理选择．11.下表是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的UC和v的的几组数据。(UC是遏制电压)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501请根据上表的数据在答题纸对应的坐标中作出UC-v图象；从图象中可知这种金属的截止频率为

；已知e=1.6010-19C，用给出的数据结合图象算出普朗克常量为

。参考答案：用不同频率的光照射某金属均产生光电效应，题中测量金属遏止电压UC与入射光频率ν，根据表格数据得到UC-ν图象，当UC=0时，刚好发生光电效应．eUC=hν-W0，根据图象求出该金属的截止频率νC=4.27×1014Hz，根据图象的斜率k=，得普朗克常量h=6.30×10-34J?s.12.如图所示，A、B和C、D为两对带电金属极板，长度均为l，其中A、B两板水平放置，间距为d，A、B间电压为U1；C、D两板竖直放置，间距也为d，C、D间电压为U2。有一初速度为0、质量为m、电荷量为e的电子经电压U0加速后，平行于金属板进入电场，则电子进入该电场时的速度大小为

；若电子在穿过电场的过程中始终未与极板相碰，电子离开该电场时的动能为_____________。（A、B、C、D四块金属板均互不接触，电场只存在于极板间，且不计电子的重力）参考答案：13.在测定金属丝电阻率的实验中，某同学用螺旋测微器测量金属丝的直径，一次的测量结果如图所示．图中读数为_________mm。参考答案：螺旋测微器的固定刻度读数0.5mm，可动刻度读数为0.01×35.6=0.356mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=0.5mm+0.356mm=0.856mm.三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（9分）为研究钢球在液体中运动时所受阻力的大小,让钢球从某一高度竖直落下进入液体中运动,用闪光照相方法拍摄钢球在不同时刻的位置,如图所示.已知钢球在液体中运动时所受阻力F=kv2,闪光照相机的闪光频率为f,图中刻度尺的最小分度为s0,钢球的质量为m.试定性描述钢球的运动：

由闪光照片及上述已知条件可求得阻力常数k的表达式为k=

参考答案：

先减速后匀速；mg/4f2s0215.小明利用如图甲所示的电路测定旧电池组的电动势与内电阻．（1）用笔画线代替导线将图乙中的实物连线补充完整；（2）由图丙可知：该电池组的电动势E=4.3V，内阻r=7.5Ω（保留两位有效数字）；（3）小明又利用上述实验方案测定了同规格新电池组的电动势与内电阻．通过实验发现旧电池组与新电池组相比，电动势几乎没有变化，但它们的输出功率P随外电阻R变化的关系图线有较大差异，如图丁所示．可知图线B（选填“A”或“B”）对应的是新电池组，试说出判断的理由：由公式P=I2R、及丁图知：外电阻相同时，B的输出功率大，电流大、电池组的内阻小．参考答案：考点：测定电源的电动势和内阻．专题：实验题；恒定电流专题．分析：（1）由实验原理可得出实验电路图，注意导线不能交叉，电流由正极流入，负极流出；（2）图象与纵坐标的交点表示电源的电动势；图象的斜率表示电源的内阻；（3）根据功率与外电阻的图象可明确哪一个为新电池组．解答：解：（1）根据实验电路图可得出实验中的实物图；（2）图象与纵坐标的交点为电源的电动势，由图可知，电动势E=4.3V；内阻r==7.5Ω；（3）由公式P=I2R、及丁图知：外电阻相同时，B的输出功率大，电流大、电池组的内阻小；故B为新电池组；故答案为：（1）如图所示；（2）4.3；7.5；（3）B；由公式P=I2R、及丁图知：外电阻相同时，B的输出功率大，电流大、电池组的内阻小点评：本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理并正确进行数据处理，会根据图象进行分析．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，电极K连续发出初速不计、比荷=2×l07C／kg的正粒子，经U=1.6×104V的电场加速后，由小孔S沿平行板M、N中线射入板间．M、N板长l1=0.24m，相距d=0.16m．以垂直纸面向里为磁场正方向，板间磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示．两板右侧有一记录圆筒，筒左侧与平行板右端相距l2=0.02m，筒绕其竖直中心轴匀速转动的周期T=0.4s，筒的周长s=0.4m，筒的高度足够大，能全部接收从M、N板右侧射出的粒子．以t=0时进入板间的粒子打到筒记录纸上的点为直角坐标系xOy的原点，并取y轴竖直向上，如图丙．在粒子通过磁场区域的极短时间内，磁场视作恒定，不计粒子重力．

(1)求进入平行板间粒子的速度大小；(2)求使粒子能击中圆筒的磁感应强度B的取值范围；(3)求粒子打到记录纸上的最高点的y坐标值和x坐标值；(4)在图丙中画出粒子打到记录纸上的点形成的图线(不必写出运算过程)．参考答案：17.如图l所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L、M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。

(1)由b向a方向看到的装置如图2所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；

(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；

(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。参考答案：（1）重力mg，竖直向下

支撑力N，垂直斜面向上

安培力F，沿斜面向上。（6分）（2）当ab杆速度为v时，感应电动势E＝BLv，此时电路电流

（2分），ab杆受到安培力

根据牛顿运动定律，有

（3）当，=ab杆达到最

大速度vm

（2分）18.小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力。求：（1）绳断时球的速度大小；（2）绳能承受的量大拉力；（3）改变绳长（绳承受的最大拉力不变），保持手的位置不动，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？参考答案：见解析（1）设绳断后环做平抛运动时间为t1，

竖直方向：，水平方向：………………（2分）

得……………………（1分）

（2）设绳能承受的最大拉力大小为Fm,

球做圆周运动的半径为R=………………