河南省漯河市义马煤业(集团)有限责任公司高级中学2021年高三物理模拟试卷含解析

河南省漯河市义马煤业(集团)有限责任公司高级中学2021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.如图（1）所示，一根上细下粗、粗端与细端都均匀的玻璃管上端开口、下端封闭，上端足够长，下端（粗端）中间有一段水银封闭了一定质量的理想气体。现对气体缓慢加热，气体温度不断升高，水银柱上升，则被封闭气体体积和热力学温度的关系最接近图（2）中的

（

）

A．Ａ图线

B．Ｂ图线

C．Ｃ图线

D．Ｄ图线

参考答案：A根据状态方程（常数）得：，图线的斜率为。在水银柱升入细管前，封闭气体先做等压变化，斜率不变，图线为直线；水银柱部分进入细管后，气体压强增大，斜率减小；当水银柱全部进入细管后，气体的压强又不变，V－T图线又为直线，只是斜率比原来的小。A图正确。2.如图3所示，铁芯上、下分别绕有匝数n1＝800匝和n2＝200匝的两个线圈，上线圈两端与u＝51sin314tV的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是()．A．2.0V

B．9.0VC．12.7V

D．144.0V图3参考答案：由＝得U2＝，其中U1＝V，得U2＝V≈9.0V，因此题中两线圈并非处于理想状态，会出现漏磁，所以交流电压表的读数小于9.0V，故选项A正确．答案A3.以下涉及物理学史上的叙述中，说法不正确的是（

）A．伽利略通过实验直接验证了自由落体运动的位移时间关系B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，后来被赫兹所证实。C．托马斯杨的双缝干涉实验证实了光具有波动性D．开普勒揭示了行星的运动规律，牛顿总结出万有引力定律参考答案：A4.已知地球半径为R，质量为M，自转角速度为w，地面重力加速度为g，万有引力恒量为G，地球同步卫星的运行速度为v，则第一宇宙速度的值可表示为A

B

C

D

参考答案：AD5.以速度v0水平抛出一小球后，不计空气阻力，某时刻小球的水平分位移是竖直分位移的两倍，以下判断正确的是：A．此时小球的竖直分速度等于水平分速度大小B．此时小球速度的方向与位移的方向相同C．从抛出到此时,小球运动的时间为2V0/gD．此时小球速度的方向与水平方向成450参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一灯泡的电功率为P，若消耗的电能看成全部以波长为入的光波均匀地向周围辐射，设光在空气的传播速度近似为真空中的光速c，普朗克常量为h．则这种光波光子的能量为，在距离灯泡d处垂直于光的传播方向S面积上，单位时间内通过的光子数目为

。参考答案：7.如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，导线中通有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆右端，轻杆左端通过竖直的弹簧与地面相连，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动．在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为；弹簧受到的拉力为mg+nBIL．参考答案：解：穿过线圈的磁通量为：=；根据左手定则可知，CD边所受安培力为nBIL，而方向竖直向下；由杠杆平衡条件得：mg+nBIL=F拉，解得：F拉=mg+nBIL故答案为：，mg+nBIL8.（6分）美国“肯尼迪”号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知“F—A15”型战斗机在跑道上产生的最大加速度为5.0m/s2，起飞速度为50m/s。若要该飞机滑行100m后起飞，则弹射系统必须使飞机具有

m/s的初速度。假设某航空母航不装弹射系统，要求该飞机仍能在此舰上正常飞行，则该舰身长至少为

m。参考答案：10m/s；250m9.如图所示，用一根轻弹簧和一根细绳将质量1kg的小球挂在小车的支架上，弹簧处于竖直方向，细绳伸直且与竖直方向夹角为θ=30°，若此时小车和小于都静止，则弹簧的弹力为10N；若小车和小球一起水平向右做加速度3m/s2的匀加速直线时，弹簧细绳位置仍然如图，则弹簧的弹力为4.8N．参考答案：考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：当小车处于静止时，小球受重力和弹簧弹力平衡，当小车和小球向右做匀加速直线运动时，受三个力作用，竖直方向上的合力为零，水平方向上合力等于ma．解答：解：小车处于静止时，弹簧的弹力等于重力，即F=mg=10N．小车和小球向右做匀加速直线运动时，有Tsin30°=ma，解得T=．竖直方向上有F′+Tcos30°=mg解得弹簧弹力为=4.8N．故答案为：10，4.8．点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，结合牛顿第二定律进行求解．10.将一个力传感器连接到计算机上，我们就可以测量快速变化的力。图中所示就是用这种方法测得的小滑块在半球形碗内在竖直平面内来回滑动时，对碗的压力大小随时间变化的曲线。从这条曲线提供的信息，可以判断滑块约每隔

秒经过碗底一次，随着时间的变化滑块对碗底的压力

（填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”）。参考答案：1.0

减小11.如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小。如果变压器上的能量损失可以忽略，那么当用户的用电器增加时，图中的电压表读数__________（选填“增大”、“减小”或“不变”），电流表读数__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。参考答案：不变

增大试题分析：因为变压器的输入电压不变，根据可知次级电压不变，即电压表读数不变；当用户的用电器增加时，R的值减小，次级电阻减小，所以次级电流增大，根据则初级电流增大，即电流表读数增大。考点：变压器的初次级电压电流与初次级匝数的关系

；电路的综合分析。12.若某欧姆表表头的满偏电流为5mA，内接一节干电池，电动势为1.5V，

那么该欧姆表的内阻为________Ω，待测电阻接入红、黑表笔之间时，指针偏在满刻度的3/4处，则待测电阻的阻值为________Ω，表盘中值刻度是________．参考答案：30010030013.（选修3—3（含2—2）模块）（6分）某压力锅结构如图所示，盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起．已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P0(1–aH)，其中常数a＞0，随海拔高度H的增大，大气压强P

（填“增大”、“减小”或“不变”），阀门被顶起时锅内气体压强

（填“增大”、“减小”或“不变”），结合查理定律分析可知，在不同海拔高度使用压力锅，阀门被顶起时锅内气体的温度随着海拔高度的增加而

．（填“升高”、“降低”或“不变”）参考答案：答案：减小（2分）；减小（2分）；降低．（2分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲是某电器元件的伏安特性曲线，有实验小组想用伏安法验证该伏安特性曲线，已有符合实验要求的电压表V（内阻约为10kΩ）；滑动变阻器R；直流电源E（电动势6V，内阻不计）；开关S和导线若干，另有电流表A1（量程0~50mA，内阻约为50Ω）、电流表A2（量程0~300mA，内阻约为10Ω）可供选择.①从图像可判断该元件的电阻随温度的增大而

.②电流表应选用

（填A1或A2）.③图乙实物图中，已正确连接部分电路，请完成余下电路的连接.④请完成主要实验的步骤：A、连接好实验电路，把变阻器的滑动片调到

（A或B端）；B、闭合开关，

，使通过元件的电流从小到大变化，读出数据．参考答案：①减小（2分）②A2（2分）

③如图所示（说明：电流表内接，其他连接正确得2分；变阻器限流接法，其他连接正确得）④B端

调节滑动变阻器的阻值（或调节变阻器的滑动片）15.(4分)某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中获得一条纸带，如下图所示。其中两个相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50Hz，则小车运动的加速度a=____________m/s2。（结果要求保留三位有效数字）参考答案：答案：0.392±0.001(m/s2)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某兴趣小组在研究测物块P与软垫间的动摩擦因数时，提出了一种使用刻度尺和秒表的实验方案：将软垫一部分弯折形成斜面轨道与水平轨道连接的QCE形状，并将其固定在竖直平面内，如图所示，将物块P从斜面上A处由静止释放，物块沿粗糙斜面滑下，再沿粗糙水平面运动到B处静止，设物块通过连接处C时机械能不损失，重力加速度g取l0m/s2，用秒表测得物块从A滑到B所用时间为2s，用刻度尺测得A、C间距60cm，C、B间距40cm．求：

（1）物块通过C处时速度大小；

（2）物块与软垫间的动摩擦因数．参考答案：17.如下图甲所示，在以O为坐标原点的xOy平面内，存在着范围足够大的电场和磁场。一个带正电小球在0时刻以v0＝3gt0的初速度从O点沿+x方向（水平向右）射入该空间，在t0时刻该空间同时加上如下图乙所示的电场和磁场，其中电场沿+y方向（竖直向上），场强大小，磁场垂直于xOy平面向外，磁感应强度大小。已知小球的质量为m，带电量为q，时间单位t0，当地重力加速度g，空气阻力不计。试求：（1）12t0末小球速度的大小。（2）在给定的xOy坐标系中，大体画出小球在0到24t0内运动轨迹的示意图。（3）30t0内小球距x轴的最大距离。参考答案：解（1）0~t0内，小球只受重力作用，做平抛运动。当同时加上电场和磁场时，电场力：F1=qE0=mg，方向向上（1分）因为重力和电场力恰好平衡，所以在电场和磁场同时存在时小球只受洛伦兹力而做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有：（1分）运动周期，联立解得T＝2t0（1分）电场、磁场同时存在的时间正好是小球做圆周运动周期的5倍，即在这10t0内，小球恰好做了5个完整的匀速圆周运动。所以小球在t1=12t0时刻的速度相当于小球做平抛运动t＝2t0时的末速度。vy1=g·2t0=2gt0（1分）所以12t0末（1（2）24t0内运动轨迹的示意图如右图所示。（2分）（3）分析可知，小球在30t0时与24t0时的位置相同，在24t0内小球做了t2=3t0的平抛运动，和半个圆周运动。23t0末小球平抛运动的竖直分位移大小为：（1分）竖直分速度vy2=3gt0（1分）所以小球与竖直方向的夹角为θ＝45°，速度大小为（1分）此后小球做匀速圆周运动的半径（1分）30t0末小球距x轴的最大距离：＝（1分）18.经过用天文望远镜长期观测，人们在宇宙中已经发现了许多双星系统，通过对它们的研究，使我们对宇宙中物质的存在形势和分布情况有了较深刻的认识。双星系统由两个星体构成，其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离。一般双星系统距离其他星体很远，可以当作孤立系统处理。现根据对某一双星系统的光度学测量确定，该双星系统中每个星体的质量都是，两者相距。他们正绕两者连线的中点作圆周运动。

1.试计算该双星系统的运动周期。

2.若实验上观测到的运动周期为，且。为了解释与的不同，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质。作为一种简化模型，我们假定在这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着这种暗物质，而不考虑其它暗物质的影响。试根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度。参考答案：1．双星均绕它们的连线的中点做圆周运动，设运动速率为，向心加速度满足下面的方程：

（1）

（2）周期

（3）2．根据观测结果，星体的运动周期

（4）这说明双星系统中受到的向心力大于本身的引力，故它一定还受到其他指向中心的作用力，按题意这一作用来源于均匀分布的暗物质，均匀分布在球体内的暗物质对双星系统的作用与一质量等于球内暗物质的总质量位于中点处的质量点相同．考虑暗物质作用后双星的速度即为观察到的速度，则有

（5）