云南省昆明市四营中学2021-2022学年高三物理模拟试卷含解析

云南省昆明市四营中学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.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN.在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止．如图所示是这个装置的纵截面图．若用外力使MN保持竖直，缓慢地向右移动，在Q落到地面以前，发现P始终保持静止．在此过程中，下列说法中正确的是(

)A．MN对Q的弹力逐渐减小B．地面对P的摩擦力逐渐增大C．P、Q间的弹力先减小后增大D．Q所受的合力逐渐增大参考答案：B2.（多选）一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图21所示，图中每小格代表1m，a、b、c为三个质点，a正向上运动。由此可知________A．该波沿x轴正方向传播B．c正向上运动C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置D．该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处E．a质点振动一个周期，波传播的距离为8m参考答案：ACE3.（单选）设地球自转周期为T，质量为M，引力常量为G，假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R．同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为（）A．B．C．D．参考答案：考点：万有引力定律及其应用．.分析：在赤道上物体所受的万有引力与支持力提供向心力可求得支持力，在南极支持力等于万有引力．解答：解：在赤道上：G，可得

①

在南极：

②由①②式可得：=．故选：A．点评：考查物体受力分析及圆周运动向心力的表达式，明确在两极物体没有向心力．4.如图所示，一个矩形金属框MNPQ置于光滑的水平面xOy内，一磁场方向垂直于金属框平面，磁感应强度B沿x轴方向按图所示的曲线规律分布，关于x0对称，平行于x轴的线框边NP的长为d（d与x0的大小关系未定）。现给金属框一个大小为v0的初速度，让线框边MN从原点0开始沿x轴正方向滑动，则A．当d=x0时，线框中感应电流方向一定保持不变B．无论d为多大，线框中的感应电流方向都有可能保持不变C．当d>x0时，d越大，线框中最初的感应电流越小D．无论d为多大，运动过程中线框的加速度一定一直在减小参考答案：B5.（多选）如图，质量为M、倾角为θ=37°的斜面B上放置一质量为m的物块A，在力F的作用下使AB两物块一起向左做匀加速直线运动，当作用在B上的外力F增大后，物块A仍保持与斜面相对静止，下列情况中可能正确的是（

）A．斜面对A的支持力大小不变、斜面对A的摩擦力增大B．斜面对A的支持力增大、斜面对A的摩擦力减小C．斜面对A的支持力减小、斜面对A的摩擦力大小不变D．斜面对A的支持力增大、斜面对A的摩擦力大小不变参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。⑴上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个小点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a＝

（保留三位有效数字）。⑵回答下列两个问题：①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有（

）

（填入所选物理量前的字母）ks5uA．木板的长度

B．木板的质量m1

C．滑块的质量m2D．托盘和砝码的总质量m3E．滑块运动的时间tks5u②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是

。⑶滑块与木板间的动摩擦因数μ＝

（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）。参考答案：⑴0.495～0.497m/s2；⑵①CD；②天平；⑶(7.15．从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，小球在与地面相碰后竖直向上弹起，上升到抛出点上方2m高处被接住，这段时间内小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向为正方向）参考答案：-312

8.某同学用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验（1）该同学在实验室找到了一个小正方体木块，用实验桌上的一把游标卡尺测出正方体木块的边长，如图乙所示，则正方体木块的边长为

（2）接着用这个小正方体木块把小车轨道的一端垫高，通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动．设小车的质量为，正方体木块的边长为，并用刻度尺量出图中AB的距离为，，重力加速度为，则小车向下滑动时受到的摩擦力为

（结果用字母表示，很小时）（3）然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车匀加速下滑，不断改变重物的质量，测出对应的加速度，则下列图象中能正确反映小车加速度与所挂重物质量的关系的是

参考答案：（1）3.150

（2）

（3）C9.我校机器人协会的同学利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的关系。如图甲所示，在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球，在圆盘测力计的托板上放一烧杯水，读出两测力计的示数分别为F1、F2；再把小球浸没在水中（水不会溢出），如图乙所示，读出两测力计的示数分别为F3、F4。请你分析弹簧测力计示数的变化，即F3_______F1（选填“>”“=”“<”）。水对铁球的浮力大小为_________，若___________，就说明了作用力与反作用力大小相等。参考答案：10.如右图所示，用均匀金属丝折成边长为0.1m的正方形框架abcd能以ab边为轴无摩擦地转动，框架每边质量都是2.5g，电阻都是0.2Ω，aa/与bb/是在同一水平面上的两条平行光滑的金属导轨，并分别与金属框架连接于a和b处，导轨的电阻不计。阻值为0.2Ω的金属棒mn平放在两导轨上且与导轨垂直，整个装置处于B=1T、方向竖直向上的匀强磁场中，若导体mn作匀速运动后能使框架abcd平衡在与竖直方向成α=45°角的位置上，此时cd中的电流大小为

A，导体mn的速度大小为

。参考答案：

0.5

7

11.A，B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同的时间内，它们通过的路程之比是4:3,运动方向改变的角度之比是3:2，则它们（

）A.线速度大小之比为3:4B.角速度大小之比为3:4C.圆周运动的半径之比为8:9D.向心加速度大小之比为1:2参考答案：C【详解】A.线速度，A、B通过的路程之比为4：3，时间相等，则线速度之比为4：3，故A错误。B.角速度，运动方向改变的角度等于圆周运动转过的角度，A、B转过的角度之比为3：2，时间相等，则角速度大小之比为3：2，故B错误。C.根据v=rω得，圆周运动的半径线速度之比为4：3，角速度之比为3：2，则圆周运动的半径之比为8：9，故C正确。D..根据a=vω得，线速度之比为4：3，角速度之比为3：2，则向心加速度之比为2：1，故D错误。12.在学了自由落体运动这一部分内容后，有同学计算，若有雨滴从距地面2.5km高空自由落下，到达地面时速度将超过200m／s，事实上谁也未见过如此高速的雨滴．这引发了一些同学的思考：雨滴在下落时肯定受到了空气阻力的作用．那它究竟是如何运动的呢?有一组同学设计了一个实验，用胶木球在水中的自由下落来模拟雨滴在空气中的下落过程．实验中，胶木球从某一高度竖直落下，用闪光照相方法拍摄了小球在不同时刻的位置，如图所示．(1)请你根据此闪光照片定性描述出小球的运动情形：_______________；(2)对于小球下落时所受的阻力，我们可以作最简单的猜想：阻力(F)与小球速度(v)_________________，即F＝k__________(k为阻力常数)．已知照相机的闪光频率为f，图中刻度尺的最小分度为s0，小球的质量为m．若猜想成立，则由此闪光照片及上述已知条件可求得胶木球在水中下落时的阻力常数k＝________________。参考答案：13.（4分）如图所示，一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B。开始时物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上，现要在上面物体A上加一竖直向上的力F，使物体A开始向上做匀加速运动，经0.4s物体B刚要离开地面，设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，取g=10m/s2，求：此过程中外力F所做的功为_____J。

参考答案：

49.5三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.要用实验描绘小灯泡的伏安特性曲线，已知待测小灯泡的额定电压6V，额定功率约为3W，提供的器材有：量程为0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表Al；量程为3A，内阻约为0.1Ω的电流表A2；量程为3V，内阻为3kΩ的电压表V阻值是0～10Ω，额定电流是2A的滑动变阻器R1；阻值是0～500Ω，颇定电流是lA的滑动变阻器R2；定值电阻R3=1kΩ；定值电阻R4=3kΩ；电源电动势为9V，内阻约为0.1Ω；开关一个，导线若干．（1）为了保证实验的测量精度和操作方便，并能测出小灯泡的额定功率，在可供选择的器材中．应该选用的电流表是Al，滑动变阻器是R1（填仪器的字母代号）．（2）根据所选的器材，在虚线框中画出完整的实验电路图，并标出器材代号．（3）实验中，电压表的示数为3V时，可测出灯泡的额定功率．参考答案：：解：（1）灯泡额定电流I===0.5A，电流表应选Al；为方便实验操作，滑动变阻器应选Rl．（2）灯泡额定电压为6V，电压表量程为3V，需要把电压表与定值电阻R4串联组成电压表测电压，电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡正常发光时电阻为R===12Ω，电流表内阻约为0.5Ω，电压表内阻为6kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：（3）电压表与定值电阻串联，电压表内阻与定值电阻阻值相等，它们两端电压相等，灯泡正常发光时，总电压等于灯泡额定电压6V，则电压表示数为3V；故答案为：（1）Al；Rl；（2）电路图如图所示；（3）3．15.某待测电阻Rx（阻值约20）。现在要测量其阻值，实验室还有如下器材：A.电流表A1（量程150mA，内阻r1约为10）B.电流表A2（量程20Ma，内阻r2=30）C.定值电阻R0（100）D.滑动变阻器R（0~10）E.直流电源E（电动势约4V，内阻较小）F.开关S与导线若干①在测量的读数上，要求电表的示数大于其总量程的1/3。请在虚线框中画出测量电阻R1的电路图，并标上相应元件的符号。②写出测量电阻Rx的表达式：________（用已知量和一组直接测得的量的字母表示）。参考答案：（II）（1）如下图（3分）

（2）（3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月飞行。为了获得月球表面全貌的信息，让卫星轨道平面缓慢变化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月球的质量分别为M和m，地球和月球的半径分别为R和R1，月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为r和r1，月球绕地球转动的周期为T。假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平面与地月连心线共面，求在该周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间（用M、m、R、R1、r、r1和T表示，忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影响）。参考答案：如图，O和O/分别表示地球和月球的中心。在卫星轨道平面上，A是地月连心线OO/与地月球面的公切线ACD的交点，D、C和B分别是该公切线与地球表面、月球表面和卫星圆轨道的交点。根据对称性，过A点在另一侧作地月球面的公切线，交卫星轨道于E点。卫星在BE弧运动时发出的信号被遮挡。设探月卫星的质量为m0，万有引力常量为G，根据万有引力定律有

G＝mr

（2分）

G＝m0r1

（2分）

式中，T1是探月卫星绕月球转动的周期。

得（2分）

设卫星的微波信号被遮挡的时间为t，则由于卫星绕月做匀速圆周运动，

令∠CO/A=α，∠CO/B＝β；则

（2分）

由几何关系得rcosα＝R－R1

（1分）

r1cosβ＝R1

（1分）

得

t＝（2分）

结果为的也同样给分。17.两端开口、内表面光滑的U形管处于竖直平面内，如图所示，质量均为m＝10kg的活塞A、B在外力作用下静止于左右管中同一高度h处，将管内空气封闭，此时管内外空气的压强均为p0＝1.0×105Pa.左管和水平管横截面积S1＝10cm2，右管横截面积S2＝20cm2，水平管长为3h.现撤去外力让活塞在管中下降，求两活塞稳定后所处的高度．(活塞厚度均大于水平管直径，管内气体初末状态同温，g取10m/s2)参考答案：解析：撤去外力后左侧向下的压强p左＝p0＋mg/S1＝2.0×105Pa＝2p0（3分）右侧向下的压强p右＝p0＋mg/S2＝1.5×105Pa＝1.5p0（3分）故活塞均下降，且左侧降至水平管口．设右侧降至高为x处，此时封闭气体压强变为p′＝1.5p0对封闭气体p0(4hS1＋hS2)＝1.5p0(3hS1＋xS2)，x＝0.5h.（3分）答案：0.5h18.如图所示，相距s=4m、质量均为M，两个完全相同木板A、B置于水平地面上，一质量为M、可视为质点的物块C置于木板A的左端．已知物块C与木板A、B之间的动摩擦因数均为μ1=0.40，木板A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.10，最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力，开始时，三个物体均处于静止状态．现给物块C施加一个水平方向右的恒力F，且F=0.3Mg，已知木板A、B碰撞后立即粘连在一起．（1）通过计算说明A与B碰前A与C是一起向右做匀加速直线运动．（2）求从物块C开始运动到木板A与B相碰所经历的时间t．（3）已知木板A、B的长度均为L=0.2m，请通过分析计算后判断：物块C最终会不会从木板上掉下来？参考答案：解：（1）设木板A与物块C之间的滑动摩擦力大小为f1，木板A与水平地面之间的滑动摩擦力大小为f2，有：f1=μ1Mg=0.40Mg，f2=μ2（Mg+Mg）=0.20Mg可见f2＜F＜f1