2021-2022學(xué)年山東省泰安市御碑樓中學(xué)高三物理模擬試題含解析

1、2021-2022學(xué)年山東省泰安市御碑樓中學(xué)高三物理模擬試題含解析一、 選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. 一群處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷，輻射光以角照射到平行玻璃磚的上表面，所有光線都能從玻璃磚的下表面射出如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是 A躍遷過(guò)程中將輻射出三種不同頻率的光B下表面射出的3條光線平行于入射光線C下表面射出的3條光線分別照射逸出功為1.9 eV 的金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)D下表面射出的3條光線，用同一裝置分別作光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，測(cè)得相鄰兩亮條紋間的寬度相同參考答案：AB2. 一列以速度v勻速行駛的列車內(nèi)有一水平桌面，桌面上A處有一相對(duì)桌

2、面靜止的小球。由于列車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，車廂中的旅客發(fā)現(xiàn)小球沿如圖（俯視圖）中的虛線從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，則由此可以判斷列車的運(yùn)動(dòng)情況是A減速行駛，向南轉(zhuǎn)彎 B減速行駛，向北轉(zhuǎn)彎C加速行駛，向南轉(zhuǎn)彎 D加速行駛，向北轉(zhuǎn)彎參考答案： 答案：B3. 如圖所示是給墻壁粉刷涂料用的“涂料滾”的示意圖。使用時(shí)，用撐竿推著粘有涂料的涂料滾沿墻上下緩緩滾動(dòng)，把涂料粉刷到墻上撐竿的重力和墻壁的摩擦均不計(jì)，且撐竿足夠長(zhǎng)，粉刷工人站在離墻壁一定距離處緩緩上推涂料滾，設(shè)該過(guò)程中撐竿對(duì)涂料滾的推力為F1，涂料滾對(duì)墻壁的壓力為F2，則（ ）AF1增大，F(xiàn)2減小BF1增大，F(xiàn)2增大CF1減小，F(xiàn)2減小 DF1減小，F(xiàn)2增大參考

3、答案：C4. （單選）如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量分別是m1和m2，用勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連，處于豎直靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)對(duì)A施加豎直向上的力F將A提起，穩(wěn)定時(shí)B對(duì)地面無(wú)壓力. 當(dāng)撤去F，A由靜止向下運(yùn)動(dòng)至速度最大時(shí)，重力做功為（ ）A B C D參考答案：C開(kāi)始時(shí)B對(duì)地面恰無(wú)壓力，故，解得；A速度最大時(shí)，處于平衡位置，有：，解得；故從靜止向下運(yùn)動(dòng)至最大速度時(shí)，彈簧的位移為：；故重力做功為：。故選C。5. 如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)系原點(diǎn)O，只在兩分子間的作用力下，乙分子沿軸方向運(yùn)動(dòng)，兩分子間的分子勢(shì)能與兩分子間距離的變化關(guān)系如圖中曲線所示，設(shè)分子間所具有的總能量為0，則 （ ） A乙分子在P點(diǎn)時(shí)加

4、速度為零 B乙分子在P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大 C乙分子在Q點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài) D乙分子在Q點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能最小參考答案：答案：B二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 設(shè)地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為R，速度為，則太陽(yáng)的質(zhì)量可用、R和引力常量G表示為_(kāi)。太陽(yáng)圍繞銀河系中心的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)速度約為地球公轉(zhuǎn)速度的7倍，軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的2109倍。為了粗略估算銀河系中恒星的數(shù)目，可認(rèn)為銀河系中所有恒星的質(zhì)量都集中在銀河系中心，且銀河系中恒星的平均質(zhì)量約等于太陽(yáng)質(zhì)量，則銀河系中恒星數(shù)目約為_(kāi)。參考答案：答案： ；解析：地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由太陽(yáng)對(duì)地球的萬(wàn)有引力充

5、當(dāng)。根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律有，整理得 太陽(yáng)繞銀河系運(yùn)動(dòng)也是由萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力。同理可得。7. 一質(zhì)點(diǎn)由位置A向北運(yùn)動(dòng)了4m，又轉(zhuǎn)向東運(yùn)動(dòng)了3m，到達(dá)B點(diǎn)，然后轉(zhuǎn)向南運(yùn)動(dòng)了1m，到達(dá)C點(diǎn)，在上述過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程是 m，運(yùn)動(dòng)的位移是 m。 參考答案：8，8. 如圖所示，將邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過(guò)寬度為b、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里。線框向上離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度剛好是進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的一半，線框離開(kāi)磁場(chǎng)后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進(jìn)入磁場(chǎng)。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終存在著大小恒定的空氣阻力Ff，且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，則：線框在上升階段剛離開(kāi)

6、磁場(chǎng)時(shí)的速度v1= ，線框在上升階段通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q= 。參考答案：9. 如圖（a）的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器閉合電鍵S后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，將滑動(dòng)變阻器的滑片從左滑向右的過(guò)程中，兩電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過(guò)程圖線如圖（b）所示。則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為 ，滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率為 W。參考答案：20, 0.9 10. 如圖所示，在高為h的平臺(tái)邊緣以初速度0水平拋出小球A，同時(shí)在水平地面上距臺(tái)面邊緣水平距離為s處豎直上拋小球B，兩球運(yùn)動(dòng)軌跡在同一豎直平面內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g為使兩球能在空中相遇，水平距離s應(yīng)v0；若水平距離為s0，則B=參考答案

7、：考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)；豎直上拋運(yùn)動(dòng)分析：A做平拋運(yùn)動(dòng)，B球豎直上拋運(yùn)動(dòng)，要使兩球在空中相遇，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間必然小于A球運(yùn)動(dòng)時(shí)間，且A球的水平距離要等于s，兩球同時(shí)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)的公式，抓住時(shí)間，位移的關(guān)系聯(lián)立方程即可求解解答：解：由于A做平拋運(yùn)動(dòng)有：x=v0t，h=，可得：x=v0所以為使兩球能在空中相遇，水平距離應(yīng)有：sx，即：sv0由：s0=v0t，h=+（vBt）得：vB=故答案為：，點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了平拋運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，關(guān)鍵要正確分析兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系11. 如圖甲是利用激光測(cè)轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂

8、有很薄的反光材料當(dāng)盤轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，在示波器顯示屏上顯示出來(lái)(如圖乙所示)(1)若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對(duì)應(yīng)的時(shí)間為2.50103 s，則圓盤的轉(zhuǎn)速為_(kāi)r/s.(保留3位有效數(shù)字)(2)若測(cè)得圓盤直徑為10.20 cm，則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長(zhǎng)度為_(kāi)cm.(保留3位有效數(shù)字) 參考答案：90.9 r/s、1.46cm12. 某登山愛(ài)好者在攀登珠穆朗瑪峰的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)他攜帶的手表表面玻璃發(fā)生了爆裂。這種手表是密封的，出廠時(shí)給出的參數(shù)為：27時(shí)表內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1105Pa；在內(nèi)外壓強(qiáng)差超過(guò)6104Pa時(shí)，

9、手表表面玻璃可能爆裂。已知當(dāng)時(shí)手表處的氣溫為13，則手表表面玻璃爆裂時(shí)表內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大小為_(kāi)Pa；已知外界大氣壓強(qiáng)隨高度變化而變化，高度每上升12m，大氣壓強(qiáng)降低133Pa。設(shè)海平面大氣壓為1105Pa，則登山運(yùn)動(dòng)員此時(shí)的海拔高度約為_(kāi)m。 參考答案：答案： 8.7104，6613（數(shù)值在6550到6650范圍內(nèi)均可）13. 北京時(shí)間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強(qiáng)烈地震，并引發(fā)了福島核電站產(chǎn)生大量的核輻射，經(jīng)研究，其中核輻射的影響最大的是銫137（），可廣泛散布到幾百公里之外，且半衰期大約是30年左右）請(qǐng)寫出銫137發(fā)生衰變的核反應(yīng)方程： 如果在該反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能為，則該反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)

10、量虧損為 （已知碘（I）為53號(hào)元素，鋇（）為56號(hào)元素） 參考答案： （2分） 三、 簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. （4分）圖為一簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)，對(duì)的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時(shí)的波形圖(至少畫出一個(gè)波長(zhǎng))參考答案：解析：由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式可知，t=0時(shí)刻指點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng)，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長(zhǎng)，；由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時(shí)的波形圖如圖所示。15. （4分）一束單色光由左側(cè)時(shí)的清水的薄壁圓柱比，圖為過(guò)軸線的截面圖，調(diào)整入射角，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反

11、射，已知水的折射角為，的值。參考答案：解析：當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時(shí)有，當(dāng)光線從左側(cè)射入時(shí)，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. （10分）如圖，ABCD是邊長(zhǎng)為的正方形。質(zhì)量為、電荷量為的電子以大小為的初速度沿紙面垂直于BC變射入正方形區(qū)域。在正方形內(nèi)適當(dāng)區(qū)域中有勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電子從BC邊上的任意點(diǎn)入射，都只能從A點(diǎn)射出磁場(chǎng)。不計(jì)重力，求：（1）次勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大??；（2）此勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。參考答案：解析：（1）設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。令圓弧是自C點(diǎn)垂直于BC入射的電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)行軌道。電子所受到的磁場(chǎng)的作用力應(yīng)指

12、向圓弧的圓心，因而磁場(chǎng)的方向應(yīng)垂直于紙面向外。圓弧的圓心在CB邊或其延長(zhǎng)線上。依題意，圓心在A、C連線的中垂線上，故B 點(diǎn)即為圓心，圓半徑為按照牛頓定律有聯(lián)立式得（2）由（1）中決定的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小，可知自點(diǎn)垂直于入射電子在A點(diǎn)沿DA方向射出，且自BC邊上其它點(diǎn)垂直于入射的電子的運(yùn)動(dòng)軌道只能在BAEC區(qū)域中。因而，圓弧是所求的最小磁場(chǎng)區(qū)域的一個(gè)邊界。為了決定該磁場(chǎng)區(qū)域的另一邊界，我們來(lái)考察射中A點(diǎn)的電子的速度方向與BA的延長(zhǎng)線交角為（不妨設(shè)）的情形。該電子的運(yùn)動(dòng)軌跡如右圖所示。圖中，圓的圓心為O，pq垂直于BC邊 ，由式知，圓弧的半徑仍為，在D為原點(diǎn)、DC為x軸，AD為軸的坐標(biāo)系中，P

13、點(diǎn)的坐標(biāo)為這意味著，在范圍內(nèi)，p點(diǎn)形成以D為圓心、為半徑的四分之一圓周，它是電子做直線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)的分界線，構(gòu)成所求磁場(chǎng)區(qū)域的另一邊界。因此，所求的最小勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)分別以和為圓心、為半徑的兩個(gè)四分之一圓周和所圍成的，其面積為評(píng)分參考：本題10分。第（1）問(wèn)4分，至式各1分；得出正確的磁場(chǎng)方向的，再給1分。第（2）問(wèn)6分，得出“圓弧是所求磁場(chǎng)區(qū)域的一個(gè)邊界”的，給2分；得出所求磁場(chǎng)區(qū)域的另一個(gè)邊界的，再給2分；式2分。17. 如圖所示，在MN的下方足夠大的空間是玻璃介質(zhì)，其折射率為n，玻璃介質(zhì)的上邊界MN是屏幕。玻璃中有一正三角形空氣泡，其邊長(zhǎng)l40 cm，頂點(diǎn)與屏幕接觸于C點(diǎn)，底邊AB與屏幕平行。激光a垂直于AB邊射向AC邊的中點(diǎn)O，結(jié)果在屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)光斑。畫出光路圖。求兩個(gè)光斑之間的距離L。參考答案：畫出光路圖如圖所示 （反射光線、折射光線、折射角小于入射角各1分） 在界面AC，a光的入射角由光的折射定律有： (2分)代入數(shù)據(jù)求得折射角 (1分)由光的反射定律得反射角 (1分)由幾何關(guān)系易得：ODC是邊長(zhǎng)為l/2的正三角形，COE為等腰三角形，CE=OC=l/2故兩光斑之間的距離L=DC+CE=l=40cm (2分)18. 跳傘運(yùn)動(dòng)員做低空跳傘表演，他離開(kāi)