云南省曲靖市師宗縣高良鄉(xiāng)民族中學2021-2022學年高三物理模擬試題含解析

云南省曲靖市師宗縣高良鄉(xiāng)民族中學2021-2022學年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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖，兩根相互平行的長直導線通有大小相等、方向相同的電流，導線與紙面的交點分別為A、B。a、o、c在A、B的連線上，o為AB的中點，b、d位于AB的中垂線上，且a、b、c、d到o點的距離均相等。下列說法正確的是

A．o點處的磁感應強度為零

B．a(chǎn)、c兩點處的磁感應強度大小相等，方向相同

C．b、d兩點處的磁感應強度大小相等，方向相同

D．a(chǎn)、d兩點處磁場方向相同參考答案：A2.如圖所示為一種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖,此質(zhì)譜儀由以下幾部分構成:離子源、加速電場、靜電分析器、磁分析器、收集器.靜電分析器通道中心線半徑為R,通道內(nèi)有均勻輻射電場,在中心線處的電場強度大小為E;磁分析器中分布著方向垂直于紙面,磁感應強度為B的勻強磁場,其左邊界與靜電分析器的右邊界平行.由離子源發(fā)出一個質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子(初速度為零,重力不計),經(jīng)加速電場加速后進入靜電分析器,沿中心線MN做勻速圓周運動,而后由P點進入磁分析器中,最終經(jīng)過Q點進入收集器.下列說法中正確的是()A.磁分析器中勻強磁場方向垂直于紙面向內(nèi)B.加速電場中的加速電壓U=ERC.磁分析器中圓心O2到Q點的距離d=D.任何離子若能到達P點,則一定能進入收集器參考答案：B解：A、離子在磁分析器中沿順時針轉(zhuǎn)動，所受洛倫磁力指向圓心，根據(jù)左手定則，磁分析器中勻強磁場方向垂直于紙面向外，故A錯誤.B、離子在靜電分析器中做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律有：，設離子進入靜電分析器時的速度為v，離子在加速電場中加速的過程中，由動能定理有：，解得：，B正確.C、離子在磁分析器中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律有：，解得：，則：，故C錯誤.D、由B可知：，R與離子質(zhì)量、電量無關；離子在磁場中的軌道半徑：，離子在磁場中做圓周運動的軌道半徑與電荷的質(zhì)量和電量有關，能夠到達P點的不同離子，半徑不一定都等于d，不一定能進入收集器，故D錯誤.故選B.【點睛】本題考查粒子在電場中加速與勻速圓周運動，及在磁場中做勻速圓周運動．掌握電場力與洛倫茲力在各自場中應用，注意粒子在靜電分析器中電場力不做功．3.（多選）如圖所示，在真空中有一水平放置的不帶電平行板電容器，板間距離為d，電容為C，上板B接地，現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m，帶電荷量為q的小油滴，以相同的初速度持續(xù)不斷地從兩板正中間沿圖中虛線所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P點．如果能落到A板的油滴僅有N滴，且第N＋1滴油滴剛好能飛離電場，假設落到A板的油滴的電荷量能被板全部吸收，不考慮油滴間的相互作用，重力加速度為g，則A．落到A板的油滴數(shù)B．落到A板的油滴數(shù)C．第N＋1滴油滴經(jīng)過電場的整個過程中所增加的動能為D．第N＋1滴油滴經(jīng)過電場的整個過程中減少的機械能為參考答案：ACD4.（單選）如圖所示，a、b兩個質(zhì)量相同的球用線連接，a球用線掛在天花板上，b球放在光滑斜面上，系統(tǒng)保持靜止，以下圖示哪個是正確的（

）參考答案：B5.如圖所示，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向．圖中畫出了y軸上沿x軸正方向拋出的三個小球abc的運動軌跡，其中b和c從同一點拋出，不計空氣阻力．則………………A．a(chǎn)的飛行時間比b長B．b的飛行時間比c長C．a(chǎn)的初速度最大D．c的末速度比b大參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一個物體從斜面上高h處由靜止滑下并緊接著在水平面上滑行一段距離后停止，測得停止處相對開始運動處的水平距離為S，如圖，不考慮物體滑至斜面底端的碰撞作用，并設斜面與水平面對物體的動摩擦因數(shù)相同．則動摩擦因數(shù)μ為．參考答案：

h/μ

7.有兩個單擺做簡諧運動，位移與時間關系是：x1=3asin(4πbt+π/4)和x2=9asin(8πbt+π/2)，其中a、b為正的常數(shù)，則它們的：①振幅之比為__________；②擺長之比為_________。參考答案：①1：3

②4：18.4分）歷史上第一次利用加速器實現(xiàn)的核反應，是用加速后的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個He。上述核反應方程中的X核的質(zhì)子數(shù)為___________，中子數(shù)為____________。參考答案：3

49.為了探究加速度與力的關系，某同學設計了如圖所示的實驗裝置，帶滑輪的長木板水平放置，板上有兩個光電門相距為d，滑塊通過細線與重物相連，細線的拉力F大小等于力傳感器的示數(shù)．讓滑塊從光電門1由靜止釋放，記下滑到光電門2的時間t，改變重物質(zhì)量來改變細繩拉力大小，重復以上操作5次，得到下列表格中5組數(shù)據(jù)．

(1)若測得兩光電門之間距離為d=0．5m，運動時間t=0．5s，則a=

☆

m/s2；(2)依據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標紙上畫出a-F圖象．(3)由圖象可得滑塊質(zhì)量m=

☆

kg，滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)=☆

.g=10m／s2)參考答案：10.如圖所示，質(zhì)量為m1的滑塊置于光滑水平地面上，其上有一半徑為R的光滑圓弧?，F(xiàn)將質(zhì)量為m2的物體從圓弧的最高點自由釋放，在物體下滑過程中m1和m2的總機械能________（選填“守恒”或“不守恒”），二者分離時m1、m2的速度大小之比為___________。參考答案：守恒，11.(5分)甲、乙兩人在同一點O，分別向豎直墻壁MN水平投擲飛鏢，落在墻上時，飛鏢A與豎直墻壁夾角為a＝53°，飛鏢B與豎直墻壁夾角為b＝37°，兩者A、B兩點之間相距為d，如圖所示。則射出點O離墻壁的水平距離S＝ ；甲、乙兩人投出的飛鏢水平初速v1、v2的大小之比為v1︰v2＝

。

參考答案：答案：24d/7、4︰312.質(zhì)量為2．0kg的物體，從離地面l6m高處，由靜止開始勻加速下落，經(jīng)2s落地，則物體下落的加速度的大小是

m/s2，下落過程中物體所受阻力的大小是

N．(g取l0m/s2)參考答案：8；4物體下落做勻加速直線運動，根據(jù)位移時間關系得：x=at2，a==m/s2=8m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：a=，解得：f=4N。13.如圖所示，某車沿水平方向高速行駛，車廂中央的光源發(fā)出一個閃光，

閃光照到了車廂的前、后壁，則地面上的觀察者認為該閃光

▲

（選填“先到達前壁”、“先到達后壁”或“同時到達前后壁”），同時他觀察到車廂的長度比靜止時變▲（選填“長”或“短”）了。參考答案：先到達后壁

短（三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.物理小組利用光控實驗進行了“探究自由落體運動下落高度與速度之間的關系”的實驗，如圖甲所示．同學們將數(shù)據(jù)記錄在Excel軟件工作薄中，利用Excel軟件處理數(shù)據(jù)，如圖乙所示，小組進行探究，得出結論．在數(shù)據(jù)分析過程中，小組同學先得出了vB﹣h圖象，繼而又得出了vB2﹣h圖象，如圖丙、丁所示．請根據(jù)圖象回答下列問題：（1）小組同學在得出vB﹣h圖象后，為什么還要作出vB2﹣h圖象？（2）若小球下落過程機械能守恒，根據(jù)實驗操作及數(shù)據(jù)處理，求出圖丁圖象的斜率為k，則重力加速度g=．（結果用k表示）參考答案：【考點】：驗證機械能守恒定律．【專題】：實驗題；機械能守恒定律應用專題．【分析】：運用圖象研究兩個變量的關系時，圖象是一條曲線不能正確說明兩個變量的關系，只有作出直線才能直觀的反應．根據(jù)需要驗證的方程mgh=根據(jù)數(shù)學v2﹣h選擇圖象，并分析斜率的意義．：解：（1）先作出的vB﹣h圖線，不是一條直線，根據(jù)形狀無法判斷vB、h的關系，進而考慮圖象，從而找出的線性關系．（2）若滿足機械能守恒，則，即，則圖線的斜率k=2g，則g=．故答案為：（1）先作出的vB﹣h圖線，不是一條直線，根據(jù)形狀無法判斷vB、h的關系，進而考慮圖象，從而找出的線性關系．（2）．【點評】：要知道圖線斜率的物理意義，關鍵得出兩個物理量的關系式，結合關系式確定圖線斜率的含義．15.如圖（甲），一端帶有定滑輪的水平放置的長木板上固定有A、B兩個光電門，與通過定滑輪的輕質(zhì)細繩相連的輕質(zhì)測力計能顯示小車所受的拉力．①在探究“合外力一定，加速度與質(zhì)量的關系”時，某同學在實驗中得到的五組數(shù)據(jù)，為了更直觀地描述物體的加速度跟其質(zhì)量的關系，請你根據(jù)他的描點在圖（乙）的坐標系中畫出a﹣圖象．若不計空氣阻力及一切摩擦，則該圖線斜率值表示的意義是小車的合力．②如圖（丙），將長木板的左端抬高，小車遮光片裝在右側，使小車從靠近光電門A處由靜止開始運動，讀出測力計的示數(shù)F及小車在兩光電門之間的運動時間t，改變木板傾角，測得多組數(shù)據(jù)，據(jù)此數(shù)據(jù)得到的F﹣的圖線如圖（?。畬嶒炛袦y得兩光電門的距離L=1.0m，砂和砂桶的總質(zhì)量m1=0.5kg，則圖線的斜率為1.0kg?m（計算結果保留兩位有效數(shù)字）；若小車與長木板間的摩擦不能忽略，則測得的圖線斜率將不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）參考答案：解：①畫出a﹣圖象，如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律可知，a=，可知，該圖線斜率值表示的意義是小車的合力．②小車由靜止開始做勻加速運動，位移L=at2．a(chǎn)=根據(jù)牛頓第二定律得，對于沙和沙桶，F(xiàn)合=F﹣mg=maF=m+mg則圖線的斜率為k=2mL=2×0.5×1=1.0（kg?m）若小車與長木板間的摩擦能忽略，如圖丁所示測得圖線斜率將不變．故答案為：①小車所受到的合力，如圖所示；②1.0kg?m；不變；四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（19分）如圖所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個帶等量異種電荷的點電荷，電荷量均為Q，其中A帶正電荷，B帶負電荷，A、B相距為2d。MN是豎直放置的光滑絕緣細桿，另有一個穿過細桿的帶電小球P，質(zhì)量為m、電荷量為+q(可視為點電荷)，現(xiàn)將小球P從與點電荷A等高的C處由靜止開始釋放，小球P向下運動到距C點距離為d的D點時，速度為v。已知MN與AB之間的距離為d，靜電力常量為k，重力加速度為g，若取無限遠處的電勢為零，試求：（1）在A、B所形成的電場中，C的電勢φC。（2）小球P經(jīng)過D點時的加速度。（3）小球P經(jīng)過與點電荷B等高的E點時的速度。參考答案：解析：（1）由等量異種電荷形成的電場特點可知，D點的電勢與無限遠處電勢相等，即D點電勢為零。小球P由C運動到D的過程，由動能定理得：

①

②

③（2）小球P經(jīng)過D點時受力如圖：由庫侖定律得：

④由牛頓第二定律得：

⑤

⑥（3）小球P由D運動到E的過程，由動能定理得：

⑦由等量異種電荷形成的電場特點可知：

⑧聯(lián)立①⑦⑧解得：

⑨17.如圖所示，AB是固定在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑半圓弧，CD是與AB在同一豎直平面內(nèi)半徑為1.5R的1/4光滑圓弧軌道，其底端D切線水平，且與AB弧圓心O1等高．現(xiàn)將質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）從圓弧CD上與圓心O2等高的C處由靜止開始釋放，小球落進半圓弧AB并與之內(nèi)壁碰撞，并以原速率返回，結果小球剛好能回到D點并能沿DC弧返回C處。求：（1）小球剛滑到D點時，對D端的壓力大??；

（2）DO1的長度；（3）小球與圓弧AB的內(nèi)壁碰撞時的速度大小。參考答案：解：（1）選取D所在平面為零重力勢能參考面，由機械能守恒有：

①

則②小球運動到D點時應用牛頓第二定律有：③解②③兩式得：

由牛頓第三定律可得：小球?qū)點的壓力大小為3mg。（2）要使小球能按原路反彈回去，小球必須垂直打在圓弧上，設擊點為E，連接O1E，此為過E點的切線，過E作AB垂線，交點為F，則O1為DF的中點，由平拋運動的知識有：，

在直角中，由勾股定理有，

解得：，DO1=O1F=（3）平拋運動的初速為，豎直方向的末速度為：故所求的速度大小為：18.如圖所示，水平放置的圓盤半徑為R=1m，在其邊緣C點固定一個高度不計的小桶，在圓盤直徑CD的正上方放置一條水平滑道AB，滑道AB與CD平行．滑道右端B與圓盤圓心O在同一豎直線上，其高度差為h=1.25m．在滑道左端靜止放置一質(zhì)量為m=0.4kg的物塊（可視為質(zhì)點），物塊與滑道間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2．當用一大小為F=4N的水平向右拉力拉動物塊的同時，圓盤從圖示位置以角速度ω=2πrad/s，繞盤心O在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，拉力作用一段時間后撤掉，物塊在滑道上繼續(xù)滑行，由B點水平拋出，恰好落入小桶內(nèi)．重力加速度取10m/s2．（1）求拉力作用的最短時間；（2）若拉力作用時間為0.5s，滑塊會落入小桶嗎？若能，求所需滑道的長度．（3）物塊落入桶中后如果隨圓盤一起以ω=nd/s勻速轉(zhuǎn)動，求小桶給物塊的作用力大?。畢⒖即鸢福嚎键c：平拋運動；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．專題：平拋運動專題．分析：（1）若圓盤轉(zhuǎn)一圈，物塊恰好調(diào)入小桶，此時作用力時間最短．圓盤轉(zhuǎn)一圈的時間與勻加速運動、勻減速運動、平拋運動三個時間之和相等．（2）物塊離開B點后做平拋運動，可