山西省忻州市原平唐林中學2021-2022學年高三物理模擬試題含解析

山西省忻州市原平唐林中學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.（多選）如圖甲所示，在虛線所示的區(qū)域有垂直紙面向里的勻強磁場，磁場變化規(guī)律如圖乙所示，面積為S的單匝金屬線框處在磁場中，線框與電阻R相連．若金屬框的電阻為，則下列說法正確的是（）A．流過電阻R的感應電流由a到bB．線框cd邊受到的安培力方向沿紙面向上C．感應電動勢大小為D．ab間電壓大小為參考答案：【考點】：法拉第電磁感應定律；安培力．【專題】：電磁感應與電路結合．【分析】：線圈平面垂直處于勻強磁場中，當磁感應強度隨著時間均勻變化時，線圈中的磁通量發(fā)生變化，從而導致出現(xiàn)感應電動勢，產生感應電流．由法拉第電磁感應定律可求出感應電動勢大?。儆砷]合電路的毆姆定律可求出電流大小，從而得出電阻R兩端的電壓，再由楞次定律判定感應電流方向，最后由左手定則來確定安培力的方向．：解：A、由楞次定律可得：感應電流的方向為逆時針，所以通過R的電流方向為a→b，故A正確；B、根據(jù)左手定則可知，線框cd邊受到的安培力方向向下，故B錯誤；C、穿過線圈的感應電動勢為E=N=?S=，故C錯誤；D、由閉合電路毆姆定律可得：I=，那么R兩端的電壓為U=IR=，故D正確；故選：AD．【點評】：由法拉第電磁感應定律求出感應電流的大小，而感應電流的方向則由楞次定律判定，及左手定則確定安培力的方向，同時穿過磁通量發(fā)生變化的線圈相當于電源，所以電源內部（線圈）電流方向是負極到正極．2.下列關于核反應及其說法中正確的是A．鈾核裂變的核反應是：B.經過6次α衰變和4次β衰變后成為穩(wěn)定的原子核C．壓力和溫度對放射性元素衰變的快慢具有一定的影響D．在α粒子散射的實驗中，絕大多數(shù)α粒子幾乎直線穿過金箔，這可以說明金原子內部絕大部分是空的參考答案：BD解析：A項雖然符合核電荷數(shù)和質量數(shù)守恒，但是公式必須以客觀實際為依據(jù)，鈾核裂變需要慢中子引發(fā)，核反應方程為；B項根據(jù)電荷數(shù)與質量數(shù)守恒判斷正確；放射性元素衰變的半衰期取決于原子核本身，與外界條件無關，C項錯；D項復合物理事實，正確。3.某歐式建筑物屋頂為半球形，一警衛(wèi)人員為執(zhí)行特殊任務，必須冒險在半球形屋頂上向上緩慢爬行（如圖2），他在向上爬的過程中 （

）

A．屋頂對他的支持力變大 B．屋頂對他的支持力變小

(圖2) C．屋頂對他的摩擦力變大

D．屋頂對他的摩擦力變小

參考答案：AD4.（多選）圖示為由粗細均勻的細玻璃管彎曲成的“雙U形管”，a、b、c、d為其四段豎直的部分，其中a、d上端是開口的，處在大氣中．管中的水銀把一段氣體柱密封在b、c內，達到平衡時，管內水銀面的位置如圖所示．現(xiàn)緩慢地降低氣柱中氣體的溫度，若c中的水銀面上升了一小段高度△h，則（）A．b中的水銀面也上升△hB．b中的水銀面也上升，但上升的高度小于△hC．氣柱中氣體壓強的減少量等于高為2△h的水銀柱所產生的壓強D．氣柱中氣體壓強的減少量等于高為△h的水銀柱所產生的壓強參考答案：考點：理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：假設cd中水銀面高度差為h，則封閉氣體壓強為P=P0﹣h；同理求解出封閉氣體壓強與ab管中水銀面的高度差關系；然后就可以得到兩個高度差的關系．解答：解：假設cd中水銀面高度差為h，則封閉氣體壓強為P=P0﹣h；假設ab中水銀面高度差為h′，則封閉氣體壓強為P=P0﹣h′；故h=h′；C、D、若c中的水銀面上升了一小段高度△h，則d中水銀面下降△h，高度差增加2△h，故氣體壓強變?yōu)镻′=P﹣2△h，故C正確，D錯誤；A、B、若c中的水銀面上升了一小段高度△h，氣體壓強變?yōu)镻′=P﹣2△h，減小，故b管中水銀面上升，平衡時，有：P′=P﹣2△h′，故△h′=△h，故A正確，B錯誤；故選AC．點評：本題關鍵封閉氣體壓強與大氣壓強的關系，結合實際圖形分析即可．5.宇宙中存在一些離其他恒星較遠的、由質量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，通常可忽略其他星體對它們的引力作用，已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在形式之一是：三顆星位于同一直線上，兩顆環(huán)繞星圍繞中央星在同一半徑為R的圓形軌道上運行，設每個星體的質量均為M，則（

）A．環(huán)繞星運動的線速度為

B．環(huán)繞星運動的線速度為C．環(huán)繞星運動的周期為

D．環(huán)繞星運動的周期為參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，是在某實驗過程中打出的一條紙帶，根據(jù)紙帶可以判斷或計算出：（1）若O端與運動物體相連，其中的D-H段，表示物體在做

運動；（2）如果這是在“探究做功與速度變化關系”的實驗中打出的紙帶，則需要計算紙帶中

段的速度，大小為

m/s（結果保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：（1）勻減速直線

（2分，只答減速運動給1分）（2）OC（2分）1.5m/s（2分）7.如圖所示，一個硬質圓環(huán)豎直放置在地面上，兩根輕桿OA、OB一端由鉸鏈（圖中未畫出）連接在圓環(huán)圓心O處，另一端也由鉸鏈分別連接在圓環(huán)A、B兩點。重物G由一根輕繩OC懸掛在O點。開始時，輕桿OA水平，OB與OA夾角為150°。若從圖示位置將圓環(huán)順時針緩慢旋轉90°，桿OA對O點的作用力大小變化情況是____________；若從圖示位置將圓環(huán)逆時針緩慢旋轉90°，桿OB對O點的作用力大小變化情況是____________（均選填“一直變大”、“一直變小”、“先變大后變小”或“先變小后變大”）。參考答案：先變大后變?。灰恢弊冃?。8.（10分）（1）如圖所示，把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接觸水面，如果你想使玻璃板離開水面，必須用比玻璃板重力的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子間存在作用。（2）往一杯清水中滴入一滴紅墨水，一段時間后，整杯水都變成了紅色，這一現(xiàn)象在物理學中稱為現(xiàn)象，是由于分子的而產生的，這一過程是沿著分子熱運動的無序性的方向進行的。參考答案：答案：（1）大（2）引力

（2）擴散

無規(guī)則運動

熵增加解析：本題只有一個難點，即“無序”性。自然發(fā)生的事情總是向無序性增大的方向發(fā)展。9.如圖所示，一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運動，經實踐t力F做功為60J，此后撤去力F，物體又經過時間t回到出發(fā)點，若以地面為零勢能面，物體回到出發(fā)點的動能為

▲

；撤去力F時物體的重力勢能為

▲

。參考答案：10.如圖甲所示，在一端封閉，長約1m的玻璃管內注滿清水，水中放一個蠟燭做的蠟塊，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊，然后將這個玻璃管倒置，在蠟塊沿玻璃管上升的同時，將玻璃管水平向右移動，假設從某時刻開始計時，蠟塊在玻璃管內任意1s內上升的距離都是10cm，玻璃管向右勻加速平移，從出發(fā)點開始在第1s內、第2秒內、第3秒內、第4秒內通過的水平位移依次是2.5cm．7.5cm．12.5cm．17.5cm，圖乙中y表示蠟塊豎直方向的位移，x表示蠟塊隨玻璃管通過的水平位移，t=0時蠟塊位于坐標原點，（1）請在圖乙中畫出蠟塊4s內的軌跡；（2）玻璃管向右平移的加速度a=

m/s2；（3）t=2s時蠟塊的速度v2=

m/s（保留到小數(shù)點后兩位）參考答案：解：（1）依據(jù)運動的合成法則，則蠟塊4s內的軌跡，如下圖所示：（2）蠟塊在水平方向做勻加速運動，每相鄰1秒位移差值△x=7.5﹣2.5=12.5﹣7.5=17.5﹣12.5=5（cm）△x=at2則加速度a==5×10﹣2m/s2（3）豎直方向上的分速度vy==0.1m/s水平分速度vx=at=0.1m/s根據(jù)平行四邊形定則得，v==m/s=0.14m/s故答案為：（1）如圖所示；（2）5×10﹣2；（3）0.14．11.（1）完成核反應方程：Th→Pa+．（2）Th衰變?yōu)镻a的半衰期是1.2min，則64gTh經過6min還有2g尚未衰變．參考答案：解：根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知90234Th衰變?yōu)?1234Pa時，放出的是電子；剩余質量為：M剩=M×（）n，經過6分鐘，即經過了5個半衰期，即n=5，代入數(shù)據(jù)得：還有2克沒有發(fā)生衰變．故答案為：，212.質量為20kg的小孩，平推一質量為4kg的物體使它得到對地4m/s的速度，若小孩靠著墻，則小孩做功為___________，若小孩站在光滑的冰面上，則小孩做的功將是_________。參考答案：32J，38.4J13.用M表示地球質量，R表示地球半徑，T表示地球自轉周期，G表示萬有引力常量，則地面上物體的重力加速度為g=

，地球同步衛(wèi)星的軌道高度為h=

．參考答案：；﹣R．【考點】同步衛(wèi)星．【分析】根據(jù)已知量，地球表面的物體受到的重力等于萬有引力可求出近地軌道處的重力加速度；地球的同步衛(wèi)星的萬有引力提供向心力，可以求出地球同步衛(wèi)星的高度．【解答】解：地球表面的物體受到的重力等于萬有引力，有：=mg

解得：g=，地球的同步衛(wèi)星的萬有引力提供向心力：=m解得：r=那么地球同步衛(wèi)星的軌道高度為：h=﹣R；故答案為：；﹣R．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運動，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運動的汽車B正開始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開始計時，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當A、B兩汽車速度相等時，兩車間的距離最遠，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開始減速直到靜止經歷的時間t1＝＝5s

運動的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時間內運動的位移x′A＝vAt1＝20m

此時相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運動的時間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時間t＝t1＋t2＝8s15.如圖甲所示，將一質量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運動過程中的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，設阻力大小恒定不變，g=10m/s2，求（1）小球在上升過程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此時離拋出點的高度h．參考答案：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點h為8m考點： 牛頓第二定律；勻變速直線運動的圖像．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式求出小球上升的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過程中受到空氣的平均阻力．（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運動學公式求的速度和位移．解答： 解：由圖可知，在0～2s內，小球做勻減速直線運動，加速度大小為：由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數(shù)據(jù)，解得：f=6N．（2）2s～4s內，小球做勻加速直線運動，其所受阻力方向與重力方向相反，設加速度的大小為a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據(jù)圖象可知，小球在4s末離拋出點的高度：．答：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點h為8m點評： 本題主要考查了牛頓第二定律及運動學公式，注意加速度是中間橋梁四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一個質量為m的小球由兩根細繩拴在豎直轉軸上的A、B兩處，AB間距為L，A處繩長為L，B處繩長為L，兩根繩能承受的最大拉力均為2mg，轉軸帶動小球轉動。則：（1）當B處繩子剛好被拉直時，小球的線速度v多大？（2）為不拉斷細繩，轉軸轉動的最大角速度多大？（3）若先剪斷B處繩子，讓轉軸帶動小球轉動，使繩子與轉軸的夾角從45°開始，直至小球能在最高位置作勻速圓周運動，則在這一過程中，小球機械能的變化為多大？參考答案：解：（1）B處繩被拉直時，繩與桿夾角＝45°，

，（1分），

（1分）∴（2分）

（2）此時，B繩拉力為TB＝2mg，A繩拉力不變，

，（1分）

（2分）∴ （2分） （3）小球在最高位置運動時，，，＝60°，（2分），

（2分）

得：

（2分）

（2分）∴（2分）17.（13分）如圖所示，一塊質量為M，長為L的均質板放在很長的光滑水平桌面上，板的左端有一質量為m的小物體（可視為質點），物體上連接一根很長的輕質細繩，細繩跨過位于桌邊的定滑輪。某人以恒定的速率v向下拉繩，物體最多只能到達板的中點，而板的右端尚未到達桌邊定滑輪處，求：（1）物體剛到達板中點時板的位移。（2）若板與桌面之間有摩擦力，為使物體能到達板的右端，木板未達到滑輪處，板與桌面之間的動摩擦因數(shù)的范圍。（3）若板與桌面之間的摩擦因數(shù)取（2）中的最小值，在物體從板的左端運動到右端的過程中，人對繩的力做的功。（忽略滑輪處的摩擦）參考答案：解析：（1）根據(jù)位移關系①，且，

因，所以②，

解①②得，，，由，

而得，

即物體剛到達板中點時板的位移為。

（2）根據(jù)位移關系，

得，，由，

得，，故板與桌面之間的動摩擦因數(shù)

。

（3）根據(jù)，

人對繩的力做的功為2。18.如圖所示，水平虛線X下方區(qū)域分布著方向水平、垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場，整個空間存在勻強電場（圖中未畫出）。質量為m，電荷量為+q的小球P靜止于虛線X上方A點，在某一瞬間受到方向豎直向下、大小為I的沖量作用而做勻速直線運動。在A點右下方的磁場中有定點