江蘇省南京市浦廠中學(xué)2021年高三物理模擬試題含解析

江蘇省南京市浦廠中學(xué)2021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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.2018年11月19日，北斗三號(hào)系統(tǒng)第18、19顆衛(wèi)星升空，我國(guó)成功完成北斗三號(hào)基本系統(tǒng)星座部署.如圖所示為北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的部分衛(wèi)星，每顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是A.在軌道a、c運(yùn)行兩顆衛(wèi)星的速率B.在軌道b、c運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星的周期C.在軌道a、b運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星可能都是地球的同步衛(wèi)星D.在軌道a、b運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星所需的向心力一定相等參考答案：A【詳解】A.根據(jù)可知，在軌道a、c運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星，因?yàn)閞a>rc，則速率，選項(xiàng)A正確；B.根據(jù)，因rb>rc，則在軌道b、c運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星的周期，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.同步衛(wèi)星只能定點(diǎn)在赤道的上空，則在軌道a、b運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星不可能都是地球的同步衛(wèi)星，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.在軌道a、b運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星，因兩衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系不確定，則不能確定其向心力的關(guān)系，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；2.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿一端固定一質(zhì)量在為m的小球，另一端有固定軸O，桿可在豎直平面內(nèi)繞軸O無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，已知小球通過最低點(diǎn)Q時(shí)，速度的大小為，則小球的運(yùn)動(dòng)情況為A．小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P，且在P點(diǎn)受到輕桿向上的彈力

B．小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P，且在P點(diǎn)受到輕桿向下的彈力

C．小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P，且在P點(diǎn)不受輕桿的作用力

D．小球不可能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P參考答案：A3.(單選題)下列關(guān)于超重、失重現(xiàn)象的描述中，正確的是（

）A．電梯正在加速上升，人在電梯中處于失重狀態(tài)B．列車在水平軌道上加速行駛，車上的人處于超重狀態(tài)C．在國(guó)際空間站內(nèi)的宇航員重力完全消失D．蕩秋千時(shí)當(dāng)秋千擺到最低位置時(shí)，人處于超重狀態(tài)參考答案：D4.質(zhì)量一定的物塊放在水平面上，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因素不變。物塊在水平力F及摩擦力的作用下沿水平面作直線運(yùn)動(dòng)，其速度v與時(shí)間t關(guān)系如圖所示。已知第1s內(nèi)合力對(duì)物塊做功為W1，摩擦力對(duì)物塊做功為W2。則A.從第1s末到第3s末合外力做功為,摩擦力做功為B.從第4s末到第6s末合外力做功為0,摩擦力做功也為0C.從第3s末到第7s末合外力做功為4,摩擦力做功為4D.從第3s末到第4s末合外力做功為,摩擦力做功為參考答案：D5.（多選題）下列有關(guān)說法正確的是（）A．鈾核發(fā)生α衰變時(shí)，釋放出α粒子和一定的能量，目前核電站利用的就是這一自發(fā)釋放的能量B．如果利用紫光照射某種金屬可以發(fā)生光電效應(yīng)，改用紅光一定不能發(fā)生光電效應(yīng)C．氫原子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，會(huì)釋放出一定頻率的光子D．機(jī)械波和電磁波都具有干涉、衍射的特性參考答案：CD【考點(diǎn)】原子核衰變及半衰期、衰變速度；光的干涉．【分析】目前核電站利用的是U發(fā)生裂變時(shí)釋放的能量；發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率；根據(jù)玻爾理論分析；干涉與衍射都是波的特性．【解答】解：A、α衰變時(shí)放出的能量比較小，目前核電站利用的是U發(fā)生裂變時(shí)釋放的能量，故A錯(cuò)誤．B、用紫光照射某種金屬可以發(fā)生光電效應(yīng)，可知紫光的頻率大于金屬的極限頻率，紅光的頻率小于紫光的頻率，用紅光照射不一定能產(chǎn)生光電效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C、氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，能量減小，要釋放一定頻率的光子，故C正確．D、干涉與衍射都是波特有的性質(zhì)，機(jī)械波和電磁波都具有干涉、衍射的特性，故D正確．故選：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)中利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶如下圖所示。A、B、C、D、E、F是該同學(xué)在紙帶上選取的六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其中計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有若干個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，設(shè)相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T。該同學(xué)用刻度尺測(cè)出AC間的距離為S1，BD間的距離為S2，則打B點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度＝

，小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=

。參考答案：

7.已知雙縫到光屏之間的距離L=500mm，雙縫之間的距離d=0.50mm，單縫到雙縫之間的距離s=100mm，測(cè)量單色光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中，照射得8條亮條紋的中心之間的距離為4.48mm，則相鄰條紋間距△x=

mm；入射光的波長(zhǎng)λ=

m（結(jié)果保留有效數(shù)字）．參考答案：0.64，6.4×10﹣7【考點(diǎn)】雙縫干涉的條紋間距與波長(zhǎng)的關(guān)系．【分析】根據(jù)8條亮條紋，有7個(gè)亮條紋間距，從而求得相鄰條紋間距；再由雙縫干涉條紋間距公式△x=λ求解波長(zhǎng)的即可．【解答】解：8條亮條紋的中心之間有7個(gè)亮條紋，所以干涉條紋的寬度：△x==0.64mm根據(jù)公式：△x=λ代入數(shù)據(jù)得：λ==mm=0.00064mm=6.4×10﹣7m故答案為：0.64，6.4×10﹣78.（實(shí)驗(yàn)）如圖所示，在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)L=1.25cm．若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v0=

（用L、g表示），其值是

（取g=9.8m/s2）參考答案：2；0.70m/s考點(diǎn)：研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)解：設(shè)相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T豎直方向：2L﹣L=gT2，得到T=水平方向：v0===2代入數(shù)據(jù)解得v0=0.70m/s故答案為：2；0.70m/s9.如圖所示，質(zhì)量為50g的小球以12m/s的水平速度拋出，恰好與傾角為37o的斜面垂直碰撞，則此過程中重力的功為

J，重力的沖量為

N·s。

參考答案：6.4

J，0.8

N·s；10.客運(yùn)電梯簡(jiǎn)化模型如圖甲所示，電梯的加速度a隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。已知電梯在t=0時(shí)由靜止開始上升，電梯總質(zhì)最m=2.0×103kg，忽略一切阻力。電梯在上升過程中受到的最大拉力F=

N，電梯在前2s內(nèi)的速度改變量△v=

m/s。參考答案：2.2×104，1.511.已知地球半徑R、自轉(zhuǎn)周期T、地球表面重力加速度g，則其第一宇宙速度為_________。地球同步衛(wèi)星離地面的高度為___________。參考答案：，12.放射性同位素C被考古學(xué)家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物體的年代．宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會(huì)形成很不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個(gè)新核，其半衰期為5730年．該衰變的核反應(yīng)方程式為．C的生成和衰變通常是平衡的，即生物機(jī)體中C的含量是不變的．當(dāng)生物體死亡后，機(jī)體內(nèi)C的含量將會(huì)不斷減少．若測(cè)得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有11460年．參考答案：：解：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，．經(jīng)過一個(gè)半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，測(cè)得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%，根據(jù)=得，n=2，即經(jīng)過2個(gè)半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案為：；

1146013.質(zhì)量相等的兩輛汽車以相同的速度分別通過半徑皆為R的凸形橋的頂部與凹形橋底部時(shí)，兩橋面各受的壓力之比F1：F2=

。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（2013?黃岡模擬）某種材料的三棱鏡截面ABC如圖所示，底邊BC水平且鍍銀，其中∠A=90°，∠B=60°，一束豎直向下的光束從AB邊上的M點(diǎn)入射，經(jīng)過BC面反射后，從AC邊上的N點(diǎn)平行于BC邊射出，且MN連線平行于BC．求：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角；（Ⅱ）三棱鏡的折射率．（可用根式表示）參考答案：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．考點(diǎn)： 光的折射定律．專題： 光的折射專題．分析： （Ⅰ）由幾何知識(shí)求出光線在M點(diǎn)的入射角和折射角．（Ⅱ）運(yùn)用折射定律求解三棱鏡的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如圖，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由題意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根據(jù)折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根據(jù)反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即為：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．點(diǎn)評(píng)： 本題是幾何光學(xué)問題，作出光路圖，運(yùn)用幾何知識(shí)求出入射角和折射角是解題的關(guān)鍵之處，即能很容易解決此類問題．15.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個(gè)區(qū)域內(nèi)（Ⅰ或Ⅱ）？簡(jiǎn)要說明理由．并在入射光線和反射光線上標(biāo)出箭頭。參考答案：當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí)，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí)，入射角應(yīng)該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質(zhì)應(yīng)在區(qū)域?內(nèi)．箭頭如圖所示．（7分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，細(xì)繩一端系著質(zhì)量M=0.6kg的物體，靜止在水平面，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量m=0.3kg的物體，M的中點(diǎn)與圓孔距離為0.2m，并知M和水平面的最大靜摩擦力因數(shù)為μ=，現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，問角速度w在什么范圍m會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)？(g取10m/s2)

參考答案：解：設(shè)物體M和水平面保持相對(duì)靜止。當(dāng)w具有最小值時(shí)，M有向圓心運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故水平面對(duì)M的摩擦力方向和指向圓心方向相反，且等于最大靜摩擦力隔離M有：T－μMg=Mw12r

2分w1=2.9(rad/s)

2分當(dāng)w具有最大值時(shí)，M有離開圓心趨勢(shì)，水平面對(duì)M摩擦力方向指向圓心.隔離M有：T＋μMg=Mw22r

2分w2=6.5(rad/s)

2分故w范圍是：2.9rad/s≤w≤6.5rad/s。

2分17.如圖所示，以水平地面建立x軸，有一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的木塊放在質(zhì)量為M=2kg的長(zhǎng)木板上，木板長(zhǎng)L=11.5m.已知木板與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.1，m與M之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.9（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）．m與M保持相對(duì)靜止共同向右運(yùn)動(dòng)，已知木板的左端A點(diǎn)經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)的速度為v0=10m/s，在坐標(biāo)為X=21m處的P點(diǎn)有一擋板，木板與擋板瞬間碰撞后立即以原速率反向彈回，而木塊在此瞬間速度不變，若碰后立刻撤去擋板，g取10m/s2,求：

（1）木板碰擋板時(shí)的速度V1為多少？(2)

碰后M與m剛好共速時(shí)的速度？

（3）最終木板停止運(yùn)動(dòng)時(shí)AP間距離？

參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】牛頓第二定律C2【答案解析】（1）V1=9m/s（2）V共=1.8m/s，方向向左(3)19.60m解析：（1）對(duì)木塊和木板組成的系統(tǒng)，有μ1（m+M）g=（m+M）a1，V02?V12＝2a1s

解得：a1=1m/s2

V1=9m/s（2）由牛頓第二定律可知：am＝μ2g＝9m/s2

aM＝6m/s2m運(yùn)動(dòng)至停止時(shí)間為：t1=v1/am=1s此時(shí)M速度：VM=V1-aMt1=3m/s，方向向左，

此后至m，M共速時(shí)間t2，

有：VM-aMt2=amt2

得：t2=0.2s

共同速度V共=1.8m/s，方向向左

(3)至共速M(fèi)位移：S1=(V1+V共)(t1+t2)/2＝6.48m

共速后m，M以a1＝1m/s2

向左減速至停下位移：S2==1.62m最終AP間距：X=11.5+S1+S2=11.5+6.48+1.62=19.60m

【思路點(diǎn)撥】（1）對(duì)木塊和木板系統(tǒng)運(yùn)用牛頓第二定律求出整體的加速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出木板碰擋板P時(shí)的速度大?。?/p>

（2）根據(jù)牛頓第二定律分別求出木板和木塊碰后的加速度，m向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，M向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出最終木板停止運(yùn)動(dòng)時(shí)其左端A的位置坐標(biāo)．18.一輛值勤的警車停在公路邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以v=12m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時(shí)，決定前去追趕。經(jīng)過t0=2s，警車發(fā)動(dòng)起來