2021年山東省濰坊市臨朐縣上林初級中學高三物理模擬試題含解析

2021年山東省濰坊市臨朐縣上林初級中學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）如圖所示，是兩個共點力的合力F跟它的兩個分力之間的夾角θ的關系圖象，則這兩個分力的大小分別是（）A．1N和4NB．2N和3NC．θ=90°時F的大小為3ND．θ=90°時F的大小為N參考答案：BD2.(單選題)（2012?徐州一模）如圖所示，在真空中有兩個帶正電的點電荷，分別置于P、Q兩點，P處正點電荷的電荷量大于Q處點電荷的電荷量，A、B為P、Q連線的中垂線上的兩點，現(xiàn)將一負電荷q由A點沿中垂線移動到B點，在此過程中，下列說法正確的是（）A．q的電勢能逐漸減小B．q的電勢能逐漸增大C．q的電勢能先增大后減小D．以上均不正確參考答案：B解：由題分析可知，A的電勢高于B點的電勢，將負點電荷q由A點沿中垂線移動到B點的過程中，電場力一直做負功，電荷的電勢能逐漸增大．故選B3.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1：2，原線圈接交流電壓（V）。下列說法正確的有（

）A.交流電壓的周期為0.1sB.電壓表V示數(shù)為14.1VC.P向上滑動時，電壓表V示數(shù)將變小D.P向上滑動時，電流表A示數(shù)將變小參考答案：AB【分析】根據(jù)表達式u＝10sin20πt(V)可以求出周期，根據(jù)可以求出電壓表的示數(shù)，同時由于電流表與電容器串聯(lián)，交變電流能“通過”電容器，導致電流表示數(shù)時刻在變化；【詳解】A、根據(jù)公式知交流電壓的周期為：，故選項A正確；B、由于電表的示數(shù)均為有效值，則原線圈的有效值為：根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知：，則可以得到：，故選項B正確；C、由于原、副線圈的匝數(shù)不變，原線圈的電壓不變，根據(jù)可知副線圈電壓不變，則電壓表示數(shù)不變，故選項C錯誤；D、由于電流表與電容器串聯(lián)，接在交變電流中，頻率不變，容抗不變，副線圈電壓不變，故電流表的讀數(shù)不變，故選項D錯誤。【點睛】本題考查變壓器的工作原理，知道電壓之比等于匝數(shù)之比，同時要知道交變電流能“通過”電容器，電容器不斷的充電和放電，導致電流表示數(shù)不斷變化。4.一物體從某一行星表面豎直向上拋出(不計空氣阻力)。t＝0時拋出，位移隨時間變化的s-t圖象如圖所示，則A.該行星表面的重力加速度為8m/s2B.該物體上升的時間為5sC.該物體被拋出時的初速度為10m/sD.該物體落到行星表面時的速度為16m/s參考答案：ADA、B、C由圖讀出，物體上升的最大高度為h=25m，上升的時間為t=2.5s．對于上升過程，有h=得，初速度=，又物體上升的加速度大小a=g==．故A正確，BC錯誤．D、根據(jù)對稱性可知，該物體落到行星表面時的速度大小與初速度大小相等，也為20m/s．故D正確．故選AD5.我國自行建立的“北斗一號”衛(wèi)星定位系統(tǒng)由三顆衛(wèi)星組成,三顆衛(wèi)星都定位在距地面約36000km的地球同步軌道上,北斗系統(tǒng)主要有三大功能:快速定位、短報文通信、精密授時.美國的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(簡稱GPS)由24顆衛(wèi)星組成,這些衛(wèi)星距地面的高度均約為20000km.比較這些衛(wèi)星,下列說法中正確的是()A.“北斗一號”系統(tǒng)中的三顆衛(wèi)星的質量必須相同,否則它們不能定位在同一軌道上B.“北斗一號”衛(wèi)星的周期比GPS衛(wèi)星的周期短C.“北斗一號”衛(wèi)星的加速度比GPS衛(wèi)星的加速度小D.“北斗一號”衛(wèi)星的運行速度比GPS衛(wèi)星的運行速度大參考答案：C

解析:設衛(wèi)星的質量為m,地球的質量為M,衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,萬有引力提供向心力,由牛頓第二定律有G=m,可看出衛(wèi)星運動的軌道與衛(wèi)星的質量m無關,選項A錯誤.由G=m可得出T=2π,所以“北斗一號”衛(wèi)星的周期比GPS衛(wèi)星的周期長,選項B錯誤.由G=ma可得出a=,所以“北斗一號”衛(wèi)星的加速度比GPS衛(wèi)星的加速度小,選項C正確.由G=m可得出v=,所以“北斗一號”衛(wèi)星的運行速度比GPS衛(wèi)星的運行速度小,選項D錯誤.二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，水平設置的三條光滑平行金屬導軌a、b、c位于同一水平面上，a與b、b與c相距均為d=1m，導軌ac間橫跨一質量為m=1kg的金屬棒MN，棒與三條導軌垂直，且始終接觸良好。棒的電阻r=2Ω，導軌的電阻忽略不計。在導軌bc間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導軌ac間接一理想電壓表。整個裝置放在磁感應強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下?，F(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運動。若施加的水平外力功率恒定，且棒達到穩(wěn)定時的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為

W，此時電壓表讀數(shù)為

V。參考答案：3

5解析：棒達到穩(wěn)定速度1.5m/s時，金屬棒MN下半段產(chǎn)生的感應電動勢Bdv=3V，燈泡中電流I=1A，金屬棒MN下半段所受安培力BId=2N，水平外力的功率為P=Fv=2×1.5W=3W。金屬棒MN下半段兩端點電壓為2V，電壓表讀數(shù)為3V+2V=5V。7.電梯內的水平地板上，豎直放置一根輕質彈簧，彈簧上端固定質量為m的物體。當電梯沿豎直方向勻速運動時，彈簧被壓縮了x；當電梯接著做減速運動時，彈簧又被繼續(xù)壓縮了0.1x。重力加速度大小為g。則彈簧的勁度系數(shù)k=________；該電梯做勻速運動時的速度方向為_________，電梯做減速運動時的加速度大小是________。參考答案：，向下，0.1g勻速運動物體處于平衡狀態(tài)，。減速運動時又被繼續(xù)壓縮0.1，則此時彈力，物體加速度，方向向上。物體勻減速運動，加速度向上，說明速度方向向下。8.應用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學習更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物體，由靜止開始豎直向上運動，直至將物體拋出．對此現(xiàn)象分析正確的是A．受托物體向上運動的過程中，物體始終處于超重狀態(tài)B．受托物體向上運動的過程中，物體始終處于失重狀態(tài)C．在物體離開手的瞬間，物體的加速度大于重力加速度D．在物體離開手的瞬間，手的加速度大于重力加速度參考答案：D9.打點計時器接交流（填交流、直流）電，當頻率是50Hz時，打點計時器每隔0.02秒打一個點．若測得紙帶上打下的第10個到第20個點的距離為20.00cm，則物體在這段位移的平均速度為1m/s．參考答案：考點：電火花計時器、電磁打點計時器．專題：實驗題．分析：了解電磁打點計時器的工作電壓、工作原理即可正確解答；同時要知道平均速度為位移比時間．解答：解：打點計時器接交流電，當頻率是50Hz時，打點計時器每隔0.02秒打一個點．平均速度為：v==1m/s．故答案為：交流，0.02，1．點評：本題考查了打點計時器的知識及平均速度的公式應用．知道打點計時器的打點時間間隔、應用平均速度公式即可正確解題．10.一顆衛(wèi)星繞某一星球做勻速圓周運動，衛(wèi)星的軌道半徑為r，運動周期為T，星球半徑為R，則衛(wèi)星的加速度為___________，星球的質量為_________。（萬有引力恒量為G）參考答案：，11.為了測量某一彈簧的勁度系數(shù),將該彈簧豎直懸掛起來,在自由端掛上不同質量的砝碼.實驗測出了砝碼的質量m與彈簧長度l的相應數(shù)據(jù),七對應點已在圖上標出.(g=9.8m/s2)(1)作出m-l的關系圖線;(2)彈簧的原長為______cm；(2)彈簧的勁度系數(shù)為_____N/m.參考答案：(1)如圖所示（2分）(2)8.6~8.8（3分）(3)0.248~0.262（3分）12.圖中畫出了氫原子的4個能級，并注明了相應的能量E。處在n=4能級的1200個氫原子向低能級躍遷時，能夠發(fā)出若干種不同頻率的光子。若這些受激氫原子最后都回到基態(tài)，則共發(fā)出________種_________個光子。（假設處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級上的原子總數(shù)的）參考答案：（1）6

2200

解析：處在n=4的能級的一群氫原子向低能級躍遷時能發(fā)出不同光電子的數(shù)目為=6種，由題意知量子數(shù)為4的能級上的氫原子分別向量子數(shù)為3、2、1的能級上躍遷的氫原子數(shù)占總氫原子數(shù)的三分之一，產(chǎn)生總共產(chǎn)生1200個光子；

此時處于量子數(shù)為3的能級上的原子數(shù)目為：400個，處于n=3能級上的氫原子分別向量子數(shù)為2、1的能級上躍遷的氫原子數(shù)各占二分之一，產(chǎn)生400個光子；

此時處于量子數(shù)為2的能級上氫原子總共有：400+200=600個，氫原子向基態(tài)躍遷產(chǎn)生600個光子．所以此過程中發(fā)出的光子總數(shù)應該是1200+400+600=220013.(一定質量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過等溫膨脹到狀態(tài)B，然后經(jīng)過絕熱壓縮過程到狀態(tài)C，最后經(jīng)過等壓降溫過程回到狀態(tài)A.則狀態(tài)A的體積

(選填"大于"、“等于”或"小于")狀態(tài)C的體積；A到B過程中氣體吸收的熱量

(選填"大于"、"等于"或"小于")C到A過程中放出的熱量.參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某實驗小組利用如圖所示的裝置測量溫度：A是容積較大的玻璃泡，A中封有一定質量的空氣，B是一根與A連接的均勻細玻璃管（玻璃管的容積遠小于A的容積），管的下端插入水銀槽．當外界大氣壓p0=76cmHg，環(huán)境溫度t0=27℃時，管內水銀柱的高度h=46cm，在管壁外側與水銀面等高的位置標出對應的溫度，然后依次標出其它溫度刻線．（1）此測溫裝置中，h越大，相應的溫度讀數(shù)越

（選填“高”或“低”）；溫度刻線是

分布的（選填“均勻”或“不均勻”）．

（2）水銀柱高度h′=36cm處的溫度刻度值應為

℃．（3）若外界大氣壓強變?yōu)閜0′=77cmHg，讀出溫度為t℃，則實際溫度應修正為

℃．參考答案：（1）低；均勻．

（2）127

（3）t+1：解：（1）玻璃泡的容積較大，玻璃管很細，玻璃泡內氣體近似看成等容變化，氣體的壓強P=P0﹣h，h越大，P越小，由查理定律可知，溫度越低．h越大，溫度讀數(shù)越?。粴怏w發(fā)生等容變化，則P=KT，△P=K△T，而△P=△h，△T=△t，則△t與△h成線性關系，故刻度線的間距均勻；（2）由等容變化：知，h′=36cm處的溫度刻度值T′==400K=127℃（3）大氣壓強增大，水銀面向上移動，讀數(shù)變小，因為△h=△P，所以應從管內水銀面向下移動△h的刻度線讀數(shù)即t+1℃．故本題答案是：（1）低；均勻．

（2）127

（3）t+1【點評】：本題關鍵是要合理近似，挖掘隱含的條件．本題考查運用物理知識處理實際問題的能力15.在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，使質量為m＝1.00kg的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示．O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點中的三個點．已知打點計時器每隔0.02s打一個點，當?shù)氐闹亓铀俣葹間＝9.80m/s2，那么：(1)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應取圖中O點到________點來驗證機械能守恒定律；

(2)從O點到(1)問中所取的點，重物重力勢能的減少量ΔEp＝________J，動能增加量ΔEk＝________J(結果取三位有效數(shù)字)；參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（16分）如圖1所示，勻強磁場的磁感應強度B為0.5T.其方向垂直于傾角為30°的斜面向上。絕緣斜面上固定有形狀的光滑金屬導軌MPN（電阻忽略不計），MP和NP長度均為2.5m，MN連線水平，長為3m。以MN中點O為原點、OP為x軸建立一維坐標系Ox。一根粗細均勻的金屬桿CD，長度d為3m、質量m為1kg、電阻R為0.3Ω，在拉力F的作用下，從MN處以恒定的速度，在導軌上沿x軸正向運動（金屬桿與導軌接觸良好）。g取。（1）求金屬桿CD運動過程中產(chǎn)生產(chǎn)生的感應電動勢E及運動到處電勢差（2）推導金屬桿CD從MN處運動到P點過程中拉力F與位置坐標x的關系式，并在圖2中畫出F-x關系圖像（3）求金屬桿CD從MN處運動到P點的全過程產(chǎn)生的焦耳熱參考答案：（1），（2），圖像見解析（3）其中，帶入可得關系圖像如下圖所示（3）外力F所做的功WF等于F-x圖線下所圍的面積，即桿的重力勢能增加量△Ep

△Ep=故全過程產(chǎn)生的焦耳熱Q

Q=WF-△Ep=7.5J17.一列簡諧橫波沿直線向右傳播，Pl、P2為介質中相距4m的兩個點，Pl在左，P2在右，某一時刻P1．P2兩質點正好通過平衡位置，P1、P2之間只有一個波峰，此時P2點正向下運動，再經(jīng)過0.2秒，P2第一次返回到平衡位置，求該波的波速．參考答案：解：由題意可得P1、P2之間的可能波形如下圖所示：由