湖南省邵陽市高坪鎮(zhèn)中學(xué)2021年高三物理模擬試卷含解析

湖南省邵陽市高坪鎮(zhèn)中學(xué)2021年高三物理模擬試卷含解析一、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(xiàng)符合題意1.（單選）用絲綢摩擦過的玻璃棒接觸已帶電的驗(yàn)電器，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器的金屬箔片合攏后又重新張開，表明A．驗(yàn)電器原來帶正電，且電量大于玻璃棒所帶的電量B．驗(yàn)電器原來帶正電，且電量小于玻璃棒所帶的電量C．驗(yàn)電器原來帶負(fù)電，且電量大于玻璃棒所帶的電量D．驗(yàn)電器原來帶負(fù)電，且電量小于玻璃棒所帶的電量參考答案：D2.（多選）輕質(zhì)彈簧豎直放在地面上，物塊P的質(zhì)量為m，與彈簧連在一起保持靜止。現(xiàn)用豎直向上的恒力F使P向上加速運(yùn)動一小段距離L時，速度為v，下列說法中正確的是A．重力做的功是mgLB．合外力做的功是C．合外力做的功是FL－mgLD．彈簧彈力做的功為mgL－FL＋參考答案：BD3.如圖所示，虛線表示某電場中的四個等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相等．一不計重力的帶負(fù)電的粒子從右側(cè)垂直等勢面Φ4向左進(jìn)入電場，運(yùn)動軌跡與等勢面分別交于a、b、c三點(diǎn)，則可以判斷（）A．Φ1＞Φ2＞Φ3＞Φ4B．粒子的運(yùn)動軌跡和Φ2等勢面可能垂直C．Φ4等勢面上各點(diǎn)場強(qiáng)處處相等D．該區(qū)域可能是等量異種點(diǎn)電荷形成的電場參考答案：D【考點(diǎn)】等勢面；電場強(qiáng)度．【分析】質(zhì)點(diǎn)只受電場力作用，根據(jù)運(yùn)動軌跡可知電場力指向運(yùn)動軌跡的內(nèi)側(cè)即斜向左上方，由于質(zhì)點(diǎn)帶負(fù)電，因此電場線方向也指向右下方；電勢能變化可以通過電場力做功情況判斷；電場線和等勢線垂直，且等勢線密的地方電場線密，電場場強(qiáng)大．【解答】解：A、電荷所受電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，由于電荷帶負(fù)電，因此電場線指向左上方，沿電場線電勢降低，由圖一可知，因此Φ1＜Φ2＜Φ3＜Φ4，故A錯誤；B、由圖一可知，負(fù)電荷做曲線運(yùn)動，所以粒子的運(yùn)動軌跡和φ4等勢面可能垂直，與Φ2等勢面不可能垂直，故B錯誤；C、電場線的疏密表示電場的強(qiáng)弱，由圖二可知φ4等勢面上各點(diǎn)場強(qiáng)不是處處相等，故C錯誤；D、由圖可知，該電場的上下是對稱的，該區(qū)域可能是點(diǎn)電荷和無限大金屬平板形成的電場，也可能是等量異種點(diǎn)電荷的電場，故D正確故選：D．4.用一束紫光照射某金屬時不能發(fā)生光電效應(yīng)，若要使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，可采取的措施是A．增大該紫光的強(qiáng)度

B．延長該紫光的照射時間C．改用頻率更高的電磁波照射 D．改用波長更長的光照射參考答案：C較易?？疾楣怆娦?yīng)的規(guī)律。要求知道光的能量有光的頻率決定?？疾椋豪斫饽芰?。根據(jù)研究對象及運(yùn)動（變化）的特點(diǎn)，正確選用物理量、物理規(guī)律描述其物理狀態(tài)、物理過程。5.2018年6月14日11時06分，探月工程嫦娥四號任務(wù)“鵲橋”中繼星成為世界首顆成功進(jìn)入地月拉格朗日L2點(diǎn)的Halo使命軌道的衛(wèi)星，為地月信息聯(lián)通搭建“天橋”。如圖所示，該L2點(diǎn)位于地球與月球連線的延長線上，“鵲橋”位于該點(diǎn)，在幾乎不消耗燃料的情況下與月球同步繞地球做圓周運(yùn)動，已知地球、月球和“鵲橋”的質(zhì)量分別為Me、Mm、m，地球和月球之間的平均距離為R，L2點(diǎn)離月球的距離為x，則A.“鵲橋”的線速度小于月球的線速度B.“鵲橋”的向心加速度小于月球的向心加速度C.x滿足D.參考答案：C【詳解】線速度v＝ωR，中繼星繞地球轉(zhuǎn)動的半徑比月球繞地球的半徑大，“鵲橋”中繼星繞地球轉(zhuǎn)動的線速度比月球繞地球轉(zhuǎn)動的線速度大，故A錯誤；向心加速度a＝ω2R，“鵲橋”中繼星繞地球轉(zhuǎn)動的向心加速度比月球繞地球轉(zhuǎn)動的向心加速度大，故B錯誤；中繼衛(wèi)星的向心力由月球和地球引力的合力提供，則有，對月球而言則有，兩式聯(lián)立可解得，故C正確，D錯誤；故選C。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，一個三棱鏡的截面為等腰直角ABC，∠A為直角．此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊，進(jìn)入棱鏡后直接射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射．該棱鏡材料的折射率為_________(填入正確選項(xiàng)前的字母)．

A．

B．

C．

D．參考答案：D7.（4分）一帶電量為q的小圓環(huán)A，可沿著長為2的光滑絕緣固定的細(xì)桿在豎直方向運(yùn)動，小圓環(huán)直徑遠(yuǎn)小于。桿的下端固定一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球B。平衡時，小圓環(huán)A恰好懸于細(xì)桿的正中間，如圖所示。這時桿對B小球的拉力為___________；若取B小球位置重力勢能為零，當(dāng)設(shè)法使B小球所帶的電瞬間消失，則此后經(jīng)過時間_____________A小環(huán)的動能恰等于其重力勢能。（一切阻力均不計，靜電力恒量用k表示）。參考答案：；8.（2分）

射線的穿透能力最弱，

射線的穿透能力最強(qiáng)。參考答案：α，γ9.為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)用鐵架臺將長板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計時器、米尺、鐵架臺等，在長木板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn)，B點(diǎn)處放置光電門（圖中未畫出），用于記錄窄片通過光電門時的擋光時間，該同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）用游標(biāo)尺測量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測量長木板上A、B兩點(diǎn)間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點(diǎn)由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測得木塊經(jīng)過光電門時的檔光時間為，算出木塊經(jīng)B點(diǎn)時的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測量和算出的物理量可以得出木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)的表達(dá)式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：(1)d=_12.50_____mm，。（2）v=____5__m/s，（3）μ=______

_（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）10.如圖，足夠長的粗糙絕緣斜面與水平面成θ=37°放置，在斜面上虛線aa′和bb′與斜面底邊平行，在aa′b′b圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T；現(xiàn)有一質(zhì)量為m=10g、總電阻為R=1Ω、邊長d=0.1m的正方形金屬線圈MNPQ，讓PQ邊與斜面底邊平行，從斜面上端靜止釋放，線圈剛好勻速穿過磁場．已知線圈與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，則線圈釋放時，PQ邊到bb′的距離為1m；整個線圈穿過磁場的過程中，線圈上產(chǎn)生的焦耳熱為4×10﹣3J．參考答案：考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；焦耳定律．專題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：線圈勻速穿過磁場，受力平衡，根據(jù)平衡條件列式求解；根據(jù)安培力公式F安=BId、E=Bvd、I=得到安培力與速度的關(guān)系式，即可求得速度，從而得出距離，線圈上產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做功．解答：解：對線圈受力分析，根據(jù)平衡條件得：F安+μmgcosθ=mgsinθ代入數(shù)據(jù)解得：F安=mgsinθ﹣μmgcosθ=（0.01×10×0.6﹣0.5×0.01×10×0.8）N=2×10﹣2N；

F安=BId、E=Bvd、I=解得：F安=代入數(shù)據(jù)解得：v==m/s=2m/s線圈進(jìn)入磁場前做勻加速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律得：

a==gsinθ﹣μgcosθ=（10×0.6﹣0.5×10×0.80）m/s2=2m/s2線圈釋放時，PQ邊到bb的距離L==m=1m；由于線圈剛好勻速穿過磁場，則磁場寬度等于d=0.1m，

Q=W安=F安?2d代入數(shù)據(jù)解得：Q=2×10﹣2×2×0.1J=4×10﹣3J；故答案：1

4×10﹣3點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵是推導(dǎo)安培力與速度的關(guān)系式，求熱量時，要注意線框進(jìn)入和穿出磁場兩個過程都要產(chǎn)生焦耳熱．11.沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧波，t=0時刻的波形圖如圖所示，已知波速為10m/s，質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置為x=17m，P點(diǎn)振動頻率為__________Hz，則P點(diǎn)至少再經(jīng)__________s可達(dá)波峰。參考答案：0.5Hz

1.3s12.在白熾燈照射下，從用手指捏緊的兩塊玻璃板的表面能看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象；通過兩根并在一起的鉛筆狹縫去觀察發(fā)光的白熾燈，也會看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象。參考答案：干涉、衍射13.如圖所示為研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)電路，利用此裝置也可以進(jìn)行普朗克常量的測量。只要將圖中電源反接，用已知頻率ν1、ν2的兩種色光分別照射光電管，調(diào)節(jié)滑動變阻器……已知電子電量為e，要能求得普朗克常量h，實(shí)驗(yàn)中需要測量的物理量是

；計算普朗克常量的關(guān)系式h=

(用上面的物理量表示)。參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）打點(diǎn)計時器是利用

電源進(jìn)行的

儀器，若電源頻率為50HZ則它們每隔

秒打一個點(diǎn)，每5個間距對應(yīng)的時間為

秒，其中電磁打點(diǎn)計時器所用電壓為

伏，電火花打點(diǎn)計時器所用電壓為

伏。參考答案：交流，計時，0.02，0.1，4-6V，220V15.硅光電池是太陽能電池的一種，某同學(xué)為了測定該電池的電動勢和內(nèi)電阻，設(shè)計了如圖甲所示電路。圖中與A1串聯(lián)的定值電阻的阻值為R0，電流表視為理想電表，在一定強(qiáng)度的光照下進(jìn)行下述實(shí)驗(yàn)（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）①閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出電流表A1、A2的值I1、I2。為了作出此電池的U－I曲線，需要計算出電路的路端電壓U，則U＝_________（用題中所給字母表示）②根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出該硅光電池的U－I圖象如圖乙所示，該電池的電動勢E=______V，在流過電流表A2的電流小于200mA的情況下，此電池的內(nèi)阻r＝______Ω；③若將該硅光電池兩端接上阻值為6Ω的電阻，此時對應(yīng)的電池內(nèi)阻r＝_______Ω。參考答案：①

I1R0

②

2.9

；4.0

③5.6

從該硅光電池的U－I圖象可知電動勢為2.9V，由（0mA,2.9V）與（200mA,2.1V）兩點(diǎn)的此電池的內(nèi)阻為4.0Ω。從該硅光電池的U－I圖象與電阻為6.0Ω的導(dǎo)體的伏安特性曲線的交點(diǎn)可求出此時對應(yīng)的電池內(nèi)阻四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（6分）天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了太陽系外的一顆行星．這顆行星的體積是地球的5.0倍，質(zhì)量足地球的25倍，已知某一近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的周期約為1.4小時，引力常量，由此估算該行星的平均密度。(計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)參考答案：解析：17.如圖所示，一束光線以60°的入射角射到一水平放置的平面鏡上，反射后在正上方與平面鏡平行的光屏上留下一光點(diǎn)A?，F(xiàn)將一塊上下兩面平行的透明體平放在平面鏡上，如圖中虛線所示，則進(jìn)入透明體的光線經(jīng)平面境反射后再從透明體的上表面射出，打在光屏上的光點(diǎn)P′與原來相比向左平移了3．46cm，已知透明體對光的折射率為。①透明體的厚度為多大？

②光在透明體里運(yùn)動的時間多長？

參考答案：①由sinα=nsinβ

，得β=30°（2分）設(shè)透明體的厚度為d，由題意及光路有2dtan60°—2dtan30°=△s解得d=1．5cm

②光在透明體里運(yùn)動的速度v=

光在透明體里運(yùn)動的路程∴光在透明體里運(yùn)動時間s=2×10－10s

18.（12分）一水平放置的圓盤繞豎直固定軸轉(zhuǎn)動，在圓盤上沿半徑開有一條寬度為2mm的均勻狹縫。將激光器與傳感器上下對準(zhǔn)，使二者間連線與轉(zhuǎn)軸平行，分別置于圓盤的上下兩側(cè)，且可以同步地沿圓盤半徑方向勻速移動，激光器連續(xù)向下發(fā)射激光束．在圓盤轉(zhuǎn)動過程中，當(dāng)狹縫經(jīng)過激光器與傳感器之間時，傳感器接收到一個激光信號，并將其輸入計算機(jī)，經(jīng)處理后畫出相應(yīng)圖線。圖（a）為該裝置示意圖，圖（b）為所接收的光信號隨時間變化的圖線，橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示接收到的激光信號強(qiáng)度，圖中Δt1=1．0×10-3s，Δt2=0.8×10-3s。

（1）利用圖(b)中的數(shù)據(jù)求1s時圓盤轉(zhuǎn)動的角速度；（2）說明激光器和傳感器沿半徑移動的方向；（3）求圖(b)中第三個激光信號的寬度Δt3。參考答案：解析：(1)由圖線讀得，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動周期T＝0.8s

①角速度

②(2)激光器和探測器沿半徑由中心向邊緣移動(理由為：由于脈沖寬度在逐漸變窄，表