2021-2022學(xué)年安徽省滁州市仁和鄉(xiāng)中學(xué)高三物理模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年安徽省滁州市仁和鄉(xiāng)中學(xué)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.(單選題)如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球接觸彈簧并將彈簧壓縮至最低點(diǎn)（形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi)），然后又被彈起離開(kāi)彈簧，上升到一定高度后又下落，如此反復(fù)．通過(guò)安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出該過(guò)程中彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球、地球和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B．t2時(shí)刻小球的加速度為零C．t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能先增加后減少D．t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和在增加參考答案：B解：A、對(duì)于小球、地球和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．故A正確．B、C分析小球的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況：

小球先自由下落，與彈簧接觸后，彈簧被壓縮，在下降的過(guò)程中，彈力不斷變大，當(dāng)彈力小于重力時(shí)，物體加速下降，合力變小，加速度變小，故小球做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)加速度減為零時(shí)，速度達(dá)到最大；之后物體由于慣性繼續(xù)下降，彈力大于重力，合變?yōu)橄蛏锨也粩嘧兇?，加速度向上且不斷變大，故小球做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)；同理，上升過(guò)程，先做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減為零時(shí)，速度達(dá)到最大，之后做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)．t2時(shí)刻小球到達(dá)最低點(diǎn)，速度為零，但合力不為零，則其加速度不為零．t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，小球正上升，速度先增大后減小，動(dòng)能先增加后減少．故B錯(cuò)誤，C正確．D、根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得知：小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能總和保持不變，t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，小球在上升，彈簧的彈性勢(shì)能減小，則知小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和在增加．故D正確．本題選錯(cuò)誤的，故選B2.（多選題）如圖甲所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌連接一個(gè)平行板電容器C和電阻R，導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上且接觸良好，整個(gè)裝置放于垂直導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況如圖乙所示(圖示磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎?，MN始終保持靜止，則0～t2時(shí)間（

）A．電容器C的電荷量大小始終沒(méi)變

B．電容器C的a板先帶正電后帶負(fù)電C．MN所受安培力的大小始終沒(méi)變 D．MN所受安培力的方向先向右后向左參考答案：AD考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律，楞次定律，左手定則3.2012年6月18日，我國(guó)“神舟九號(hào)”與“天宮一號(hào)”成功實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接，如圖所示，圓形軌道Ⅰ為“天宮一號(hào)”運(yùn)行軌道，圓形軌道Ⅱ?yàn)椤吧裰劬盘?hào)”運(yùn)行軌道，在實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接前“神舟九號(hào)”要進(jìn)行多次變軌，則（

）A.“天宮一號(hào)”的運(yùn)行速率大于“神舟九號(hào)”在軌道Ⅱ上的運(yùn)行速率B.“神舟九號(hào)”變軌前的動(dòng)能比變軌后的動(dòng)能要大C.“神舟九號(hào)”變軌后機(jī)械能增大D.“天宮一號(hào)”的向心加速度大于“神舟九號(hào)”在軌道Ⅱ上的向心加速度參考答案：4.如圖所示，接在照明電路中的自耦變壓器的副線圈上通過(guò)輸電線接有三個(gè)燈泡、L2和L3，輸電線的等效電阻為R。當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向上移動(dòng)一段距離后，下列說(shuō)法正確的是

A．等效電阻R上消耗的功率變小

B．三個(gè)燈泡都變亮C．原線圈兩端的輸入電壓減小

D．原線圈中電流表示數(shù)減小參考答案：AD5.質(zhì)量為

1500kg的汽車在平直的

公路上運(yùn)動(dòng),v-t圖象如圖所示.由此可求

(

)

A.前25s內(nèi)汽車的平均速度

B.前10s內(nèi)汽車的加速度

C.前10s內(nèi)汽車所受的阻力

D.15～25s內(nèi)合外力對(duì)汽車所做的功參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在飛輪制造中有一個(gè)定重心的工序，該工序的目的是使飛輪的重心發(fā)生微小的位移，以使它準(zhǔn)確定位于輪軸上．如圖所示放置在豎直平面內(nèi)的一個(gè)質(zhì)量為M、半徑為R的金屬大飛輪．用力推動(dòng)一下飛輪，讓飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)若干周后停止．多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)飛輪邊緣上的標(biāo)記A總是停在圖示位置．根據(jù)以上情況，工人在輪緣邊上的某點(diǎn)E處，焊上質(zhì)量為m的少量金屬（不計(jì)焊錫質(zhì)量）后，再用力推動(dòng)飛輪，當(dāng)觀察到

的現(xiàn)象時(shí)，說(shuō)明飛輪的重心已調(diào)整到軸心上了．請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出E的位置；為使飛輪的重心回到軸心上，還可以采用其他的方法，如可以在輪緣邊上某處Q點(diǎn)，鉆下質(zhì)量為m/的少量金屬．則鉆下的質(zhì)量m/=

，并在圖上標(biāo)出Q點(diǎn)的位置．參考答案：

答案：A最終可以停留在任何位置

m

7.如圖所示，一輕桿上端可以繞固定的水平軸O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，輕桿下端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），開(kāi)始時(shí)輕桿豎直靜止?，F(xiàn)用力F＝mg垂直作用于輕桿的中點(diǎn)，使輕桿轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中保持力F與輕桿始終垂直，當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)過(guò)的角度θ＝_________時(shí)，F(xiàn)的功率最大。若從輕桿豎直靜止開(kāi)始，保持F＝mg，且F始終水平作用于輕桿的中點(diǎn)，則桿能轉(zhuǎn)過(guò)的最大角度θM＝_________。參考答案：30o，53o8.質(zhì)量為0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面向左運(yùn)動(dòng)，它們相碰后，甲球以速度8m/s被彈回，求此時(shí)乙球的速度大小為

m/s，方向

。參考答案：3.9，水平向左

9.兩顆人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行線速度之比是v1:v2=1:2，它們運(yùn)行的軌道半徑之比為_(kāi)_________；所在位置的重力加速度之比為_(kāi)_________。參考答案：4:1

1:16由萬(wàn)有引力提供向心力可得，解得，，將v1:v2=1:2代入即可解答。10.某單擺的擺長(zhǎng)為L(zhǎng)、擺球質(zhì)量為m，擺角為θ時(shí)單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期為T(mén)，擺動(dòng)時(shí)最大動(dòng)能為Ek。當(dāng)將擺球質(zhì)量變成2m，擺動(dòng)時(shí)擺角為θ，則單擺的最大動(dòng)能變?yōu)開(kāi)___________Ek；當(dāng)將擺球質(zhì)量變成2m，將擺長(zhǎng)變?yōu)?L，擺角變?yōu)棣?2時(shí)，單擺的周期為_(kāi)___________T。參考答案：2

11.(6分)如圖所示，一儲(chǔ)油圓桶，底面直徑與高均為d，當(dāng)桶內(nèi)無(wú)油時(shí)，從某點(diǎn)A恰好能看到桶底邊緣上得點(diǎn)B，當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，在A點(diǎn)沿A、B方向看去，看到桶底上的C點(diǎn)，C、B相距，由此可得油的折射率__________，光在油中的傳播速度=_________m/s。參考答案：

12.太空宇航員的航天服能保持與外界絕熱，為宇航員提供適宜的環(huán)境。若在地面上航天服內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0，體積為2L，溫度為T(mén)0，到達(dá)太空后由于外部氣壓降低，航天服急劇膨脹，內(nèi)部氣體體積增大為4L。所研究氣體視為理想氣體,則宇航員由地面到太空的過(guò)程中，若不采取任何措施，航天服內(nèi)氣體內(nèi)能

（選填“增大”、“減小”或“不變”）。為使航天服內(nèi)氣體保持恒溫，應(yīng)給內(nèi)部氣體

（選填“制冷”或“加熱”）。參考答案：減小

；

加熱13.一定質(zhì)量的氣體經(jīng)過(guò)如圖所示a→b、b→c、c→d三個(gè)過(guò)程，壓強(qiáng)持續(xù)增大的過(guò)程是

，溫度持續(xù)升高的過(guò)程是_______。參考答案：答案：c→d、b→c三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）小明測(cè)得家中高壓鍋出氣孔的直徑為4mm，壓在出氣孔上的安全閥的質(zhì)量為80g。通過(guò)計(jì)算并對(duì)照?qǐng)D像（如圖)說(shuō)明利用這種高壓鍋燒水時(shí)，最高溫度大約是多少？假若要把這種高壓鍋向西藏地區(qū)銷售，你認(rèn)為需要做哪方面的改進(jìn)，如何改進(jìn)？參考答案：大約為115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由圖像可得鍋內(nèi)最高溫度大約為115℃．若要把這種鍋向西藏地區(qū)銷售，由于西藏大氣壓較小，要使鍋內(nèi)最高溫度仍為115℃，鍋內(nèi)外壓強(qiáng)差變大，應(yīng)適當(dāng)提高鍋的承壓能力，并適當(dāng)增加安全閥的質(zhì)量。15.（8分）（1）美國(guó)科研人員正在研制一種新型鎳銅長(zhǎng)效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長(zhǎng)壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次β衰變成銅（Cu），同時(shí)釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為 。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生β衰變，放出一個(gè)速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個(gè)反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時(shí)釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動(dòng)能。求此衰變過(guò)程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計(jì)）。參考答案：解析：（1）；（2）設(shè)衰變后銅核的速度為v，由動(dòng)量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點(diǎn)評(píng)：本題考查了衰變方程、動(dòng)量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識(shí)點(diǎn)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，傳送帶與水平面夾角為370，在傳送帶的B端輕放一個(gè)小物體，物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，BA長(zhǎng)25米，求：以下兩種情況物體從B到A所用的時(shí)間.（tan370=3/4）（1）傳送帶不轉(zhuǎn)動(dòng)（2）傳送帶以v=10m/s的速度逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)(保留兩位有效數(shù)字)

參考答案：（1）傳送帶不轉(zhuǎn)動(dòng)

u<tanθ

物體加速下滑

由牛頓第二定律，得

ｍｇsinθ－μｍｇcosθ=ｍa2，

a2＝2m/s2ｓ＝（1／2）a2ｔ22

t2＝5s（2）傳送帶逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)

物體運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷兩個(gè)階段開(kāi)始階段受力分析如圖(a)所示

由牛頓第二定律，得ｍｇsinθ＋μｍｇcosθ=ｍa1，

a1=ｇsinθ＋μｇcosθ=10m/s2．

物體加速至與傳送帶速度相等時(shí)需要的時(shí)間為ｔ1＝ｖ／a1＝1s，

發(fā)生的位移為ｓ1＝（1／2）a1ｔ12＝5ｍ＜25ｍ，

物體加速到10m/s時(shí)仍未到達(dá)A點(diǎn)．

第二階段

受力分析如圖(b)所示，應(yīng)用牛頓第二定律，有

ｍｇsinθ－μｍｇcosθ＝ｍa2，

a2＝2m/s2．

設(shè)第二階段物體滑動(dòng)到A端的時(shí)間為t2，則LBA－ｓ＝ｖｔ2＋（1／2）a2ｔ22，

解得t2＝1.6s．故物體經(jīng)歷的總時(shí)間ｔ=t1＋t2=2.6s．

17.（8分）如圖所示，質(zhì)量為M的正方體空木箱放置在粗糙水平面上，空木箱對(duì)角線有一光滑軌道，軌道與水平方向夾角為450。軌道上有一質(zhì)量為m的物體沿軌道自由下滑，木箱始終靜止在水平面上，重力加速度大小為g，求：（1）軌道對(duì)物體的彈力大?。唬?）地面對(duì)木箱的摩擦力的大小和方向。參考答案：解：(1)以物體為研究對(duì)象，垂直軌道方向有（2分）解得軌道對(duì)物體的彈力大小為（1分）（2）以木箱為研究對(duì)象，受力如圖所示:由牛頓第三定律有

（1分）在水平方向上有

（2分）解得（1分），方向向左。（1分）18.如圖，水平地面和半圓軌道面均光滑，質(zhì)量為m的小車靜止在地面上，小車上表面與半徑為R的半圓軌道最低點(diǎn)P切線相平,質(zhì)量為mB的物體B靜止在P點(diǎn)。現(xiàn)有一質(zhì)量為mA的物體A以初速度v0滑上小車左端，當(dāng)A與小車共速時(shí)，小車還未與墻壁碰撞，小車與墻壁碰撞時(shí)即被粘在墻壁上，已知滑塊與小車表面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，mA=mB=m，物體A、B可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g。試求：（1）物體A與小車共速時(shí)的速度大??；（2）小車的最小長(zhǎng)度L；（3）當(dāng)物體A與B發(fā)生彈性碰撞后，欲使B碰后在圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)不脫離圓軌道，小車的長(zhǎng)度L應(yīng)在什么范圍內(nèi)。參考答案：解：（1）物體A在小車上面運(yùn)動(dòng)，把小車與物體A看做一系統(tǒng)，合外力為零，滿足動(dòng)量守恒，有：mAV0=(mA+mB)V共

且mA=mB=m

(3分)解得V共=

.(1分)(2)若物體A與小車達(dá)到共同速度時(shí)，恰好運(yùn)動(dòng)到小車的右端，此情況下小車的長(zhǎng)度是最小長(zhǎng)度，由系統(tǒng)動(dòng)能定理有：

解得小車的最小長(zhǎng)度L=

……………(1分)（3）假設(shè)物體A與小車達(dá)到共同速度時(shí)，距離小車右端為S，小車粘到墻壁上之后，物體A開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到P點(diǎn)是速度為Vt，由動(dòng)能定理得：得出：

………….(1分)（i）欲保證A能滑到P點(diǎn)，務(wù)必Vt≥0則≥0，得S≤

此情況下小車長(zhǎng)度

………….(1分)（ii）物體A運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)與B發(fā)生彈性碰撞，滿足動(dòng)量和動(dòng)能守恒守恒：mAVt=mAvA+mBVB

………….(1分)

………….(1分)

其中vA、VB為碰后A、B的速度，解得VA=0,VB=Vt

此后物體B沿著軌道做圓周運(yùn)動(dòng)，若滑塊恰能滑過(guò)圓的最高點(diǎn)，設(shè)滑至最高點(diǎn)的速度為VB0，臨界條件為：

……ks5u…（1分）根