2021-2022學(xué)年上海市中遠(yuǎn)實(shí)驗(yàn)學(xué)校高三物理模擬試卷含解析

2021-2022學(xué)年上海市中遠(yuǎn)實(shí)驗(yàn)學(xué)校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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）如圖1所示，在豎直方向分布均勻的磁場(chǎng)中水平放置一個(gè)金屬圓環(huán)，圓環(huán)所圍面積為0.1m2，圓環(huán)電阻為0.2．在第1s內(nèi)感應(yīng)電流I沿順時(shí)針方向．磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖2所示（其中在4~5s的時(shí)間段呈直線）．則(A)在0～5s時(shí)間段，感應(yīng)電流先減小再增大(B)感應(yīng)電流的方向，在0~2s時(shí)間段順時(shí)針，在2~5s時(shí)間段逆時(shí)針(C)感應(yīng)電流的方向，在0~4s時(shí)間段順時(shí)針，在4~5s時(shí)間段逆時(shí)針(D)在0～5s時(shí)間段，線圈最大發(fā)熱功率為5.0×10-4w參考答案：BD2.2012年4月30日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射了中圓軌道衛(wèi)星，其繞地球運(yùn)行的周期約為13小時(shí)。則該衛(wèi)星與另一顆質(zhì)量相同的地球同步軌道衛(wèi)星相比，有A.軌道半徑較大B.向心力相等C.動(dòng)能較大D.角速度較小參考答案：C3.如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率運(yùn)行．初速度大小為的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平面上的A處滑上傳送帶．若從小物塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí)，小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的圖像（以地面為參考系）如圖乙所示．已知．則…………（）

A．t2時(shí)刻，小物塊離A處的距離達(dá)到最大

B．t1時(shí)刻，小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大

C．t2-t3時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向向右

D．0-t2時(shí)間內(nèi)，小物塊受到摩擦力的大小和方向都不變參考答案：D4.常用的測(cè)溫儀器使用的元件可以是A．金屬熱電阻

B．紅外線敏感元件

C．光敏電阻

D．發(fā)光二極管參考答案：AB5.在“研究共點(diǎn)力的合成”實(shí)驗(yàn)中，可減小實(shí)驗(yàn)誤差的措施有（

）A.兩個(gè)分力F1、F2間夾角要盡量大些B.兩個(gè)分力F1、F2的大小要盡量大些C.拉橡皮筋時(shí)，橡皮筋、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近圖板，并且平行于圖板D.實(shí)驗(yàn)前，先把所用的兩個(gè)彈簧秤的鉤子相互鉤住，平放在桌子上，向相反方向拉動(dòng)，檢查讀數(shù)是否相同參考答案：BCD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.傳感器是自動(dòng)控制設(shè)備中不可缺少的元件，下圖是一種測(cè)定位移的電容式傳感器電路。在該電路中，閉合開關(guān)S一小段時(shí)間后，使工件（電介質(zhì)）緩慢向左移動(dòng)，則在工件移動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)電流表G的電流_________（填“方向由a至b”“方向由b至a”或“始終為零”）。參考答案：方向由a到b

7.核電池又叫“放射性同位素電池”，一個(gè)硬幣大小的核電池，就可以讓手機(jī)不充電使用5000年.燃料中钚（）是一種人造同位素，可通過(guò)下列反應(yīng)合成：2

氘核（）轟擊鈾（）生成镎（NP238）和兩個(gè)相同的粒子X，核反應(yīng)方程是；②镎（NP238）放出一個(gè)粒子Y后轉(zhuǎn)變成钚（），核反應(yīng)方程是+．則X粒子的符號(hào)為

；Y粒子的符號(hào)為

．參考答案：；8.用力傳感器“研究有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡”．（1）安裝力矩盤后，需要做一些檢查，寫出其中一項(xiàng)檢查措施并說(shuō)明該措施的檢查目的

．（2）將力傳感器安裝在橫桿上，通過(guò)細(xì)線連接到力矩盤．盤面上畫有等間距的同心圓．實(shí)驗(yàn)操作和器材使用均無(wú)誤．在懸掛點(diǎn)A掛上一個(gè)鉤碼后，傳感器讀數(shù)為0.75N．在懸掛點(diǎn)B再掛上一個(gè)相同鉤碼后，力矩盤仍維持原狀位置，則力傳感器讀數(shù)應(yīng)接近

N．參考答案：、（1）如“檢查力矩盤的重心是否在轉(zhuǎn)軸處，使力矩盤重力力矩為零”；“力矩盤是否在豎直平面內(nèi)，使各力力矩在同一平面內(nèi)”等

（2分）

（2）19.自行車的設(shè)計(jì)蘊(yùn)含了許多物理知識(shí)，利用所學(xué)知識(shí)完成下表自行車的設(shè)計(jì)目的（從物理知識(shí)角度）車架用鋁合金、鈦合金代替鋼架減輕車重車胎變寬

自行車后輪外胎上的花紋

參考答案：減小壓強(qiáng)（提高穩(wěn)定性）；增大摩擦（防止打滑；排水）解析：車胎變寬能夠增大輪胎與地面的接觸面積，提高穩(wěn)定性，減小壓強(qiáng)，有利于行車安全；自行車后輪外胎上的花紋，增大摩擦，防止打滑。10.如圖所示，有一塊無(wú)限大的原來(lái)不帶電的金屬平板MN，現(xiàn)將一個(gè)帶電量為+Q的點(diǎn)電荷放置于板右側(cè)的A點(diǎn)，并使金屬板接地。已知A點(diǎn)離金屬板MN的距離為d，C點(diǎn)在A點(diǎn)和板MN之間，AC⊥MN，且AC長(zhǎng)恰為。金屬平板與電量為+Q的點(diǎn)電荷之間的空間電場(chǎng)分布可類比______________（選填“等量同種電荷”、“等量異種電荷”）之間的電場(chǎng)分布；在C點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度EC=______________。參考答案：（1）等量異種電荷

(2)11.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖甲所示為實(shí)驗(yàn)裝置的簡(jiǎn)圖。(交流電的頻率為50Hz)（1）如圖乙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為__

______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60請(qǐng)?jiān)谌鐖D12所示的坐標(biāo)紙中畫出圖線，并由圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是______________________。參考答案：12.如圖，光滑絕緣細(xì)管與水平面成30°角，在管的上方P點(diǎn)固定一個(gè)點(diǎn)電荷+Q，P點(diǎn)與細(xì)管在同一豎直平面內(nèi)，管的頂端A與P點(diǎn)連線水平，PB⊥AC，AB=BC=15cm，B是AC的中點(diǎn)．電荷量為+q的小球（小球直徑略小于細(xì)管內(nèi)徑）從管中A處以速度v=1m/s開始沿管向下運(yùn)動(dòng)，在A處時(shí)小球的加速度為a=4m/s2．則小球運(yùn)動(dòng)到C處速度大小為2m/s，加速度大小為6m/s2．參考答案：考點(diǎn)：電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；牛頓第二定律．專題：電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．分析：（1）從A到C的過(guò)程中，因AC兩點(diǎn)處于同一等勢(shì)面上，故電場(chǎng)力做功為零，只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理即可求的速度；（2）根據(jù)受力分析，利用牛頓第二定律即可求的加速度解答：解：（1）根據(jù)動(dòng)能定理可得mg代入數(shù)據(jù)解得vC=2m/s（2）在A處時(shí)小球的加速度為a，對(duì)A點(diǎn)受力分析，電場(chǎng)力、重力與支持力，由力的合成法則可知，合外力由重力與電場(chǎng)力沿著細(xì)管方向的分力之和提供的；當(dāng)在C處時(shí)，小球仍受到重力、電場(chǎng)力與支持力，合外力是由重力與電場(chǎng)力沿著細(xì)管方向的分力之差提供的，即為a′=g﹣a=10﹣4m/s2=6m/s2．故答案為：2；6點(diǎn)評(píng)：考查點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式，掌握矢量的合成法則，利用動(dòng)能定理求解，理解牛頓第二定律與力的平行四邊形定則的綜合應(yīng)用13.為了測(cè)量?jī)蓮埣堉g的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，在木塊A和木板B上貼上待測(cè)的紙，將木板B固定在水平桌面上，沙桶通過(guò)細(xì)線與木塊A相連。(1)調(diào)節(jié)沙桶中沙的多少，使木塊A勻速向左運(yùn)動(dòng)。測(cè)出沙桶和沙的總質(zhì)量為m以及貼紙木塊A的質(zhì)量M，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

；(2)在實(shí)際操作中，發(fā)現(xiàn)要保證木塊A做勻速運(yùn)動(dòng)比較困難，有同學(xué)對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)：實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，木塊A的右端接在力傳感器上(傳感器與計(jì)算機(jī)相連接，從計(jì)算機(jī)上可讀出對(duì)木塊的拉力)，使木板B向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量為M的木塊A能夠保持靜止。若木板B向左勻速拉動(dòng)時(shí)，傳感器的讀數(shù)為F1，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

；當(dāng)木板B向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器的讀數(shù)為F2，則有F2

F1(填“>”、“=”或“<”)；參考答案：m/M

F1/Mg

=（1）木塊A勻速向左運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得，解得。（2）質(zhì)量為M的木塊A能夠保持靜止，說(shuō)明木塊受到的摩擦力和傳感器對(duì)物塊的拉力是一對(duì)平衡力。不管木板B向左如何拉動(dòng)，傳感器的拉力都跟AB之間的摩擦力大小相等，方向相反，即=F2。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.螺線管通電后，小磁針靜止時(shí)指向如圖所示，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出通電螺線管的N、S極，并標(biāo)出電源的正、負(fù)極。參考答案：N、S極1分電源+、-極15.“水立方”國(guó)家游泳中心是北京為2008年夏季奧運(yùn)會(huì)修建的主游泳館．水立方游泳館共有8條泳道的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)比賽用游泳池，游泳池長(zhǎng)50m、寬25m、水深3m．設(shè)水的摩爾質(zhì)量為M＝1.8×10-2kg／mol，試估算該游泳池中水分子數(shù)．參考答案：1.3×1032個(gè)解：游泳池中水的質(zhì)量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質(zhì)的量為；所含的水分子數(shù)為個(gè)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一工件置于水平地面上，其AB段為一半徑R=1.0m的光滑圓弧軌道，BC段為一長(zhǎng)度L=0.5m的粗糙水平軌道，二者相切于B點(diǎn)，整個(gè)軌道位于同一豎直平面內(nèi)，P點(diǎn)為圓弧軌道上的一個(gè)確定點(diǎn)．一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，其質(zhì)量m=0.2kg，與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.4．工件質(zhì)量M=0.8kg，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.1．（取g=10m/s2）（1）若工件固定，將物塊由P點(diǎn)無(wú)初速度釋放，滑至C點(diǎn)時(shí)恰好靜止，求P、C兩點(diǎn)間的高度差h．（2）若將一水平恒力F作用于工件，使物塊在P點(diǎn)與工件保持相對(duì)靜止，一起向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．①求F的大小．②當(dāng)速度v=5m/s時(shí)，使工件立刻停止運(yùn)動(dòng)（即不考慮減速的時(shí)間和位移），物塊飛離圓弧軌道落至BC段，求物塊的落點(diǎn)與B點(diǎn)間的距離．參考答案：解（1）物塊從P點(diǎn)下滑經(jīng)B點(diǎn)至C點(diǎn)的整個(gè)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理得：mgh﹣μ1mgL=0代入數(shù)據(jù)得：h=0.2m…①（2）①設(shè)物塊的加速度大小為a，P點(diǎn)與圓心的連線與豎直方向間的夾角為θ，由幾何關(guān)系可得cosθ=…②根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)物體有mgtanθ=ma…③對(duì)工件和物體整體有F﹣μ2（M+m）g=（M+m）a…④聯(lián)立①②③④式，代入數(shù)據(jù)得F=8.5N…⑤②設(shè)物體平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，水平位移為x1，物塊落點(diǎn)與B間的距離為x2，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得h=…⑥x1=vt…⑦x2=x1﹣Rsinθ…⑧聯(lián)立①②⑥⑦⑧式，代入數(shù)據(jù)得x2=0.4m答：（1）P、C兩點(diǎn)間的高度差是0.2m；（2）F的大小是8.5N；（3）物塊的落點(diǎn)與B點(diǎn)間的距離是0.4m．【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的應(yīng)用；平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）物塊從P點(diǎn)下滑經(jīng)B點(diǎn)至C點(diǎn)的整個(gè)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理求解（2）對(duì)物體、工件和物體整體分析，根據(jù)牛頓第二定律求解（3）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和幾何關(guān)系求解．17.如圖所示，離子發(fā)生器發(fā)射一束質(zhì)量為m，電荷量為+q的離子，從靜止經(jīng)PQ兩板間的加速電壓加速后，以初速度v0再?gòu)腶點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入一勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，abcd所圍成的正方形區(qū)域是該勻強(qiáng)電場(chǎng)的邊界，已知正方形的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向與ad邊平行且由a指向d．（1）求加速電壓U0；（2）若離子恰從c點(diǎn)飛離電場(chǎng)，求ac兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uac；（3）若離子從abcd邊界上某點(diǎn)飛出時(shí)的動(dòng)能為mv02，求此時(shí)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E．參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．版權(quán)所有專題：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析：（1）對(duì)直線加速過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理列式求解即可；（2）粒子做類似平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式列式求解即可；（3）粒子做類似平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的分速度公式和分位移公式列式，再結(jié)合動(dòng)能定理列式，最后聯(lián)立求解即可．解答：解：（1）對(duì)直線加速過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理，有：解得：（2）設(shè)此時(shí)場(chǎng)強(qiáng)大小為EC，則：ab方向，有：L=v0tad方向，有：L=又Uac=EL，解得：Uac=（3）根據(jù)Ek=m可知，離子射出電場(chǎng)時(shí)的速度v=v0，方向與ab所在直線的夾角為45°，即vx=vy，根據(jù)x=vxt，v=可得x=2y，則離子應(yīng)該從bc邊上的某點(diǎn)飛出．a(chǎn)b方向，有：L=v0tad方向，有：y=解得：y=根據(jù)動(dòng)能定理，有：Eqy=m﹣解得：E=答：（1）加速電壓U0為；（2）ac兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uac為；（3）此時(shí)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E為．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是明確粒子的運(yùn)動(dòng)是類似平拋運(yùn)動(dòng)，然后根據(jù)類似平拋運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)公式列式求解，不難．18.一個(gè)半徑為R、半球形的光滑碗固定不動(dòng)．碗口處于水平面內(nèi)．（1）若將小球靜止從碗口內(nèi)側(cè)釋放，運(yùn)動(dòng)中能達(dá)到的最大速度為多少？（2）若將質(zhì)量m的小球靜止從碗口內(nèi)側(cè)釋放，從釋放開始計(jì)時(shí)，t時(shí)間內(nèi)重力的平均功率，小球尚未到達(dá)碗底，則t時(shí)間末小球的瞬時(shí)速度為多少？（3）求在上問(wèn)中t時(shí)間末小球重力的瞬時(shí)功率為多少？（4）如圖所示，若將小球以沿球面的水平初速度v0從碗口內(nèi)側(cè)釋放，小球會(huì)逐漸轉(zhuǎn)動(dòng)著下落．在運(yùn)動(dòng)到任意位置A時(shí)，將速度沿水平方向和沿圖中圓弧虛線的切線向下分解，則水平分速度滿足vx=（θ為小球與球心O點(diǎn)連線和水平面的夾角）．某次釋放后，θ=30°時(shí)小球速度最大．求釋放初速度v0（用g、R表示）．參考答案：考點(diǎn)： 機(jī)械能守恒定律；功率、平均功率和瞬時(shí)功率．專題： 機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析： （1）由機(jī)械能守恒定律即可求解速度；（2）根據(jù)平均功率求出高度，再由機(jī)械能守恒定律即可求解；（3）豎直方向瞬時(shí)功率Pt=mgvy，再根據(jù)幾何關(guān)系即可求解；（4）速度最大處即為其軌跡的最低點(diǎn)，此處小球無(wú)沿球面向下的速度分量，再根據(jù)動(dòng)能定理列式即可求解．解答： 解：（1）由機(jī)械能守恒定律有：

解得：（