山西省大同市豪洋中學(xué)2021年高三物理模擬試題含解析

山西省大同市豪洋中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.科學(xué)家在“哥倫比亞”號航天飛機上進行了一次在微重力條件（即失重狀態(tài)）下制造泡沫金屬的實驗。把鋰、鋁、鈦等輕金屬放在一個石英瓶內(nèi)，用太陽能將這些金屬熔化成液體，然后在熔化的金屬中充進氫氣，使金屬內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡，金屬冷凝后就形成到處是微孔的泡沫金屬。下列說法中正確的是

（

）

A．失重條件下液態(tài)金屬呈現(xiàn)球狀是由于液體表面分子間存在引力作用B．失重條件下充入金屬液體的氣體氣泡不能無限地膨脹是因為液體表面張力的約束C．在金屬液體冷凝過程中，氣泡收縮變小，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增大D．泡沫金屬物理性質(zhì)各向同性，說明它是非晶體參考答案：BAB、分子之間同時存在引力和斥力，當r＞r0時，分子力表現(xiàn)為引力，r＜r0時分子力表現(xiàn)為斥力，分子間總是同時存在引力和斥力，失重條件下液態(tài)金屬呈球狀是由于液體表面分子間存在表面張力的結(jié)果，故A錯誤B正確；C、在金屬液體冷凝過程中，氣泡收縮變小，外界對氣體做功，同時溫度降低，放出熱量，氣體內(nèi)能降低，故C錯誤；D、泡沫金屬物理性質(zhì)雖然各向同性，但是為晶體，各向同性并非為晶體和非晶體的區(qū)別，故D錯誤。故選B。2.如圖，一輕彈簧左端固定在長木塊M的左端，右端與小木塊m連接，且m、M及M與地面間接觸光滑。開始時，m和M均靜止，現(xiàn)同時對m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2。在兩物體開始運動以后的整個運動過程中，對m、M和彈簧組成的系統(tǒng)（整個過程中彈簧形變不超過其彈性限度），正確的說法是(

)A．由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機械能守恒B．F1、F2分別對m、M做正功，故系統(tǒng)機械能不斷增加C．當彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時，系統(tǒng)機械能最大D．系統(tǒng)機械能最大時，兩物體動能都為零參考答案：D3.（多選）小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線。則下列說法中正確的是A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大B．對應(yīng)P點，小燈泡的電阻為R＝C．對應(yīng)P點，小燈泡的電阻為R＝D．對應(yīng)P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積參考答案：ABD4.如圖為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t＝0時的波形圖，當Q點在t＝0時的振動狀態(tài)傳到P點時，則()A．1cm＜x＜3cm范圍內(nèi)的質(zhì)點正在向y軸的負方向運動B．Q處的質(zhì)點此時的加速度沿y軸的正方向C．Q處的質(zhì)點此時正在波峰位置D．Q處的質(zhì)點此時運動到P處參考答案：B5.（單選）把一個重為G的物體，用一個水平的推力F=kt（k為正的常數(shù)，t為時間）壓在豎直的足夠高的平整的墻上，如圖所示，從t=0開始計時，物體從靜止開始運動，關(guān)于此后物體的動能Ek、重力勢能Ep、機械能E隨著物體位移x變化圖像定性來說可能正確的有參考答案：D

解析：A、水平的推力F=kt，不斷變大，物體水平方向受推力和支持力，豎直方向受重力和滑動摩擦力，滑動摩擦力不斷變大，故物體先加速下滑后減速下滑，即動能先增加后減小；但合力為mg-μkt，是變力，故動能與位移間不是線性關(guān)系，故A錯誤；B、重力做正功，故重力勢能不斷減小，故B錯誤；C、D、由于克服滑動摩擦力做功，機械能不斷減小，故C錯誤，D正確；故選D．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一質(zhì)點作自由落體運動，落地速度大小為8m/s則它是從

m高處開始下落的，下落時間為---------

s參考答案：3.2、0.87.（2008?上海模擬）已知某物質(zhì)摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該物質(zhì)的分子質(zhì)量為

，單位體積的分子數(shù)為

．參考答案：；NA解：每個分子的質(zhì)量m=．單位體積的質(zhì)量等于單位體積乘以密度，質(zhì)量除以摩爾質(zhì)量等于摩爾數(shù)，所以單位體積所含的分子數(shù)n=NA；8.（6分）如圖所示，一根長為L、質(zhì)量大于100kg的木頭，其重心O在離粗端的地方。甲、乙兩人同時扛起木頭的一端將其抬起。此后丙又在兩人之間用力向上扛，由于丙的參與，甲的負擔減輕了75N，乙的負擔減輕了150N。可知丙是在距甲

處用

N的力向上扛。

參考答案：；25N9.如圖所示，兩條平行金屬導(dǎo)軌ab、cd置于磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中，兩導(dǎo)軌間的距離l=0.6m，導(dǎo)軌間連有電阻R。金屬桿MN垂直置于導(dǎo)軌上，且與軌道接觸良好，現(xiàn)使金屬桿MN沿兩條導(dǎo)軌向右勻速運動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為3V。由此可知，金屬桿MN滑動的速度大小為 m/s；通過電阻R的電流方向為

（填“aRc”或“cRa”）。

參考答案：10；cRa10.(3-4模塊)(3分)一列向右傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖所示。波速大小為0.6m/s，P質(zhì)點的橫坐標x=0.96m。波源O點剛開始振動時的振動方向__▲___(填“y軸正方向”或“y軸負方向”)，波的周期為___▲___s。從圖中狀態(tài)為開始時刻，質(zhì)點P經(jīng)過__▲__s時間第二次達到波峰。參考答案：答案：y的負方向(1分)、0.4(1分)、1.9(1分)11.一小球從樓頂邊沿處自由下落，在到達地面前最后1s內(nèi)通過的位移是樓高的，則樓高是

.參考答案：12.某種物質(zhì)分子間作用力表達式，則該物質(zhì)固體分子間的平均距離大約為

；液體表面層的分子間的距離比

（填“大”或“小“）。參考答案：⑵

大分子之間的作用力等于0時，由，所以：，故，液體表面層分子之間表現(xiàn)為引力，故分子間距離大于平衡距離。13.如圖所示，一輕桿上端可以繞固定的水平軸O無摩擦轉(zhuǎn)動，輕桿下端固定一個質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點），開始時輕桿豎直靜止?，F(xiàn)用力F＝mg垂直作用于輕桿的中點，使輕桿轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中保持力F與輕桿始終垂直，當輕桿轉(zhuǎn)過的角度θ＝_________時，F(xiàn)的功率最大。若從輕桿豎直靜止開始，保持F＝mg，且F始終水平作用于輕桿的中點，則桿能轉(zhuǎn)過的最大角度θM＝_________。參考答案：30o，53o三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(實驗)（2014秋?汶上縣校級月考）某測摩托車在水泥路面上行駛時所受的牽引力，設(shè)計了下述實驗：將輸液用的500ml玻璃瓶裝適量水后，連同輸液管一起綁在摩托車上，調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度，剛好每隔1.0s滴一滴，該同學(xué)騎摩托車，先使之加速到某一速度，然后熄火，讓摩托車沿直線滑行，如圖是某次實驗中水泥路面上的部分水滴（左側(cè)是起點）．根據(jù)該同學(xué)的實驗結(jié)果可估算（g=10m/s2）（如圖長度單位：m）（1）騎摩托車行駛至D點時的速度大小為14.5m/s；（2）騎摩托車加速時的加速度大小為4.0m/s2．參考答案：14.5，4.0解：（1）根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，得：vD===14.5m/s（2）已知前四段位移，根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，即小車運動的加速度計算表達式為：a===4.0m/s2故答案為：14.5，4.015.如圖1所示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E、F、G為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點的時間間隔T＝0.1s.圖1(1)在如圖2所示的坐標系中作出小車的vt圖線．圖2(2)將圖線延長與縱軸相交，交點的速度大小是______cm/s，此速度的物理意義是________________________________________________________________________．(3)小車的加速度大小是________．參考答案：(2)由圖中可以讀出，圖線與縱軸交點的速度大小為11.6cm/s，此速度表示A點的瞬時速度．(3)利用斜率求加速度a＝≈0.5m/s2.

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）如圖裝置叫做離心節(jié)速器，它的工作原理和下述力學(xué)模型類似：在一根豎直硬質(zhì)細桿的頂端O用鉸鏈連接兩根輕桿，輕桿的下端分別固定兩個金屬小球。當發(fā)動機帶動豎直硬質(zhì)細桿轉(zhuǎn)動時，兩個金屬球可在水平面上做勻速圓周運動，如圖所示。設(shè)與金屬球連接的兩輕桿的長度均為l，兩金屬球的質(zhì)量均為m，各桿的質(zhì)量均可忽略不計。當發(fā)動機加速運轉(zhuǎn)時，輕桿與豎直桿的夾角從30°增加到60°，忽略各處的摩擦和阻力。求：（1）當輕桿與豎直桿的夾角為30°時金屬球做圓周運動的線速度的大小v1；（2）輕桿與豎直桿的夾角從30°增加到60°的過程中機器對兩小球所做的功。參考答案：解析：（1），，

得：

（5分）

（2）設(shè)小球在偏角為30°和60°做勻速圓周運動的速度大小分別為v1和v2，上升的高度為h，根據(jù)牛頓第二定律有①

②

上升的距離

③

根據(jù)動能定理得

④

由以上方程解得

。

（5分）17.如圖甲所示,間距為d的平行金屬板MN與一對光滑的平行導(dǎo)軌相連,平行導(dǎo)軌間距L=d/2，一根導(dǎo)體棒ab以一定的初速度向右勻速運動，棒的右側(cè)存在一個垂直紙面向里，大小為B的勻強磁場。棒進入磁場的同時，粒子源P釋放一個初速度為0的帶電粒子，已知帶電粒子質(zhì)量為m,電量為q.粒子能從N板加速到M板，并從M板上的一個小孔穿出。在板的上方，有一個環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在大小也為B，垂直紙面向外的勻強磁場。已知外圓半徑為2d，里圓半徑為d.兩圓的圓心與小孔重合（粒子重力不計）（1）判斷帶電粒子的正負，并求當ab棒的速度為v0時，粒子到達M板的速度v；（2）若要求粒子不能從外圓邊界飛出，則v0的取值范圍是多少？（3）若棒ab的速度v0只能是，則為使粒子不從外圓飛出，則可以控制導(dǎo)軌區(qū)域磁場的寬度S（如圖乙所示），那該磁場寬度S應(yīng)控制在多少范圍內(nèi)？參考答案：（1）根據(jù)右手定則知，a端為正極，故帶電粒子必須帶負電.........1分

ab棒切割磁感線，產(chǎn)生的電動勢①.........2分

對于粒子，據(jù)動能定理：②.2分聯(lián)立①②兩式，可得③.........1分（2）要使粒子不從外邊界飛出，則粒子最大半徑時的軌跡與外圓相切。根據(jù)幾何關(guān)系：④

即.........2分而⑤.........2分聯(lián)立③④⑤可得.........1分；

故ab棒的速度范圍：.........1分（3），故如果讓粒子在MN間一直加速，則必然會從外圓飛出，所以如果能夠讓粒子在MN間只加速一部分距離，再勻速走完剩下的距離，就可以讓粒子的速度變小了。

.........1分設(shè)磁場寬度為S0時粒子恰好不會從外圓飛出，此情況下由④⑤可得粒子射出金屬板的速度……⑥

.........2分粒子的加速度：⑦.........2分解得：.........1分對于棒ab：S0

（1分）故磁場的寬度應(yīng).........1分18.如下圖所示，質(zhì)量kg的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊與質(zhì)量kg的小球B相連。今用