浙江省溫州市龍湖中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理模擬試題含解析

浙江省溫州市龍湖中學(xué)2021-2022學(xué)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.(單選)如圖6所示，放于豎直面內(nèi)的光滑金屬細(xì)圓環(huán)半徑為R，質(zhì)量為m的帶孔小球穿于環(huán)上，同時有一長為R的細(xì)繩一端系于球上,另一端系于圓環(huán)最低點，繩的最大拉力為2mg。當(dāng)圓環(huán)以角速度ω繞豎直直徑轉(zhuǎn)動時,發(fā)現(xiàn)小球受三個力作用。則ω可能為（）A.

B

C

D參考答案：B向心力；牛頓第二定律．解析：試題分析：因為圓環(huán)光滑，所以這三個力肯定是重力、環(huán)對球的彈力、繩子的拉力，細(xì)繩要產(chǎn)生拉力，繩要處于拉升狀態(tài)，根據(jù)幾何關(guān)系可知，此時細(xì)繩與豎直方向的夾角為60°，當(dāng)圓環(huán)旋轉(zhuǎn)時，小球繞豎直軸做圓周運動，向心力由三個力在水平方向的合力提供，其大小為：，根據(jù)幾何關(guān)系，其中一定，所以當(dāng)角速度越大時，所需要的向心力越大，繩子拉力越大，所以對應(yīng)的臨界條件是小球在此位置剛好不受拉力，此時角速度最小，需要的向心力最小，對小球進(jìn)行受力分析得，即解得：，所以只要就符合題意．故選D圓環(huán)光滑，所以這三個力肯定是重力、環(huán)對球的彈力、繩子的拉力，細(xì)繩要產(chǎn)生拉力，繩要處于拉升狀態(tài)，根據(jù)幾何關(guān)系，此時細(xì)繩與豎直方向的夾角為60°，當(dāng)圓環(huán)旋轉(zhuǎn)時，小球繞豎直軸做圓周運動，向心力由三個力在水平方向的合力提供，根據(jù)幾何關(guān)系所以對應(yīng)的臨界條件是小球在此位置剛好不受拉力，此時角速度最小，需要的向心力最小.2.公路上的拱形橋是常見的，汽車過橋時的運動可以看做圓周運動，關(guān)于汽車通過橋的最高點時下列分析正確的是（

）A、由重力提供向心力

B、汽車受重力，支持力和向心力C、向心加速度向下

D、橋?qū)ζ嚨闹С至Υ笥谥亓⒖即鸢福篊3.在物理學(xué)發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家做出了杰出貢獻(xiàn)。下列說法中正確的是（

）A.開普勒在前人研究的基礎(chǔ)上總結(jié)出行星運動三定律，進(jìn)而歸納出萬有引力定律B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測出了萬有引力常量C.伽利略用理想斜面實驗證明了力不是維持物體運動的原因D.安培首先發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線的周圍存在磁場參考答案：C4.（多選題）如圖所示，一小物體m從光滑圓弧形軌道上與圓心O等高處由靜止釋放，圓弧半徑R=0.2m，軌道底端與粗糙的傳送帶平滑連接，當(dāng)傳送帶固定不動時，物體m能滑過右端的B點，且落在水平地面上的C點，取重力加速度g=10m/s2，則下列判斷可能正確的是（）A．若傳送帶逆時針方向運行且v=3m/s，則物體m也能滑過B點，達(dá)到地面上的C點左側(cè)B．若傳送帶逆時針方向運行且v=2m/s，則物體m也能滑過B點，到達(dá)地面上的C點C．若傳送帶順時針方向運動，則當(dāng)傳送帶速度v＞2m/s時，物體m到達(dá)地面上C點的右側(cè)D．若傳送帶順時針方向運動，則當(dāng)傳送帶速度v＜2m/s時，物體m也可能到達(dá)地面上C參考答案：BCD【考點】牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．【分析】應(yīng)用動能定理求出物體到達(dá)傳送帶上時的速度，然后根據(jù)傳送帶的運動情況分析物塊在傳送帶上的運動情況，然后判斷物體到達(dá)地面時的位置．【解答】解：物體在圓弧軌道上下滑過程，由動能定理得：mgR=mv02﹣0，解得：v0==2m/s；傳送帶靜止時物體滑到傳送帶上后向右做勻減速直線運動，到達(dá)傳送帶右端時物體的速度小于2m/s，物體離開傳送帶后做平拋運動到達(dá)C點，物體做平拋運動的初速度小于2m/s；A、若傳送帶逆時針方向運行且v=3m/s，物體在傳送帶上一直做勻減速直線運動，與傳送帶靜止時的運動情況相同，物體到達(dá)傳送帶右端時的速度與傳送帶靜止時到達(dá)右端的速度相等，物塊離開傳送帶做平拋運動，落在C點，故A錯誤；B、若傳送帶逆時針方向運行且v=2m/s，物體在傳送帶上一直做勻減速直線運動，與傳送帶靜止時的運動情況相同，物體到達(dá)傳送帶右端時的速度與傳送帶靜止時到達(dá)右端的速度相等，物塊離開傳送帶做平拋運動，落在C點，故B正確；C、若傳送帶順時針方向運動，則當(dāng)傳送帶速度v＞2m/s時，物體在傳送帶上可能先做勻加速直線運動后做勻速直線運動，也可能一直做勻加速直線運動，物塊到達(dá)傳送帶右端時的速度大于2m/s，做平拋運動的初速度大于2m/s，物體將落在C點的右側(cè)，故C正確；D、若傳送帶順時針方向運動，則當(dāng)傳送帶速度v＜2m/s時，物體在傳送帶上可能先做勻減速直線運動后做勻速直線運動，此時到達(dá)傳送帶右端時的速度比傳送帶靜止時的速度大，物體落在C點的右側(cè)，五月天也可能在你傳送帶上一直做勻減速直線運動，到達(dá)傳送帶右端時的速度與傳送帶靜止時的速度相等，物體將落在C點，故D正確；故選：BCD．5.如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，有邊長為a的正方形金屬線框abcd，其一條對角線ac和y軸重合、頂點a位于坐標(biāo)原點O處。在y軸的右側(cè)的Ⅰ,Ⅳ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場的上邊界與線框的ab邊剛好重合，左邊界與y軸重合，右邊界與y軸平行。t＝0時刻，線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區(qū)域。取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流方向為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖線是(

)參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，A、B兩點相距0.1m，AB連線與電場線的夾角θ＝60°，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E＝100V/m，則A、B間電勢差UAB＝____V。參考答案：-5V

由圖示可知，BA方向與電場線方向間的夾角為：θ=60°，BA兩點沿電場方向的距離為：d=Lcosθ，BA兩點間的電勢差為：UBA=Ed=ELcosθ=100V/m×0.1m×cos60°=5V，故AB間的電勢差為：UAB=-UBA=-5V。故選。7.光電管是應(yīng)用___________的原理制成的光電元件。如圖所示的電路中，如果a端與電源________（選填“正”或“負(fù)”）極相連，那么當(dāng)光照射到光電管的陰極K時，電路中就會產(chǎn)生電流。參考答案：光電效應(yīng)、正8.如圖3－3－10所示為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機(jī))研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置．圖3－3－10(1)在該實驗中必須采用控制變量法，應(yīng)保持________不變，用鉤碼所受的重力作為________，用DIS測小車的加速度．

(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量．在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a－F關(guān)系圖線(如圖3－3－11所示)．①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.②(單選題)此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是

()A．小車與軌道之間存在摩擦B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：(1)小車的總質(zhì)量(或：小車的質(zhì)量)小車所受外力(或：外力、合外力)(2)①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與合外力成正比②C9.用能量為E0的光子照射基態(tài)氫原子，剛好可使該原子中的電子成為自由電子，這一能量E0稱為氫的電離能．現(xiàn)用一頻率為v的光子從基態(tài)氫原子中擊出一電子（電子質(zhì)量為m)。該電子在遠(yuǎn)離核以后速度的大小為

，其德布羅意波長為

（普朗克常全為h)參考答案：

10.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T0，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11.如圖所示，注射器連接著裝有一定水的容器．初始時注射器內(nèi)氣體體積V1，玻璃管內(nèi)外液面等高．將注射器內(nèi)氣體全部壓入容器中后，有體積V2的水被排出流入量筒中，此時水充滿了細(xì)玻璃管左側(cè)豎直部分和水平部分．拉動活塞，使管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)且管內(nèi)外液面仍等高，最后注射器內(nèi)氣體體積V3，從管內(nèi)回流的水體積為V4．整個過程溫度不變，則V3＞V4；V1=V2+V3．（填＞，＜或=）參考答案：考點：理想氣體的狀態(tài)方程．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：氣體在等溫變化過程中，氣體壓強(qiáng)與體積成反比，壓強(qiáng)變大體積變小，壓強(qiáng)變小體積變大；根據(jù)題意分析，找出各體積間的關(guān)系．解答：解：把注射器內(nèi)的氣體壓入容器時，氣體壓強(qiáng)變大，總體積變小，流出水的體積小于注射器內(nèi)氣體的體積，V1＞V2，拉動活塞，使管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)時，容器（包括注射器）內(nèi)氣體壓強(qiáng)變小，體積變大，注射器內(nèi)氣體體積大于回流的水的體積，V3＞V4，管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)且管內(nèi)外液面仍等高，壓強(qiáng)不變，氣體總體積不變，則V1=V2+V3，故答案為：＞=點評：在整個過程中氣體溫度不變，氣體發(fā)生的是等溫變化；應(yīng)用玻意耳定律根據(jù)題意即可正確解題．12.利用圖示裝置可以做力學(xué)中的許多實驗．

（1）以下說法正確的是

▲

．

A．利用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須設(shè)法消除小車和木板間的摩擦阻力的影響B(tài)．利用此裝置探究“小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”并用圖象法處理數(shù)據(jù)時，如果畫出的a-M關(guān)系圖象不是直線，就可確定加速度與質(zhì)量成反比

C．利用此裝置探究“功與速度變化的關(guān)系”實驗時，應(yīng)將木板帶打點計時器的一端適當(dāng)墊高，這樣做的目的是利用小車重力沿斜面分力補(bǔ)償小車運動中所受阻力的影響

（2）小華在利用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時，因為不斷增加所掛鉤碼的個數(shù)，導(dǎo)致鈞碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量，則小車加速度a的值隨鈞碼個數(shù)的增加將趨近于

▲

的值.

參考答案：（1）C（3分）

（2）重力加速度13.有兩個單擺做簡諧運動，位移與時間關(guān)系是：x1=3asin(4πbt+π/4)和x2=9asin(8πbt+π/2)，其中a、b為正的常數(shù)，則它們的：①振幅之比為__________；②擺長之比為_________。參考答案：①1：3

②4：1三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺靜置在光滑水平地面上，平臺、小車的長度均為0.6m。現(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運動，當(dāng)小物塊到達(dá)平臺最右端時撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達(dá)小車的右端。小物塊大小不計，與平臺間、小車間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長，求:(1)小物塊離開平臺時速度的大??；(2)水平恒力F對小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設(shè)撤去水平外力時小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達(dá)小車右端過程，對小物塊和小車系統(tǒng)：動量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設(shè)水平外力對小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺上運動的時間為t。小物塊在平臺上運動過程，對小物塊：動量定理：運動學(xué)規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：15.（4分）圖為一簡諧波在t=0時，對的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點P做簡諧運動的表達(dá)式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時的波形圖(至少畫出一個波長)

參考答案：解析：由簡諧運動的表達(dá)式可知，t=0時刻指點P向上運動，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長，；由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時的波形圖如圖所示。

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一氣缸水平放置，用一橫截面積為S、厚度不計的活塞將缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，活塞與缸底間的距離為L，在活塞右側(cè)處有一對氣缸內(nèi)壁固定連接的卡環(huán)，缸內(nèi)氣體的溫度為T0，大氣壓強(qiáng)為p0，氣缸導(dǎo)熱性良好。現(xiàn)將氣缸在豎直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過90°，氣缸開口向下，活塞剛好與卡環(huán)接觸，重力加速度為g。不計氣缸與活塞間摩擦。(1)求活塞的質(zhì)量；(2)再將氣缸在豎直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動180°，當(dāng)氣缸開口向上時，對缸內(nèi)氣體緩慢加熱，直到當(dāng)缸內(nèi)活塞再次恰好與卡環(huán)接觸，加熱過程中氣體內(nèi)能增加，求缸內(nèi)氣體的溫度和加熱過程中氣體吸收的熱量。參考答案：（1）；（2），【詳解】（1）設(shè)活塞的質(zhì)量為m，當(dāng)汽車缸開口向下時，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)：當(dāng)氣缸從水平轉(zhuǎn)到缸口向下，氣體發(fā)生等溫變化，則有：聯(lián)立解得活塞的質(zhì)量：（2）設(shè)氣缸開口向上且活塞與卡環(huán)剛好要接觸時，缸內(nèi)氣體的溫度為T，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)：氣體發(fā)生等容變化，則有：解得：設(shè)氣缸剛轉(zhuǎn)到開口向上時，活塞力卡環(huán)的距離為d，則：解得：在給氣體加熱的過程中，氣體對外做的功：則根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收的熱量：17.（6分）一炮彈質(zhì)量為m，以一定的傾角斜向上發(fā)射，到達(dá)最高點時速度為v，炮彈在最高點爆炸成兩塊，其中一塊沿原軌道返回，質(zhì)量為．求：（1）另一塊爆炸后瞬時的速度大小；（2）爆炸過程系統(tǒng)增加的機(jī)械能。參考答案：解析：（1）爆炸后沿原軌道返回，則該炸彈速度大小為v，方向與原方向相反（1分）

爆炸過程動量守恒，

（2分）解得v1=3v