廣西壯族自治區(qū)河池市羅城縣中學2021-2022學年高三物理模擬試題含解析

廣西壯族自治區(qū)河池市羅城縣中學2021-2022學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.（多選）兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的O、M兩點，兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關系如圖所示，其中A、N兩點的電勢為零，ND段中C點電勢最高，則（）A．C點的電場強度大小為零B．A點的電場強度大小為零C．NC間場強方向向x軸負方向D．將一負點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后做負功參考答案：ACD2.如圖甲所示，高空滑索是一項勇敢者的游戲，如果一個質(zhì)量為50kg的人用輕繩通過輕質(zhì)滑環(huán)懸吊在傾角為θ=30°的足夠長的鋼索上運動，在下滑過程中可能會出現(xiàn)如圖乙和如圖丙所示的兩種情形，若取g=10m/s2則下列說法中錯誤的是

A．圖乙的情形中，人會勻加速下滑B．圖乙的情形中，鋼索對輕環(huán)的作用力為250NC．圖丙中鋼索對輕環(huán)的摩擦力為250ND．如圖丙中若輕環(huán)突然被卡住而停止的瞬間，輕繩對人的拉力會大于人重力參考答案：B3.(單選)伽利略曾利用對接斜面研究“力與運動”的關系。如圖所示，固定在水平地面上的傾角均為θ的兩斜面，以光滑小圓弧相連接。左側斜面頂端的小球與兩斜面的動摩擦因數(shù)均為μ。小球從左側頂端滑到最低點的時間為t1，滑到右側最高點的時間為t2。規(guī)定兩斜面連接處所在水平面為參考平面，則小球在這個運動過程中速度的大小v、加速度的大小a、動能Ek及機械能E隨時間t變化的關系圖線正確的是（

）

參考答案：B4.為了體現(xiàn)高考的公平公正，很多地方高考時在考場上使用手機信號屏蔽器，該屏蔽器在工作過程中以一定的速度由前向信道的低端頻率向高端掃描。該掃描速度可以在手機接收報文信號中形成亂碼干擾，手機不能檢測出從基站發(fā)出的正常數(shù)據(jù)，使手機不能與基站建立聯(lián)接，達到屏蔽手機信號的目的，手機表現(xiàn)為搜索網(wǎng)絡、無信號、無服務系統(tǒng)等現(xiàn)象。由以上知識可知A．手機信號屏蔽器是利用靜電屏蔽的原理來工作的B．電磁波必須在介質(zhì)中才能傳播C．手機信號屏蔽器工作時基站發(fā)出的電磁波不能傳播到考場內(nèi)D．手機信號屏蔽器是通過發(fā)射電磁波干擾手機工作來達到目的參考答案：D解析：靜電屏蔽是利用電場來工作的，而手機信號屏蔽器是利用電磁場來要作的，故A錯；電磁波可以在真空中傳播，B錯；由題意知手機信號屏蔽器工作過程中以一定的速度由前向信道的低端頻率向高端掃描，形成電磁波干擾由基站發(fā)出的電磁波信號，使手機不能正常工作，故C錯而D正確。5.（單選）火星和地球繞太陽運行的軌道視為圓周．已知火星和地球繞太陽運動的周期之比，由此可求得（）A．火星和地球的質(zhì)量之比B．火星和地球表面的重力加速度之比C．火星和地球繞太陽運行速度大小之比D．火星和地球受到的太陽的萬有引力之比參考答案：考點：萬有引力定律及其應用．專題：萬有引力定律的應用專題．分析：研究火星和地球繞太陽做圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式表示出軌道半徑．進一步根據(jù)周期之比計算其它量的比值．解答：解：A、我們研究火星和地球繞太陽做圓周運動，火星和地球作為環(huán)繞體，無法求得火星和地球的質(zhì)量之比，故A錯誤．B、根據(jù)萬有引力提供向心力，得，由于星球的半徑之比不知道，故不可以求得火星和地球繞太陽運動的表面的重力加速度之比，故B錯誤．C、根據(jù)圓周運動知識得：v=，由于火星和地球繞太陽運動的周期之比和火星和地球到太陽的距離之比都知道，所以能求得火星和地球繞太陽運行速度大小之比，故C正確．D、由于無法知道火星和地球的質(zhì)量之比，故不能計算出火星和地球所受太陽的萬有引力之比，故D錯誤．故選：C．點評：求一個物理量之比，我們應該把這個物理量先用已知的物理量表示出來，再根據(jù)表達式進行比較．向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應用二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在《研究有固定轉動軸的物體平衡》實驗中：（1）判斷力矩盤重心是否在盤的轉軸上的簡便方法是輕轉，看能否停在任意位置；（2）除用鉤碼外還需用一只彈簧秤是因為：易找到平衡位置．參考答案：考點：力矩的平衡條件．分析：（1）實驗原理是研究力矩盤平衡時四個拉力的力矩關系，通過輕轉判斷重心是否在盤的轉軸上．（2）除用鉤碼外還需用一只彈簧秤容易找到平衡位置．解答：解：（1）實驗前要時重力、摩擦力的合力矩近似為零，輕輕撥動力矩盤，觀察其是否能自由轉動并隨遇平衡，即判斷力矩盤重心是否在盤的轉軸上的簡便方法是輕轉，看能否停在任意位置．（2）除用鉤碼外還需用一只彈簧秤容易找到平衡位置．故答案為：（1）輕轉，看能否停在任意位置．（2）易找到平衡位置．點評：本題關鍵要抓住實驗原理，根據(jù)實驗要求進行分析．考查分析設計實驗操作要求和技巧的能力．7.質(zhì)點做直線運動，其s-t關系如圖所示，質(zhì)點在0-20s內(nèi)的平均速度大小為_________m/s，質(zhì)點在_________時的瞬時速度等于它在6-20s內(nèi)的平均速度。

參考答案：0.8，

10s或14s

8.如圖所示為氫原子的能級圖。用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測到氫原子發(fā)射的不同波長的光有

▲

種，其中最短波長為

▲

m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。參考答案：10

9.5×10-89.用直升機懸掛一面紅旗，在天空中勻速水平飛行。紅旗（包括旗桿）質(zhì)量m，懸掛紅旗的細繩質(zhì)量不計，與豎直方向成θ角。不計直升機螺旋槳引起的氣流對紅旗的影響，紅旗受到的空氣阻力為

；直升機質(zhì)量M，機身受水平方向的空氣阻力f。不考慮空氣浮力，直升機螺旋槳受到空氣的作用力為

。參考答案：mgtanθ；10.如圖所示（a）所示，在x軸上有一個點電荷Q（圖中未畫出）．A，B兩點的坐標分別為0.2m和0.5m．放在A，B兩點的檢驗電荷q1，q2受到的電場力的大小和方向跟檢驗電荷所帶電量的關系如圖（b）所示．則A點的電場強度大小為2000N/C，點電荷Q的位置坐標為x=0.3m．參考答案：：解：（1）由圖可知，A點的電場強度的大小為N/C．（2）同理B點的電場強度N/C，設點電荷Q的坐標為x，由點電荷的電場得：，聯(lián)立以上公式解得：x=0.3m．故答案為：2000，0.311.在研究勻變速直線運動的實驗中，某同學打出的一條紙帶如圖所示，圖中的點為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未畫出，圖上注明了各計數(shù)點間距離的測量結果，所接交流電源的頻率為50Hz。（1）兩個相鄰計數(shù)點間的時間間隔：Δt＝________s。（2）打下計數(shù)點B時小車的速度：vB＝_________m/s。（3）物體勻變速直線運動的加速度a＝_________m/s2。參考答案：（1）Δt＝0.1s。（2）vB＝0.5175m/s。（3）a＝1.58m/s2。12.質(zhì)量為0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右運動，質(zhì)量為4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面向左運動，它們相碰后，甲球以速度8m/s被彈回，求此時乙球的速度大小為

m/s，方向

。參考答案：3.9，水平向左13.我校機器人協(xié)會的同學利用如圖所示的裝置探究作用力與反作用力的關系。如圖甲所示，在鐵架臺上用彈簧測力計掛住一個實心鐵球，在圓盤測力計的托板上放一燒杯水，讀出兩測力計的示數(shù)分別為F1、F2；再把小球浸沒在水中（水不會溢出），如圖乙所示，讀出兩測力計的示數(shù)分別為F3、F4。請你分析彈簧測力計示數(shù)的變化，即F3_______F1（選填“>”“=”“<”）。水對鐵球的浮力大小為_________，若____________________，就說明了作用力與反作用力大小相等。參考答案：（1）<

（2）F1F3或F4F2F1F3=F4F2三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學嘗試用橡皮筋等器材驗證平行四邊形定則，他找到兩條橡皮筋（遵循胡克定律）和小重物，以及刻度尺、三角形、鉛筆、細繩、白紙、釘子、木板等，設計了如下實驗：①將白紙固定在木板上，每條橡皮筋兩端均連接細線，使橡皮筋自然伸展，測出原長L0;②木板豎直放置，將其中一根橡皮筋a一端懸掛小重物，另一端固定在木板上的A點，如圖中甲所示，靜止后測出長度L1；③取下重物將另一根橡皮筋b與a連接；b的另一端固定于B點，在a與b的連接點O懸掛同一個小重物，如圖中乙圖所示，靜止后測出ab的長度分別為L2和L3。（1）為完成實驗，下述要求中必需的是A．兩根橡皮筋的材料、原長和粗細均要相同B．要測出懸掛重物的質(zhì)量C．甲乙懸掛的可以是質(zhì)量不同的重物D．A、B兩點必須在同一水平線上（2）各測量數(shù)據(jù)如下表（單位cm）方框內(nèi)記錄了步驟③中O點位置、過O點的豎直方向及a、b兩根橡皮筋的方向；請在方框內(nèi)根據(jù)以上數(shù)據(jù)對橡皮筋彈力作出力的圖示。（3）根據(jù)作圖結果_______________（填“能”或“不能”）說明合力與分力的等效替代關系。參考答案：A

能（1）此實驗中要用橡皮筋的伸長量來代替拉力的大小，要求兩條橡皮筋的勁度系數(shù)相同，即兩根橡皮筋的材料、原長和粗細均要相同，選項A正確；把重物掛在一根橡皮條的一端，測出其長度，可替代重物的重量，則試驗時沒必要測出懸掛重物的質(zhì)量，選項B錯誤；甲乙懸掛的必須是質(zhì)量相同的重物，從而保證等效性，選項C錯誤；A、B兩點沒必要在同一水平線上，選項D錯誤；故選A.（2）用橡皮筋的伸長量來代替拉力的大小，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可畫出各力的關系如圖；（3）由圖可知，兩個分力與合力之間滿足平行四邊形法則，則根據(jù)作圖結果能說明合力與分力的等效替代關系。點睛：本實驗在無法測量力的大小的情況下，可以采用比例法作圖，運用胡克定律，需要測量橡皮筋的伸長量．掌握實驗原理，從多個角度來理解和分析實驗，提高分析解決問題的能力．是一道考查基本實驗操作的好題.15.用如圖甲所示的實驗裝置做“探究合力做功與動能變化的關系”實驗．請補充完整下列實驗步驟的相關內(nèi)容：（1）先用天平測出小車和遮光片的總質(zhì)量為M、砝碼盤的質(zhì)量為m0；用20分度的游標卡尺測量遮光片的寬度d，如圖乙所示，其示數(shù)為

mm；按圖甲所不安裝好實驗裝置，用刻度尺測量兩光電門之間的距離x；（2）在砝碼盤中放入適量的砝碼；適當調(diào)節(jié)長木板的傾角，直到向右輕推小車遮光片先后通過光電門A和光電門B的時間相等；（3）只取下砝碼，已經(jīng)連好的細線和砝碼盤不動，記下

（填寫相應物理量及其符號）；（4）再次讓小車拉著砝碼盤從靠近滑輪處由靜止釋放，記錄遮光片通過光電門A和光電門B所用的時間tA和tB；（5）在上述步驟中，根據(jù)實驗所測的物理量，探究合力做功與動能變化關系的表達式為：M（）2﹣M（）2=

（重力加速度為g）；（6）改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復（2）～（5）步驟；（7）本實驗中，以下操作或要求是為了減小實驗誤差的是

A．盡量減小兩光電門間的距離xB．調(diào)整滑輪，盡量使細線與長木板平行C．砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量D．遮光片的寬度d適當窄一些．參考答案：（1）0.525；（3）取下的砝碼的總質(zhì)量m；（5）mgx；（7）BD．【考點】探究功與速度變化的關系．【分析】游標卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀．遮光片先后經(jīng)過光電門A和光電門B的時間相等，此時小車做勻速運動，取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m，取下細繩和砝碼盤后，小車受到的合力即為砝碼盤和盤中砝碼的總重力，由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度，從而求出動能的變化量．【解答】解：（1）游標卡尺的主尺讀數(shù)為：5mm，游標尺上第4個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為5×0.05mm=0.25mm，所以最終讀數(shù)為：5mm+0.25mm=5.25mm．（3）在砝碼盤中放入適量砝碼，適當調(diào)節(jié)長木板的傾角，直到輕推小車，遮光片先后經(jīng)過光電門A和光電門B的時間相等，此時小車做勻速運動，取下細繩和砝碼盤，記下取下的砝碼盤的總質(zhì)量m，（5）取下砝碼后，小車受到的合力等于砝碼盤重力，小車從光電門A下滑至光電門B過程合外力做的總功W合=mgx，由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度．滑塊通過光電門1速度vA=，滑塊通過光電門2速度vB=，小車動能變化量△Ek=MvB2﹣MvA2=M（）2﹣M（）2，實驗需要驗證的表達式是：M（）2﹣M（）2=mgx（7）A、盡量增大兩光電門間的距離s，距離大一些，誤差小一些，故A錯誤；B、調(diào)整滑輪，使細線與長木板平行，否則撤去繩子后，合力不等于繩子拉力，故B正確；C、本實驗沒有用砝碼盤和盤中砝碼的重力代替繩子的拉力，不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，故C錯誤．D、本實驗用遮光片通過光電門時的平均速度作為小車的瞬時速度，遮光片的寬度d越小，平均速度越接近瞬時速度，遮光片的寬度d適當窄一些可以減小實驗誤差，故D正確；故選：BD．故答案為：（1）0.525；（3）取下的砝碼的總質(zhì)量m；（5）mgx；（7）BD．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.有一種大型游戲機叫“跳樓機”(如圖所示)，參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動機將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面40m高處，然后由靜止釋放．可以認為座椅沿軌道做自由落體運動2s后，開始受到恒定阻力而立即做勻減速運動，且下落到離地面4m高處時速度剛好減小到零．然后再讓座椅以相當緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落，將游客送回地面。（取g＝10m/s2)求：(1)座椅在自由下落結束時刻的速度是多大？(2)座椅在勻減速階段的時間是多少？(3)在勻減速階段，座椅對游客的作用力大小是游客體重的多少倍？參考答案：(1)設座椅在自由下落結束時刻的速度為v.由v＝gt1，得v＝20m/s.

（2分）(2)設座椅自由下落和勻減速運動的總高度為h，總時間為t.則h＝40m－4m＝36m

由h＝（t1+t2）=t，得t＝3.6s

（2分）設座椅勻減速運動的時間為t2，則t2＝t－t1＝1.6s.

（2分）(3)設座椅勻減速階段的加速度大小為a，座椅對游客的作用力大小為F.由v＝at2，得a＝12.5m/s2

（2分）由牛頓第二定律得：F－mg＝ma

所以＝2.25.17.甲、乙兩個質(zhì)點都從靜止出發(fā)做加速直線運動，加速度方向一直不變.在第一段時間間