山東省青島市平度同和街道辦事處同和中學2021-2022學年高三物理模擬試卷含解析

山東省青島市平度同和街道辦事處同和中學2021-2022學年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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示為電場中的一條電場線，電場線上等距離分布M、N、P三個點，其中N點的電勢為零，將一負電荷從M點移動到P點，電場力做負功，以下判斷正確的是A．負電荷在P點受到的電場力一定小于在M點受到的電場力B．M點的電勢一定小于零C．正電荷從P點移到M點，電場力一定做負功D．負電荷在P點的電勢能一定大于零參考答案：CD2.一氣體放電管，當其兩電極間的電壓超過V時，就放電而發(fā)光，在它發(fā)光的情況下逐漸降低電壓，要降到V時才熄滅。放電管兩電極不分正負?，F(xiàn)有一正弦交流電源，輸出電壓峰值為1000V，頻率為50Hz，若用它給上述放電管供電，則在一小時內放電管實際發(fā)光的時間為A.10分鐘

B.25分鐘

C.30分鐘

D.35分鐘參考答案：答案：B解析：=1000sinωt1，=1000sinωt2，其中ω=2πf=100π，周期T=0.02s，故在半個周期中，發(fā)光的時間為t0=0.5T－t2－t1，則實際一個小時發(fā)光時間為t==25分鐘，B對。3.用a、b兩束單色光照射同一單縫做衍射實驗，觀察衍射圖樣發(fā)現(xiàn)：a光的中央亮紋比b光的中央亮紋窄，下列說法正確的是（

B

）A．a(chǎn)、b兩束單色光以相同的入射角從空氣射入水中，b光的折射角小B．a(chǎn)、b兩束單色光在水下同一深度處，b光照亮水面的面積較大C．用同一裝置進行雙縫干涉實驗，a光的條紋間距較大D．用a光照射某金屬，不能發(fā)生光電效應，用b光照射有可能發(fā)生光電效應參考答案：B4.（單選）如圖所示，某物體自空間O點以水平初速度v0拋出，落在地面上的A點，其軌跡為一拋物線?，F(xiàn)仿此拋物線制作一個光滑滑道并固定在與OA完全重合的位置上，然后將此物體從O點由靜止釋放，受微小擾動而沿此滑道滑下，在下滑過程中物體未脫離滑道。P為滑道上一點，OP連線與豎直成45o角，則此物體（

）A．由O運動到P點的時間為

B．物體經(jīng)過P點時，速度的水平分量為C．物體經(jīng)過P點時，速度的豎直分量為

D．物體經(jīng)過P點時的速度大小為v0參考答案：B解析：A、物體若做平拋運動，有：v0t=gt2，則t=，現(xiàn)在物體做的運動不是平拋運動，運動時間不等于．故A錯誤．B、物體若做平拋運動，運動到P點時豎直方向上的分速度vy=gt=2v0，此時速度與水平方向的夾角為α，則sinα=，物塊沿該軌道滑動，只有重力做功，根據(jù)動能定理得，mgh=mv2，解得v2=2gh=vy2，所以v=2v0．則物體經(jīng)過P點時，速度的豎直分量vy′=2v0sinα=v0，速度的水平分量vx′=2v0cosα=v0，故B正確，C、D錯誤．故選：B．5.（多選）如圖甲所示，在x軸上有一個點電荷Q（圖中未畫出），O、A、B為軸上三點。放在A、B兩點的試探電荷受到的電場力跟試探電荷所帶電荷量的關系如圖乙所示，x軸的正方向為電場力的正方向，則（

）A．點電荷Q一定為正電荷B．點電荷Q在AB之間C．A點的電場強度大小為2×103N/CD．A點的電勢比B點的電勢高參考答案：【知識點】電勢；電場強度；電勢能．I1I2【答案解析】C解析：A、B由圖（乙），正檢驗電荷放在A點和負檢驗電荷放在B點所受電場力方向均沿x軸正方向，說明點電荷Q為正電荷且放在AB之間．故A，B正確．

C、由圖線斜率表示場強，可知A點場強大小為2×103N/C．

D、同理，B點場強大小為5×102N/C，說明A點距離Q較近，故A點的電勢高于B點的電勢．故D正確．

故選：ABCD【思路點撥】由圖讀出兩個檢驗電荷所受的電場力方向，分析Q的位置．根據(jù)電場強度的定義式E=，可知，F(xiàn)-q圖線的斜率等于場強的大小，分析場強的大小．根據(jù)A、B與Q的距離關系，判斷電勢高低．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質量m關系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）①若取小車質量M＝0.4kg，改變砂桶和砂的質量m的值，進行多次實驗，以下m的值不合適的是

.A．m1＝5gB．m2＝1kg

C．m3＝10g

D．m4＝400g②圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留二位有效數(shù)字）③為了用細線的拉力表示小車受到的合外力，實驗操作時必須首先

.該操作是否成功判斷的依據(jù)是

.四．計算題:（本題有3小題，共40分）參考答案：7.為了探究加速度與力、質量的關系，某實驗小組設計如圖所示的實驗裝置：一個木塊放在水平長木板上，通過細線跨過定滑輪與重物相連，木塊與紙帶相連，在重物牽引下，木塊向左運動，重物落地后，木塊做勻減速運動，打出的紙帶如圖2所示，不計紙帶所受到的阻力。交流電頻率為50Hz，重力加速度g取10m/s2。（1）木塊加速階段的加速度為

m/s2（2）木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=

（3）某同學發(fā)現(xiàn)在實驗中未平衡木塊與木板間的摩擦力，接著他應當

，將木板右端墊高，接通電源，使木塊沿木板勻速下滑。參考答案：

1.5

m/s2（3分）（2）μ=

0.1

（3分）（3）取下重物

8.（選修3－3（含2－2）模塊）（6分）如圖所示，絕熱氣缸開口向下豎直放置，內有一定質量的氣體，缸內活塞可無摩擦的自由滑動且不漏氣，活塞質量為m0，面積為S，在其下掛一砂桶，砂桶裝滿砂子時質量為m1，此時活塞恰好靜止，此時外界氣壓為p0，則此時氣缸內氣體壓強大小為

?，F(xiàn)在把砂桶底部鉆一個小洞，細砂慢慢漏出，則氣缸內氣體的壓強將

。氣缸內氣體的內能將

（填增大、減小、不變）。參考答案：答案：p0-(m0+m1)g/s增大增大（各2分）9.如圖所示是用頻閃照相的方法拍到的一個彈簧振子的振動情況，甲圖是振子靜止在平衡位置的照片，乙圖是振子被拉伸到左側距平衡位置20cm處，放手后向右運動周期的頻閃照片，已知頻閃的頻率為10Hz，則振子的振動周期為T＝________s，而在t=T/12時刻振子的位置坐標________15cm。（選填“大于”、“小于”或“等于”）。參考答案：1.2

大于10.如圖，寬為L的豎直障礙物上開有間距d=0.6m的矩形孔，其下沿離地高h=1.2m，離地高H=2m的質點與障礙物相距x．在障礙物以v0=4m/s勻速向左運動的同時，質點自由下落．為使質點能穿過該孔，L的最大值為0.8m；若L=0.6m，x的取值范圍是0.8≤x≤1m．m．（取g=10m/s2）參考答案：考點：平拋運動．專題：平拋運動專題．分析：根據(jù)自由落體運動的公式求出小球通過矩形孔的時間，從而通過等時性求出L的最大值．結合小球運動到矩形孔上沿的時間和下沿的時間，結合障礙物的速度求出x的最小值和最大值．解答：解：小球做自由落體運動到矩形孔的上沿的時間s=0.2s；小球做自由落體運動到矩形孔下沿的時間，則小球通過矩形孔的時間△t=t2﹣t1=0.2s，根據(jù)等時性知，L的最大值為Lm=v0△t=4×0.2m=0.8m．x的最小值xmin=v0t1=4×0.2m=0.8mx的最大值xmax=v0t2﹣L=4×0.4﹣0.6m=1m．所以0.8m≤x≤1m．故答案為：0.8，0.8m≤x≤1m．點評：解決本題的關鍵抓住臨界狀態(tài)，運用運動學公式進行求解．知道小球通過矩形孔的時間和障礙物移動L的最大值時間相等．11.用不同頻率的光照射某金屬產(chǎn)生光電效應，測量金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν，得到Uc﹣ν圖象如圖所示，根據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率νc=5.0×1014Hz，普朗克常量h=6.4×10﹣34J?s．（已知電子電荷量e=1.6×10﹣19C）參考答案：：解：根據(jù)Ekm=hv﹣W0得，橫軸截距的絕對值等于金屬的截止頻率，為v0=5.0×1014．通過圖線的斜率求出k=h=J?s．故答案為：5.0×1014，6.4×10﹣3412.（6分）圖為聲波干涉演示儀的原理圖。兩個U形管A和B套在一起，A管兩側各有一小孔。聲波從左側小孔傳入管內，被分成兩列頻率

的波。當聲波分別通過A、B傳播到右側小孔時，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則此處聲波的振幅

；若傳播的路程相差一個波長，則此處聲波的振幅

。參考答案：相等，等于零，等于原振幅的二倍。解析：聲波從左側小孔傳入管內向上向下分別形成兩列頻率相同的波，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則振動相消，所以此處振幅為零，若傳播的路程相差一個波長，振動加強，則此處聲波的振幅為原振幅的二倍。13.一定質量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A，變化過程如圖所示，其中A到B曲線為雙曲線．圖中V0和P0為已知量．①從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是

(選填“等溫”“等容”或“等壓”)過程；②從B到C的過程中，氣體做功大小為

；③從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過程中，氣體吸放熱情況為____(選填“吸熱”、“放熱”或“無吸放熱”)。參考答案：等溫

放熱（1）據(jù)題知A到B曲線為雙曲線，說明p與V成反比，即pV為定值，由得知氣體的溫度不變，即從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是等溫過程；（2）從B到C的過程中，氣體做功大小等于BC線與V軸所圍的“面積”大小，故有：（3）氣體從A經(jīng)狀態(tài)B，再到C氣體對外做功，從C到A外界對氣體，根據(jù)“面積”表示氣體做功可知：整個過程氣體對外做功小于外界對氣體做功，而內能不變，根據(jù)熱力學第一定律得知氣體要放熱。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）為確定愛因斯坦的質能方程的正確性，設計了如下實驗：用動能為MeV的質子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個粒子，測得兩個粒子的動能之和為MeV。寫出該反應方程，并通過計算說明正確。（已知質子、粒子、鋰核的質量分別取、、）參考答案：核反應方程為核反應的質量虧損，由質能方程可得，質量虧損相當?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來自核反應中，在誤差允許的范圍內可認為相等，所以正確。15.（8分）（1）美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，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）一靜止的質量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生β衰變，放出一個速度為v0，質量為m的β粒子和一個反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時釋放的能量全部轉化為β粒子和銅核的動能。求此衰變過程中的質量虧損（虧損的質量在與粒子質量相比可忽略不計）。參考答案：解析：（1）；（2）設衰變后銅核的速度為v，由動量守恒

①由能量方程

②由質能方程

③解得

④點評：本題考查了衰變方程、動量守恒、能量方程、質能方程等知識點。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一個密閉的氣缸，被活塞分成體積相等的左、右兩室，氣缸壁與活塞是不導熱的，它們之間沒有摩擦，兩室中氣體的溫度相等?，F(xiàn)利用右室中的電熱絲對右室加熱一段時間，達到平衡后，左室的體積變?yōu)樵瓉淼?，氣體的溫度T1=300K，求右室氣體的溫度。參考答案：）解：依據(jù)題意，左、右兩室內氣體初始狀態(tài)相同，設為 以左室氣體為研究對象： 以右室氣體為研究對象： 可得：17.如圖所示，在光滑水平地面上有一固定的擋板，擋板上固定一個輕彈簧．現(xiàn)有一質量M=3kg，長L=4m的小車AB（其中O為小車的中點，AO部分粗糙，OB部分光滑），一質量為m=1kg的小物塊（可視為質點），放在車的最左端，車和小物塊一起以v0=4m/s的速度在水平面上向右勻速運動，車撞到擋板后瞬間速度變?yōu)榱?，但未與擋板粘連．已知車OB部分的長度大于彈簧的自然長度，彈簧始終處于彈性限度內，小物塊與車AO部分之間的動摩擦因數(shù)為μ0.3，重力加速度g=10m/s2．求：（1）小物塊和彈簧相互作用的過程中，彈簧具有的最大彈性勢能；（2）小物塊和彈簧相互作用的過程中，彈簧對小物塊的沖量；（3）小物塊最終停在小車上的位置距A端多遠．參考答案：【考點】：動量守恒定律；牛頓第二定律；動量定理；能量守恒定律．【專題】：力學三大知識結合的綜合問題．【分析】：（1）根據(jù)牛頓第二定律求出小物塊在AO段做勻減速直線運動的加速度大小，從而根據(jù)運動學公式求出小物塊與B彈簧接觸前的速度，根據(jù)能量守恒定律求出彈簧的最大彈性勢能．（2）小物塊和彈簧相互作用的過程中，根據(jù)能量守恒定律求出小物塊離開彈簧時的速度，根據(jù)動量定理求出彈簧對小物塊的沖量．（3）根據(jù)動量守恒定律求出小物塊和小車保持相對靜止時的速度，根據(jù)能量守恒定律求出小物塊在小車上有摩擦部分的相對路程，從而求出小物塊最終位置距離A點的距離．：解：（1）對小物塊，有ma=﹣μmg

根據(jù)運動學公式由能量關系，解得EP=2J．（2）設小物塊離開彈簧時的速度為v1，有

．對小物塊，根據(jù)動量定理

I=﹣mv1﹣mv由⑤⑥式并代入數(shù)據(jù)得I=﹣4kgm/s．彈簧對小物塊的沖量大小為4kgm/s，方向水平向左．

（3）小物塊滑過O點和小車相互作用，由動量守恒mv1=（m+M）v2．由能量關系小物塊最終停在小車上距A的距離解得xA=1.5m．答：（1）小物塊和彈簧相互作用的過程中，彈簧具有的最大彈性勢能為2J．（2）小物塊和彈簧相互作用的過程中，彈簧對小物塊的沖量大小為