云南省大理市團(tuán)結(jié)中學(xué)2021年高三物理模擬試卷含解析

云南省大理市團(tuán)結(jié)中學(xué)2021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，甲圖為沿軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波動圖象，乙圖是x=2m處質(zhì)點(diǎn)P的振動圖象，下列判斷正確的是

。（填人正確選項前的字母）

A．該波的傳播速率為4m／s

B．該波沿x軸正方向傳播

C．經(jīng)過0．5s，質(zhì)點(diǎn)P沿波的傳播方向移動2m

D．若遇到3m的障礙物，該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象參考答案：2.（單選）在推導(dǎo)“勻變速直線運(yùn)動位移的公式”時，把整個運(yùn)動過程劃分為很多小段，每一小段近似為勻速直線運(yùn)動，然后把各小段位移相加代表整個過程的位移，物理學(xué)中把這種方法稱為“微元法”。下面幾個實(shí)例中應(yīng)用到這一思想方法的是A.在計算帶電體間的相互作用力時，若電荷量分布對計算影響很小，可將帶電體看做點(diǎn)電荷B.在探究彈性勢能表達(dá)式的過程中，把拉伸彈簧的過程分成很多小段。在每小段內(nèi)認(rèn)為彈簧的彈力是恒力，然后把每小段彈力所做的功相加C．在探究牛頓第二定律的過程中，控制物體的質(zhì)量不變，研究物體的加速度與力的關(guān)系D．在求兩個力的合力時，如果一個力的作用效果與兩個力的作用效果相同，這個力就是那兩個力的合力參考答案：B3.（單選）如圖將兩個質(zhì)量均為m的小球a、b用細(xì)線相連懸掛于O點(diǎn)，用力F拉小球a，使整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，且懸線與豎直方向的夾角為，則F的最小值為A．

B．mg

C．

D．參考答案：B4.我國利用“墨子號”量子通信衛(wèi)星在國際上率先實(shí)現(xiàn)了高速星地量子通信，初步構(gòu)成量子通信網(wǎng)格。關(guān)于量子理論，下列說法正確的是（

）A.量子論是普朗克首先提出的，光量子理論則是愛因斯坦首先提出的B.光的強(qiáng)度越大，則光子的能量也就越大C.三種放射線，基本質(zhì)上都是高能光子D.大量氫原子從高能級向低能級躍遷時，只能發(fā)射某些特定頻率的光子參考答案：ADA、量子論是普朗克首先提出的，光量子理論則是愛因斯坦首先提出的，故A正確；B、光的強(qiáng)度越大，并不是光的頻率越大，所以光子能量不一定越大，故B錯誤；C、三種放射線中，射線氦核流，射線是電子流，只有射線才是光子流，故C錯誤；D、大量氫原子從高能級向低能級躍遷時，只能發(fā)射某些特定頻率的光子，故D正確；故選AD。5.（多選）在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的強(qiáng)磁場區(qū)域，區(qū)域I的磁場方向垂直斜面向上，區(qū)域II的磁場方向垂直斜面向下，磁場的寬度HP及PN均為L，一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框，由靜止開始沿斜面下滑，t1時刻ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場I區(qū)域，此時導(dǎo)線框恰好以速度v1做勻速直線運(yùn)動；t2時刻ab邊下滑到JP與MN的中間位置，此時導(dǎo)線框又恰好以速度v2做勻速直線運(yùn)動。重力加速度為g，下列說法中正確的是(

)

A．當(dāng)ab邊剛越過JP時，導(dǎo)線框具有加速度大小為a=gsinθB．導(dǎo)線框兩次勻速直線運(yùn)動的速度v1:v2=4：1C．從t1到t2的過程中，導(dǎo)線框克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少D．從t1到t2的過程中，有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.氫原子第能級的能量為，其中為基態(tài)能量。當(dāng)氫原子由第4能級躍遷到第2能級時，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第2能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則

。參考答案：根據(jù)躍遷公式即可解得。7.如圖（a）為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.①平衡小車所受的阻力的操作：取下

，把木板不帶滑輪的一端墊高；接通打點(diǎn)計時器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動．如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應(yīng)

（減小或增大）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡

為止．②圖（c）為研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系”時所得的實(shí)驗(yàn)圖象，橫坐標(biāo)m為小車上砝碼的質(zhì)量．設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________．

參考答案：①砝碼（2分）（答沙桶或其他都不給分）

減?。?分）間隔相等（均勻）②（2分）

（2分）

解析：設(shè)小車的質(zhì)量為，則有，變形得,所以圖象的斜率為，所以作用力，圖象的截距為，所以.8.如圖所示，長度為L=6m、傾角θ=30°的斜面AB，在斜面頂端B向左水平拋出小球1、同時在底端A正上方某高度處水平向右拋出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同時落在P點(diǎn)，則兩球平拋下落的高度為1.8m，下落的時間為0.6s．（v1、v2為未知量）參考答案：考點(diǎn)：平拋運(yùn)動．專題：平拋運(yùn)動專題．分析：兩個小球同時做平拋運(yùn)動，又同時落在P點(diǎn)，說明運(yùn)動時間相同，即BC在同一水平面上，小球2垂直撞在斜面上的位置P上說方向與斜面明小球2的末速度垂直，可以根據(jù)幾何關(guān)系求出相應(yīng)的物理量．解答：解：小球2做平拋運(yùn)動，根據(jù)分位移公式，有：x=v2t

①

②

③根據(jù)幾何關(guān)系，有：h=y+xtan30°

④聯(lián)立①②③④解得：h=1.8mt=0.6s故答案為：1.8m，0.6s．點(diǎn)評：本題關(guān)鍵對球2運(yùn)用平拋運(yùn)動的分位移公式和分速度公式列式求解，同時結(jié)合幾何關(guān)系找出水平分位移與豎直分位移間的關(guān)系，不難．9.小胡同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動的知識后，設(shè)計了一個課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計算踏腳板轉(zhuǎn)動的角速度，推算自行車的騎行速度。如上圖所示是自行車的傳動示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。當(dāng)大齒輪Ⅰ（腳踏板）的轉(zhuǎn)速通過測量為n（r/s）時，則大齒輪的角速度是

rad/s。若要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度，除需要測量大齒輪Ⅰ的半徑r1，小齒輪Ⅱ的半徑r2外，還需要測量的物理量是

。用上述物理量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式為：

。參考答案：2πn,

車輪半徑r3,2πn根據(jù)角速度ω=2πn得：大齒輪的角速度ω=2πn。踏腳板與大齒輪共軸，所以角速度相等，小齒輪與大齒輪通過鏈條鏈接，所以線速度相等，設(shè)小齒輪的角速度為ω′，測量出自行車后輪的半徑r3，根據(jù)v=r3ω′

得：v=2πn10.客運(yùn)電梯簡化模型如圖甲所示，電梯的加速度a隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。已知電梯在t=0時由靜止開始上升，電梯總質(zhì)最m=2.0×103kg，忽略一切阻力。電梯在上升過程中受到的最大拉力F=

N，電梯在前2s內(nèi)的速度改變量△v=

m/s。參考答案：2.2×104，1.511.在光的單縫衍射實(shí)驗(yàn)中可觀察到清晰的亮暗相間的圖樣，下列甲、乙兩幅圖中屬于光的單縫衍射圖樣的是

(填“甲”或“乙”)；在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫調(diào)制，調(diào)制分調(diào)幅和調(diào)頻兩種，在丙、丁兩幅圖中表示調(diào)頻波的是

(填“丙”或“丁”)。參考答案：乙丁12.用測電筆接觸市電相線，即使赤腳站在地上也不會觸電，原因是

；另一方面，即使穿絕緣性能良好的電工鞋操作，測電筆仍會發(fā)亮，原因是

。參考答案：測電筆內(nèi)阻很大，通過與之串聯(lián)的人體上的電流（或加在人體上的電壓）在安全范圍內(nèi)；（2分）市電為交流電，而電工鞋相當(dāng)于一電容器，串聯(lián)在電路中仍允許交流電通過．（3分）13.如圖所示，一豎直輕桿上端可以繞水平軸O無摩擦轉(zhuǎn)動，輕桿下端固定一個質(zhì)量為m的小球，力F=mg垂直作用于輕桿的中點(diǎn)，使輕桿由靜止開始轉(zhuǎn)動，若轉(zhuǎn)動過程保持力F始終與輕桿垂直，當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)過的角度θ=30°時，小球的速度最大；若輕桿轉(zhuǎn)動過程中，力F的方向始終保持水平方向，其他條件不變，則輕桿能轉(zhuǎn)過的最大角度θm=53°．參考答案：【考點(diǎn)】：動能定理的應(yīng)用；向心力．【專題】：動能定理的應(yīng)用專題．【分析】：（1）由題意可知：F始終對桿做正功，重力始終做負(fù)功，隨著角度的增加重力做的負(fù)功運(yùn)來越多，當(dāng)重力力矩等于F力矩時速度達(dá)到最大值，此后重力做的負(fù)功比F做的正功多，速度減小；（2）桿轉(zhuǎn)到最大角度時，速度為零，根據(jù)動能定理即可求解．：解：（1）力F=mg垂直作用于輕桿的中點(diǎn)，當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)過的角度θ時，重力力矩等于F力矩，此時速度最大，則有：mgL=mgLsinθ解得sinθ=所以θ=30°（2）桿轉(zhuǎn)到最大角度時，速度為零，根據(jù)動能定理得：mv2=FL﹣mgLsinθ所以FLsinθ﹣mgL（1﹣cosθ）=0﹣0解得：θ=53°故答案為：30°；53°【點(diǎn)評】：本題主要考查了力矩和動能定理得直接應(yīng)用，受力分析是解題的關(guān)鍵，難度適中．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)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動到軌道末端D，并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處．整個裝置處于電場強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場中，小球落地后不反彈，運(yùn)動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大小．參考答案：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動；動能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場中的運(yùn)動專題．分析： 小球在D點(diǎn)，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點(diǎn)的速度，小球離開D時，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運(yùn)動，將運(yùn)動分解即可；對小球從A運(yùn)動到等效最高點(diǎn)D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點(diǎn)，有：F合=解得：VD=從D點(diǎn)拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運(yùn)動，以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點(diǎn)D點(diǎn)電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點(diǎn)評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應(yīng)用，分析向心力的來源是解題的關(guān)鍵．15.（6分）題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡諧機(jī)械橫波某時刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)P的振動周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點(diǎn)此時的振動方向。參考答案：；P點(diǎn)沿y軸正向振動考點(diǎn)：本題考查橫波的性質(zhì)、機(jī)械振動與機(jī)械波的關(guān)系。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如右圖所示，一質(zhì)量為m的物塊放在水平地面上，現(xiàn)在對物塊施加一個大小為F的水平恒力，使物塊從靜止開始向右移動距離x后立即撤去F.物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ.求：(1)撤去F時，物塊的速度大??；(2)撤去F后，物塊還能滑行多遠(yuǎn)；參考答案：(1)設(shè)撤去F時物塊的速度大小為v，由動能定理，得：(F-μmg)x=mv2所以v=

（5分）(2)設(shè)撤去F后物塊還能滑行的距離為x′，從靜止到物塊停下的過程中，運(yùn)用動能定理有：(F-μmg)x-μmgx′=0解得x′=

x.

（5分）17.如圖甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾斜直軌道AB和圓軌道BCD組成，AB和BCD相切于B點(diǎn)，CD連線是圓軌道豎直方向的直徑（C、D為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)），已知∠BOC=30?．可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊從軌道AB上高H處的某點(diǎn)由靜止滑下，用力傳感器測出滑塊經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)D時對軌道的壓力為F，并得到如圖乙所示的壓力F與高度H的關(guān)系圖象，取g=10m/s2．求：（1）滑塊的質(zhì)量和圓軌道的半徑；（2）是否存在某個H值，使得滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的點(diǎn)．若存在，請求出H值；若不存在，請說明理由．參考答案：解：（1）滑塊從A運(yùn)動到D的過程，由機(jī)械能守恒得：mg（H﹣2R）=mvD2

F+mg=得：F=﹣mg取點(diǎn)（0.50m，0）和（1.00m，5.0N）代入上式解得：m=0.1kg，R=0.2m

（2）假設(shè)滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的E點(diǎn)（如圖所示）從D到E過程滑塊做平拋運(yùn)動，則有：OE=x=OE=vDPt

R=gt2得到：vD=2m/s

而滑塊過D點(diǎn)的臨界速度為：vDL==m/s

由于：vD＞vDL所以存在一個H值，使得滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的點(diǎn)mg（H﹣2R）=mvD2得到：H=0.6m

答：（1）滑塊的質(zhì)量為0.1kg，圓軌道的半徑為0.2m．（2）存在H值，使得滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的點(diǎn)，H值為0.6m．【考點(diǎn)】動能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律；向心力．【分析】（1）先根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出滑塊經(jīng)過D點(diǎn)時的速度大小，根據(jù)牛頓第二定律求出滑塊經(jīng)過D點(diǎn)時軌道對滑塊的壓力，即可得到滑塊對軌道的壓力，結(jié)合圖象的信息，求解滑塊的質(zhì)量和圓軌道的半徑；（2）假設(shè)滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的E點(diǎn)，滑塊離開軌道后，做平拋運(yùn)動，由平拋運(yùn)動的規(guī)律