內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市東井子中學2021-2022學年高三物理模擬試題含解析

內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市東井子中學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1.一宇航員到達半徑為R，密度均勻的某星球表面，做如下實驗，用不可伸長的輕繩拴一質(zhì)量為m的小球，上端固定在O點，如圖甲所示，在最低點給小球某一初速度，使其繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，測得繩的拉力大小隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，F(xiàn)1＝7F2，設R、m、引力常量G、F1、F2均為己知量，忽略各種阻力，以下說法正確的是A．小球在最高點的最小速度為零

B．衛(wèi)星繞該星的第一宇宙速度為C．該球表面的重力加速度為

D．星球的質(zhì)量為參考答案：BCD2.一物體沿固定斜面從靜止開始向下運動，經(jīng)過時間t0滑至斜面底端。已知在物體運動過程中物體所受的摩擦力恒定。若用F、v、s和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機械能，則下列圖象中可能正確的是

(

)參考答案：3.一定質(zhì)量的理想氣體處于某一平衡態(tài)，此時其壓強為p0，欲使氣體狀態(tài)發(fā)生變化后壓強仍為p0，通過下列過程能夠?qū)崿F(xiàn)的是（

）A．先保持體積不變，使氣體升溫，再保持溫度不變，使氣體膨脹B．先保持體積不變，使溫度降低，再保持溫度不變，使氣體膨脹C．先保持溫度不變，使氣體膨脹，再保持體積不變，使氣體升溫D．先保持溫度不變，使氣體壓縮，再保持體積不變，使氣體降溫參考答案：ACD4.（單選）一物體靜止在粗糙斜面上，現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動物體，經(jīng)過時間t后其速度變?yōu)?，若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開始經(jīng)過時間t后速度變?yōu)閷τ谏鲜鰞蛇^程，用△、△分別表示前后兩次物體增加的機械能，△、△分別表示前后兩次物體增加的重力勢能，則（

）參考答案：D由題意可知，兩次物體均做勻加速運動，則在同樣的時間內(nèi)，它們的位移之比為：，兩次上升的高度之比：故重力勢能的變化量之比：，根據(jù)動能表達式：，得：，而機械能，故：，故ABC錯誤，D正確。故選：D5.某物體由靜止開始做直線運動，物體所受合力F隨時間t變化的圖象如圖所示，在0-8秒內(nèi)，下列說法正確的是（

）

A．物體在0一2s內(nèi)做勻加速直線運動

B．物體在第2秒末速度最大

C．物體在第8秒末離出發(fā)點最遠

D．物體在第4s末速度方向發(fā)生改變參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在光電效應試驗中，某金屬的截止頻率相應的波長為，該金屬的逸出功為______。若用波長為（<0）單色光做實驗，則其截止電壓為______。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e、c和h。參考答案：7.在研究有固定轉(zhuǎn)動軸物體平衡條件的實驗中（1）實驗開始前需要檢查力矩盤重心是否在轉(zhuǎn)軸處，描述檢查的操作過程．在任意位置（轉(zhuǎn)過任意角度）能靜止/平衡（2）某同學采用50g的鉤碼，力矩盤平衡后如圖所示，彈簧秤讀數(shù)1.1N，盤面中3個同心圓半徑分別是2cm、4cm、6cm．填寫下表（g取9.8m/s2，答案精確到0.001N?m）：順時針力矩逆時針力矩0.059N?m0.064N?m參考答案：考點：力矩的平衡條件．專題：實驗題．分析：（1）動后，停下時事先的標記能夠處于任意位置，即轉(zhuǎn)盤能隨遇平衡，說明轉(zhuǎn)盤的重心在轉(zhuǎn)軸上；（2）簧秤讀數(shù)1.1N，一個鉤碼重50g，根據(jù)力矩等于力與力臂的乘積．解答：解：（1）心在轉(zhuǎn)軸上，力矩盤本身的重力才可以忽略不計，轉(zhuǎn)動后，停下時事先的標記能夠處于任意位置，即轉(zhuǎn)盤能隨遇平衡，說明轉(zhuǎn)盤的重心在轉(zhuǎn)軸上；（2）逆時針力矩為M=1.1×4×10﹣2+50×10﹣3×10×4×10﹣2=0.064N?m故答案為：（1）在任意位置（轉(zhuǎn)過任意角度）能靜止/平衡（2）0.064N?m點評：題是驗證力矩平衡的實驗，關(guān)鍵求出順時針力矩之和和逆時針力矩之后，然后判斷是否相等，實驗前要將支點調(diào)節(jié)到重心處．8.為了測定氣墊導軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為3.0cm的遮光板，如圖所示，滑塊在牽引力作用下先后勻加速通過兩個光電門，配套的數(shù)字毫秒計記錄了遮光板通過第一個光電門的時間為Δt1＝0.30s，通過第二個光電門的時間為Δt2＝0.10s，遮光板從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為Δt＝4.00s。試估算滑塊的加速度________.兩光電門之間的距離是________。參考答案：0.05m/s2，0.8m9.如圖所示的實驗電路，當用黃光照射光電管中的堿金屬涂層時，毫安表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)．若將電路中的滑動變阻器的滑片P向右移動到某一位置時，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，此時電壓表讀數(shù)為U．若此時增加黃光照射的強度，則毫安表______（選填“有”或“無”）示數(shù)．若改用藍光照射光電管中的金屬涂層，則毫安表_____（選填“有”或“無”）示數(shù)．參考答案：無；有10.有A、B兩球在光滑水平面上沿著一條直線運動，它們發(fā)生碰撞后粘在一起，已知碰前兩球的動量分別為PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的動量改變了ΔPB=－10kg·m/s，則碰撞后A球的動量為PA′=__________kg·m/s，碰撞前兩球的速度大小之比vA∶vB=__________。參考答案：30，11.一個氡核衰變成釙核并放出一個粒子，其半衰期為3.8天。1g氡經(jīng)過7.6天衰變了

g；衰變中放出的粒子是

。參考答案：0.75，α粒子（或）12.如圖所示，兩木塊A和B疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為m和M，A與B之間的最大靜摩擦力為f，B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成彈簧振子。為使A和B在振動過程中不發(fā)生相對滑動，則它們的振幅不能大于

，它們的最大加速度不能大于

參考答案：

略13.如圖為部分電路，Uab恒定，電阻為R時，電壓表讀數(shù)為U0，電阻調(diào)為時，電壓表讀數(shù)為3U0，那么Uab=

，電阻前后二種情況下消耗的功率=

。參考答案：

答案：9u0，4：9

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)．實驗裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接．打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列的點．(1)上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=____m/s2，計數(shù)點3的瞬時速度v3=_____m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．(2)為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應測量的有______．（填入所選物理量前的字母）A．木板的長度LB．木板的質(zhì)量m1C．滑塊的質(zhì)量m2D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3E．滑塊運動的時間t(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=______（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）．參考答案：

(1).0.496

(2).0.264

(3).CD

(4).解：(1)每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點，說明相鄰的計數(shù)點時間間隔：T=0.1s，根據(jù)逐差法有：;根據(jù)勻變速直線運動的推論平均速度等于中間時刻的瞬時速度.(2)要測量動摩擦因數(shù)，由f=μFN

可知要求μ，需要知道摩擦力和壓力的大小，壓力就是滑塊的重力，所以需要知道滑塊的質(zhì)量，摩擦力要根據(jù)鐵塊的運動來求得，滑塊做的是勻加速運動，拉滑塊運動的是托盤和砝碼，所以也要知道托盤和砝碼的質(zhì)量，故ABE錯誤，CD正確．故選CD．

(3)以整個系統(tǒng)為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有：m3g-f=(m2+m3)a

①f=μm2g

②聯(lián)立①②解得：.【點睛】解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，同時要熟練應用所學基本規(guī)律解決實驗問題．15.用發(fā)光二極管制成的LED燈具有發(fā)光效率高、使用壽命長等優(yōu)點，在生產(chǎn)與生活中得到廣泛應用。某同學找到一個LED燈泡，研究它的特性，測得它兩端電壓U和通過的電流I，數(shù)據(jù)如下表：

123456789101112U/V0.00………2.602.722.802.923.003.173.303.50I/mA0.00………1.295.778.7119.0527.3038.8650.6368.00①實驗室提供的器材如下：電流表（量程0-0.6A，內(nèi)阻約1Ω）電流表（量程0-100mA，內(nèi)阻約50Ω）電壓表（量程0-6V，內(nèi)阻約50kΩ）電壓表（量程0-15V，內(nèi)阻約60kΩ）電源（電動勢6V，內(nèi)阻不計）滑動變阻器（阻值范圍0-10Ω，允許最大電流3A）開關(guān)，導線該同學做實驗時，電壓表選用的是

，電流表選用的是

（填選項字母）；②請在右圖中以筆劃線代替導線，按實驗要求將實物圖中的連線補充完整；③開關(guān)S閉合之前，右圖中滑動變阻器的滑片應該置于

（選填“A端”、“B端”或“AB正中間”）。④若該LED燈泡的額定電壓為3V，則此LED燈泡的額定功率為

。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.實驗室考查氫原子躍遷時的微觀效應。已知氫原子能級圖如圖所示，氫原子質(zhì)量為mH=1.67×10－27kg。設原來處于靜止狀態(tài)的大量激發(fā)態(tài)氫原子處于n=5的能級狀態(tài)。①求氫原子由高能級向低能級躍遷時，可能發(fā)射出多少種不同頻率的光；②若躍遷后光子沿某一方向飛出，且光子的動量可以用P=hv/c表示a為普朗克常量，v為光子頻率,c為真空中光速），求發(fā)生電子躍遷后氫原子的最大反沖速率。（保留三位有效數(shù)字）參考答案：:①可以有n=C25=10種不同頻率的光輻射。（3分）②由題意知氫原子從n=5能級躍遷到n=1能級時，氫原子具有最大反沖速率。（1分）氫原子發(fā)生躍遷時輻射出的光子能量為E=△E＝|E5－E1|

（1分）開始時，將原子（含核外電子）和即將輻射出去的光子作為一個系統(tǒng)，由動量守恒定律可得：mHvH－P光＝0（2分）

光子的動量P=hv/c，E=hv

（1分）氫原子速度為vH=hv/mHc

所以vH=4.17m/s（1分）17.如圖l6所示，以O為原點建立直角坐標系Oxy，x軸沿著絕緣光滑水平面，y軸沿著豎點方向。在水平面上方存在與x軸平行的勻強電場。一個質(zhì)量m=2．0×l0－3kg、I電荷量q=+2．０×１0－6C的物體（可視為質(zhì)點），從Ｏ點開始以一定的初速度沿著x軸正方向做直線運動，其位移隨時間的變化規(guī)律為x=6．０t－10t2，式中x的單位為m，ｔ的單位為s。不計空氣阻力，取g=l０m/s2。

（1）求勻強電場的場強大小和方向；

（2）求帶電物體在0．6s內(nèi)經(jīng)過的路程；

（3）若在第0．6s末突然將勻強電場的方向變?yōu)檠貀軸正方向，場強大小保持不變。求在0～0．8s內(nèi)帶電物體電勢能的變化量。參考答案：18.如圖所示，粗糙斜面與光滑水平面通過可忽略的光滑小圓弧平滑連接，斜面傾角α=37°．A、B是兩個質(zhì)量均為m=1kg的小滑塊（可視為質(zhì)點），C為左側(cè)附有膠泥的豎直薄板（質(zhì)量均不計），D是兩端分別水平連接B和C的輕質(zhì)彈簧．當滑塊A置于斜面上且受到大小F=4N、方向垂直斜面向下的恒力作用時，恰能沿斜面向下勻速運動．現(xiàn)撤去F，讓滑塊A從斜面上距底端L=1m處由靜止下滑，求：（g=10m/s2，sin37°=0.6）（1）滑塊A到達斜面底端時的速度大??；（2）滑塊A與C接觸粘在一起后，A、B和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)在作用過程中，彈簧的最大彈性勢能．參考答案：解：（1）設μ為滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)、v1為滑塊A到達斜面底端時的速度．當施加恒力F時，滑塊A沿斜面勻速下滑，有：μ（F+mgco