山東省萊蕪市水北中學2021-2022學年高三物理模擬試題含解析

山東省萊蕪市水北中學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.如圖所示，50個大小相同、質(zhì)量均為m的小物塊，在平行于斜面向上的恒力F作用下一起沿斜面向上運動．已知斜面足夠長，傾角為30°，各物塊與斜面的動摩擦因數(shù)相同，重力加速度為g，則第3個小物塊對第2個小物塊的作用力大小為()．A.F B.FC．24mg＋

D．因為動摩擦因數(shù)未知，所以不能確定參考答案：B2.（多選）如果太陽系幾何尺寸等比例地膨脹，月球繞地球的運動近似為網(wǎng)周運動，則下列物理量變化正確的是（假設各星球的密度不變）A．月球的向心加速度比膨脹前的小B．月球受到的向心力比膨脹前的大C．月球繞地球做圓周運動的周期與膨脹前的相同D．月球繞地球做圓周運動的線速度比膨脹前的小參考答案：BC知識點:萬有引力定律及其應用解析：萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：A、向心加速度：a=，太陽系幾何尺寸等比例地縮小，各星球的密度不變，由于質(zhì)量與半徑的三次方成正比，故表達式中分子增大的倍數(shù)更多，故向心加速度增大，故A錯誤；B、向心力：F=G，太陽系幾何尺寸等比例地增大，各星球的密度不變，由于質(zhì)量與半徑的三次方成正比，故表達式中分子增大的倍數(shù)更多，故向心力增大；故B正確；C、周期：T=2π，太陽系幾何尺寸等比例地增大，各星球的密度不變，由于質(zhì)量與半徑的三次方成正比，故表達式中分子增大的倍數(shù)與分母減小的倍數(shù)相同，故公轉(zhuǎn)周期不變，故C正確；

D、線速度：v=，太陽系幾何尺寸等比例地增大，各星球的密度不變，由于質(zhì)量與半徑的三次方成正比，故表達式中分子增大的倍數(shù)更多，故線速度增大，故D錯誤；故選：BC．3.（單選）如圖所示的電路中，L是一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈，D1、D2是兩個完全相同的燈泡，E是內(nèi)阻不計的電源。電路穩(wěn)定后在t1時刻斷開開關(guān)S。規(guī)定以電路穩(wěn)定時流過D1、D2的電流方向為正方向，分別用i1、i2表示流過D1、D2的電流，則下圖中能定性描述電流i隨時間t變化關(guān)系的是

參考答案：A4.關(guān)于布朗運動和擴散現(xiàn)象，下列說法正確的是A．布朗運動和擴散現(xiàn)象都是分子運動B．布朗運動和擴散現(xiàn)象都是永不停息的C．布朗運動和擴散現(xiàn)象都與溫度無關(guān)D．布朗運動和擴散現(xiàn)象都能在氣體、液體、固體中發(fā)生參考答案：B5.如圖所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為10∶１，b是原線圈的中心抽頭，伏特表和安培表均為理想表，除Ｒ以外其余電阻不計．從某時刻開始在原線圈兩端加上瞬時值表達式為u1=220sin100ptV的交變電壓，下列說法中正確的是Ａ．在副線圈上瞬時值表達式為u1=22sin10ptVＢ．電壓表的讀數(shù)為22VＣ．當滑動變阻器觸片向上移，伏特表和安培表的示數(shù)均變大Ｄ．當單刀雙擲開關(guān)由a搬向b，伏特表和安培表的示數(shù)均變小參考答案：答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一輕桿上端可以繞固定的水平軸O無摩擦轉(zhuǎn)動，輕桿下端固定一個質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點），開始時輕桿豎直靜止?，F(xiàn)用力F＝mg垂直作用于輕桿的中點，使輕桿轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中保持力F與輕桿始終垂直，當輕桿轉(zhuǎn)過的角度θ＝_________時，F(xiàn)的功率最大。若從輕桿豎直靜止開始，保持F＝mg，且F始終水平作用于輕桿的中點，則桿能轉(zhuǎn)過的最大角度θM＝_________。參考答案：30o，53o7.某興趣小組設計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖a為實驗裝置簡圖．（所用交變電流的頻率為50Hz）

（1）圖b為某次實驗得到的紙帶，實驗數(shù)據(jù)如圖，圖中相鄰計數(shù)點之間還有4個點未畫出。根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2，打C點時紙帶的速度大小為

m/s（保留二位有效數(shù)字）

（2）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，一位同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖線如圖所示。該圖線不通過原點，其主要原因是___________________________。參考答案：（1）0.51

（2分）

0.71

（2分）（2）_沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．（2分）8.某天體存在一顆繞其做勻速圓周運動的衛(wèi)星，已知天體半徑為R，衛(wèi)星離天體表面的高度為h，衛(wèi)星的線速度大小為v，則衛(wèi)星的周期為，天體的質(zhì)量為（萬有引力恒量為G）．參考答案：解：衛(wèi)星的周期T=．根據(jù)得，天體的質(zhì)量M=．故答案為：，．9.水平放置的平行板電容器，其上板開有一個小孔，一質(zhì)量為m，電量為q的帶正電液滴，自空中自由下落，由小孔進入勻強電場，設兩板電勢差為U，距離為d，要使液滴在板間下落的高度為，則液滴在板外自由下落的高度h=

。

參考答案：10.如圖所示，一個半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束光從A點沿水平方向射入球體后經(jīng)B點射出，最后射到水平面上的C點。已知，該球體對光的折射率為，則它從球面射出時的出射角＝

；在透明體中的速度大小為

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）參考答案：11.如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)過三個不同的過程a、b、c后又回到初始狀態(tài)．在過程a中，若系統(tǒng)對外界做功400J，在過程c中，若外界對系統(tǒng)做功200J，則b過程外界對氣體做功___▲_____J，全過程中系統(tǒng)

▲

熱量（填“吸收”或“放出”），其熱量是

▲

J．

參考答案：

0（1分）

吸熱

200J（2分）12.（1）用歐姆表測電阻時，兩表筆短接時指針所指位置如圖所示。如果不調(diào)零就去測電阻，那么被測電阻的測量值將比它的真實值偏

.（2）用伏安法測量電阻阻值R，并求出電阻率ρ。給定電壓表（內(nèi)阻約為50kΩ）、電流表（內(nèi)阻約為40Ω）、滑動變阻器、電源、電鍵、待測電阻（約為250Ω）及導線若干。①如圖（1）所示電路圖中，電壓表應接__________點（填a或b）。②圖（2）中的6個點表示實驗中測得的6組電流I、電壓U的值，試作圖像并求出電阻值R=__________________Ω。（保留3位有效數(shù)字）③待測電阻是一均勻材料制成的圓柱體，用游標為50分度的卡尺測量其長度與直徑，結(jié)果分別如圖（3）、圖（4）所示。由圖可知其長度為8.02mm，圖（4）直徑讀數(shù)為________mm。④由以上數(shù)據(jù)可求出ρ=_______________Ω·m。（保留3位有效數(shù)字）參考答案：（1）?。?分）（2）①a

（2分）

②作圖為過原點的直線，其中第2個點舍棄（2分）

244（242~246均可）（2分）

③1.92

（2分）

④0.0882

13.在2010年上海世博會上，拉脫維亞館的風洞飛行表演，令參觀者大開眼界。若風洞內(nèi)總的向上的風速風量保持不變，讓質(zhì)量為m的表演者通過調(diào)整身姿，可改變所受的向上的風力大小。假設人體受風力大小與正對面積成正比，水平橫躺時受風力面積最大，人體站立時受風力面積為水平橫躺時的1/8；當受風力面積是最大值的一半時，恰好可以靜止或勻速漂移。風洞內(nèi)人體可上下移動的總高度AC為H。人體原靜止于最高點A，某時刻開始，先以最大加速度勻加速下落，經(jīng)過某處B后，再以能達到的另一最大加速度勻減速下落，剛好能在最低點C處減速為零，則：（1）BC的距離為

。（2）由B至C過程中表演者克服風力做的功為

。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-5）（4分）已知氘核質(zhì)量2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，核質(zhì)量為3.0150u。A、寫出兩個氘核聚變成的核反應方程___________________________________。B、計算上述核反應中釋放的核能。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1u=931.5Mev）C、若兩氘以相等的動能0.35MeV作對心碰撞即可發(fā)生上述核反應，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機械能，則反應中生成的核和中子的動能各是多少？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：

答案：a、

b、在核反應中質(zhì)量的虧損為Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以釋放的核能為0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反應前總動量為0，反應后總動量仍為0，

所以氦核與中子的動量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.如圖所示，將一個斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質(zhì)量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車向右勻速運動時，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運動才能使小球相對于斜面向上運動。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運動時，小球隨之一起勻速運動，合力為零，斜面對小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運動.(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運動時受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對于斜面向上運動，則小車對小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車向右勻速運動時，斜面對小球的彈力為0和小車對小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運動才能使小球相對于斜面向上運動。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示是一皮帶傳輸裝載機械示意圖．井下挖掘工將礦物無初速放置于沿圖示方向運行的傳送帶A端，被傳輸?shù)侥┒薆處，再沿一段圓形軌道到達軌道的最高點C處，然后水平拋到貨臺上．已知半徑為的圓形軌道與傳送帶在B點相切，O點為半圓的圓心，BO、CO分別為圓形軌道的半徑，礦物m可視為質(zhì)點，傳送帶與水平面間的夾角，礦物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，傳送帶勻速運行的速度為，傳送帶AB點間的長度為．若礦物落點D處離最高點C點的水平距離為，豎直距離為，礦物質(zhì)量，，，，不計空氣阻力．求：（1）礦物到達B點時的速度大?。唬?）礦物到達C點時對軌道的壓力大??；（3）礦物由B點到達C點的過程中，克服阻力所做的功．參考答案：解：（1）假設礦物在AB段始終處于加速狀態(tài)，由動能定理可得

3分代入數(shù)據(jù)得

1分由于，故假設成立，礦物B處速度為．

1分（2）設礦物對軌道C處壓力為F，由平拋運動知識可得

1分

1分代入數(shù)據(jù)得礦物到達C處時速度

1分由牛頓第二定律可得

2分代入數(shù)據(jù)得

1分根據(jù)牛頓第三定律可得所求壓力

1分（3）礦物由B到C過程，由動能定理得

3分代入數(shù)據(jù)得即礦物由B到達C時克服阻力所做的功

17.（20分）對于兩物體碰撞前后速度在同一直線上，且無機械能損失的碰撞過程，可以簡化為如下模型：A、B兩物體位于光滑水平面上，僅限于沿同一直線運動。等它們之間的距離大于等于某一定值d時.相互作用力為零：當它們之間的距離小于d時，存在大小恒為F的斥力。設A物休質(zhì)量m1=1.0kg，開始時靜止在直線上某點；B物體質(zhì)量m2=3.0kg，以速度v0從遠處沿該直線向A運動，如圖所示。若d=0.10m，F(xiàn)=0.60N，v0=0.20m/s，求：（1）相互作用過程中A、B加速度的大小；（2）從開始相互作用到A、B間的距離最小時，系統(tǒng)（物體組）動能的減少量；（3）A、B間的最小距離。

參考答案：解析：（1）

（2）兩者速度相同時，距離最近，由動量守恒

（3）根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律

v1=a1t

v2=v0－a2t

當v1=v2時

解得A、B兩者距離最近時所用時間

t=0.25s

s1=a1t2

s2=v0t－a2t2

△s=s1+d－s2

將t=0.25s代入，解得A、B間的最小距離

△smin=0.075m18.某種透明材料制成的空心球體外徑是內(nèi)徑的2倍，其過球心的某截面（紙面內(nèi)）如圖所示．一束單色光（紙面內(nèi)）從外球面上A點入射，人射角為時，光束經(jīng)折射后恰好與內(nèi)球面B點相切。①求該透明材料的折射率②欲使光東能射入空