山西省臨汾市南王中學(xué)2021年高三物理模擬試卷含解析

山西省臨汾市南王中學(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.如圖所示為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖。勵磁線圈產(chǎn)生的勻強磁場方向垂直紙面向外，電子束由電子槍產(chǎn)生，其速度方向與磁場方向垂直。電子速度的大小和磁場強弱可分別由通過電子槍的加速電壓和勵磁線圈的電流來調(diào)節(jié)。下列說法正確的是A．僅增大勵磁線圈中電流，電子束徑跡的半徑變大B．僅提高電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變大C．僅增大勵磁線圈中電流，電子做圓周運動的周期將變大D．僅提高電子槍加速電壓，電子做圓周運動的周期將變大參考答案：B增大勵磁線圈中電流，是增大了磁感應(yīng)強度，電子在磁場中作勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律得：，當(dāng)磁感應(yīng)強度增大，反而半徑減小，A錯；當(dāng)提高電子槍加速電壓，射出的電子速度增大，由上公式可知，R增大，B正確；在C選項中增大勵磁線圈中電流，磁感應(yīng)強度增大，由周期公式有：。從式子可知周期變小，C錯；在D選項中提高電子槍加速電壓，射出的速度增大，但運轉(zhuǎn)周期與速度無關(guān)，周期不變，D錯；故本題選擇B答案。本題是洛倫茲力演示儀，要求我們知道它在其中運轉(zhuǎn)半徑由牛頓第二定律推導(dǎo)出，周期又它的定義求出，再由表達式進行比較中的物理量的變化引起的半徑和周期的變化，但還要知道增大電流是增大磁感應(yīng)強度，提高加速電壓是增大電子射出的速度，依此根據(jù)表達式分析就不難得到答案。2.在如圖所示的靜電場中，實線為電場線，一帶電粒子僅在電場力作用下沿圖中虛線從A運動到B，則

A.加速度增大

B.電場力做負(fù)功

C.速度增大

D.電勢能減小參考答案：CD3.（2010?山西模擬）物體做平拋運動時，它的速度的方向和水平方向間的夾角α的正切tanα隨時間t變化的圖象是圖中的（）A.B.

C.D.參考答案：B解：平拋運動水平方向上的速度不變，為v0，在豎直方向上的分速度為vy=gt，tanα==，g與v0為定值，所以tanθ與t成正比．故B正確，A、C、D錯誤．故選B．4.如圖所示，用手握著細(xì)繩的一端在水平桌面上做半徑為r的勻速圓周運動，圓心為O，角速度為ω。細(xì)繩長為L，質(zhì)量忽略不計，運動過程中細(xì)繩始終與r圓相切，在細(xì)繩的另外一端系著一個質(zhì)量為m的小球，小球恰好做以O(shè)為圓心的大圓在桌面上運動，小球和桌面之間存在摩擦力，以下說法正確的是A．小球做變速圓周運動B．細(xì)繩拉力為C．手對細(xì)線做功的功率為D．小球與桌面的動摩擦因素為參考答案：CD5.已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力常量為G。有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是（

）

A．衛(wèi)星距離地面的高度為

B．衛(wèi)星的線速度為

C．衛(wèi)星運行時受到的向心力大小為

D．衛(wèi)星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.超導(dǎo)磁懸浮列車（圖甲）推進原理可以簡化為圖乙所示的模型：在水平面上相距為L的兩根平行直導(dǎo)軌間有豎直方向等距離分布的勻強磁場B1和B2，且B1=B2=B，每個磁場的寬度都是l，相間排列。金屬框abcd（懸浮在導(dǎo)軌上方）跨在兩導(dǎo)軌間，其長和寬分別為L、l。當(dāng)所有這些磁場都以速度v向右勻速運動時，金屬框abcd在磁場力作用下將向________（填“左”或“右”）運動。若金屬框電阻為R，運動中所受阻力恒為f，則金屬框的最大速度為_________________參考答案：右

磁場向右勻速運動，金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流所受安培力向右，金屬框向右加速運動，當(dāng)金屬框勻速運動時速度設(shè)為vm，感應(yīng)電動勢為E=2BL（v-vm），感應(yīng)電流為，安培力為F=2BLI，安培力與阻力平衡，F(xiàn)=f，解得vm=7.已知氣泡內(nèi)氣體的密度為30g/，平均摩爾質(zhì)量為1.152g/mol。阿伏加德羅常數(shù)，估算氣體分子間距離d=___________m，氣泡的體積為1cm3，則氣泡內(nèi)氣體分子數(shù)為_____________個。參考答案：

（1）根據(jù)，得氣體分子連同占據(jù)的空間為，氣體分子間距離得（2）氣泡內(nèi)氣體質(zhì)量，氣泡內(nèi)氣體摩爾數(shù)為：，分子數(shù)為得：8.如圖所示，直角玻璃棱鏡中∠A=70°，入射光線垂直于AB面。已知玻璃的折射率為，光在AC面上反射后經(jīng)BC面反射從AC面第一次射出，則光線在BC面_______（填“發(fā)生”或“不發(fā)生”）全反射，光線從棱鏡AC邊第一次射入空氣時的折射角為_______。參考答案：發(fā)生；4509.左圖為一列簡諧橫波在t=20秒時波形圖，右圖是x=200厘米處質(zhì)點P的振動圖線，那么該波的傳播速度為________厘米/秒，傳播方向為________________。

參考答案：100；負(fù)X方向10.如圖，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運動.兩球質(zhì)量關(guān)系為mB=2mA，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動量均為6kg·m/s，運動中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動量增量為－4kg·m/s。則左方是

球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為

。參考答案：A，2:5

11.如圖所示，在一個質(zhì)量為M、橫截面積為S的圓柱形導(dǎo)熱氣缸中，用活塞封閉了一部分空氣，氣體的體積為，活塞與氣缸壁間密封且光滑，一彈簧秤連接在活塞上，將整個氣缸懸吊在天花板上．當(dāng)外界氣溫升高（大氣壓保持為）時，則彈簧秤的示數(shù)

▲

（填“變大”、“變小”或“不變”），如在該過程中氣體從外界吸收的熱量為，且氣體的體積的變化量為，則氣體的內(nèi)能增加量為

▲

．參考答案：不變

（2分）

12.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：13.如圖所示是測磁感應(yīng)強度的一種裝置。把一個很小的測量線圈放在待測處，測量線圈平面與該處磁場方向垂直，將線圈跟沖擊電流計G串聯(lián)（沖擊電流計是一種測量電量的儀器）。當(dāng)用反向開關(guān)K使螺線管里的電流反向時，測量線圈中就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而有電流流過G。該測量線圈的匝數(shù)為N，線圈面積為S，測量線圈電阻為R，其余電阻不計。（1）若已知開關(guān)K反向后，沖擊電流計G測得的電量大小為q，則此時穿過每匝測量線圈的磁通量的變化量為△φ＝__________（用已知量的符號表示）。（2）待測處的磁感應(yīng)強度的大小為B＝__________。參考答案：（1）qR/N,（2）qR/2NS解析：（1）由I=q/△t，E=IR，E=N△φ/△t，聯(lián)立解得△φ=qR/N。（2）由φ＝BS，△φ=2BS，△φ=qR/N，聯(lián)立解得B＝qR/2NS。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器的掛鉤上，用來測量繩對小車的拉力，探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時加速度跟它們所受拉力的關(guān)系，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出了如圖所示的a－F圖象。(1)圖象不過坐標(biāo)原點的原因是____________________________；(2)本實驗中是否仍需要細(xì)沙和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量________(填“是”或“否”)；(3)由圖象求出小車和傳感器的總質(zhì)量為________kg。參考答案：(1)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足(2)否(3)115.圖3是某同學(xué)在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶。圖3(1)已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為________。(2)ABCD是紙帶上四個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出，從圖中讀出A、B兩點間距s＝________；C點對應(yīng)的速度是________(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。參考答案：（1）0.02s（2）0.70cm、0.100m/s四、計算題：本題共3小題，共計47分16.為了安全，在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的安全距離。我國公安部門規(guī)定：高速公路上行駛汽車的安全距離為200m，汽車行駛的最高速度為120km/h，取g=10m/s2，請你根據(jù)下面提供的資料，說明計算安全距離為200m的依據(jù)。

資料一：駕駛員的反應(yīng)時間：03~0.6s之間，

資料二：各種路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù)路面動摩擦因數(shù)干瀝青與混凝土路面0.7~0.8干碎石路面0.6~0.7濕瀝青與混凝土路面0.33~0.4參考答案：解：由表分析，0.6s是最長的反應(yīng)時間，對應(yīng)剎車之前的最大可能距離；0.33是最小的動摩擦因數(shù)，對應(yīng)最大的可能運動距離，

①

由 ②

得：mm略小于200m，因此200m的安全距離是必要的。 ③本題共8分，其中①式2分，②式4分，③式2分。17.如圖所示，光滑水平面上靜止放置質(zhì)量M=2kg的長木板C；離板右端x=0.72m處靜止放置質(zhì)量mA=1kg的小物塊A，A與C間的動摩擦因數(shù)μ=0.4；在板右端靜止放置質(zhì)量mB=1kg的小物塊B，B與C間的摩擦忽略不計．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，A、B均可視為質(zhì)點，g=10m/s2．現(xiàn)在木板上加一水平向右的力F=3N，到A與B發(fā)生彈性碰撞時撤去力F．問：①A與B碰撞之前運動的時間是多少？②若A最終能停在C上，則長木板C的長度至少是多少？參考答案：解：①若AC相對滑動，則A受到的摩擦力為：FA=μmAg=0.4×10×1N=4N＞F故AC不可能發(fā)生相對滑動，設(shè)AC一起運動的加速度為a由有：②因AB發(fā)生彈性碰撞，由于mA=mB故AB碰后，A的速度為0AB碰撞后，由AC系統(tǒng)動量守恒定律：Mv1=（M+mA）v由題題意有v1=at=1.2m/s解得AC穩(wěn)定后的共同速度v=0.8m/s由功能關(guān)系和能量守恒得：可得△x=0.12m

故木板C的長度L至少為：L=x+△x=0.72+0.12m=0.84m答：①A與B碰撞之前運動的時間1.2s；②若A最終能停在C上，則長木板C的長度至少是0.84m．18.在直角坐標(biāo)系y軸右側(cè)有相互垂直的勻強磁場和勻強電場，磁場方向垂直紙面向里，電場方向沿y軸負(fù)方向，電場強度大小為E。一質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子(重力不計)從坐標(biāo)原點O沿x軸正方向做直線運動，運動到A點時撤去電場，當(dāng)粒子在磁場中運動到距離原點O最遠(yuǎn)處P點(圖中未標(biāo)出)時，撤去磁場，同時加另一勻強電場，其方向沿y軸負(fù)方向，最終粒子垂直于y軸飛出。已知A點坐標(biāo)為(a，0)，P點坐標(biāo)為。求(1)粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑。(2)磁場的磁感應(yīng)強度艿和粒子運動到彳點時速度v的大小。(3)整個過程中電場力對粒子做的功。(4)粒子從原點D開始運動到垂直于y軸飛出過程所用的總時間。參考答案：見解析（1）粒子的運動軌跡如圖，由P點距原點最遠(yuǎn)可知，粒子做圓周運動的圓心在OP連線上。設(shè)AP段粒子做勻速圓周運動的軌道半徑為R，由幾何關(guān)系得

①（2）OA段粒子做勻速直線運動，由二力平衡得

②設(shè)AP段粒子做勻速圓周運動的軌道半徑為R，由牛頓第二定律得

③②③三式聯(lián)立得

④

⑤（3）PQ過程的逆過程可看做類平拋運動，故粒子從y軸射出時的速度為