2021-2022學(xué)年安徽省馬鞍山市私立天門中學(xué)高三物理模擬試卷含解析

2021-2022學(xué)年安徽省馬鞍山市私立天門中學(xué)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.用比值法定義物理量是物理學(xué)中一種重要的思想方法，下列物理量的表達(dá)式不屬于用比值法定義的是（

）A．加速度B．功率C．速度

D．電阻參考答案：2.（單選）如圖所示，一夾子夾住木塊，在力

F

作用下向上提升．夾子和木塊的質(zhì)量分別為m、M，夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為f．若木塊不滑動，力F的最大值是（）參考答案：A3.如圖所示，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)的三根固定的光滑細(xì)桿，a、ｂ、c、ｄ位于同一圓周上，ａ點(diǎn)為圓周上最高點(diǎn)，ｄ點(diǎn)為圓周上最低點(diǎn)。每根桿上都套有一個小圓環(huán)，三個圓環(huán)分別從ａ、ｂ、c處由靜止釋放，用t1、t2、t3依次表示各環(huán)到達(dá)d點(diǎn)所用的時間，則（

）A．t1＜t2＜t3

B．t1＞t2＞t3

C．t3＞t1＞t2

D．t1＝t2＝t3

參考答案：4.已知地球半徑為R，地面處的重力加速度為g，一顆距離地面高度為2R的人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，下列說法正確的是（

）A．衛(wèi)星的加速度大小為

B．衛(wèi)星的角速度為C．衛(wèi)星的線速度大小為

D．衛(wèi)星的周期為參考答案：B5.一條粗細(xì)均勻的電阻絲電阻為R，其橫截面的直徑為d，若將它拉制成直徑為的均勻細(xì)絲，其電阻變?yōu)椋?/p>

）A.

B.10000R

C.

D.100R

參考答案：B略二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動，重物落地后，物塊再運(yùn)動一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測量的點(diǎn)開始，每5個點(diǎn)取1個計數(shù)點(diǎn)，相鄰計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計時器電源的頻率為50Hz。

①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點(diǎn)

和

之間某時刻開始減速。②計數(shù)點(diǎn)5對應(yīng)的速度大小為

m/s，計數(shù)點(diǎn)6對應(yīng)的速度大小為

m/s。③物塊減速運(yùn)動過程中加速度的大小為a=

m/s2，若用a/g來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值

（填“偏大”或“偏小”）。（所有結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。參考答案：7.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r3,2πn8.（5分）1999年11月20日，我國發(fā)射了“神舟號”載入飛船，次日載入艙著陸，實驗獲得成功。載人艙在將要著陸之前，由于空氣阻力作用有一段勻速下落過程，若空氣阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)k，載人艙的質(zhì)量為m，則此過程中載人艙的速度應(yīng)為________________。參考答案：答案：9.一小球從水平臺面邊緣以速度v水平飛出，落到水平地面上需要時間為t，落地點(diǎn)距臺面邊緣的水平距離為s。若使小球以速度2v仍從同一位置水平飛出，落到水平地面上需要時間為 ；落地點(diǎn)距臺面邊緣的水平距離為

。

參考答案：t；2s10.隨著人們生活水平的提高，高爾夫球?qū)⒅饾u成為普通人的休閑娛樂。如圖所示，某人從高h(yuǎn)的坡上水平擊出一個質(zhì)量為m的高爾夫球。由于恒定的水平風(fēng)力的作用，高爾夫球飛到A處時恰豎直落入距擊球點(diǎn)水平距離為L的洞內(nèi)。已知洞深為h/3，直徑略大于球。則水平風(fēng)力的大小為______________；以地面為零勢能面，小球觸到洞底前瞬間的機(jī)械能為______________。參考答案：mgL/h，mgh11.氣體溫度計結(jié)構(gòu)如圖所示．玻璃測溫泡A內(nèi)充有理想氣體，通過細(xì)玻璃管B和水銀壓強(qiáng)計相連．開始時A處于冰水混合物中，左管C中水銀面在O點(diǎn)處，右管D中水銀面高出O點(diǎn)h1＝14cm.后將A放入待測恒溫槽中，上下移動D，使C中水銀面仍在O點(diǎn)處，測得D中水銀面高出O點(diǎn)h2＝44cm.(已知外界大氣壓為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76cmHg)①求恒溫槽的溫度．②此過程A內(nèi)氣體內(nèi)能________(填“增大”或“減小”)，氣體不對外做功，氣體將________(填“吸熱”或“放熱”)．參考答案：①364K(或91℃)②增大吸熱12.（6分）某地強(qiáng)風(fēng)的風(fēng)速為20m/s，設(shè)空氣密度為ρ=1.3Kg/m3。如果把通過橫截面為S=20m2的風(fēng)的動能的50％轉(zhuǎn)化為電能，則電功率為_______。參考答案：52000W13.將一質(zhì)量為0.2kg的小球在空中靜止釋放，其離地高度與時間的關(guān)系，式中以m為單位，以s為單位。則小球0.4末下落高度為

m，空氣阻力大小為___

N。（g取10m/s2[LU24]

）參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進(jìn)入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達(dá)球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）15.（9分）我國登月的“嫦娥計劃”已經(jīng)啟動，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號”探測器成功發(fā)射。相比較美國宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學(xué)家通過電視機(jī)觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個儀器艙旁邊懸掛著一個重物在那里擺動,懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學(xué)家看了看自己的手表，測了一下時間，于是他估測出月球表面上的自由落體加速度。請?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測出單擺擺長和擺動周期,即可測出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，一豎直平面內(nèi)的軌道由粗糙斜面AD和光滑圓軌道DCE組成，AD與DCE相切于D點(diǎn)，C為圓軌道的最低點(diǎn)，將一小物塊置于軌道ADC上離地面高為H處由靜止釋放，用力傳感器測出其經(jīng)過C點(diǎn)時對軌道的壓力N，改變H的大小，可測出相應(yīng)的N的大小，N隨H的變化關(guān)系如圖乙折線PQI所示（PQ與QI兩直線相連接于Q點(diǎn)），QI反向延長交縱軸于F點(diǎn)（0，5.8N），重力加速度g取10m/s2，求：（1）圖線上的PQ段是對應(yīng)物塊在哪段軌道上由靜止釋放（無需說明理由）？并求出小物塊的質(zhì)量m；（2）圓軌道的半徑R、軌道DC所對應(yīng)的圓心角θ；（3）小物塊與斜面AD間的動摩擦因數(shù)μ．參考答案：解：（1）由圖線PQ知：當(dāng)H1=0時，N1=5N，此時N1=mg故m=0.5kg即小物塊的質(zhì)量m為0.5kg．（2）由圖線知：當(dāng)H2=0.2m時，N2=7N，此時小物塊恰好由D點(diǎn)下滑由mgH2=m和N2﹣mg=m得R=1mcosθ==0.8即θ=arccos0.8=37°即圓軌道的半徑為1m，軌道DC所對圓心角為37°．（3）小球從高為H處的斜面上滑到最低點(diǎn)過程．根據(jù)動能定理，有mgH﹣μmgcosθ=mv2得：mv2=2mgH﹣μmg（H﹣0.2）在最低點(diǎn)，支持力和重力的合力提供向心力，有N﹣mg=m解得N=mg+m=H+mg+mg結(jié)合QI曲線，=6解得μ=0.3答：（1）小物塊的質(zhì)量m為0.5kg．（2）圓軌道的半徑及軌道DC所對圓心角37°．（3）小物塊與斜面AD間的動摩擦因數(shù)μ為0.3【考點(diǎn)】動能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律；向心力．【分析】（1）從圖象得到H=0時的彈力，即為物體的重力，從而得到物體的質(zhì)量m；（2）結(jié)合圖象可以得到當(dāng)H=0.2m時，物體恰好在斜面最低點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律和向心力公式聯(lián)立列式求解出圓軌道的半徑R，然后可根據(jù)幾何關(guān)系得到軌道DC所對圓心角；（3）對滑塊從最高點(diǎn)到C點(diǎn)的過程運(yùn)用動能定理列式，再對最低點(diǎn)運(yùn)用向心力公式和牛頓第二定律列式，聯(lián)立后求解出彈力的一般表達(dá)式，再根據(jù)圖象求解出動摩擦因素．17.在電子俘獲中，原子核俘獲了K層一個電子后，新核原子的K層將出現(xiàn)一個電子空位，當(dāng)外層L層上電子躍遷到K層填補(bǔ)空位時會釋放一定的能量；一種情況是輻射頻率為ν0的X射線；另一種情況是將該能量交給其他層的某電子，使電子發(fā)生電離成為自由電子．該能量交給M層電子，電離后的自由電子動能是E0，已知普朗克常量為h，試求新核原子的L層電子和K層電子的能級差及M層電子的能級(即能量值)．參考答案：能級差ΔE＝hν0(1分)由能量守恒E0＋(0－EM)＝ΔE(2分)所以EM＝E0－h(huán)ν0(1分)18.如圖10甲所示，A、B表示真空中水平放置的相距為d的平行金屬板，長為L，兩板加電壓后板間可視為勻強(qiáng)電場，圖乙表示一周期性變化的交變電壓。t＝0時，將圖乙中交變電壓加在A、B兩板上，此時恰好有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在兩板中央沿平行兩板中線以速度v0射入電場。若此粒子離開電場時恰能以平行A、B兩板的速度飛出，求：圖10(1)A、B兩板