湖南省邵陽市虎形山茅坳中學2021-2022學年高三物理模擬試題含解析

湖南省邵陽市虎形山茅坳中學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，條形磁鐵放在光滑的斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡，A為水平放置的直導線的截面，導線中無電流時，磁鐵對斜面的壓力為N1，當導線中有電流流過時，磁鐵對斜面的壓力為N2，此時彈簧的伸長量減小了，則（

）

A．N1<N2，A中電流方向向內(nèi)

B．N1<N2，A中電流方向向外

C．N1>N2，A中電流方向向內(nèi)

D．N1>N2，A中電流方向向外參考答案：A2.“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運動。某人做蹦極運動，所受繩子拉力F的大小隨時間t變化的情況如圖所示。將蹦極過程近似為在豎直方向的運動，重力加速度為g。據(jù)圖可知，此人在蹦極過程中最大加速度約為（

）

A．G

B．2g

C．3g

D．4g參考答案：B3.（單選）如圖所示，水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，兩個邊長相等的單匝閉合正方形線圈Ⅰ和Ⅱ，分別用相同材料，不同粗細的導線繞制（Ⅰ為細導線）。兩線圈在距磁場上界面h高處由靜止開始自由下落，再進入磁場，最后落到地面，運動過程中，線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場上邊界。設線圈Ⅰ、Ⅱ落地時的速度大小分別為v1、v2，在磁場中運動時產(chǎn)生的熱量分別為Q1、Q2。不計空氣阻力，已知線框電阻與導線長度成正比，與導線橫截面積成反比，則

（A）v1<v2,

Q1<Q2

（B）v1=v2,

Q1=Q2

（C）v1<v2,

Q1=Q2

（D）v1=v2,

Q1<Q2參考答案：D4.(多選)如圖所示，長為R的輕桿，一端固定有一質(zhì)量為m的小球，另一端連接在光滑轉(zhuǎn)軸O上，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，小球在最高點時（

）

A.小球的最小速度v最小=B.小球所需的向心力隨此時速度v增加而變大C.桿對球的作用力隨此時的速度v增加而變大D.桿對球的作用力方向可能與球的重力方向相反參考答案：BD5.如圖為某電場的等勢線圖，相鄰等勢面的電勢差相等，已知把一電子從A移到B，電場力做正功，AB<BC，則下列關系正確的是A．

B．C．

D．參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運動。質(zhì)量分別為和的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時松開B球，A球落到地面N點處，B球落到地面P點處。測得=0.04kg，=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N點間的距離為1.500m，則B球落到P點的時間是____________s，A球落地時的動能是__________J。（忽略空氣阻力，g取9.8，結果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：0.5s

0.66J7.如圖所示，從傾角為θ的足夠長斜面上的A點，先后將同一個小球以不同的初速度水平向右拋出．第一次初速度為υ1，球落到斜面上時瞬時速度方向與斜面夾角為α1；第二次初速度為υ2，球落到斜面上時瞬時速度方向與斜面夾角為α2．不計空氣阻力，若υ1>υ2，則α1

α2（填>、=、<）．參考答案：＝

8.如圖所示為某同學利用方格坐標紙測定半圓形玻璃磚折射率實驗的記錄情況，虛線為半徑與玻璃磚相同的圓，在沒有其它測量工具的情況下，只需由坐標紙即可測出玻璃磚的折射率．則玻璃磚所在位置為圖中的

▲

（填“上半圓”或“下半圓”），由此計算出玻璃磚的折射率為

▲

．參考答案：上半圓（2分），

1.59.如圖，O、A、B為同一豎直平面內(nèi)的三個點，OB沿豎直方向，∠BOA=60°，OA長為l，且OA：OB=2：3．將一質(zhì)量為m的小球以一定的初動能自O點水平向右拋出，小球在運動過程中恰好通過A點，則小球的初動能為；現(xiàn)從O點以同樣的初動能沿某一方向拋出小球，并對小球施加一方向與△OAB所在平面平行的恒力F，小球通過了A點，到達A點時的動能是初動能的3倍；若小球從O點以同樣的初動能沿另一方向拋出，在相同的恒力作用下，恰好通過B點，且到達B點時的動能為初動能的6倍．則此恒力F的大小為．參考答案：考點：動能定理的應用；平拋運動．分析：根據(jù)平拋運動的水平位移和豎直位移，結合平拋運動的規(guī)律求出初速度的大小，從而得出拋出時的初動能．對O到A和O到B分別運用動能定理，求出恒力做功之比，結合功的公式求出恒力與OB的方向的夾角，從而求出恒力的大?。獯穑航猓盒∏蛞运匠跛俣葤伋觯銎綊佭\動，在水平方向上的位移x=lsin60°=，豎直方向上的位移y=，根據(jù)y=，x=v0t得，解得，則小球的初動能．根據(jù)動能定理得，0到A有：，解得，O到B有：WOB﹣mgl=5Ek0，解得，設恒力的方向與OB方向的夾角為α，則有：，解得α=30°，所以，解得F=．故答案為：mgl，點評：本題考查了平拋運動以及動能定理的綜合運用，第二格填空難度較大，關鍵得出恒力做功之比，以及恒力與豎直方向的夾角．10.如圖所示，質(zhì)量為m的均勻直角金屬支架ABC在C端用光滑鉸鏈鉸接在墻壁上，支架處在磁感應強度為B的勻強磁場中，當金屬支架通一定電流平衡后，A、C端連線恰水平，相距為d，BC與豎直線夾角為530，則金屬支架中電流強度大小為

；若使BC邊與豎直線夾角緩慢增至900過程中，則金屬支架中電流強度變化應

（選填“增大、減小、先增大后減小、先減小后增大”）。(sin37°=0.6，cos37°=0.8)參考答案：1.07mg/Bd，先增大后減小11.(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的物體用細繩拴住放在水平粗糙傳送帶上，物體距傳送帶左端距離為L，穩(wěn)定時繩與水平方向的夾角為θ，當傳送帶分別以速度v1、v2做逆時針轉(zhuǎn)動時（v1<v2），繩的拉力大小分別為F1、F2；若剪斷細繩后，物體到達左端經(jīng)歷的時間分別為t1、t2，則下列說法正確的是A．F1<F2

B．F1=F2C．t1一定大于t2

D．t1可能等于t2參考答案：BD12.一束光從空氣射向折射率為的某種介質(zhì)，若反射光線與折射光線垂直，則入射角為_____．真空中的光速為c，則光在該介質(zhì)中的傳播速度為_____．參考答案：13.勻強電場場強為E，與豎直方向成α角，范圍足夠大。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電小球用細線系在豎直墻上，恰好靜止在水平位置，則場強E的大小為

。若保持場強大小、方向和小球電荷量不變，現(xiàn)剪斷細線，則小球作

運動。（請描述運動的方向及性質(zhì)）參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(1)在驗證機械能守恒的試驗中，組內(nèi)同學設計了以下兩種方案，對兩種方案進行了深入的討論分析，最終確定了一個大家認為誤差相對較小的方案，甲方案為用自由落體運動進行實驗，乙方案為用小車在長木板斜面上下滑進行實驗，你認為該小組選擇的方案是________，理由是_________________________________________．(2)該小組內(nèi)同學們根據(jù)紙帶算出了相應點的速度，作出v2－h(huán)圖線如圖所示，請根據(jù)圖線計算出當?shù)氐闹亓铀俣萭＝________m/s2.(結果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：15.在“探究恒力做功與動能改變的關系”實驗中，某實驗小組采用如圖甲所示的裝置．實驗步驟如下：

①把紙帶的一端固定在小車的后面，另一端穿過打點計時器

②改變木板的傾角，以重力的一個分力平衡小車及紙帶受到的摩擦力

③用細線將木板上的小車通過一個定滑輪與懸吊的砂桶相連

④接通電，放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點，測出、、（如圖乙所示），查得打點周期為T．判斷重力的一個分力已與小車及紙帶受到的摩擦力平衡的直接證據(jù)是看紙帶上的相鄰兩點的間距

。實驗還需直接測量的物理量是：

．（并用相應的符號表示）探究結果的表達式是：

．（用相應的符號表示）參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(15分)如圖所示，兩根平行金屬導軌MN、PQ相距為d=1.0m，導軌平面與水平面夾角為α=30°，導軌上端跨接一定值電阻R=1.6Ω，導軌電阻不計．整個裝置處于方向垂直導軌平面向上、磁感應強度大小B=1T的勻強磁場中．金屬棒ef垂直于MN、PQ靜止放置，且與導軌保持良好接觸，其長剛好為d、質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.4Ω，距導軌底端S1=3.75m．另一根與金屬棒平行放置的絕緣棒gh長度也為d，質(zhì)量為，從軌道最低點以速度v0=10m/s沿軌道上滑并與金屬棒發(fā)生正碰(碰撞時間極短)，碰后金屬棒沿導軌上滑S2=0.2m后再次靜止，測得此過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱為Q=0.2J．已知兩棒與導軌間的動摩擦因數(shù)均為，g取10m/s2，求：(1)碰后瞬間兩棒的速度；(2)碰后瞬間的金屬棒加速度；(3)金屬棒在導軌上運動的時間。參考答案：解析：(1)設金屬棒碰后的速度為v，對金屬棒碰后的過程運用動能定理：

0－mv2=－W安－mgS2sinα－μmgS2cosα

①

由功能關系，安培力做的功W安等于回路中總電熱

②

設絕緣棒與金屬棒碰前的速度為v1，對絕緣棒在導軌上滑動過程運用動能定理：

③

設絕緣棒碰后的速度為v2，兩棒碰時滿足動量守恒，選沿導軌向上的方向為正方向，有：

④

由①②得v=3m/s

⑤

由③④⑤得v2=－1m/s

負號表示方向沿導軌向下

⑥

(2)切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為E，

E=Bdv

⑦

回路中的感應電流

⑧

安培力的大小F安=BId

⑨

設金屬棒的加速度為a，對金屬棒運用牛頓第二定律：

μmgcosα＋mgsinα＋F安=ma

⑩

由⑦⑧⑨⑩式得：a=25m/s2，方向沿導軌平面向下 （11）

(3)設金屬棒在導軌上運動時間為t，在此運動過程中，安培力的沖量為I安，沿導軌方向運用動量定理：

－I安－μmgtcosα－mgtsinα=0－mv

（12）

其中I安=·△t

（13）

由閉合電路歐姆定律：

（14）

由法拉第電磁感應定律

（15）

聯(lián)立⑩（11）（12）（13）得：t=0.2s

（16）17.如圖所示，光滑水平面上，輕彈簧兩端分別拴住質(zhì)量均為m的小物塊A和B，B物塊靠著豎直墻壁．今用水平外力緩慢推A，使A、B間彈簧壓縮，當壓縮到彈簧的彈性勢能為E時撤去此水平外力，讓A和B在水平面上運動．求：①當彈簧達到最大長度時A、B的速度大?。虎诋擝離開墻壁以后的運動過程中，彈簧彈性勢能的最大值．參考答案：解：①當B離開墻壁時，A的速度為v0，由機械能守恒有：mv02=E，解得v0=，以后運動中，當彈簧彈性勢能最大時，彈簧達到最大程度時，A、B速度相等，系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：2mv=mv0，v=；②當兩者速度相等時，彈簧伸長量最大，彈性勢能最大，由機械能守恒定律得：Ep=mv02﹣2mv2，解得：Ep=E；答：①當彈簧達到最大長度時A、B的速度大小為；②當B離開墻壁以后的運動過程中