2021年江西省九江市白水中學(xué)高三物理模擬試題含解析

2021年江西省九江市白水中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說(shuō)法正確的是________．A．原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能C．銫原子核(Cs)的結(jié)合能小于鉛原子核(Pb)的結(jié)合能D．比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定E．自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】原子核衰變及半衰期、衰變速度．O1O2【答案解析】ABC解析：A、原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，故A正確；B、一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，要釋放能量，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能，故B正確；C、銫原子核不如鉛原子核穩(wěn)定，所以銫原子核（Cs）的結(jié)合能小于鉛原子核（Pb）的結(jié)合能，故C正確；D、原子核的平均結(jié)合能越大，表示原子核的核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，故D錯(cuò)誤；E、自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能量等于該原子核的結(jié)合能，故E錯(cuò)誤；故選：B．本題考查了結(jié)合能的知識(shí)，知道當(dāng)核子結(jié)合成原子核時(shí)有質(zhì)量虧損，要釋放一定能量，原子核的平均結(jié)合能越大，表示原子核的核子結(jié)合得越牢固．故選ABC【思路點(diǎn)撥】比結(jié)合能：原子核結(jié)合能對(duì)其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均對(duì)每個(gè)核子所要添加的能量．用于表示原子核結(jié)合松緊程度．

結(jié)合能：兩個(gè)或幾個(gè)自由狀態(tài)的粒子結(jié)合在一起時(shí)釋放的能量．自由原子結(jié)合為分子時(shí)放出的能量叫做化學(xué)結(jié)合能，分散的核子組成原子核時(shí)放出的能量叫做原子核結(jié)合能．2.如圖所示，光滑的水平面上靜止著一輛小車(用絕緣材料制成)，小車上固定一對(duì)豎直放置的帶電金屬板，在右金屬板的同一條豎直線上有兩個(gè)小孔a、b。一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為－q的小球從小孔a無(wú)初速度進(jìn)入金屬板，小球與左金屬板相碰時(shí)間極短，碰撞時(shí)小球的電量不變且系統(tǒng)機(jī)械能沒有損失，小球恰好從小孔b出金屬板，則A.小車(含金屬板，下同)和小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.小車和小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C.在整個(gè)過(guò)程中小車的位移為零D.因?yàn)樾≤嚭托∏虻馁|(zhì)量大小關(guān)系未知，無(wú)法求出小車的位移參考答案：C【詳解】在小球與左金屬板碰前，電場(chǎng)力對(duì)小車和小球都做正功，小車的機(jī)械能增加，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小球進(jìn)入電場(chǎng)后完全失重，系統(tǒng)只在水平方向的動(dòng)量守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小車和小球在水平方向上動(dòng)量守恒，系統(tǒng)初動(dòng)量、初速度為0，水平方向上滿足人船模型，從開始小球進(jìn)入平行板到離開平行板，小車與小球的相對(duì)位移為0，即小車和小球在此過(guò)程中的位移都是0，小車在整個(gè)過(guò)程中的位移為0，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤；故選C。3.如圖所示，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線一水平金屬圓環(huán)中穿過(guò)．現(xiàn)將環(huán)從位置Ⅰ釋放，環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵到達(dá)位置Ⅱ．設(shè)環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵上端附近時(shí)細(xì)線的張力分別為T1和T2，重力加速度大小為g，則(

)A．T1>mg，T2>mg

B．T1<mg，T2<mgC．T1>mg，T2<mg

D．T1<mg，T2>mg參考答案：A4.（多選）下列說(shuō)法正確的是。

A．在核反應(yīng)堆中，為使快中子減速，在鈾棒周圍要放“慢化劑”，常用的慢化劑有石墨、重水和普通水

B．按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能減少，原子總能量增大

C．當(dāng)用藍(lán)色光照射某金屬表面時(shí)有電子逸出，則改用紅光照射也一定會(huì)有電子逸出

D．核力是弱相互作用的一種表現(xiàn)，在原子核的尺度內(nèi)，核力比庫(kù)侖力大得多，其作用范圍在1.5×l0-l0m

E．原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)為的光子；原子從b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收波長(zhǎng)為的光子，已知。那么原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)將要吸收波長(zhǎng)的光子參考答案：ABE5.如圖為一列在均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，波速為4m/s。圖中“A、B、C、D、E、F、G、H”各質(zhì)點(diǎn)中，（

）

A．沿y軸正方向速率最大的質(zhì)點(diǎn)是D

B．沿y軸正方向加速度最大的質(zhì)點(diǎn)是B

C．經(jīng)過(guò)△t＝0.5s質(zhì)點(diǎn)D將向右移動(dòng)2m

D．經(jīng)過(guò)△t＝2.5s，質(zhì)點(diǎn)D的位移是2.0m參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在如右圖所示的邏輯電路中，當(dāng)A端輸入電信號(hào)為“1”，B端輸入電信號(hào)為“1”時(shí)，在C端和D端輸出的電信號(hào)分別為_____和______。參考答案：0，0

7.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖。（交流電的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留二位有效數(shù)字）

（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的，數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60請(qǐng)?jiān)诜礁褡鴺?biāo)紙中畫出圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是

。

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖（c）所示。該圖線不通過(guò)原點(diǎn)，其主要原因是

。參考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如圖所示，（3）實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分8.某興趣小組的同學(xué)為了測(cè)量某量程為3V電壓表的內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。實(shí)驗(yàn)器材如下：

A.待測(cè)電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約為幾k)B.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0-10)C.電阻箱R1(阻值范圍0-9999)D.直流電源，電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì)E.開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)電路巳進(jìn)行了部分連接，請(qǐng)按電路圖在乙圖中將其補(bǔ)充完整______。(2)閉合開關(guān)S前，最好將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P移到_____端(填“a”或“b”)。(3)將電阻箱的電阻調(diào)到1000Ω,閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為3V。保持電路的其它部分不變，只調(diào)節(jié)電阻箱的電阻，使電壓表示數(shù)變?yōu)?V時(shí)，電阻箱示數(shù)為7680Ω，電壓表的內(nèi)阻為____。參考答案：

(1).

(2).a

(3).2340【詳解】（1）電路連線如圖：；（2）閉合開關(guān)S前，為使測(cè)量部分起始電壓較小，最好將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P移到a端。（3）滑動(dòng)變阻器阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)，電壓表和電阻箱兩端的電壓不變，設(shè)為U；則將電阻箱的電阻調(diào)到1000Ω，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為3V，則；調(diào)節(jié)電阻箱的電阻，使電壓表示數(shù)變?yōu)?V時(shí)，電阻箱示數(shù)為7680Ω，則；聯(lián)立解得：RV=2340Ω.9.（4分）如圖所示，在豎直墻壁的頂端有一直徑可以忽略的定滑輪，用細(xì)繩將質(zhì)量m＝2kg的光滑球沿墻壁緩慢拉起來(lái)。起始時(shí)與墻的夾角為30°，終了時(shí)繩與墻壁的夾角為60°。在這過(guò)程中，拉力F的最大值為

N。球?qū)Φ膲毫Φ拇笮≡谶@個(gè)過(guò)程的變化是

（填變大、變小或不變）。（g取10m/s2）參考答案：

答案：40，變大10.為了“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”，現(xiàn)提供如圖所示的器材：A為小車，B為電火花計(jì)時(shí)器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)等于砝碼和小桶的總重量．請(qǐng)思考探究思路并回答下列問(wèn)題：(1)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取什么做法？_______________________________.(2)在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，保持砝碼和小桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m的數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)12345小車加速度a/m·s－20.780.380.250.200.16小車質(zhì)量m/kg0.200.400.600.801.00根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用計(jì)算機(jī)繪制出a—m圖象如圖所示：通過(guò)對(duì)圖象(圖甲)的觀察，可猜想在拉力F一定的情況下a與m的關(guān)系可能是：a∝m－1、a∝m－2、a∝m－3、…，為了驗(yàn)證猜想，請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出最能直觀反映a與m之間關(guān)系的圖象．(3)在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí)，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F圖線如圖所示，該圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是________________________________________________________．參考答案：(1)把木板的右端(或安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的那端)適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力(2)如圖所示

(3)實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分11.如圖所示，用一根輕彈簧和一根細(xì)繩將質(zhì)量1kg的小球掛在小車的支架上，彈簧處于豎直方向，細(xì)繩伸直且與豎直方向夾角為θ=30°，若此時(shí)小車和小于都靜止，則彈簧的彈力為10N；若小車和小球一起水平向右做加速度3m/s2的勻加速直線時(shí)，彈簧細(xì)繩位置仍然如圖，則彈簧的彈力為4.8N．參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；力的合成與分解的運(yùn)用；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：當(dāng)小車處于靜止時(shí)，小球受重力和彈簧彈力平衡，當(dāng)小車和小球向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受三個(gè)力作用，豎直方向上的合力為零，水平方向上合力等于ma．解答：解：小車處于靜止時(shí)，彈簧的彈力等于重力，即F=mg=10N．小車和小球向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，有Tsin30°=ma，解得T=．豎直方向上有F′+Tcos30°=mg解得彈簧彈力為=4.8N．故答案為：10，4.8．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解．12.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體的自由落體運(yùn)動(dòng)，得到如圖所示的一段紙帶，測(cè)得AB=7.56cmBC=9.12cm，已知交流電源頻率是50Hz，則打B點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度為

m/s，實(shí)驗(yàn)測(cè)出的重力加速值是

m/s2，產(chǎn)生誤差的原因 。參考答案：2.09，

9.75,

空氣阻力；紙帶和計(jì)時(shí)器限位孔之間有摩擦。計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為：，打B點(diǎn)的速度為：物體的加速度為：，實(shí)驗(yàn)測(cè)出的重力加速度值比公認(rèn)值偏小，原因可能是物體下落過(guò)程中存在空氣阻力和紙帶和計(jì)時(shí)器限位孔之間有摩擦；13.氫原子第n能級(jí)的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級(jí)躍遷到第3能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條(每?jī)牲c(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出來(lái))，圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz。如果用s1、s2、s3、s4、s5、s6來(lái)表示各相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。由這些已知數(shù)據(jù)計(jì)算：該勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的表達(dá)式為a＝________，其大小為a＝________m/s2。與紙帶上D點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v＝________m/s。(答案均要求保留3位有效數(shù)字)參考答案：1.931.1915.在驗(yàn)證“當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律時(shí)，給出如下器材：傾角可以調(diào)節(jié)的長(zhǎng)木板（如圖10所示），小車一個(gè)，計(jì)時(shí)器一個(gè)，刻度尺一把。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①讓小車自斜面上方一固定點(diǎn)A1從靜止開始下滑到斜面底端A2，記下所用的時(shí)間t。②用刻度尺測(cè)量A1與A2之間的距離x。③用刻度尺測(cè)量A1相對(duì)于A2的高度h。④改變斜面的傾角，保持A1與A2之間的距離不變，多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)h、t。⑤以h為縱坐標(biāo)，1/t2為橫坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖。若在此實(shí)驗(yàn)中，如能得到一條過(guò)坐標(biāo)系原點(diǎn)的直線，則可驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟和說(shuō)明回答下列問(wèn)題：（不考慮摩擦力影響，用已知量和測(cè)得量符號(hào)表示）（1）設(shè)小車所受的重力為mg，則小車的加速度大小a=

，小車所受的合外力大小F=

。（2）請(qǐng)你寫出物體從斜面上釋放高度h與下滑時(shí)間t的關(guān)系式

。參考答案：（1）或g（2分），

mg或m（2分）（2）h=四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.物理學(xué)家帕平發(fā)明了高壓鍋，高壓鍋與普通鍋不同，鍋蓋通過(guò)幾個(gè)牙齒似的鍋齒與鍋體鑲嵌旋緊，加上鍋蓋與鍋體之間有橡皮制的密封圈，所以鍋蓋與鍋體之間不會(huì)漏氣，在鍋蓋中間有一排氣孔，上面再套上類似砝碼的限壓閥，將排氣孔堵?。?dāng)加熱高壓鍋，鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)增加到一定程度時(shí)，氣體就把限壓閥頂起來(lái)，這時(shí)蒸氣就從排氣孔向外排出．由于高壓鍋內(nèi)的壓強(qiáng)大，溫度高，食物容易煮爛．若已知排氣孔的直徑為0.3cm，外界大氣壓為1.0×105Pa，溫度為20℃，要使高壓鍋內(nèi)的溫度達(dá)到120℃，則限壓閥的質(zhì)量應(yīng)為多少？(g取10m/s2)參考答案：．解析：選鍋內(nèi)氣體為研究對(duì)象，則初狀態(tài)：T1＝293K，p1＝1.0×105Pa末狀態(tài)：T2＝393K由查理定律得=1.34×105Pa對(duì)限壓閥受力分析可得mg＝p2S－p1Sm＝0.024kg.17.如圖所示，ABCD為豎立放在場(chǎng)強(qiáng)為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣