1、湖南省長沙市善山嶺中學(xué)2020-2021學(xué)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，豎直平面內(nèi)的虛線上方是一勻強(qiáng)磁場B，從虛線下方豎直上拋一正方形線圈，線圈越過虛線進(jìn)入磁場，最后又落回原處，運動過程中線圈平面保持在豎直平面內(nèi)，不計空氣阻力，則()A上升過程克服磁場力做的功大于下降過程克服磁場力做的功B上升過程克服磁場力做的功等于下降過程克服磁場力做的功C上升過程克服重力做功的平均功率大于下降過程中重力的平均功率D上升過程克服重力做功的平均功率等于下降過程中重力的平均功率參考答案：AC2. 如題3圖所示為某示波管內(nèi)的聚焦電

2、場，實線和虛線分別表示電場線和等勢線。兩電子分別從a、b兩點運動到c點，設(shè)電場力對兩電子做的功分別為Wa和Wb，a、b兩點的電場強(qiáng)度大小分別為Ea和Eb，則AWa =Wb，Ea EbBWaWb，Ea EbCWa=Wb，Ea EbDWaWb，Ea Eb參考答案：A3. 如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上一根細(xì)線的下端系著小球，上端穿過小孔用手拉住現(xiàn)拉動細(xì)線，使小球沿圓環(huán)緩慢上移在移動過程中手對線的拉力F和軌道對小球的彈力N的大小變化情況是（）AF不變，N增大BF不變，N 減小CF減小，N不變DF增大，N減小參考答案：C解：小球沿圓環(huán)緩慢上移可看做

3、勻速運動，對小球進(jìn)行受力分析，小球受重力G，F(xiàn)，N，三個力滿足受力平衡作出受力分析圖如下由圖可知OABGFA即：，當(dāng)A點上移時，半徑不變，AB長度減小，故F減小，N不變，故C正確；故選C4. 如圖為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波在t = 0時的波形圖，當(dāng)Q點在t = 0時的振動狀態(tài)傳到P點時，則AQ處的質(zhì)點此時運動到P處BQ處的質(zhì)點此時的加速度沿y軸的正方向CQ處的質(zhì)點此時正在波峰位置D1cmx3cm范圍內(nèi)的質(zhì)點正在向y軸的負(fù)方向運動參考答案：B5. 長度為0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿OA，A端有一質(zhì)量為3kg的小球，以O(shè)點為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，如圖1所示，小球通過最高點時的速度為2m/s，取

4、g=10m/s2，則此時輕桿OA將: ( ) A受到6.0N的拉力 B受到6.0N的壓力C受到24N的拉力 D受到24N的壓力參考答案：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c3108ms）參考答案：7. 012年11月23日上午，艦載機(jī)殲-15在我國首艘航母“遼寧航”上成功起降?？煽睾朔磻?yīng)堆是驅(qū)動航空母艦的理想設(shè)備，其工作原理是利用重核裂變

5、反應(yīng)釋放出大量核能獲得動力。是若干核反應(yīng)的一種，其中n為中子，X為待求粒子，為X的個數(shù)，則X是 （選填“質(zhì)子”、“中子”、“電子”）， 。參考答案：）中子 38. 質(zhì)量為0.2kg的物體以24m/s的初速度豎直上拋，由于空氣阻力，經(jīng)2s達(dá)到最高點，設(shè)物體運動中所受的空氣阻力大小不變，g=10m/s2，則物體上升的高度為 ，物體從最高點落回拋出點的時間為 參考答案：24m， s【考點】豎直上拋運動【分析】物體上升到最高點做勻減速運動，根據(jù)平均速度公式即可求得最大高度；先求出阻力的大小，根據(jù)牛頓第二定律求出向下運動時的加速度，再根據(jù)位移時間公式求解最高點落回拋出點所用的時間【解答】解：物體上升到最

6、高點做勻減速運動，則：h=t=2=24m；物體向上運動時有：a1=12m/s2解得：f=0.4N；當(dāng)物體向下運動時有：a2=8m/s2所以h=a2=24m解得：t2=s故答案為：24m， s9. 某研究性學(xué)習(xí)小組對“不同類型的運動鞋底在相同平面上滑動時摩擦力的大小”進(jìn)行了探究，如圖所示。他們先測出每只不同類型運動鞋的質(zhì)量，再往質(zhì)量小的鞋子里均勻擺放砝碼，使鞋子(連同鞋里砝碼)的質(zhì)量均相等。接著用彈簧測力計先后勻速拉動不同類型的運動鞋，使它們沿水平桌面滑動，讀取各次彈簧測力計的讀數(shù)。(1) 探究中“使鞋子(連同鞋里砝碼)的質(zhì)量均相等”，這是采用了 研究方法。(2) 測量時，沿水平方向勻速拉動運動

7、鞋，則此時運動鞋所受滑動摩擦力與彈簧測力計拉力的大小 。這種測摩擦力的方法是 (選填“直接”或“間接”)測量法。參考答案：（1）控制變量法（2）相等，間接10. 在研究勻變速直線運動的實驗中，小明正常進(jìn)行操作，打出的一條紙帶只有三個清晰的點。標(biāo)記為0、1、2，則紙帶的加速度為 ；而P點是紙帶上一個污點，小明想算出P點的速度，你認(rèn)為小明的想法能否實現(xiàn)？你認(rèn)為不能實現(xiàn)，請說明理由；若能實現(xiàn)請算出P點的速度 。（如圖是小明用刻度尺測量紙帶時的示意圖。）參考答案：11. 土星周圍有美麗壯觀的“光環(huán)”,組成環(huán)的顆粒是大小不等、線度從1m到10 m的巖石、塵埃,類似于衛(wèi)星,它們與土星中心的距離從7.310

8、4 km延伸到1.4105 km.已知環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運動的周期約為14 h,引力常量為6.6710-11 Nm2/kg2,則土星的質(zhì)量約為 。（估算時不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用）參考答案：12. 在豎直平面內(nèi)，一根光滑金屬桿彎成如圖所示形狀，相應(yīng)的曲線方程為（單位：m），式中。將一光滑小環(huán)套在該金屬桿上，并從x0處以的初速度沿桿向下運動，取重力加速度。則當(dāng)小環(huán)運動到時的速度大小v m/s；該小環(huán)在x軸方向最遠(yuǎn)能運動到x m處。參考答案：答案： 5，解析：小環(huán)在金屬桿上運動時，只有重力做功，機(jī)械能守恒。取為零勢能面，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有，將和分別代入曲線方程，求得此時環(huán)的縱坐標(biāo)位置，將

9、數(shù)據(jù)你入上式得。當(dāng)小環(huán)在運動到最遠(yuǎn)位置時，小環(huán)的速度等于零。根據(jù)機(jī)械能守恒定律有，而，所以有，所以有。13. 總質(zhì)量為M的火箭被飛機(jī)釋放時的速度為，方向水平釋放后火箭立即向后以相對于地面的速率u噴出質(zhì)量為m的燃?xì)?，則火箭相對于地面的速度變?yōu)?參考答案： （3） 三、 實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. 在探究合力的方法時，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩。實驗時，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細(xì)繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條。（1）同學(xué)們在操作過程中有如下議論，其中對減小實驗誤差有益的說法是 （填字母代號

10、）兩細(xì)繩必須等長 B、彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行C、用兩彈簧秤同時拉細(xì)繩時兩彈簧秤示數(shù)適當(dāng)大一些 D、拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點要遠(yuǎn)些（2）當(dāng)橡皮筋的活動端拉到O點時，兩根細(xì)繩相互垂直,如圖所示.這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖中讀出，由圖可讀得兩個相互垂直的拉力的大小分別為_牛和_牛。（3）在本題的虛線方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力并利用所作圖求出合力大小。參考答案：（1）BCD（2）4.00； 2.50； （3）如圖所示 解析：（1）A、具體實驗中，兩細(xì)繩長度不需要相同，故A錯誤；B、本實驗是通過在白紙上作力的圖示驗證平行四邊定則，為了減小實驗誤差，彈簧

11、秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行，否則，作出的是拉力在紙面上的分力，誤差較大，故B正確；C、用兩彈簧秤同時拉細(xì)繩時兩彈簧秤示數(shù)適當(dāng)大一些，故C正確；D、在記錄力的方向時，同一細(xì)繩方向的兩點要遠(yuǎn)些，作圖時產(chǎn)生的角度誤差會減小，故D正確故選：BCD（2）由圖可知，彈簧秤的最小分度為0.1N；則讀得：F1=4.00 N，F(xiàn)2=2.50 N（3）取如圖所示的兩格表示1.0N，則可得出F1、F2，由上圖得出兩力的方向；作出平行四邊形，即其對角線的長度表示力的大小，箭頭的指向表示力的方向，故答案如圖所示：求得F=4.70N； 15. 圖甲為測量物塊與水平桌面之間動摩擦因數(shù)的實驗裝置示意圖，細(xì)線平行于桌面，物

12、塊和遮光片的總質(zhì)量為M、重物的質(zhì)量為m，遮光片的寬度為d，兩光電門之間的距離為s。讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，分別測出遮光片通過光電門A、B所用的時間為tA和tB，用遮光片通過光電門的平均速度表示遮光片豎直中線通過光電門的瞬時速度。（1）如果物塊運動的加速度為a，則物塊與水平桌面之間動摩擦因數(shù)為 ；A B C D（2）利用實驗中測出的物理量，算出物塊運動的加速度a為 ；A B C D（3）遮光片通過光電門的平均速度 （選填“大于”、“等于”或“小于”）遮光片豎直中線通過光電門的瞬時速度，由此會產(chǎn)生誤差，請寫出一種減小這一誤差的方法。答： 。參考答案：（1）A （2）B （3）小于，減小遮

13、光片的寬度（1）對m：對M：解得：故選A；（2）由于遮光條通過光電門的時間極短，可以用平均速度表示瞬時速度，故、由運動學(xué)的導(dǎo)出公式：解得：；故選B；（3）遮光片通過光電門的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，而物塊做加速運動前一半的時間內(nèi)的位移小于后一半時間內(nèi)的位移，所以時間到一半時，遮光片的中線尚未到達(dá)光電門，所以遮光片通過光電門的平均速度小于遮光片豎直中線通過光電門的瞬時速度為減小實驗的誤差，可以減小遮光片的寬度，也可以通過計算，消除理論誤差。四、計算題：本題共3小題，共計47分16. (14分)如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xoy內(nèi)，在x0的區(qū)域內(nèi)分布著勻強(qiáng)電場，其等勢線如圖中虛線所示(相鄰等勢面

14、間的距離相等)。在A點源源不斷的產(chǎn)生速率為零、質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，經(jīng)電場加速后從O點進(jìn)入一個圓形的勻強(qiáng)磁場區(qū)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，其半徑為R，直徑OB在x軸上。在x=4R處有一個垂直x軸很大的光屏，與x軸的交點為C，粒子打在光屏上可出現(xiàn)亮點。設(shè)粒子的重力不計A點所在的等勢面電勢為零，D點的電勢為。（1）試證明帶電粒子沿半徑方向離開磁場；（2）求從A點產(chǎn)生的粒子經(jīng)電場和磁場后，打在光屏上的位置。（3）若將圓形磁場區(qū)以O(shè)點為軸，整體逆時針將OB緩慢轉(zhuǎn)過90(與y軸重合),求此過程中粒子打在光屏上的點距C點的最遠(yuǎn)距離。參考答案：解析：（1）略3分 (2)粒子經(jīng)過電場加速后，

15、設(shè)進(jìn)入磁場的速度為 (1分) 得：(1分) 粒子在磁場中做圓周運動，設(shè)半徑為r， (1分) 得：r=2R (1分) 設(shè)粒子運動的圓心為點E，圓心角為2； (1分)；CGF=2，F(xiàn)C=(4R一R)tan2一3R(1分)；故F點坐標(biāo)為(4R；4R)(3)當(dāng)圓形磁場整體轉(zhuǎn)動時，粒子做圓周運動的圓心和軌跡都不變。當(dāng)磁場區(qū)將粒子的軌跡覆蓋最長時，即粒子在磁場中的圓弧軌跡對應(yīng)的弦長等于磁場的直徑2R，此時粒子的出射速度與z軸的偏角最大，粒子打在光屏上的點距C點最遠(yuǎn)。(2分)(若論證不充分，只要圖中畫出圓形磁場的直徑是粒子軌跡的弦，同樣得分。)OBE為等邊三角形，有： 得： (2分)故得最大距離： (1分)

16、說明：計算題其它解法正確的均給分。17. 如圖所示,半徑r=m的兩圓柱體A和B,轉(zhuǎn)動軸互相平行且在同一水平面內(nèi),軸心間的距離為s=3.2 m.兩圓柱體A和B均被電動機(jī)帶動以6 rad/s的角速度同方向轉(zhuǎn)動,質(zhì)量均勻分布的長木板無初速度地水平放置在A和B上,其重心恰好在B的上方.從木板開始運動計時,圓柱體轉(zhuǎn)動兩周,木板恰好不受摩擦力的作用,且仍沿水平方向運動.設(shè)木板與兩圓柱體間的動摩擦因數(shù)相同.重力加速度取g=10.0 m/s2,取3.0.求:(1) 圓柱體邊緣上某點的向心加速度.(2) 圓柱體A、B與木板間的動摩擦因數(shù).(3) 從開始運動到重心恰在A的上方所需的時間.參考答案：(1) 12.0

17、 m/s2(2) 0.1(3) 2.6 s解：(1)根據(jù)向心加速度的公式可知：a輪2r12.0m/s2(2)木板的速度等于圓柱體輪緣的線速度時，木板不受摩擦力 則：v=r=2.0m/s圓柱體轉(zhuǎn)動兩周的時間：所以加速度：由： 所以：(1)木板在兩圓柱體間加速過程所通過的位移為S1則：v2=2as1所以：因s1s，所以木板在兩圓柱體間的運動先是作勻加速直線運動，后作勻速直線運動可見，從開始運動到重心恰在A的上方所需的時間應(yīng)是兩部分之和【點睛】解決本題的關(guān)鍵能通過物體的受力判斷出物體的運動情況，然后結(jié)合牛頓第二定律和運動學(xué)公式進(jìn)行求解18. 青藏鐵路的開通，大大促進(jìn)青藏高原的旅游小明從北京出發(fā)到西藏去旅游，攜帶的一袋用密封包裝的食品，到西藏時發(fā)現(xiàn)包裝袋脹起來了，體積比在北京時增大了已知從北京出發(fā)時溫度為17，大氣壓強(qiáng)為1.0105Pa，食品袋體積大約30ml，到西藏時溫度為27（1）不考慮食品袋內(nèi)食品的體積，求他到達(dá)西藏時的大氣壓強(qiáng)；（2）若食品袋內(nèi)的氣體從狀態(tài)A（在北京）變化到狀態(tài)B（在西藏）的過程如圖所示，求氣體對外所做的功參考答案：考點：理想氣體的狀態(tài)方程專題：理想氣體狀態(tài)方程專題分析：（