1、2021-2022學(xué)年山西省呂梁市天相中學(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(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. （單選）如圖所示，在拉力F作用下，小球A沿光滑的斜面緩慢地向上移動(dòng)，在此過(guò)程中，小球受到的拉力F和支持力FN的大小變化是()AF增大，F(xiàn)N減小BF和FN均減小CF和FN均增大DF減小，F(xiàn)N不變參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力B1 B4【答案解析】A解析： 小球受重力G、支持力FN、拉力F處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)根據(jù)平衡條件得知：FN與F的合力與G大小相等、方向相反，作出這兩個(gè)力的合力，如圖由力的合成圖可知，F(xiàn)增大，F(xiàn)N減小故選：

2、A【思路點(diǎn)撥】小球處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力，作出力圖，根據(jù)圖解法分析拉力F和支持力FN的大小變化本題是平衡問(wèn)題中動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題，運(yùn)用圖解法比較直觀簡(jiǎn)潔，也可以運(yùn)用函數(shù)法研究2. 在粗糙程度不同的水平面上推車(chē)，如果兩種情況下所用的水平推力和車(chē)子通過(guò)的路程相同，則推力對(duì)車(chē)做功（）A兩種情況一樣多B在較光滑的水平面上所做的功多C在較粗糙的水平面上所做的功多D條件不足，無(wú)法比較兩種情況下功的多少參考答案：A【考點(diǎn)】功的計(jì)算【分析】明確兩種情況下的力及位移；根據(jù)恒力做功的公式比較做功的大小【解答】解：由題意可知，兩種情況下拉力相等，且作用位移相等；故由W=FL可知，在兩種情況下，拉

3、力做功相等；故選：A3. （2013秋?市中區(qū)期中）如圖所示，平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極，一帶正電的小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合S，電容器充電，這時(shí)懸線偏離豎直方向的夾角為，以下分析正確的是（）A保持S閉合，將A板向B板靠近，則增大B保持S閉合，將A板向上平移一小段距離，則變小C斷開(kāi)S，將A板向上平移一小段距離，則變小D斷開(kāi)S，將A板向B板靠近，則變大參考答案：A解：A、保持S閉合，電容器兩端間的電勢(shì)差不變，帶正電的A板向B板靠近，極板間距離減小，由E=，判電場(chǎng)強(qiáng)度E增大，小球所受的電場(chǎng)力變大，增大故A正確B、保持S閉合，電容器兩端間的電勢(shì)差不變，將A板向上平移一小段距離，但d不變，

4、由E=判斷平行板電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度不變，即電場(chǎng)力不變，故不變，故B錯(cuò)誤C、斷開(kāi)S，電容器所帶的電量不變，將A板向上平移一小段距離，據(jù)平行板電容器的電容C=知：C變小，再利用C=和E=得，平行板電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度變大，小球所受的電場(chǎng)力變大，增大，故C錯(cuò)誤D、斷開(kāi)S，電容器所帶的電量不變，帶正電的A板向B板靠近，極板間距離減小，據(jù)平行板電容器的電容C=、C=和E=得，平行板電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度不變，即電場(chǎng)力不變，故不變，故D錯(cuò)誤故選：A4. （單選）如圖所示，將帶正電的甲球放在不帶電的乙球左側(cè)，兩球在空間形成了穩(wěn)定的靜電場(chǎng)，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)線。A、B兩點(diǎn)與兩球球心連線位于同一直線上，C、D兩

5、點(diǎn)關(guān)于直線AB對(duì)稱(chēng)，則 () AA點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)相同BC點(diǎn)和D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功D負(fù)電荷從C點(diǎn)移至D點(diǎn)，電勢(shì)能不變參考答案：D5. 如圖，O、A、B為一直線上的三點(diǎn)，OA=AB，在O處固定一個(gè)點(diǎn)電荷+Q，若一點(diǎn)電荷+q放在A、B兩點(diǎn)所受庫(kù)侖力分別為FA、FB，電勢(shì)能分別為A、B，則：AFA=2FB BFA=4FBCAB參考答案：BD二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 如圖所示為氫原子的能級(jí)示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級(jí)躍遷的過(guò)程中向外發(fā)出光子，并用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉這群氫原子能發(fā)出3種不同頻率的光，其

6、中有2種頻率的光能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)金屬鈉發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能9.60eV參考答案：3種 2種 9.60eV7. 如圖甲所示，在一端封閉，長(zhǎng)約1m的玻璃管內(nèi)注滿(mǎn)清水，水中放一個(gè)蠟燭做的蠟塊，將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊，然后將這個(gè)玻璃管倒置，在蠟塊沿玻璃管上升的同時(shí)，將玻璃管水平向右移動(dòng)，假設(shè)從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，蠟塊在玻璃管內(nèi)任意1s內(nèi)上升的距離都是10cm，玻璃管向右勻加速平移，從出發(fā)點(diǎn)開(kāi)始在第1s內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)、第4秒內(nèi)通過(guò)的水平位移依次是2.5cm7.5cm12.5cm17.5cm，圖乙中y表示蠟塊豎直方向的位移，x表示蠟塊隨玻璃管通過(guò)的水平位移，t=0時(shí)蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn)，（1

7、）請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出蠟塊4s內(nèi)的軌跡；（2）玻璃管向右平移的加速度a= m/s2；（3）t=2s時(shí)蠟塊的速度v2= m/s （保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）參考答案：解：（1）依據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成法則，則蠟塊4s內(nèi)的軌跡，如下圖所示：（2）蠟塊在水平方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，每相鄰1秒位移差值x=7.52.5=12.57.5=17.512.5=5（cm）x=at2則加速度a=5102 m/s2（3）豎直方向上的分速度vy=0.1m/s水平分速度vx=at=0.1m/s根據(jù)平行四邊形定則得，v=m/s=0.14m/s故答案為：（1）如圖所示；（2）5102；（3）0.148. 水平面上質(zhì)量為m的滑塊A以速度v碰撞質(zhì)量為的靜

8、止滑塊B，碰撞后AB的速度方向相同，它們的總動(dòng)量為 ；如果碰撞后滑塊B獲得的速度為v0，則碰撞后滑塊A的速度為 參考答案：（2）mv v 9. (4分)如圖所示，一個(gè)半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束藍(lán)光從A點(diǎn)沿水平方向射入球體后經(jīng)B點(diǎn)射出，最后射到水平面上的C點(diǎn)已知OA=，該球體對(duì)藍(lán)光的折射率為，則它從球面射出時(shí)的出射角= ；若換用一束紅光同樣從A點(diǎn)射向該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點(diǎn)與C點(diǎn)相比，位置 (填“偏左”、“偏右”或“不變”)。參考答案：60（2分） 偏右（2分）10. 我國(guó)道路安全部門(mén)規(guī)定：高速公路上行駛的最高時(shí)速為120km/h。交通部門(mén)提供下列資料：路面動(dòng)摩

9、擦因數(shù)干瀝青0.7干碎石路面0.60.7濕瀝青0.320.4資料一：駕駛員的反應(yīng)時(shí)間：0.30.6s資料二：各種路面與輪胎之間的動(dòng)摩擦因數(shù)（見(jiàn)右表）根據(jù)以上資料，通過(guò)計(jì)算判斷汽車(chē)在高速公路上行駛時(shí)的安全距離最接近 A100m B200m C300m D400m參考答案：B11. 一斜面AB長(zhǎng)為5m，傾角為30，一質(zhì)量為2kg的小物體（大小不計(jì)）從斜面頂端A點(diǎn)由靜止釋放，如圖所示斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則小物體下滑到斜面底端B時(shí)的速度v= ms及所用時(shí)間t= s（g取10 m/s2 ）。參考答案： 5 212. 如圖所示為“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”系統(tǒng)，它在有陽(yáng)光時(shí)通過(guò)太陽(yáng)能電池板發(fā)電，有風(fēng)時(shí)通過(guò)風(fēng)力

10、發(fā)電機(jī)發(fā)電，二者皆備時(shí)同時(shí)發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲(chǔ)存起來(lái)，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長(zhǎng)久，一般充電至90左右即停止，放電余留20左右即停止電能輸出。下表為某型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)配置方案：風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽(yáng)能電池組件最小啟動(dòng)風(fēng)速1.0m/s太陽(yáng)能電池36W最小充電風(fēng)速2.0m/s太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率15%最大限制風(fēng)速12.0m/s蓄電池500Ah-12V最大輸出功率400W大功率LED路燈80W-12V當(dāng)風(fēng)速為6ms時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電量由20充至90所需時(shí)間為 h；如果當(dāng)?shù)卮怪庇谔?yáng)光的平面得到的太陽(yáng)輻射最大強(qiáng)度約為240Wm2，要想使太陽(yáng)

11、能電池的最大輸出功率達(dá)到36W，太陽(yáng)能電池板的面積至少要m2。參考答案：84113. 單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)回復(fù)力是由擺球_的分力提供。用單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)中，盡量做到擺線要細(xì)，彈性要小，質(zhì)量要輕，其質(zhì)量要_擺球質(zhì)量。參考答案： (1). 重力沿圓弧切線； (2). 遠(yuǎn)小于【詳解】單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)回復(fù)力是由擺球重力沿圓弧切線的分力提供。用單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)中，盡量做到擺線要細(xì)，彈性要小，質(zhì)量要輕，其質(zhì)量要遠(yuǎn)小于擺球質(zhì)量。三、 簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. （11分）簡(jiǎn)述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對(duì)真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向

12、光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達(dá)到，折射光就消失。入射角大于C時(shí)只有反射光，這種現(xiàn)象稱(chēng)為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。 光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為： 其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時(shí)，折射角等于，代入式得 15. （10分）如圖所示，氣缸放置在水平臺(tái)上，活塞質(zhì)量為5kg，面積為25cm2，厚度不計(jì)，氣缸全長(zhǎng)25cm，大氣壓強(qiáng)為1105pa，當(dāng)溫度為27時(shí)，活塞封閉的氣柱長(zhǎng)10cm，若保持氣體溫度不變，將氣缸緩慢豎起倒置g取10m/s2 （1）氣缸倒置過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是_A單位時(shí)間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)增多B單位時(shí)

13、間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少C吸收熱量，對(duì)外做功D外界氣體對(duì)缸內(nèi)氣體做功，放出熱量（2）求氣缸倒置后氣柱長(zhǎng)度；（3）氣缸倒置后，溫度升至多高時(shí)，活塞剛好接觸平臺(tái)(活塞摩擦不計(jì))?參考答案：(1)BC(2)15cm(3)227四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. （9分）光子具有能量，也具有動(dòng)量。光照射到物體表面時(shí)，會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生壓強(qiáng)，這就是“光壓”。光壓的產(chǎn)生機(jī)理如同氣體壓強(qiáng)：大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生了持續(xù)均勻的壓力，器壁在單位面積上受到的壓力就是氣體的壓強(qiáng)。設(shè)太陽(yáng)光每個(gè)光子的平均能量為E，太陽(yáng)光垂直照射地球表面時(shí)，在單位面積上的輻射功率為P0。已知光速為c，則光子的動(dòng)量

14、為。求：（1）若太陽(yáng)光垂直照射在地球表面，試計(jì)算時(shí)間t內(nèi)照射到地球表面上半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)光子的總動(dòng)量。（2）一般情況下，太陽(yáng)光照射到物體表面時(shí)，一部分會(huì)被反射，還有一部分被吸收。當(dāng)物體表面的反射系數(shù)為時(shí)，則在每秒內(nèi)照射到物體表面的全部n個(gè)光子中，有(1-)n個(gè)被吸收而n個(gè)被反射。若太陽(yáng)光垂直照射在地球表面反射系數(shù)為、半徑為r的某圓形區(qū)域內(nèi)，則在時(shí)間t內(nèi)照射到此區(qū)域的光子的總動(dòng)量的變化量是多少？（3）在第（2）問(wèn)中太陽(yáng)光在圓形區(qū)域表面產(chǎn)生的光壓（用I表示光壓）是多少？參考答案：解析：17. 如圖，頂角為90的“”型光滑金屬導(dǎo)軌MON固定在傾角為的絕緣斜面上，M、N連線平行于斜面底端，導(dǎo)軌MO

15、、NO的長(zhǎng)度相等，M、N兩點(diǎn)間的距離L2m，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0.5T、方向垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一根質(zhì)量m=0.4kg,粗細(xì)均勻、單位長(zhǎng)度電阻值r0.5/m的導(dǎo)體棒ab，受到平行于斜面向上且垂直于ab的變力F作用，以速度v2m/s沿導(dǎo)軌向下勻速滑動(dòng)，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，從導(dǎo)體棒在MN時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，t=0時(shí)，F(xiàn)=0，求斜面傾角；求0.2s內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量q；求導(dǎo)體棒通過(guò)整個(gè)金屬導(dǎo)軌的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。參考答案：解析：導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBL v （2 分） 感應(yīng)電流 （2分） 安培力F安BIL （2分） 由平衡條件得：

16、mgsinF安 +F （2分） F=0 聯(lián)立上式得：=300 （1分） 感應(yīng)電流 與導(dǎo)體棒切割的有效長(zhǎng)度l無(wú)關(guān) 感應(yīng)電流大小A （1分） 故0.2s內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量qIt0.4C （2分） 解法(一)設(shè)導(dǎo)體棒經(jīng)t時(shí)間沿導(dǎo)軌勻速向下運(yùn)動(dòng)的位移為x, 則t時(shí)刻導(dǎo)體棒切割的有效長(zhǎng)度Lx= L-2x （1分） 導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的安培力 （1分） 因安培力的大小與位移x成線性關(guān)系，故通過(guò)導(dǎo)軌過(guò)程中導(dǎo)體棒所受安培力的平均值 （1分） 產(chǎn)生的焦耳熱Q （2分） 解法(二)設(shè)導(dǎo)體棒經(jīng)t時(shí)間沿導(dǎo)軌勻速向下運(yùn)動(dòng)的位移為x, 則t時(shí)刻導(dǎo)體棒切割的有效長(zhǎng)度Lx= L-2x （1分） 導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)所

17、受的安培力 （1分） 作出安培力大小隨位移x變化的圖象 圖象與坐標(biāo)軸圍成面積表示導(dǎo)體棒克服安培力作功，也為產(chǎn)生的焦耳熱 （2分） 所以，產(chǎn)生的焦耳熱Q=1 J （1分） 18. 如圖(a)所示，AB段是長(zhǎng)S=10m的粗糙水平軌道，BC段是半徑R=2.5m的光滑半圓弧軌道。有一個(gè)質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊，靜止在A點(diǎn)，受一水平恒力F作用，從A點(diǎn)開(kāi)始向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，剛好到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去力F。小滑塊經(jīng)過(guò)半圓弧軌道B點(diǎn)時(shí)，用DIS力傳感器測(cè)得軌道對(duì)小滑塊支持力的大小為FN，若改變水平恒力F的大小，F(xiàn)N會(huì)隨之變化，實(shí)驗(yàn)得到FNF圖像如圖（b），g取10m/s2.（1）若小滑塊經(jīng)半圓弧軌道從C點(diǎn)水平拋出，恰好落在A點(diǎn)，則小滑塊在C點(diǎn)的速度大小； （2）滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大？（3）要使小滑塊始終不脫離軌道，求水平恒力F的范圍；參考答