廣東省東莞市雁田鎮(zhèn)田學(xué)校初中部2021-2022學(xué)年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.如圖，一足夠長的傾斜傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動。一小滑塊以某初速度沿傳送帶向下運動，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)恒定，則其速度v隨時間t變化的圖象可能是A. B.C. D.參考答案：BC【詳解】根據(jù)題意，設(shè)傳送帶傾角為，動摩擦因數(shù)，若：，合力沿斜面向下，物塊向下勻加速；若，沿斜面方向合力為零，物塊勻速下滑；若，沿斜面方向合力沿斜面向上物塊勻減速，當(dāng)減速為零時，開始反向加速，當(dāng)加速到與傳送帶速度相同，因為最大靜摩擦力大于重力向下分力，之后一起隨傳送帶勻速，AD錯誤BC正確2.（單選題）為了模擬宇宙大爆炸的情況，科學(xué)家們使兩個帶正電的重離子被加速后，沿同一條直線相向運動而發(fā)生猛烈碰撞。若要使碰撞前的動能盡可能多地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，應(yīng)設(shè)法使離子在碰撞前的瞬間具有（）A．相同的速率

B．相同的質(zhì)量

C．相同的動能

D．大小相同的動量參考答案：D3.在足球賽中，紅隊員在白隊禁區(qū)附近主罰定位球，并將球從球門右上角貼著球門射入。如圖，球門高度為h，足球飛入球門的速度為v，足球質(zhì)量為m，則紅隊球員將足球踢出時對足球做功W為（不計空氣阻力的大小）

A、

B、mgh

C、+mgh

D、—mgh參考答案：C4.（單選）某運動員在進(jìn)行跳水比賽中，以4m/s的初速度豎直向上跳出，先以加速度a1勻減速直線上升，測得0.4s末到達(dá)最高點，2s末到達(dá)水面，進(jìn)入水面后以加速度a2勻減速直線下降，2.5s末的速度為v，3s末恰到最低點，取豎直向上的方向為正方向，則A.

B.C.

D.參考答案：A解析：加速度a1為:，2s末的速度為：v2=v0+a1t2=4m/s–10×2m/s=-16m/s，加速度。跳出2.5s末的速度為：v4=v2+a2t4=-16m/s+16×0.5m/s=-8m/s。只有選項A正確。5.光電管是一種利用光照射產(chǎn)生電流的裝置，當(dāng)入射光照在管中金屬板上時，可能形成光電流。表中給出了6次實驗的結(jié)果。組次入射光子的能量/eV相對光強光電流大小/mA逸出光電子的最大動能/eV第一組1234.04.04.0弱中強2943600.90.90.9第二組4566.06.06.0弱中強2740552.92.92.9

由表中數(shù)據(jù)得出的論斷中不正確的是A.兩組實驗采用了不同頻率的入射光B.兩組實驗所用的金屬板材質(zhì)不同C.若入射光子的能量為5.0eV，逸出光電子的最大動能為1.9eVD.若入射光子的能量為5.0eV，相對光強越強，光電流越大參考答案：B【詳解】由愛因斯坦質(zhì)能方程比較兩次實驗時的逸出功和光電流與光強的關(guān)系解題由題表格中數(shù)據(jù)可知，兩組實驗所用入射光的能量不同，由公式可知，兩組實驗中所用的入射光的頻率不同，故A正確；由愛因斯坦質(zhì)能方程可得：第一組實驗：，第二組實驗：，解得：，即兩種材料的逸出功相同也即材料相同，故B錯誤；由愛因斯坦質(zhì)能方程可得：，故C正確；由題表格中數(shù)據(jù)可知，入射光能量相同時，相對光越強，光電流越大，故D正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.超導(dǎo)磁懸浮列車（圖甲）推進(jìn)原理可以簡化為圖乙所示的模型：在水平面上相距為L的兩根平行直導(dǎo)軌間有豎直方向等距離分布的勻強磁場B1和B2，且B1=B2=B，每個磁場的寬度都是l，相間排列。金屬框abcd（懸浮在導(dǎo)軌上方）跨在兩導(dǎo)軌間，其長和寬分別為L、l。當(dāng)所有這些磁場都以速度v向右勻速運動時，金屬框abcd在磁場力作用下將向________（填“左”或“右”）運動。若金屬框電阻為R，運動中所受阻力恒為f，則金屬框的最大速度為_________________參考答案：右，7.如圖所示，在A點固定一點電荷，電荷量為+Q，已知點電荷Q周圍各點的電勢φ=（r是各點離Q的距離）。在A點正上方離A高度為h的B點由靜止釋放某帶電的液珠（可以看作點電荷），液珠開始運動瞬間的加速度大小為（g為重力加速度）。靜電常量為k，若液珠只能沿豎直方向運動，不計空氣阻力，則液珠的電量與質(zhì)量的比值為___________；若液珠向下運動，到離A上方h/2處速度恰好為零，則液珠的最大速度為___________。參考答案：，8.半徑分別為r和2r的兩個質(zhì)量不計的圓盤，共軸固定連結(jié)在一起，可以繞水平軸O無摩擦轉(zhuǎn)動，大圓盤的邊緣上固定有一個質(zhì)量為m的質(zhì)點，小圓盤上繞有細(xì)繩。開始時圓盤靜止，質(zhì)點處在水平軸O的正下方位置?，F(xiàn)以水平恒力F拉細(xì)繩，使兩圓盤轉(zhuǎn)動，若恒力F=mg，兩圓盤轉(zhuǎn)過的角度θ=

時，質(zhì)點m的速度最大。若圓盤轉(zhuǎn)過的最大角度θ=，則此時恒力F=

。參考答案：答案：，mg解析：速度最大的位置就是力矩平衡的位置，則有Fr=mg2rsin，解得θ=。若圓盤轉(zhuǎn)過的最大角度θ=，則質(zhì)點m速度最大時θ=，故可求得F=mg。9.(4分)從事太空研究的宇航員需要長時間在太空的微重力條件下工作、生活，這對適應(yīng)了地球表面生活的人，將產(chǎn)生很多不良影響。為了解決這個問題，有人建議在未來的太空城中建立兩個一樣的太空艙，它們之間用硬桿相連，可繞O點高速轉(zhuǎn)動，如圖所示。由于做勻速圓周運動，處于太空中的宇航員將能體驗到與在地面上受重力相似的感覺。太空艙中宇航員感覺到的“重力”方向指向

；假設(shè)O點到太空艙的距離為90m，要想讓太空艙中的宇航員能體驗到地面重力相似的感覺，則太空艙轉(zhuǎn)動的角速度大約是

rad/s（g取10m/s2）。參考答案：

答案：沿半徑方向向外；1/310.設(shè)地球的半徑為R0，質(zhì)量為m的衛(wèi)星在距地面2R0高處做勻速圓周運動，地面的重力加速度為g，則衛(wèi)星的加速度為

，衛(wèi)星的周期為

。參考答案：11.將一彈性繩一端固定在天花板上O點，另一端系在一個物體上，現(xiàn)將物體從O點處由靜止釋放，測出物體在不同時刻的速度v和到O點的距離s，得到的v－s圖像如圖所示。已知物體及位移傳感器的總質(zhì)量為5kg，彈性繩的自然長度為12m，則物體下落過程中彈性繩的平均拉力大小為_________N，當(dāng)彈性繩上的拉力為100N時物體的速度大小為________m/s。（不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2）參考答案：75，15.5（15.48～16）12.已知引力常量為G，地球的質(zhì)量為M，地球自轉(zhuǎn)的角速度為ω0，月球繞地球轉(zhuǎn)動的角速度為ω，假設(shè)地球上有一棵蘋果樹長到了接近月球那么高，則此樹頂上一只蘋果的線速度大小為_______，此速度_______（選填“大于”、“等于”或“小于”）月球繞地球運轉(zhuǎn)的線速度．參考答案：ω0大于13.我校機器人協(xié)會的同學(xué)利用如圖所示的裝置探究作用力與反作用力的關(guān)系。如圖甲所示，在鐵架臺上用彈簧測力計掛住一個實心鐵球，在圓盤測力計的托板上放一燒杯水，讀出兩測力計的示數(shù)分別為F1、F2；再把小球浸沒在水中（水不會溢出），如圖乙所示，讀出兩測力計的示數(shù)分別為F3、F4。請你分析彈簧測力計示數(shù)的變化，即F3_______F1（選填“>”“=”“<”）。水對鐵球的浮力大小為_________，若___________，就說明了作用力與反作用力大小相等。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質(zhì)點的振動函數(shù)表達(dá)式；②求出x=2.5m處質(zhì)點在0～4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時的位移．參考答案：

解析：①波長λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=90cm；x=2.5m質(zhì)點在t=0時位移為y=5cm，則經(jīng)過4個周期后與初始時刻相同，經(jīng)4.5個周期后該質(zhì)點位移y=

—5cm．（2分）15.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時的折射角也相同。請你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過程中的情況，提出三個不同的光學(xué)物理量，并比較每個光學(xué)物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對紅光的折射率等于介質(zhì)２對紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對每１條得２分，共6分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示的坐標(biāo)系，x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向。在x軸上方空間的第一、第二象限內(nèi)，既無電場也無磁場，在第三象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強電場和垂直xy平面向里的勻強磁場，在第四象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向、場強大小與第三象限電場場強相等的勻強電場。一質(zhì)量為m、電量為q的帶電質(zhì)點，從y軸上y=h處的P1點以一定的水平初速度沿x軸負(fù)向進(jìn)入第二象限，然后經(jīng)過x軸上x=-2h處的P2點進(jìn)入第三象限，帶電質(zhì)點恰能做勻速圓周運動，之后經(jīng)過y軸上y=-2h處的的P3點進(jìn)入第四象限。試求：(1)第三象限空間中電場強度和磁感應(yīng)強度的大小；(2)帶電質(zhì)點在第四象限空間運動過程中的最小速度參考答案：(1)質(zhì)點從P2到P3，重力與電場力平衡，洛倫茲力提供向心力Eq=mg

(2分)

解得

E=

(1分)h=gt2

(1分)

v0=

(1分)vy=gt

(1分)

求v=

(1分)方向與x軸負(fù)方向成45°角

(1分)Bqv=m

(2分)(2R)2=(2h)2+(2h)2

(2分)得B=

(1分)(2)質(zhì)點進(jìn)入等四象限，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻減速直線運動。當(dāng)豎直方向的速度減小到0,此時質(zhì)點速度最小，即v在水平方向的分量vmin=vcos45°=

(3分)方向沿x軸正方向

17.如圖，直線MN上方有平行于紙面且與成45°的有界勻強電場，電場強度大小未知；下方為方向垂直于紙面向里的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。今從上的O點向磁場中射入一個速度大小為v、方向與成45°角的帶正電粒子，該粒子在磁場中運動時的軌道半徑為R。若該粒子從O點出發(fā)記為第一次經(jīng)過直線MN，而第五次經(jīng)過直線時恰好又通過O點。不計粒子的重力。求：⑴電場強度的大??；⑵該粒子再次從O點進(jìn)入磁場后，運動軌道的半徑；⑶該粒子從O點出發(fā)到再次回到O點所需的時間。參考答案：解：粒子的運動軌跡如圖，先是一段半徑為R的1/4圓弧到a點，接著恰好逆電場線勻減速運動到b點速度為零再返回a點速度仍為，再在磁場中運動一段3/4圓弧到c點，之后垂直電場線進(jìn)入電場作類平拋運動。（1）（本問共5分）：易知，

類平拋運動的垂直和平行電場方向的位移都為：

①

（1分）所以類平拋運動時間為

②

（1分）又

③（1分）再者

④

（1分）由①②③④可得：

⑤

（1分）（2）（本問共5分）由平拋知識得：

（1分）所以

（1分）

［或（2分）］（1分）則第五次過MN進(jìn)入磁場后的圓弧半徑：

（2分）（3）（本問共4分）粒子在磁場中運動的總時間為：

⑥

粒子在電場中的加速度為：

（1分）粒子做直線運動所需時間為：

⑦

（1分）由②⑥⑦式求得粒子從出發(fā)到第五次到達(dá)O點所需時間：

（1分）18.（1）如圖1所示，固定于水平面的U形導(dǎo)線框處于豎直向下、磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場中，導(dǎo)線框兩平行導(dǎo)軌間距為l，左端接一電動勢為E0、內(nèi)阻不計的電源。一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直導(dǎo)線框放置并接觸良好。閉合開關(guān)S，導(dǎo)體棒從靜止開始運動。忽略摩擦阻力和導(dǎo)線框的電阻，平行軌道足夠長。請分析說明導(dǎo)體棒MN的運動情況，在圖2中畫出速度v隨時間t變化的示意圖；并推導(dǎo)證明導(dǎo)體棒達(dá)到的最大速度為；（2）直流電動機是一種使用直流電流的動力裝置，是根據(jù)通電線圈在磁場中受到安培力的原理制成的。如圖3所示是一臺最簡單的直流電動機模型示意圖，固定部分（定子）裝了一對磁極，旋轉(zhuǎn)部分（轉(zhuǎn)子）裝設(shè)圓柱形鐵芯，將abcd矩形導(dǎo)線框固定在轉(zhuǎn)子鐵芯上，能與轉(zhuǎn)子一起繞軸OO?轉(zhuǎn)動。線框與鐵芯是絕緣的，線框通過換向器與直流電源連接。定子與轉(zhuǎn)子之間的空隙很小，可認(rèn)為磁場沿徑向分布，線框無論轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線平行，如圖4所示（側(cè)面圖）。已知ab、cd桿的質(zhì)量均為M、長度均為L，其它部分質(zhì)量不計，線框總電阻為R。電源