湖南省邵陽市楚云中學(xué)2021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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，實(shí)線是某電場中的電場線，虛線是一個(gè)帶負(fù)電的粒子僅在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，若帶電粒子是從a處運(yùn)動(dòng)到b處，以下判斷正確的是（

）ks5uA．帶電粒子從a到b加速度減小

B.帶電粒子在b處電勢(shì)能大C.b處電勢(shì)高于a處電勢(shì)

D.帶電粒子在b處速度大參考答案：B2.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量均勻分布的半徑為R的球體對(duì)球外質(zhì)點(diǎn)P的萬有引力為F．如果在球體中央挖去半徑為r的一部分球體，且r=，則原球體剩余部分對(duì)質(zhì)點(diǎn)P的萬有引力變?yōu)椋ǎ〢.F B.F C.F D.F參考答案：C試題分析：質(zhì)點(diǎn)與大球球心相距l(xiāng)，其萬有引力為F，則，在球體中央挖去半徑為r的一部分球體后，質(zhì)點(diǎn)與球之間的萬有引力為F1：，C正確、ABD錯(cuò)誤，故選：C。考點(diǎn)：萬有引力【名師點(diǎn)睛】先根據(jù)萬有引力定律求出M對(duì)m的萬有引力，當(dāng)從M中挖去一半徑為r的球體時(shí)，要求剩下部分對(duì)m的萬有引力，先把球補(bǔ)全，用整球?qū)的萬有引力減去被挖去的球體對(duì)m的萬有引力。這就是補(bǔ)全法。3.如圖所示，一帶電小球通過絕緣細(xì)繩懸掛于平行板電容器之間，M板帶負(fù)電，N板帶正電，M板接地。以上說法正確的是（

）A.M板左移，小球受到的電場力減小B.M板左移，小球的電勢(shì)能減小C.M板上移，小球受到的電場力增大D.M板上移，小球的電勢(shì)能不變9．填空和實(shí)驗(yàn)題（每空2分）參考答案：BC4.如圖所示，一小物體以初速度v0從斜面底端沿固定光滑斜面向上滑行，t1時(shí)刻從斜面上端P點(diǎn)拋出，t2時(shí)刻運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)且速度沿水平方向，則小物體沿x方向和y方向運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的圖象是()參考答案：AD.小物體沿固定光滑斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，所以小物體從斜面底端沿固定光滑斜面向上滑行的過程中，水平方向向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，離開P點(diǎn)后水平方向速度不變，A正確，B錯(cuò)誤；豎直方向：先向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度小于g，離開P點(diǎn)后向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，D正確，C錯(cuò)誤．5.（單選）關(guān)于力的概念，下列說法正確的是() A．沒有相互接觸的物體間也可能有力的作用

B．力是使物體位移增加的原因C．壓縮彈簧時(shí)，手先給彈簧一個(gè)壓力而使之壓縮，彈簧壓縮后再反過來給手一個(gè)彈力D．力可以從一個(gè)物體傳給另一個(gè)物體，而不改變其大小參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，質(zhì)量分別為mA、mB的兩物塊A、B，疊放在一起，共同沿傾角為的斜面勻速下滑，斜面體放在水平地面上，且處于靜止?fàn)顟B(tài)。則B與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)

，A所受滑動(dòng)摩擦力大小為

參考答案：7.氦原子被電離出一個(gè)核外電子,形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子,已知基態(tài)的一價(jià)氦離子能量為E1=-54.4eV,能級(jí)圖如圖所示,則一價(jià)氦離子第α能級(jí)En=_________eV;一個(gè)靜止的處于基態(tài)的一價(jià)氦離子被運(yùn)動(dòng)的電子碰撞后又失去了一個(gè)電子,則運(yùn)動(dòng)電子的動(dòng)能一定大于__________eV.參考答案：8.A、B兩物體在光滑水平地面上沿一直線相向而行，A質(zhì)量為5kg，速度大小為10m/s，B質(zhì)量為2kg，速度大小為5m/s，它們的總動(dòng)量大小為____________kgm/s，兩者相碰后，A沿原方向運(yùn)動(dòng)，速度大小為4m/s，則B的速度大小為____________m/s。參考答案：40；109.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化，狀態(tài)A與狀態(tài)B的體積關(guān)系為VA

VB(選填“大于”、“小于”或“等于”)；若從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中氣體對(duì)外做了100J的功，則此過程中_______(選填“吸熱”或“放熱”)參考答案：＜

（2分）

吸熱10.兩矩形物體A和B，質(zhì)量分別為m和2m，它們疊放在豎立的彈簧上而靜止，如圖所示，彈簧的勁度系數(shù)為k．今用一豎直向下的力壓物體A，彈簧又縮短了ΔL（仍在彈性限度內(nèi)）而靜止．現(xiàn)突然撤去壓物塊A的豎直向下的力，此時(shí)，A對(duì)B的壓力大小為_________.參考答案：

11.如圖(a)所示為一實(shí)驗(yàn)小車自動(dòng)測(cè)速示意圖。A為繞在條形磁鐵上的線圈，經(jīng)過放大器與顯示器連接，圖中虛線部分均固定在車身上。C為小車的車輪，B為與C同軸相連的齒輪，其中心部分使用鋁質(zhì)材料制成，邊緣的齒子用磁化性能很好的軟鐵制成，鐵齒經(jīng)過條形磁鐵時(shí)即有信號(hào)被記錄在顯示器上。已知齒輪B上共安裝30個(gè)鐵質(zhì)齒子，齒輪直徑為30cm，車輪直徑為60cm。改變小車速度，顯示器上分別呈現(xiàn)了如圖（b）和（c）的兩幅圖像。設(shè)（b）圖對(duì)應(yīng)的車速為vb，（c）圖對(duì)應(yīng)的車速為vc。（1）分析兩幅圖像，可以推知：vb_________vc（選填“>”、“<”、“=”）。（2）根據(jù)圖(c)標(biāo)出的數(shù)據(jù)，求得車速vc=__________________km/h。參考答案：⑴<；

⑵18π或56.5。12.小明同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)后，設(shè)計(jì)了一個(gè)課題，名稱為：快速測(cè)量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計(jì)算踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，推算自行車的騎行速度。經(jīng)過騎行，他得到如下的數(shù)據(jù)：在時(shí)間t內(nèi)踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為N，那么腳踏板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度= ;要推算自行車的騎行速度，還需要測(cè)量的物理量有

；自行車騎行速度的計(jì)算公式v=

。參考答案：；牙盤的齒輪數(shù)m、飛輪的齒輪數(shù)n、自行車后輪的半徑R(牙盤的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車后輪的半徑R；解析：依據(jù)角速度的定義是；要求自行車的騎行速度，還要知道自行車后輪的半徑R，牙盤的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車后輪的半徑R;由，又，而，以上各式聯(lián)立解得。13.一質(zhì)點(diǎn)由位置A向北運(yùn)動(dòng)了4m，又轉(zhuǎn)向東運(yùn)動(dòng)了3m，到達(dá)B點(diǎn)，然后轉(zhuǎn)向南運(yùn)動(dòng)了1m，到達(dá)C點(diǎn)，在上述過程中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程是

m，運(yùn)動(dòng)的位移是

m。參考答案：8，三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.為了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，使用如下圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．其中G1、G2為兩個(gè)光電門，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間Δt1、Δt2都可以被測(cè)量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為d，光電門間距為x（滿足x＞＞d），牽引砝碼的質(zhì)量為m.?；卮鹣铝袉栴}：(1)若實(shí)驗(yàn)測(cè)得Δt足夠小，且Δt1=150ms、Δt2=100ms，d=3．0cm，X=50．0cm，則滑行器運(yùn)動(dòng)的加速度a=

m/s2。若取M＝400g，在保證M＞＞m的條件下，如果認(rèn)為繩子牽引滑塊的力等于牽引砝碼的總重力，則牽引砝碼的質(zhì)量m=

kg。（取g=10m/s2）(2)在(1)中，實(shí)際牽引砝碼的質(zhì)量與上述的計(jì)算值相比

。（填偏大、偏小或相等）參考答案：15.物理小組的同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材測(cè)定重力加速度，實(shí)驗(yàn)器材有：底座、帶有標(biāo)尺的豎直桿、光電門l和2組成的光電計(jì)時(shí)器（其中光電門l更靠近小球釋放點(diǎn)），小球釋放器（可使小球無初速釋放）、網(wǎng)兜。實(shí)驗(yàn)時(shí)可用兩光電門測(cè)量小球從光電門l運(yùn)動(dòng)至光電門2的時(shí)間t，并從豎直桿上讀出兩光電門間的距離h。

(l)使用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑如圖所示，則小球直徑為______cm。

(2)改變光電門1的位置，保持光電門2的位置不變，小球經(jīng)過光電門2的速度為v，不考慮空氣阻力，小球的加速度為重力加速度g，則h、t、g、v四個(gè)物理量之間的關(guān)系為h=________。

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖線，若圖線斜率的絕對(duì)值為k，根據(jù)圖線可求出重力加速度大小為________。參考答案：（1）1.170（2分）

（2）（2分）

（3）2k四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場的磁感應(yīng)為B,方向垂直xOy平面向里，電場線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場和磁場，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開電場和磁場，MN之間的距離為L，小球過M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸的方向夾角為。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求(1)電場強(qiáng)度E的大小和方向；(2)小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大?。?3)A點(diǎn)到x軸的高度h.參考答案：（1），方向豎直向上

（2）

（3）（1）小球在電場、磁場中恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，說明電場力和重力平衡（恒力不能充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力），有

①

②（2分）重力的方向豎直向下，電場力方向只能向上，由于小球帶正電，所以電場強(qiáng)度方向豎直向上。（1分）（2）小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，O′為圓心，MN為弦長，，如圖所示。設(shè)半徑為r，由幾何關(guān)系知

③（2分）小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛侖茲力提供，設(shè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的速率為v，有

④（2分）

由速度的合成與分解知

⑤（1分）由③④⑤式得

⑥（1分）（3）設(shè)小球到M點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為vy，它與水平分速度的關(guān)系為

⑦（1分）由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律

⑧（1分）由⑥⑦⑧式得

（2分）17.某緩沖裝置的理想模型如圖所示,勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連,輕桿可在固定的槽內(nèi)移動(dòng),與槽間的滑動(dòng)摩擦力恒為f.輕桿向右移動(dòng)不超過l時(shí),裝置可安全工作.一質(zhì)量為m的小車若以速度v0撞擊彈簧,將導(dǎo)致輕桿向右移動(dòng)l4.輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,且不計(jì)小車與地面的摩擦若彈簧的勁度系數(shù)為k,求輕桿開始移動(dòng)時(shí),彈簧的壓縮量x;(2)求為使裝置安全工作,允許該小車撞擊的最大速度vm;(3)討論在裝置安全工作時(shí),該小車彈回速度v’和撞擊速度v的關(guān)系.參考答案：18.如圖a所示，間距為L的光滑平行長導(dǎo)軌固定在水平面上，每根導(dǎo)軌單位長度電阻為R0．導(dǎo)軌間存在豎直方向的有界勻強(qiáng)磁場．不計(jì)電阻的金屬桿①、②垂直導(dǎo)軌放置在磁場內(nèi)，桿①在離開磁場邊界左側(cè)2L處，桿②在桿①右側(cè)．磁感應(yīng)強(qiáng)度變化規(guī)律滿足B=B0﹣kt（B0、k為已知量）．（1）若桿①和桿②都固定，求桿中的感應(yīng)電流強(qiáng)度．（2）若桿①和桿②以相同速度υ向右勻速運(yùn)動(dòng)，在桿②出磁場前，求桿中的感應(yīng)電流強(qiáng)度．（3）若桿①固定，t=0時(shí)，桿②從桿①右側(cè)L處出發(fā)向右運(yùn)動(dòng)的過程中，保持閉合回路中磁通量不變使桿中一直無感應(yīng)電流，則桿②多久后到達(dá)磁場邊界？（4）若磁感應(yīng)強(qiáng)度保持B=B0不變，桿①固定．桿②以一定初速度、在水平拉力作用下從桿①右側(cè)0.5m處出發(fā)向右運(yùn)動(dòng)，速度υ與兩桿間距x之間關(guān)系滿足圖b．當(dāng)外力做功4.5J時(shí)，兩桿間距x為多少？（第4問中可用數(shù)據(jù)如下：B0=1T、R0=0.1Ω/m、L=0.5m、金屬桿②質(zhì)量m=0.5kg）參考答案：解：（1）由B=B0﹣kt得=k設(shè)桿①和桿②間距為x時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Lx=kLx感應(yīng)電流為I==（2）因?yàn)閮蓷U的運(yùn)動(dòng)不影響磁通量大小，所以感應(yīng)電流與靜止時(shí)相同，即與（1）問中相同，仍為I=．（3）磁通量保持不變，桿①和桿②間距x的任意位置有

B0L2