云南省昆明市羅免民族中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.在很多旅游景區(qū)都會(huì)見(jiàn)到空中纜車(chē)（如圖甲所示）.現(xiàn)將空中纜車(chē)簡(jiǎn)化為物理模型如圖乙所示.滑輪A可以在軌道上上下滑動(dòng).重物B通過(guò)輕繩與滑輪相連。若當(dāng)滑輪沿軌道向下滑動(dòng)時(shí).連接滑輪與重物之間的輕繩始終保持豎直.則關(guān)于此時(shí)滑輪受力情況的說(shuō)法中.正確的是

A.滑輪受兩個(gè)力

B.滑輪受三個(gè)力

C.滑輪受四個(gè)力

D.滑輪受五個(gè)力參考答案：C2.（多選題）如圖，質(zhì)量為m的小球從斜軌道高h(yuǎn)處由靜止滑下，然后沿豎直圓軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)．已知圓軌道的半徑為R，不計(jì)一切摩擦阻力，重力加速度為g．則下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)h=2R時(shí)，小球恰好能到達(dá)最高點(diǎn)MB．當(dāng)h=2R時(shí)，小球在圓心等高處P時(shí)對(duì)軌道壓力為2mgC．當(dāng)h≤R時(shí)，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)脫離軌道D．當(dāng)h=R時(shí)，小球在最低點(diǎn)N時(shí)對(duì)軌道壓力為2mg參考答案：BC【考點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律．【分析】使小球能夠通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)M，那么小球在最高點(diǎn)時(shí)應(yīng)該是恰好是由物體的重力作為物體的向心力，由向心力的公式可以求得此時(shí)的最小的速度，再由機(jī)械能守恒可以求得高度h．球不脫離軌道，也可在圓軌道上圓心下方軌道上來(lái)回運(yùn)動(dòng)．【解答】解：A、在圓軌道的最高點(diǎn)M，由牛頓第二定律有：mg=m，得：v0=根據(jù)機(jī)械能守恒得：mgh=mg?2R+解得：h=2.5R，故A錯(cuò)誤．B、當(dāng)h=2R時(shí)，小球在圓心等高處P時(shí)速度為v，根據(jù)機(jī)械能守恒得：mg?2R=mgR+小球在P時(shí)，有：N=m聯(lián)立解得N=2mg，則知小球在圓心等高處P時(shí)對(duì)軌道壓力為2mg，故B正確．C、當(dāng)h≤R時(shí)，根據(jù)機(jī)械能守恒得知小球在圓軌道上圓心下方軌道上來(lái)回運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)脫離軌道，故C正確．D、當(dāng)h=R時(shí)，設(shè)小球在最低點(diǎn)N時(shí)速度為v′，則有：mgR=在圓軌道最低點(diǎn)，有：N′﹣mg=m解得：N′=3mg，則小球在最低點(diǎn)N時(shí)對(duì)軌道壓力為3mg，故D錯(cuò)誤．故選：BC．3.如圖所示，豎直平面內(nèi)，一根足夠長(zhǎng)的固定粗糙絕緣桿與該平面內(nèi)水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)E成60°角，空間中還存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B。一個(gè)質(zhì)量m、電量q的帶負(fù)電的小圓環(huán)套在其上，已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，小圓環(huán)與絕緣桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)?，F(xiàn)給小圓環(huán)一沿絕緣桿向下的初速度v0，下列說(shuō)法正確的是A.若小圓環(huán)的初速度，則小圓環(huán)先做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，最終做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.若小圓環(huán)的初速度，則小圓環(huán)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.若小圓環(huán)的初速度，則小圓環(huán)先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最終做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D.若小圓環(huán)的初速度，則小圓環(huán)先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最終做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)參考答案：AD【詳解】對(duì)小球受力分析如圖；因，可知，則電場(chǎng)力和重力的合力為F合=2mg，方向與水平方向成30°斜向右下方；A.若小圓環(huán)的初速度，則，此時(shí)，則，則圓環(huán)將做減速運(yùn)動(dòng)，隨速度的減小，洛倫茲力減小，圓環(huán)對(duì)桿的正壓力減小，摩擦力減小，加速度減小，當(dāng)加速度減為零時(shí)，最終做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；B.若小圓環(huán)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則摩擦力等于F合沿斜面向下的分量，即，解得，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若小圓環(huán)的初速度，則小圓環(huán)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.若小圓環(huán)的初速度，則，此時(shí)N=0，則f=0則小圓環(huán)做加速運(yùn)動(dòng)，隨速度的增加，洛倫茲力變大，則N逐漸變大，摩擦力變大，加速度減小，直到加速度為零時(shí)，最終做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.若小圓環(huán)的初速度，則，此時(shí)，（此時(shí)N的方向垂直桿斜向下），此時(shí)，則小圓環(huán)將做加速運(yùn)動(dòng)，速度速度增加，洛倫茲力變大，則N減小，摩擦力減小，則加速度變大；當(dāng)N減到零時(shí)，加速度達(dá)到最大，速度繼續(xù)增加時(shí)，N反向，且隨速度的增加N逐漸增加，摩擦力f逐漸增加，加速度減小，當(dāng)加速度減為零時(shí)，最終做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確.4.在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一個(gè)矩形的金屬導(dǎo)體框，規(guī)定磁場(chǎng)方向向上為正，導(dǎo)體框中電流的正方向如圖所示，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t如圖變化時(shí)，下圖中正確表示導(dǎo)體框中感應(yīng)電流變化的是（）A． B． C． D．參考答案：C【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律；閉合電路的歐姆定律．【專(zhuān)題】電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．【分析】正確解答本題一定要明確B﹣t圖象中斜率的含義，注意感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量大小無(wú)關(guān)與磁通量變化率成正比．【解答】解：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：E=n=ns，因此在面積、匝數(shù)不變的情況下，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁場(chǎng)的變化率成正比，即與B﹣t圖象中的斜率成正比，由圖象可知：0﹣2s，斜率不變，故形成的感應(yīng)電流不變，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流方向順時(shí)針（俯視）即為正值，而在2﹣4s斜率不變，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，整個(gè)過(guò)程中的斜率大小不變，所以感應(yīng)電流大小不變；根據(jù)楞次定律，向上的磁場(chǎng)先減小，再向下磁場(chǎng)在增大，則感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，即為負(fù)方向，故ABD錯(cuò)誤，C正確．故選：C．5.一交流電壓為u＝100sin100πtV，由此表達(dá)式可知

A．用電壓表測(cè)該電壓其示數(shù)為100V

B．該交流電壓的周期為0.02s

C．將該電壓加在100Ω的電阻兩端，電阻消耗的電功率為100W

D．t＝1/400s時(shí)，該交流電壓的瞬時(shí)值為100V參考答案：答案：ABCD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.用原子核的人工轉(zhuǎn)變方法可以將兩個(gè)氘核聚變成一個(gè)氚核，其核反應(yīng)方程是__________________________，在1kg氘核中含有的原子核的個(gè)數(shù)為_(kāi)___________．（阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023）

參考答案：

答案：

3.01×1026個(gè)7.（1）為研究某一電學(xué)元件的導(dǎo)電規(guī)律，將該元件兩端的電壓、元件中的電流及通電時(shí)間記錄在下表中，通過(guò)分析表中數(shù)據(jù)可以判斷出該元件所用的材料是

（填“金屬”或“半導(dǎo)體”）。通電時(shí)間t/s51015202530電壓

u/v0.400.621.021.261.521.64電流

i/mA0.200.430.811.822.813.22

(2)如圖甲是某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，圖中R0表示0℃時(shí)的電阻，k表示圖線(xiàn)的斜率．若用該電阻與電池（電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r）、電流表A（內(nèi)阻Rg）、滑動(dòng)變阻器R′串聯(lián)起來(lái)，連接成如圖乙所示的電路，用該電阻做測(cè)溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡(jiǎn)單的“金屬電阻溫度計(jì)”．使用“金屬電阻溫度計(jì)”前，先要把電流表的刻度值改為相應(yīng)的溫度刻度值，若溫度t1＜t2，則t1的刻度應(yīng)在t2的

側(cè)（填“左”或“右”）；在標(biāo)識(shí)“金屬電阻溫度計(jì)”的溫度刻度時(shí)，需要弄清所測(cè)溫度和電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系．請(qǐng)用E、R0、k等物理量表示所測(cè)溫度t與電流I的關(guān)系式t＝

。參考答案：①,由表中數(shù)據(jù)U、I比值隨溫度升高而明顯減小，可知元件所用材料為半導(dǎo)體。②溫度t1<t2金屬溫度升高電阻增大，電流計(jì)電流值減小，可知t1刻度應(yīng)在t2的右側(cè)。③由甲可知

由電路圖閉合電路歐姆定律得：整理得

t=8.已知某物質(zhì)摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該物質(zhì)的分子質(zhì)量為

，單位體積的分子數(shù)為

．

參考答案：M/NA，ρNA/M9.如圖，一個(gè)三棱鏡的截面為等腰直角ABC，∠A為直角．此截面所在平面內(nèi)的光線(xiàn)沿平行于BC邊的方向射到AB邊，進(jìn)入棱鏡后直接射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射．該棱鏡材料的折射率為_(kāi)________(填入正確選項(xiàng)前的字母)．

A．

B．

C．

D．參考答案：D10.質(zhì)量為10kg的物體，原來(lái)靜止在水平面上，當(dāng)受到水平拉力F后，開(kāi)始沿直線(xiàn)作勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)物體經(jīng)過(guò)時(shí)間t位移為s，且s、t的關(guān)系為s=2t2。則物體所受合外力大小為_(kāi)_____N，第4s末的速度是______m／s，參考答案：40

1611.有A、B兩球在光滑水平面上沿著一條直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，它們發(fā)生碰撞后粘在一起，已知碰前兩球的動(dòng)量分別為PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的動(dòng)量改變了ΔPB=－10kg·m/s，則碰撞后A球的動(dòng)量為PA′=__________kg·m/s，碰撞前兩球的速度大小之比vA∶vB=__________。參考答案：30，12.如圖所示，導(dǎo)熱的氣缸開(kāi)口向下，缸內(nèi)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞可自由滑動(dòng)且不漏氣，活塞下掛一個(gè)砂桶，砂桶裝滿(mǎn)砂子時(shí)，活塞恰好靜止，現(xiàn)將砂桶底部鉆一個(gè)小洞，讓細(xì)砂慢慢漏出。氣缸外部溫度恒定不變，則缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)

，內(nèi)能

。（選填“增大”、“減小”、“不變”）參考答案：增大

不變13.一小球從樓頂邊沿處自由下落，在到達(dá)地面前最后1s內(nèi)通過(guò)的位移是樓高的，則樓高是

.參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）在2008年9月27日“神舟七號(hào)”宇航員翟志剛順利完成出艙活動(dòng)，他的第一次太空行走標(biāo)志著中國(guó)航天事業(yè)全新的時(shí)代即將到來(lái)。“神舟七號(hào)”圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力是由

提供，宇航員翟志剛出艙任務(wù)之一是取回外掛的實(shí)驗(yàn)樣品，假如不小心實(shí)驗(yàn)樣品脫手（相對(duì)速度近似為零），則它 （填“會(huì)”或“不會(huì)”）做自由落體運(yùn)動(dòng)。設(shè)地球半徑為R、質(zhì)量為M，“神舟七號(hào)”距地面高度為h，引力常數(shù)為G，試求“神舟七號(hào)”此時(shí)的速度大小。參考答案：

答案：地球引力（重力、萬(wàn)有引力）；不會(huì)。（每空2分）

以“神舟七號(hào)”為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：

（2分）

由勻速圓周運(yùn)動(dòng)可知：

（2分）

解得線(xiàn)速度

（2分）15.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學(xué)儀器中?，F(xiàn)有一束光線(xiàn)沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線(xiàn)射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線(xiàn)）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線(xiàn)在BC面的入射角＞C，故光線(xiàn)在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.回旋加速器是用來(lái)加速帶電粒子的裝置，圖20為回旋加速器的示意圖。D1、D2是兩個(gè)中空的鋁制半圓形金屬扁盒，在兩個(gè)D形盒正中間開(kāi)有一條狹縫，兩個(gè)D形盒接在高頻交流電源上。在D1盒中心A處有粒子源，產(chǎn)生的帶正電粒子在兩盒之間被電場(chǎng)加速后進(jìn)入D2盒中。兩個(gè)D形盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，帶電粒子在磁場(chǎng)力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)半個(gè)圓周后，再次到達(dá)兩盒間的狹縫，控制交流電源電壓的周期，保證帶電粒子經(jīng)過(guò)狹縫時(shí)再次被加速。如此，粒子在做圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中一次一次地經(jīng)過(guò)狹縫，一次一次地被加速，速度越來(lái)越大，運(yùn)動(dòng)半徑也越來(lái)越大，最后到達(dá)D形盒的邊緣，沿切線(xiàn)方向以最大速度被導(dǎo)出。已知帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，加速時(shí)狹縫間電壓大小恒為U，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，D形盒的半徑為R，狹縫之間的距離為d。設(shè)從粒子源產(chǎn)生的帶電粒子的初速度為零，不計(jì)粒子受到的重力，求：（1）帶電粒子能被加速的最大動(dòng)能Ek；（2）帶電粒子在D2盒中第n個(gè)半圓的半徑；（3）若帶電粒子束從回旋加速器輸出時(shí)形成的等效電流為I，求從回旋加速器輸出的帶電粒子的平均功率。參考答案：（1）帶電粒子在D形盒內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑達(dá)到最大時(shí)被引出，此時(shí)帶電粒子具有最大動(dòng)能Ek，設(shè)離子從D盒邊緣離開(kāi)時(shí)的速度為vm。依據(jù)牛頓第二定律

所以帶電粒子能被加速的最大動(dòng)能

（2分）（2）帶電粒子在D2盒中第n個(gè)半圓是帶電粒子經(jīng)過(guò)窄縫被加速2n-1次后的運(yùn)動(dòng)軌道，設(shè)其被加速2n-1次后的速度為vn由動(dòng)能定理得

（2分）此后帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為rn由牛頓第二定律得

（1分）rn=

（1分）（3）設(shè)在時(shí)間t內(nèi)離開(kāi)加速器的帶電粒子數(shù)N，則正離子束從回旋加速器輸出時(shí)形成的的等效電流，解得N=帶電粒子從回旋加速器輸出時(shí)的平均功率=

（4分）17.如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=40cm．電源電動(dòng)勢(shì)E=24V，內(nèi)電阻r=1Ω，電阻R=15Ω．閉合開(kāi)關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4m/s豎直向上射入板間．若小球帶電量為q=1×10﹣2C，質(zhì)量為m=2×10﹣2kg，不考慮空氣阻力．那么（1）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)，小球恰能到達(dá)A板？（2）此時(shí)，電源的輸出功率是多大？（取g=10m/s2）參考答案：解：（1）小球進(jìn)入板間后，受重力和電場(chǎng)力作用，且到A板時(shí)速度為零．設(shè)兩板間電壓為UAB由動(dòng)能定理得﹣mgd﹣qUAB=0﹣①∴滑動(dòng)變阻器兩端電壓

U滑=UAB=8V

②設(shè)通過(guò)滑動(dòng)變阻器電流為I，由歐姆定律得I==1A

③滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R滑==8Ω