2021-2022学年江苏省南京市漆桥中学高三物理模拟试题带解析

2021-2022学年江苏省南京市漆桥中学高三物理模拟试题含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. (多选)下列说法中正确的是（）
A、电场强度为零的地方电势不一定为零；
B、电势高的地方电场强度一定大；
C、在电势高的地方电荷的电势能一定大；
D、电场强度的方向总是与等势面垂直。

参考答案：
AD
2. (单选)如图所示，质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k倍，物块与转轴OO′相距R，物块随转台由静止开始转动，当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到滑动前的这一过程中，转台的摩擦力对物块做的功为
A．0 B．2πkmgR C．2kmgR D.kmgR
参考答案：
D
3. （单选）如图所示，滑雪运动员不借助雪杖，由静止从山坡匀加速滑过s1后，又匀减速在平面上滑过s2后停下，测得s2＝2s1，设运动员在山坡上滑行的加速度大小为a1，在平面上滑行的加速度大小为a2，则a1∶a2为()
A．1∶1B．1∶2
C．2∶1 D．∶1
参考答案：C
4. 发现万有引力定律的物理学家是
A.库仑
B.伽利略
C.牛顿
D.爱因斯坦
参考答案：
答案：C
解析：由物理学史可知选项C正确。

5. 下列现象中，与原子核内部变化有关的是（）
A、光电效应现象
B、原子发光现象
C、天然放射现象
D、阴极射线打到金属上从金属中发出X射线
参考答案：
C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 已知地球半径为R，地球自转周期为T，同步卫星离地面的高度为H，万有引力恒量为G，则同步卫星绕地球运动的线速度为________，地球的质量为________。

参考答案：
，
7. （1）某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图a所示的F﹣L图象．由图象可知：弹簧原长L0=cm．求得弹簧的劲度系数k=N/m．
（2）按如图b的方式挂上钩码（已知每个钩码重G=1N），使（1）中研究的弹簧压缩，稳定后指针如图b，则指针所指刻度尺示数为cm．由此可推测图b中所挂钩码的个数为个．
参考答案：
（1）3.0，200；（2）1.50，3．
【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．
【分析】根据图线的横轴截距得出弹簧的原长，结合图线的斜率求出他和的劲度系数．刻度尺的读数要读到最小刻度的下一位，根据形变量，结合胡克定律求出弹力的大小，从而得出所挂钩码的个数．【解答】解：（1）当弹力为零时，弹簧的长度等于原长，可知图线的横轴截距等于原长，则
L0=3.0cm，
图线的斜率表示弹簧的劲度系数，则有：k==200N/m．
（2）刻度尺所指的示数为1.50cm，则弹簧的形变量为：△x=3.0﹣1.50cm=1.50cm，
根据胡克定律得，弹簧的弹力为：F=k△x=200×0.015N=3N=3G，可知图b中所挂钩码的个数为3个．故答案为：（1）3.0，200；（2）1.50，3．
8. 超导磁悬浮列车（图甲）推进原理可以简化为图乙所示的模型：在水平面上相距为L的两根平行直导轨间有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽度都是l，相间排列。

金属框abcd（悬浮在导轨上方）跨在两导轨间，其长和宽分别为L、l。

当所有这些磁场都以速度v向右匀速运动时，金属框abcd在磁场力作用下将向________（填“左”或“右”）运动。

若金属框电阻为R，运动中所受阻力恒为f，则金属框的最大速度为_________________
参考答案：
右
磁场向右匀速运动，金属框中产生的感应电流所受安培力向右，金属框向右加速运动，当金属框匀速运动时速度设为vm，感应电动势为E=2BL（v-vm），感应电流为，安培力为F=2BLI，安培力与阻力平衡，F=f，解得vm=
9. 某同学用如图所示的装置验证动能定理．为提高实验精度，该同学多次改变小滑块下落高度胃的值．测出对应的平撼水平位移x，并算出x2如下表，进而画出x2一H图线如图所示：
①原理分析：若滑块在下滑过程中所受阻力很小．则只要测量量满
足，便可验证动能定理．
②实验结果分析：实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原
因是。

(2)现有一根长约20m的金属丝，其横截面直径约lmm，金属丝的电阻率为5×10-
3Ω·m。

一位同学用伏安法测量该金属丝的电阻，测量时使用电动势为4.5V的电源。

另有如下器材供选择：
A．量程为0—0.6A，内阻约为2Ω的电流表
B．量程为0—3A，内阻约为0.1Ω的电流表
c．量程为0—6V，内阻约为4kΩ的电压表
D．量程为0—15V，内阻约为50kΩ的电压表
E．阻值为0—10Ω．额定电流为lA的滑动变阻器
F ．阻值为0—1kΩ，额定电流为0.1A 的滑动变阻器
①以上器材应选用 ．(填写器材前的字母) ②用笔画线代替导线，将如图所示实验电路连接完整．
③闭合开关后，发现电流表示数不为零，而电压表示数为零．为检测电压表的好坏，该同学拆下电压表．用多用电表欧姆挡进行检测．为使电压表指针向右偏转，多用电表的黑表笔
应接电压表的
接线柱(填“正”或“负”)；如果电压表完好，将电压表正确接人电路后，电压表示数仍为零，检查所有接线柱也都接触良好，则应检查 ． 参考答案：
（1）①x 2
与H 成正比 ②滑块需要克服阻力做功
（2）①ACE②实验电路连接如图所示。

③正 连接电压表与金属丝的两根导线是否断路
（1）若滑块在下滑过程中所受阻力很小．由动能定理，mgH=
mv 2
，根据平抛运动规律，
x=vt ，h=gt 2
，显然x 2
与H 成正比，即只要测量量满足x 2
与H 成正比，便可验证动能定理．实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h ，0)处，原因是滑块需要克服阻力做功。

（2）由电阻定律可估算出该金属丝的电阻大约为100Ω，电流表选择量程为0—0.6A 电流表，电压表选择量程为0—6V 的电压表；选择阻值为0—1kΩ，额定电流为0.1A 的滑动变阻器。

用多用电表欧姆挡进行检测．为使电压表指针向右偏转，多用电表的黑表笔应接电压表的—正接线柱。

将电压表正确接人电路后，电压表示数仍为零，检查所有接线柱也都接触良好，则应检查连接电压表与金属丝的两根导线是否断路。

10. （6分）为了安全，在行驶途中，车与车之间必须保持一定的距离。

因为，从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里，汽车仍然要通过一段距离（称为思考距离）；而从采取制动支作到车完全停止的时间里，汽车又要通过一段距离（称为制动距离）。

下表给出了汽车在不同速度下的思考距离和制动距离等部分数据。

请分析这些数据，完成表格。

答案：18 55 53（以列为序）
11. 如图所示，一弹簧振子在M 、N 间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O 为平衡位置，MN ＝8 cm.从小球经过图中N 点时开始计时，到第一次经过O 点的时间为0.2 s ，则小球的振动周期为________ s ，振动方程的表达式为x ＝________ cm 。

参考答案：
0.8
（1）从小球经过图中N 点时开始计时，到第一次经过O 点的时间为0.2s ，故有：T=4×0.2s=0.8s
（2）简谐运动，从正向最大位移处开始计时，其位移时间关系公式为：x=Acosωt；
A=4cm ；
所以，位移时间关系公式为：
12. 已知地球半径为R ，地球自转周期为T ，同步卫星离地面的高度为H ，万有引力恒量为G ，则同步卫星绕地球运动的速度为__________，地球的质量为___________．
参考答案：
，
13. 某波源S 发出一列简谐横波，波源S 的振动图象如图所示。

在波的传播方向有A 、B 两点，它们到S 的距离分别为45m 和55m 。

测得A 、B 两点开始振动的时间间隔1.0s 。

由此可知 ①波长
m ；
②当B 点离开平衡位置的位移为+6cm 时，A 点离开平衡位置的位移是 cm 。

参考答案：
①20 ② -6
三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在“探究速度随时间变化的规律”实验中，打点计时器使用的交流电的频率是50Hz ，记录小车运动的纸带如图所示。

在纸带上选择7个计数点A 、B 、C 、D 、E 、F 、G ，相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各点到A 点的距离如图所示。

①A 、B 两个计数点之间的时间间隔 T ＝ ▲ s ； ②小车在B 点的速度vB ＝ ▲ m/s ，CE 间的平均速度
＝ ▲ m/s ；
③小车运动的加速度a= ▲ m/s2． 参考答案：
15. 甲乙两位同学分别做“探究加速度与力、质量关系”的实验．
（1）如图是甲同学“探究小车加速度与力的关系”的实验装置，他将光电门固定在水平轨道
上的B 点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A 由静止释放．
①若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d 如右图所示，则d = cm ；实验
时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间?t =2.0×10
—
2
s ，则小车经过光电门时的速度为 m ／s ；
②实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量M 与小车的质量
m 间应满足的关系为 ；
③测出多组重物的质量M 和对应遮光条通过光电门的时间?t ，并算出相应小车经过光电门时的速度v ，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系。

处理数据时应作出
________________(选填“v—M”或“v2—M”)图象；
④甲同学在③中作出的线性图象不通过坐标原点，可能是由于开始实验测量前，他采取了以下哪些做法________
A．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做加速运动
C．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做加速运动
（2）乙同学用下图实验装置示意图做实验．两个质量相等的小车1、2分别放在水平桌面上，车中可放砝码，车前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里也可放砝码．两个小车通过细线用夹子固定，打开夹子，小盘和砝码牵引小车运动，合上夹子，两小车同时停止．小车1、2所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码质量分别为m1、m2，打开夹子经过相同时间两车位移分别为x1、x2，则
A．当m1=m2、F1=2F2时，x1=2x2 B．当m1=m2、F1=2F2时，x2=2x1
C．当m1=2m2、F1=F2时，x1=2x2 D．当m1=2m2、F1=F2时，x2=2x1
参考答案：
（1）①0.62 ；0.31（每空1分）②M《m（1分）③ v2—M（1分）④ ABD（3分）（2）A（3分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上固定着两对几何形状完全相同的平行金属板PQ和MN，P、Q与M、N四块金属板相互平行地竖直地放置．已知P、Q之间以及M、N之间的距离都是d=0．2 m，极板本身的厚度不计，极板长均为L=0．2 m，板间电压都是U=6V且P 板电势高．金属板右侧边界以外存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=5T，磁场区域足够
大．现有一质量，电量q=-2×10-4C的小球在水平面上以初速度=4m／s从平行板PQ间左侧中点O1沿极板中线射入．
（1）试求小球刚穿出平行金属板PQ的速度；
（2）若要小球穿出平行金属板PQ后，经磁场偏转射入平行金属板MN中，且在不与极板相
碰的前提下，最终从极板MN的左侧中点O2沿中线射出，则金属板Q、M间距离是多少?
参考答案：
17. 半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线。

足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直。

一束复色光沿半径方向与OO′成=30O角射向O点，已知复色光包含有折射率从到的光束，因而光屏上出现了彩色光带。

（i）求彩色光带的宽度；
（ii）当复色光入射角逐渐增大时，光屏上的彩色光带将变成一个光点，求角至少为多少？参考答案：
解析：
（i），-------------------------------------------------------------2分
代入数据得，--------------------------------------------------------------2分
故彩色光带的宽度为---------------2分
（ii）--------------------------------------------------------------------------2分
即入射角------------------
18. 如图所示，一质量为m、带电量为-q的小球A，用长为L的绝缘轻杆与固定转动轴O相连接，绝缘轻杆可绕轴O无摩擦转动。

整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度
E=，现将轻杆从图中的竖直位置由静止释放。

求：
（1）轻杆转过90°时，小球A的速度为多大？
（2）轻杆转过多大角度时小球A的速度最大？
（3）小球A转过的最大角度为多少？
参考答案：
（1）动能定理：qEL + (-mgL) =-0，
解出v=（3分）
（2）轻杆转动过程中，合力矩为零时，小球A的速度最大
即mgLsinα=qELcosα
得到tanα=2，解出α=arctan2=63.43°（4分）（3）设小球A的速度减为零时轻杆与水平方向的夹角为β，
动能定理：qELcosβ+［-mg(L+Lsinβ)］=0-0 （2分）
得到2cosβ=1+sinβ，解出sinβ=0.6（舍去sinβ=-1），β=37°（2分）因此，小球A转过的最大角度为90°+37°=127°。