2021年天津大港第八中学高三物理模拟试题含解析

2021年天津大港第八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. （单选）物理学中有些结论不一定要通过计算才能验证，有时只需通过一定的分析就能判断结论是否正确。

根据流体力学知识，喷气式飞机喷出气体的速度v与飞机发动机燃烧室内气体的压强p、气
体密度ρ及外界大气压强p0有关。

试分析判断下列关于喷出气体的速度的倒数的表达式正确的是A．B．
C. D．
参考答案：
【知识点】封闭气体压强H3
【答案解析】A解析：C、D、物理表达式两侧单位要相同，AB选项右侧单位为m/s，C选项右侧单位不是m/s，D选项右侧单位也不是m/s，故CD均错误；
A、B、结合实际情况，内外压强差越大，喷气速度越大，显然A符合，B不符合，故A正确，B错误；
故选A．
【思路点拨】先根据等式两边单位相同判断；再根据内外压强差越大，喷气速度越大判断．
2. 为了节约用电，一种新型双门电冰箱安装了如下控制装置：只要有一扇门没有关紧，报警器就鸣响。

如果规定：门关紧时输入信号为“1”，未关紧时输入信号为“0”；当输出信号为“1”时，报警器就鸣响，输出信号为“0”时，报警器就不鸣响。

则能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是（）
（A）与门（B）或门（C）非门（D）与非门
参考答案：
D
3. （多选题）如图所示，固定于地面、倾角为θ的光滑斜面上有一轻质弹簧，轻质弹簧一端与固定于斜面底端的挡板C连接，另一端与物块A连接，物块A上方放置有另一物块B，物块A、B质量均为m且不粘连，整个系统在沿斜面向下的恒力F作用下而处于静止状态．某一时刻将力F撤去，若在弹簧将A、B弹起过程中，A、B能够分离，则下列叙述正确的是（）A．从力F撤去到A、B发生分离的过程中，弹簧及A、B物块所构成的系统机械能守恒
B．A、B被弹起过程中，A、B即将分离时，两物块速度达到最大
C．A、B刚分离瞬间，A的加速度大小为gsinθ
D．若斜面为粗糙斜面，则从力F撤去到A、B发生分离的过程中，弹簧减少的弹性势能一定大于A、B增加的机械能与系统摩擦生热之和
参考答案：
AC
【考点】功能关系；弹性势能．
【分析】系统机械能守恒的条件是只有重力和弹簧的弹力做功．A、B被弹起过程中，合力等于零时，两物块速度达到最大．A、B刚分离瞬间，以B为研究对象，求解B的加速度大小，即等于A的加速度大小．若斜面有摩擦时，根据能量守恒定律分析能量是如何转化的．
【解答】解：A、从力F撤去到A、B发生分离的过程中，弹簧及A、B物块所构成的系统只有重力和弹簧的弹力做功，所以系统的机械能守恒，故A正确．
B、A、B被弹起过程中，合力等于零时，两物块速度达到最大，此时弹簧处于压缩状态，A、B还没有分离，故B错误．
C、A、B刚分离瞬间，A、B间的弹力为零，对B，由牛顿第二定律得mgsinθ=ma B，得a B=gsinθ，此瞬间A与B的加速度相同，所以A的加速度大小为gsinθ，故C正确．
D、若斜面为粗糙斜面，则从力F撤去到A、B发生分离的过程中，由能量守恒定律知，弹簧减少的弹性势能一定等于A、B增加的机械能与系统摩擦生热之和，故D错误．
故选：AC
4. 理论联系实际是物理学科特点之一。

以下给出的几组表述中，实际应用与相应的物理理论相符合的是
①干涉法检查平面的平整度应用了光双缝干涉原理
②伦琴射线管应用了光电效应原理
③光纤通信应用了光的折射原理
④光谱分析应用了原子光谱理论
⑤立体电影应用了光的偏振理论
A ．①②
B ．②③
C ．③④
D ．④⑤ 参考答案：
D
5. 如图甲所示，静止在光滑水平面上的长木板B(长木板足够长)的左端放着小物块A 。

某时刻，A 受到水平向右的外力F 作用，F 随时间t 的变化规律如图乙所示，即F=kt ，其中k 为已知常数。

若物体之间的滑动摩擦力f 的大小等于最大静摩擦力，且A 、B 的质量相等，则下列图中可以定性地描述长木板B 运动的V —t 图象的是
参考答案：
B
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （6
分）氢有三种同位素，分别叫做 、 、 ，符号是 、 、 。

参考答案： 氕、氘、氚，
、
、
7. 在真空的直角坐标系中，有两条互相绝缘且垂直的长直导线分别与x 、y 轴重合，电流方向如图所示．已知真空中距无限长通电直导线距离为r 处的磁感应强度B =
，k =2×10-7T ·m/A ．若
I 1=4.0A ，I 2=3.0A ．则：在xOz 平面内距原点r =10.0cm 的各点中， 处磁感应强度最小，最小值为 ．
参考答案：
答案：(0，10cm)和(0，－10cm)，1.0×10-5T
8. （5分）从足够高处先后让两个钢球自由下落，两球间用长为10米的细绳连结。

第一个球下落1秒钟后第二个球开始下落。

不计空气阻力及绳的质量，则在第二个球开始下落后 s ，连结两球的细绳刚好被拉直。

（g=10m/s 2） 参考答案：
0.5
9. 如图所示，一辆长L=2m,高 h=0.8m,质量为 M =12kg 的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数μ=0.3。

当车速为 v0 = 7
m ／s 时，把一个质量为 m=1kg 的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。

那么，经过t= s 物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s= m 。

参考答案：
0.31; 4.16
10. 在研究“电磁感应现象”的实验中，所需的实验器材如图所示．现已用导线连接了部分实验电路．
（1）请把电路补充完整；
（2）实验时，将线圈A 插入线圈B 中，合上开关瞬间，观察到检流计的指针发生偏转，这个现象揭示的规律是______________________；
（3）（多选）某同学设想使线圈B 中获得与线圈A 中相反方向的电流，可行的实验操作是（ ）
A ．抽出线圈A
B ．插入软铁棒
C ．使变阻器滑片P 左移
D ．断开开关
参考答案：
（1）
（2）闭合电路中磁通量发生变化时，闭合电路中产生感应电流。

（3）B、C
11. 如右图所示为一小球做平抛运动频闪照相的闪光照片的一部分，图中背景小方格的边长为
5cm．如果敢g=l0，则：
(1)闪光的频率是________Hz；
(2)小球做平抛运动时的初速度大小是________m/s；
(3)小球经过B点时的速度大小是_______m/s.
参考答案：
12. 光传感器可用来测量光屏上的光强分布．如图（a）所示为某同学利用单缝做的一个光学实验，图（b）为该同学使用光传感器对该实验所采集到的光屏上光强分布图象．则该同学所做的实验是光的衍射（选填“干涉”或“衍射”）实验；根据图（b）可以看出，光屏上中央亮条纹的光强分布特点是中间强两边弱．参考答案：
解：图b可知，条纹中间亮、两边窄，知是衍射条纹；
根据光的衍射原理，则光屏上中央亮条纹的光强分布特点是中间强两边弱．
故答案为：衍射，中间强两边弱．
13. 两个劲度系数分别为和的轻质弹簧、串接在一起，弹簧的一端固定在墙上，如图所示. 开始时两弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在弹簧的端向右拉动弹簧，已知弹的伸长量为，则
弹簧的伸长量为
.
参考答案：
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示，一定质量理想气体经历A→B的等压过程，B→C的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中B→C过程中内能减少900J．求A→B→C过程中气体对外界做的总功．
参考答案：
W=1500J
【详解】由题意可知，过程为等压膨胀，所以气体对外做功为：
过程：由热力学第一定律得：
则气体对外界做的总功为：
代入数据解得：。

15. （选修3—5）（5分）如图所示，球1和球2从光滑水平面上的A点一起向右运动，球2运动一段时间与墙壁发生了弹性碰撞，结果两球在B点发生碰撞，碰后两球都处于静止状态。

B点在AO的中点。

（两球都可以看作质点）
求：两球的质量关系
参考答案：
解析：
设两球的速度大小分别为v1，v2，则有
m1v1=m2v2
v2=3v1
解得：m1=3m2
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，一气缸水平固定在静止的小车上，一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在气缸内，平衡时活塞与气缸底相距L。

现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d。

已知大气压强为P0，不计气缸和活塞间的摩擦；且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为P0；整个过程温度保持不变。

求小车加速度的大小。

参考答案：
17. 如图，在区域I（0≤x≤d）和区域II（d≤x≤2d）内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。

一质量为m、带电荷量q（q＞0）的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域I，其速度方向沿x轴正向。

已知a在离开区域I时，速度方向与x轴正方向的夹角为30°；此时，另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从p点沿x轴正向射入区域I，其速度大小是a 的1/3。

不计重力和两粒子之间的相互作用力。

求
（1）粒子a射入区域I时速度的大小；
（2）当a离开区域II时，a、b两粒子的y坐标之差。

参考答案：
解：（1）设粒子a在I内做匀速圆周运动的圆心为C（在y轴上），半径为Ra1，粒子速率为va，运动轨迹与两磁场区域边界的交点为，如图。

由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得
①
由几何关系得②
③
式中，由①②③式得
④
（2）设粒子a在II内做圆周运动的圆心为On，半径为，射出点为（图中末画出轨迹），。

由沦仑兹力公式和牛顿第二定律得
⑤
由①⑤式得⑥
三点共线，且由⑥式知点必位于
⑦
的平面上。

由对称性知，点与点纵坐标相同，即
⑧
式中，h是C点的y坐标。

设b在I中运动的轨道半径为，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得
⑨
设a到达点时，b位于点，转过的角度为α。

如果b没有飞出I，则
⑩
（11）
式中，t是a在区域II中运动的时间，而
（12）
（13）
由⑤⑨⑩（11）（12）（13）式得
（14）
由①③⑨（14）式可见，b没有飞出I。

点的y坐标为
（15）
由①③⑧⑨（14）（15）式及题给条件得，a、b两粒子的y坐标之差为
（16）
18. 如图所示，质量为M的平板小车静止在光滑的水平地面上，小车左端放—个质量为m的木块，车的右端固定一个轻质弹簧。

现给木块—个水平向右的瞬时冲量I，木块便沿小车向右滑行，在与弹簧相碰后又沿原路返回，并且恰好能到达小车的左端。

试求：
(I)木块返回到小车左端时小车的动能。

(Ⅱ)弹簧获得的最大弹性势能。

参考答案：。