河南省信阳市李店乡中学2021年高三物理模拟试题带解析

河南省信阳市李店乡中学2021年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）2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。

图(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。

飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。

某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t =0.4 s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度一时间图线如图(b)所示。

假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1 000 m。

已知航母始终静止，重力加速度的大小为g。

则（）
A．从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10
B．在0.4 s～2.5 s时问内，阻拦索的张力几乎不随时间变化
C．在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5g
D．在0.4 s～2.5 s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变
参考答案：
AC 速度图线与时间轴所围面积表示物体的位移，估算图中面积约为110 m，故A正确；由于速度图线的斜率表示物体的加速度，由图可知在0.4 s～2.5 s内飞机加速度大小几乎不变，约为27 m/s2，则飞机所受阻拦索的合力F不变，但飞机的速度在减小，两侧阻拦索间夹角在减小，故由P=Fv知D
错误，由知阻拦索的张力在减小，B错误；由上述知C正确。

2. 如图2所示为甲、乙两物体从同一地点沿直线向同一方向运动的v – t图象，则正确的叙述为（）
A．甲、乙两物体在4s末相距最远B．甲、乙两物体在5s末相遇
C．前4s内甲物体总在乙的前面
D．甲、乙两物体在2.5s末相距最远
参考答案：
BCD
3. 地球半径为R，卫星A、B均环绕地球做匀速圆周运动，其中卫星A以第一宇宙速度环绕地球运动，卫星B的环绕半径为4R，则卫星A与卫星B的速度大小之比和周期之比分别为
A．4：1，1：8 B．2：1，1：8
C．2：1，1：4 D．4：1，1：4
参考答案：
B
4. （06年全国卷Ⅱ）对一定量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，则
A.当体积减小时，V必定增加
B.当温度升高时，N必定增加
C.当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化
D.当压强不变而体积和温度变化时，N可能不变
参考答案：
答案：C
解析：一定质量的气体，在单位时间内与器壁单位面积的碰撞次数，取决于分子密度和分子运动的剧烈程度，即与体积和温度无关，故A、B错；压强不变，说明气体分子对器壁单位面积上的撞击力不变，若温度改变，则气体分子平均动能必改变，要保持撞击力不变，则碰撞次数必改变，同理可判断，N也必定变化，故C对D错。

5. 为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体.下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是________.
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. 如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑，在中心亮斑外还存在一系列 (填“等距”或“不等距”)的明暗相间的条纹。

这是光的 (填“干涉”、“衍射”或“直线传播”)现象。

参考答案：
不等距、衍射
7. 已知氮气的摩尔质量为M，在某状态下氮气的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，在该状态下体积为V1的氮气分子数为▲，该氮气变为液体后的体积为V2，则一个氮分子的体积约为▲．参考答案：
气的质量为：
氮气的物质的量为：；
故质量为m的水所含的分子数为：；
该氮气变为液体后的体积为，则一个氮分子的体积约为：。

8. （4分）如图所示，河水的流速为4m/s，一条船要从河的南岸A点沿与河岸成30°角的直线航行到北岸下游某处，则船的开行速度（相对于水的速度）最小为。

参考答案：
答案：
9. 图示实线是简谐横波在t1=0时刻的波形图象，虚线是t2=0.2s时刻的波形图象，试回答：若波沿x 轴正方向传播，则它的最大周期为s；若波的传播速度为55m/s，则波的传播方向是沿x
轴方向(填“正”或“负”)。

参考答案：
0.8负
10. 如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接；现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置；现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动；则此过程中，圆环对杆摩擦力F1 ___ _____(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2 ___ _____(填增大、不变、减小)。

参考答案：
不变，增大；
设圆环B 的质量为M ；以整体为研究对象，分析受力，如图，根据平衡条件得 F2=F ①
F1=（M+m ）g ②
由②可知，杆对圆环的摩擦力F1大小保持不变，由牛顿第三定律分析圆环对杆摩擦力F1也保持不变；
再以结点为研究对象，分析受力，如图2；根据平衡条件得到，F=mgtanθ，当O 点由虚线位置缓慢地移到实线所示的位置时，θ增大，则F 增大，而F2=F ，则F2增大
11. 如图所示，用皮带传动的两轮M 、N 半径分别是R 、2R,A 为M 边缘一点,B 距N 轮的圆心距离为R,则A 、B 两点角速度之比为：__________；线速度之比为：_________；向心加速度之比为：_________。

参考答案：
12. 一列简谐横波沿x 轴传播，某时刻（t=0）波的图像如图所示，此刻A 、B 两质点的位移相同，此后A 和B 分别经过最短时间0.1s 和0.8s 回到图示位置，该波沿x
轴 方向传播（填“正”或“负”)，该波在18s 内传播的距离为 m 。

参考答案： 负，40
13. 一个质量为0.5kg 的物体做初速度为零的匀加速直线运动，其位移S 与速度的关系是S=0.5 2 m ，则该物体运动到3s 末，其速度大小是________m/s ；物体所受合外力的瞬时功率是__________W 。

参考答案：
答案： 3；1.5
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （09年大连24中质检）（选修3—4）（5分）半径为R 的半圆柱形玻璃，横截面如图所O 为圆心，已知玻璃的折射率为
，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为
45°．一束与MN 平面成45°的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN 平面上射出．求
①说明光能从MN 平面上射出的理由? ②能从MN 射出的光束的宽度d 为多少?
参考答案：
解析：①如下图所示，进入玻璃中的光线a 垂直半球面，沿半径方向直达球心位置O ，且入射角等于临界角，恰好在O 点发生全反射。

光线a 右侧的光线（如：光线b ）经球面折射后，射在MN 上的入射角一定大于临界角，在MN 上发生全反射，不能射出。

光线a 左侧的光线经半球面折射后，射到MN 面上的入射角均小于临界角，能从MN 面上射出。

（1分）
最左边射向半球的光线c 与球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。

故光线c 将垂直MN 射出（1分）
②由折射定律知（1分）
则r=45°（1分）
所以在MN面上射出的光束宽度应是
（1分）
15. （8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为
MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为
MeV。

写出该反应方程，并通过计算说明正确。

（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）
参考答案：
核反应方程为
核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能
量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应
中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，半径为R=0.2m的光滑1/4圆弧朋在竖直平面内，圆弧B处的切线水平.B端高出水平地面h=0.8m，O点在B点的正下方.将一质量为m=1.0kg的滑块从A点由静止释放，落在水平面上的C点处，(9取10m/s2)求:
(1)滑块滑至B点时对圆弧的压力及Xoc的长度; (2)在B端接一长为L=l.0m的木板棚，滑块从A端释放后正好运动到N端停止，求木板与滑块的动摩擦因数;
(3)若将木板右端截去长为ΔL的一段，滑块从A端释放后将滑离木板落在水平面P点处，要使落地点P距O点的最远，ΔL应为多少.
参考答案：
见解析
（1）由机械能守恒定律可知：
①
由向心力公式可知：
可得：②
由牛顿第三定律可知：滑块滑至B点时对圆弧的压力为30N，方向垂直向下。

③
根据平抛运动规律：
④
OC的长度为⑤
(2)由牛顿第二定律可知：
由运动学公式可知：
联立可得：⑥
（3）由运动学公式可知：⑦由平抛运动规律和几何关系：
⑧
当⑨
17. 如图所示，开口向上粗细均匀的玻璃管长L=l00cm，管内有一段高h=20cm的水银柱，封闭着长
a=50cm的空气柱，大气压强P0=76cmHg，温度t0=27℃。

求温度至少升到多高时，可使水银柱全部溢出？
参考答案：
211℃ 解析：开始温度升高时，气体压强不变，气体体积膨胀，水银柱上升。

当水银柱上升至管口时，温度再升高，水银就会开始溢出，这时的气体压强随水银的溢出而减小，气体的体积在不断增大，温度不需要继续升高，设该温度为t2，剩余的水银柱的高度为x，玻璃管的横截面积为S。

气体的初始状态P1=P0+h V1=aS T1=300K
气体的末状态 P2=P0+X V2=(100-X)S T2=273+ t2
根据理想气体状态方程=，即=………3分
要使剩余气体全部溢出的温度t2最高，则（76+x）（100–x）必为最大。

……3分
又因为76+x+100- x=176为常数，所以当76+x=100–x，即x=12cm时，（76+x）（100–x）有最大值。

=16，t2=211℃，水银全部溢出。

18. 如图所示，平放在水平面上的轻质弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m1的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接。

一个质量为m2的小球从槽h高处由静止开始下滑，要使小球能与弧形槽发生第二次作用，m1、m2应满足怎样的条件参考答案：
解：设弧形槽与小球第一次分离后的速度大小分别为和
弧形槽和小球在水平方向满足动量守恒……………………………………（3分）小球与弹簧发生作用后以原速率返回，要使小球和弧形槽发生第二次作用
则满足………………………………………………………………………………（2分）所以弧形槽和小球的质量应满足……。