2021-2022学年广东省佛山市郑裕彤中学高三物理模拟试题含解析

2021-2022学年广东省佛山市郑裕彤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. 某交变电压为u ＝8sin(157t) V ，则
A ．用此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为0.02 s
B ．此交变电流可作为电磁打点计时器的工作电源
C ．把额定电压为8V 的小灯泡接在此电源上，小灯泡正常发光
D ．把击穿电压为6 V 的电容器接在此电源上，电容器正常工作 参考答案： B
2. （多选）在光滑水平面上，a 、b 两小球沿水平面相向运动．当小球间距
小于或等于L 时，受到大小相等，方向相反的相互排斥恒力作用，小球间距大于L 时，相互间的排斥力为零，小球在相互作用区间运动时始终未接触，两小球运动时速度v 随时间t 的变化关系图象如图所示，由图可知（ ）
a 匀加速竖直下滑,已知a <g (g 为重力加速度).则木块与左侧墙壁之间的动摩擦因数为（ ）
A.
B.
C.
D.
参考答案：
A 光滑圆球受力如图所示
由牛顿第二定律得：，；对直角楔形木块和光滑圆球系统，由牛顿第二定
律得：，联立解得：，故A正确，BCD错误；
故选A。

【点睛】关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔离法的运用。

4. 如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，
ab=cd=L，ad=bc=2L，电场线与矩形所在平面平行。

已知a点电势为20V，b点电势为24V，d点电势为12V。

一个质子从b点以v0的速度射出，速度方向与bc成45°，一段时间后经过c点。

不计质子的重力。

下列判断正确的是
A．a点电势低于c点电势
B．场强的方向由b指向d
C．质子从b运动到c，电势能减小8eV
D．质子从b运动到c所用的时间为
参考答案：
CD
5. （多选）一列横波在x轴上沿x轴正方向传播，其中t s和(t＋0.4) s两时刻在x轴上－3 m至3 m 的区间内的波形图如图中同一条图线所示，则下列说法中正确的是：
A．质点振动周期一定为0.4 s
B．该波最小波速为10 m/s
C．从t s时开始计时，x＝2 m处的质点比x＝2.5 m处的质点先回到平衡位置
D．在(t＋0.8) s时，x＝－2 m处的质点位移为零
参考答案：BC
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示是研究光电效应规律的电路。

图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极， A
为阳极。

现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好
为零，读出此时电压表的示数为6.0V；则光电管阴极材料的逸出功为_______ eV，现保持滑片P位置不变，增大入射光的强度，电流计的读数_______。

(选填“为零”、或“不为零”)
参考答案：
4.5 （2分）为零（2分
7. 一个质量为m=70kg的人站在电梯中体重计上称体重，当电梯静止时，体重计读数为
N；当电梯以a=g
的加速度向下做减速运动时，体重计上的读数为N。

（g=10m/s2）
参考答案：
700；1400
8. 核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力．核反应是若干核反应的一种，其中X为待求粒子， y为X的个数，则X是▲（选填“质子”、“中子”、“电子”）， y＝▲ .若反应过程中释放的核能为E，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为▲ .
参考答案：
中子（1分） 3（1分） E/c2(1分)；
9. ⑵空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105 J，同时气体放出热量为5.0×104J。

在此过程中，该气体的内能 (选填“增加”或“减少”)了
J。

参考答案：
增加，1.5×105解析：根据热力学第一定律△U=Q+W，活塞对气缸中的气体做功为
W=2.0×105J，气体放出热量为Q=-5.0×104J可知，△U=1.5×105J，即内能增加了1.5×105J
10. 如右图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图。

小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平
抛出，当它恰好离开桌[边缘时，小球B也同时下落，用闪光相机拍摄的照片中B球有四个像，相邻两像间实际下落距离已在图中标出，单位cm，如图所示。

两球恰在位置4相碰。

则两球经过 s时间相碰， A球离开桌面时的速度 m/s。

(g取10m/s2)
参考答案：
0.3 1.5
平抛运动水平方向为匀速运动，竖直方向为自由落体运动，由于在位置4相碰，所以有：
h=gt2，x=v0t，将h=5cm+15cm+25cm=45cm，带入解得：t=0.3s，v0=1.5m/s．
11. 一物体从某一行星表面竖直向上抛出（不计空气阻力）。

t=0时抛出，得到如图所示的s-t 图象，则该行星表面重力加速度大小为 m/s2，物体被抛出时的初速度大小为 m/s。

参考答案：
8；20
12.
1,3,5 某探究学习小组的同学欲以右图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块。

当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。

若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：
（1）你认为还需要的实验器材有、。

(两个)
（2）实验时为了保证滑块（质量为M）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是，实验时首先要做的步骤是。

（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M。

往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。

让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）。

则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为（用题中的字母表示）。

（4）要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒，如果实验时所用滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）。

则最终需验证的数学表达式为（用题中的字母表
示）。

参考答案：
（1）____天平______ (2分) ______刻度尺____ (2分)
（2）_____ m<<M ___(2分) 平衡摩擦力_____ (2分)
（3） (3分)
（4） (3分)
13. 某同学“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验装置如图甲所示。

小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与穿过打点计时器的纸带相连。

开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离。

启动打点计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动；重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。

打点计时器使用的交流电频率为50Hz。

某
次实验打出的纸带如图乙所示，图中a、b、c是纸带上的三段，纸带运动方向如图中箭头所示。

（1）根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为_______m/s2（结果保留两位有效数字）。

（2）判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的__________两点之间。

参考答案：
(1)5.0 (2)D4、D5
：（1）根据匀变速直线运动的推论得：a==5.0m/s2．
（2）从纸带b上可发现：相邻的点距离先增大后减小，由于打点计时器打点的时间间隔是相等的，所以b段纸带先加速后减速，所以最大速度可能出现在b段纸带中长度为2.98cm的一段.
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （8分）请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？
参考答案：
①水的沸点随液面上方气压的增大而升高；②力的平衡；③压强；④熔点（熔化）。

解析：高压锅是现代家庭厨房中常见的炊具之一，以物理角度看：高压锅从外形到工作过程都包含有许多的物理知识在里面．高压锅的基本原理就是利用增大锅内的气压，来提高烹饪食物的温度，从而能够比较快的将食物煮熟。

15. （8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为
80g。

通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？参考答案：
大约为115℃
解析：
P＝P o＋P m＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa
由图像可得锅内最高温度大约为115℃．
若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图，A为位于一定高度处的质量为m、带电荷量为+q的小球，B为位于水平地面上的质量为M 的用特殊材料制成的长方形空心盒子，且M=2m，盒子与地面间的动摩擦因数（n取自然数）,
盒内存在着竖直向上的匀强电场，场强大小，盒外没有电场。

盒子的上表面开有一系列略大于小球的小孔1、2、3……，孔间距满足一定的关系，使得小球进出盒子的过程中始终不与盒子接触。

当小球A以v0的速度从孔1进入盒子的瞬间，盒子B恰以6v0的速度向右滑行。

已知盒子通过电场对小球施加的作用力与小球通过电场对盒子施加的作用力大小相等方向相反。

设盒子足够长，小球恰能顺次从各个小孔进出盒子。

试求：
（1）小球A从第一次进入盒子到第二次进入盒子所经历的时间；
（2）盒子上至少要开多少个小孔，才能保证小球始终不与盒子接触；
（3）小球第一次进入盒子至盒子停止运动的过程中，盒子通过的总路程。

参考答案：
（1）A在盒子内运动时，，
由以上两式得a＝g
A在盒子内运动的时间，A在盒子外运动的时间
A从第一次进入盒子到第二次进入盒子的时间
（2）小球在盒子内运动时，盒子的加速度
小球在盒子外运动时，盒子的加速度
小球运动一个周期盒子减少的速度为
从小球第一次进入盒子到盒子停下，小球运动的周期数为
故要保证小球始终不与盒子相碰，盒子上的小孔数至少为2n+1个。

（3）小球第一次在盒内运动的过程中，盒子前进的距离为
小球第一次从盒子出来时，盒子的速度
小球第一次在盒外运动的过程中，盒子前进的距离为
小球第二次进入盒子时，盒子的速度小球第二次在盒子内运动的过程中，盒子前进的距离为
小球第二次从盒子出来时，盒子的速度
小球第二次在盒外运动的过程中，盒子前进的距离为
……
分析上述各组数据可知，盒子在每个周期内通过的距离为一等差数列，公差，项数是2n 项，最后一项是
所以总路程为
17. 质量m =0.6 kg的物体以m/s的初速度从倾角=30°的斜坡底端沿斜坡向上运动，当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了J，机械能减少了J。

不计空气阻力，重力加速度
10 m/s2，求：
（1）物体向上运动时加速度的大小；
（2）物体返回斜坡底端时的动能.
参考答案：
（1）设物体在运动过程中所受的摩擦力大小为，向上运动的加速度大小为a，由牛顿运动定律有（2分）①
设物体动能减少时，在斜坡上运动的距离为s，由功能关系得（2分）②（2分）③
联立①②③式并代入数据可得m/s2 （2分）④
（2）设物体沿斜坡向上运动的最大距离为sm，由运动学规律可得（2分）⑤
设物体返回底端时的动能为，由动能定理有（2分）⑥
联立=①④⑤⑥式并代入数据可得J ⑦
18. 如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，已知AB = h，大气压强为P0，重力加速度为g.
①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强；
②设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q.(一定量理想气体的内能仅由温度决定）
参考答案：。