陜西省西安市西北中學2021-2022學年高三物理模擬試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示，在水平放置的半徑為R的圓柱體軸線的正上方的P點，將一個小球以水平速度v0垂直圓柱體的軸線拋出，小球飛行一段時間后恰好從圓柱體的Q點沿切線飛過，測得O、Q連線與豎直方向的夾角為θ，那么小球完成這段飛行的時間是（）A．

B．

C．

D．參考答案：C過Q點做OP的垂線，根據幾何關系可知，小球在水平方向上的位移的大小為Rsinθ，根據Rsinθ=v0t，可得時間為故選C。2.如圖，有一矩形線圈的面積為S，匝數為N，繞OO′軸在磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度ω勻速轉動。滑動觸頭P上下移動時可改變輸出電壓，副線圈接有定值電阻R，從圖示位置開始計時，下列判斷正確的是Ａ．電流表測得的是電流最大值Ｂ．感應電動勢的瞬時值表達式為Ｃ．P向上移動時，電流表示數變大Ｄ．P向上移動時，電流表示數變小參考答案：BD3.圖中彈簧秤、繩和滑輪的質量均不計，繩與滑輪間的摩擦力不計，物體的重力都是G，在圖甲、乙、丙三種情況下，彈簧秤的讀數分別是F1、F2、F3，則A．

B．C．

D．參考答案：B4.如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中有兩根豎直放置的平行粗糙導軌CD、EF，導軌上放有一金屬棒MN。現從t=0時刻起，給棒通以圖示方向的電流且電流強度與時間成正比，即I=kt，其中k為常量，金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好。下列關于棒的速度v、加速度a隨時間t變化的關系圖象，可能正確的是參考答案：BD5.在水平力F作用下，重為G的物體勻速沿墻壁下滑，如圖所示:若物體與墻壁之間的動摩擦因數為μ，則物體所受的摩擦力的大小為：A．μF

B．μF+G

C．G

D．參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.自行車轉彎可近似成自行車繞某個定點O（圖中未畫出）做圓周運動，如圖所示為自行車轉彎的俯視圖，自行車前后輪接觸地面的位置A、B相距L，虛線表示兩點轉彎的軌跡，OB距離。則前輪與車身夾角θ=

；B點速度大小v1=2m/s。則A點的速度v2=______m/s。參考答案：30o；2.317.在做“測定勻變速直線運動加速度”的實驗中，取下一段如圖所示的紙帶研究其運動情況。設O點為計數的起始點，在四個連續的計數點中，相鄰兩計數點間的時間間隔為0.1s，若物體做理想的勻加速直線運動，則計數點“A”與起始點O之間的距離s1為__cm，物體的加速度為___m/s2（結果均保留3位有效數字）.參考答案：

(1).

(2).考點：“測定勻變速直線運動加速度”的實驗8.“用DIS測變速直線運動的瞬時速度”實驗中，使用的傳感器是____________傳感器。小王同學利用DIS實驗器材研究某物體沿X軸運動的規律，發現物體所處的坐標X與時間t滿足X=t3-2t（單位均是SI制單位），則該物體在第2秒末的瞬時速度大小為____________m/s。

參考答案：光電門

10

9.某同學設計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關系．彈簧測力計固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧測力計的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d.開始時將木板置于MN處，現緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧測力計的示數F0，以此表示滑動摩擦力的大小．再將木板放回原處并按住，繼續向瓶中加水后，記下彈簧測力計的示數F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t.

(1)木板的加速度可以用d、t表示為a＝____________；為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是(一種即可)__________．(2)改變瓶中水的質量重復實驗，確定加速度a與彈簧測力計示數F1的關系．下列圖象能表示該同學實驗結果的是____________．

(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優點是________．A．可以改變滑動摩擦力的大小B．可以更方便地獲取多組實驗數據C．可以比較精確地測出摩擦力的大小D．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度參考答案：(1)由于木板做初速度為零的勻加速直線運動，由d＝at2，得加速度a＝，減小偶然誤差的常用方法是多次測量，求平均值．(2)由牛頓第二定律可得F1－F0＝ma，解得a＝.此實驗要求水的質量必須遠小于木板的質量．當礦泉水瓶中水的質量逐漸增大到一定量后，圖象將向下彎曲，所以能夠表示該同學實驗結果的圖象是圖C(3)由于水的質量可以幾乎連續變化，所以可以比較精確地測出摩擦力的大小，可以方便地獲取多組實驗數據，所以選項B、C正確．10.如圖，電動機Q的內阻為0.5Ω，當S斷開時，A表讀數1A，當S閉合時，A表讀數3A，則：電動機的機械功率

；電動機的機械效率

。參考答案：

答案：18W，9%11.一飛船在某星球表面附近，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運動的速率為，飛船在離該星球表面高度為h處，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運動的速率為，已知引力常量為G，則該星球的質量表達式為

。參考答案：由萬有引力提供向心力可得，，聯立可解得12.如圖所示，t＝0時，一小物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑，經過B點后進入水平面（設經過B點前后速度大小不變），最后停在C點。每隔2s測得的三個時刻物體的瞬時速度，記錄在下表中。重力加速度g取10m/s2，則物體到達B點的速度為

m/s；物體經過BC所用時間為

s。t/s0246v/m·s-108128

參考答案：13.33；6.6713.如圖所示是飲水器的自動控制電路。左邊是一個在水溫較低時對水加熱的容器，內有密封絕緣的電熱絲發熱器和接觸開關S1。只要有水浸沒S1，它就會導通；水面低于S1時，不會加熱。（1）Rx是一個熱敏電阻，低溫時呈現高電阻，右邊P是一個___________（選填“與”、“或”、“非”）邏輯門，接在0～5V電源之間，圖中J是一個繼電器，可以控制發熱器工作與否。Ry是一個可變電阻，低溫時Rx應_____________（選填“遠大于”、“遠小于”）Ry。（2）請闡述飲水機的自動加熱原理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。參考答案：（1）與；遠大于。（每空2分）

（2）當水溫較低時，Rx阻值較大，A為高電勢，且有水浸沒S1，B也為高電勢，則QC之間才有高電壓輸出，電磁繼電器有電流通過，將吸動S2閉合，發熱器工作。（表述合理酌情給分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個區域內（Ⅰ或Ⅱ）？簡要說明理由．并在入射光線和反射光線上標出箭頭。參考答案：當光由空氣射入玻璃中時，根據折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當光由空氣射入玻璃中時，入射角應該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質應在區域?內．箭頭如圖所示．（7分）15.內表面只反射而不吸收光的圓筒內有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點光源向右半邊發出的光最后全被黑球吸收，則筒的內半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫出S經管壁反射形成的虛像點，及由畫出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對從S向右的光線的反射光線就有一部分進入球的右方，不會完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r?就是題所要求的筒的內半徑的最大值．這時SM與MN的交點到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質量均為大小相同的小球A、B（都可視為質點）靜止在光滑水平面內的軸上，它們的位置坐標分別為和。現沿軸方向加一個力場，該力場只對小球A產生沿軸正方向大小為F的恒力，以后兩小球發生正碰過程時間很短，不計它們碰撞過程的動能損失。（1）小球A、B在第一次碰撞后的速度大小各是多少？（2）如果該力場的空間范圍是（）,求滿足下列條件的L值

①小球A、B剛好能夠發生兩次碰撞；

②小球A、B剛好能夠發生次碰撞參考答案：見解析（1）A第一次碰前速度設為

動能定理：

（1分）A與B碰撞，動量守恒，則 （1分）根據題意，總能量不損失，則 （1分）聯立解得 （2分）（2）①對質點A:

第一次碰前：

（1分）

第一次碰后到第二次碰前過程：第二次碰前速度 （1分）對質點B:第一次碰后到第二次碰前過程： （1分）由于 （2分）解得：，， （1分）則要使質點A、B剛好能夠發生兩次碰撞， （1分）②質點A、B第二次碰前速度分別為、，碰后速度分別設為和

動量守恒：

能量關系: 解得：，= （2分）對質點A:

第二次碰后到第三次碰前：

對質點B:第二次碰后到第三次碰前： 由于 解得：，， （2分）

綜上，質點A、B每次碰撞過程總是要交換速度；每次碰撞間隔時間都為2；每次碰撞后的相同時間間隔內，質點A速度增加，質點B速度不變可得：每次碰撞位置間隔：4、8、12…

（2分）則要使質點A、B剛好能夠發生次碰撞：

（）

（2分）17.一質量m=0.5kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角=37°足夠長的斜面，已知滑塊上滑過程中的圖象如圖所示，取sin37°=0.6,cos37°=0.8，g=10m/s2，求：（1）滑塊與斜面間的動摩擦因數；（2）滑塊返回斜面底端時的速度大小。參考答案：（1）滑塊的加速度a=………………（1分）

滑塊沖上斜面過程中，mgsin………………（2分）

代入數據解得………………（1分）

（2）滑塊向上運動的位移…………（2分）

滑塊下滑過程中，（2分）

滑塊返回底端的速度…