山西省長治市鄉中學2021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.如圖所示，水平傳送帶AB距離地面的高度為h，以恒定速率v0順時針運行。甲、乙兩滑塊（視為質點）之間夾著一個壓縮輕彈簧（長度不計），在AB的正中間位置輕放它們時，彈簧立即彈開，兩滑塊以相同的速率分別向左、右運動。下列判斷正確的是A．甲、乙滑塊可能落在傳送帶的左右兩側，且距釋放點的水平距離可能相等B．甲、乙滑塊可能落在傳送帶的左右兩側，但距釋放點的水平距離一定不相等C．甲、乙滑塊可能落在傳送帶的同一側，且距釋放點的水平距離一定相等D．甲、乙滑塊可能落在傳送帶的同一側，但距釋放點的水平距離一定不相等參考答案：AC2.如圖所示，半圓形凹槽ADB，O為圓心，AB為沿水平方向的直徑，圓弧上有一點C，且∠COD=45°．若在A點以初速度

v1沿AB方向拋出一小球，小球將擊中坑壁上的最低點D；若在C點以初速度v2沿水平方向平拋的小球也能擊中D點．重力加速度為g，圓的半徑為

R，則下列正確的是A．

B．

C．

D．參考答案：AD由平拋運動的規律可知，整理易得AD對BC錯。3.在光滑水平面上有甲、乙兩小車，兩小車之間夾一根壓縮的輕質彈簧，彈簧與小車不相連，兩車用手按住保持靜止，則下列說法錯誤的是

A.兩手同時放開甲、乙兩車，總動量始終為零B.甲車稍先放開，乙車稍后放開，總動量指向乙車一邊C.乙車稍先放開，甲車稍后放開，總動量指向乙車一邊D.兩車稍先后放開，在兩車都放開后，兩車的總動量守恒參考答案：B4.（單選）如圖所示，斜面上a、b、c三點等距，小球從a點正上方O點拋出，做初速為v0的平拋運動，恰落在b點．若小球初速變為v，其落點位于c，則（）A．v0＜v＜2v0B．v=2v0C．2v0＜v＜3v0D．v＞3v0參考答案：考點：平拋運動．專題：平拋運動專題．分析：平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，平拋運動的水平位移由初速度和運動時間決定．解答：解：小球從a點正上方O點拋出，做初速為v0的平拋運動，恰落在b點，改變初速度，落在c點，知水平位移變為原來的2倍，若時間不變，則初速度變為原來的2倍，由于運動時間變長，則初速度小于2v0．故A正確，B、C、D錯誤．故選A．點評：解決本題的關鍵知道平拋運動水平方向和豎直方向上的運動規律，知道平拋運動的時間由高度決定，時間和初速度共同決定水平位移．5.（多選）發射同步衛星的過程是：首先使衛星在近地軌道Ⅰ做勻速圓周運動，然后變軌為橢圓軌道Ⅱ，最后再由橢圓軌道Ⅱ變軌進入同步圓形Ⅲ上。忽略空氣阻力，下列選項正確的是衛星在軌道Ⅰ上的速度大于第一宇宙速度由軌道Ⅰ變軌道Ⅱ后衛星的機械能增加衛星在軌道Ⅲ運行的角速度大于在軌道Ⅰ上的角速度衛星在軌道Ⅲ運行的向心加速度大于在軌道Ⅰ上的向心加速度參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一個同學在研究小球自由落體運動時，用頻閃照相連續記錄下小球的位置如圖所示。已知閃光周期為s，測得7.68cm，12.00cm，用上述數據通過計算可得小球運動的加速度約為_______m/s2，圖中x2約為________cm。（結果保留3位有效數字）參考答案：4.5,9.67.如圖所示，同一平面內有兩根互相平行的長直導線甲和乙，通有大小均為I且方向相反的電流，a、b兩點與兩導線共面，其連線與導線垂直，a、b到兩導線中點O的連線長度和甲乙間距離均相等．已知直線電流I產生的磁場中磁感應強度的分布規律是（K為比例系數，為某點到直導線的距離），現測得O點磁感應強度的大小為，則a點的磁感應強度大小為，乙導線單位長度受到的安培力的大小為N．參考答案：;

8.

（5分）空間存在以ab、cd為邊界的勻強磁場區域，磁感強度大小為B，方向垂直紙面向外，區域寬l1，現有一矩形線框處在圖中紙面內，它的短邊與ab重合，長度為，長邊的長度為如圖所示，某時刻線框以初速v沿與ab垂直的方向進入磁場區域，同時某人對線框放以作用力，使它的速度大小和方向保持不變，設該線框的電阻為R，從線框開始進入磁場到完全離開磁場的過程中，人對線框作用力所做的功等于_______________。

參考答案：答案：9.用中子轟擊鋰核()，發生的核反應為：，式中n代表中子，X代表核反應產生的新核，同時釋放出4.8MeV的核能(leV=1.6xl0J)。則新核中的中子數為△△

，核反應過程中的質量虧損為△△

kg(計算結果保留兩位有效數字)。參考答案：2

10.在探究加速度與力和質量的關系實驗中，用裝有沙子的小桶通過細線繞過木板一端的定滑輪來拉動板上的小車做勻加速直線運動，通過改變沙子質量來改變拉力大小。多次實驗后根據由紙帶求出的加速度與拉力作出—圖像如圖所示，根據圖像判斷下列說法正確的是（

）A、一定沒有平衡摩擦力，且小車質量較小B、平衡摩擦力時，木板傾斜程度過大，且小車質量較大C、可能平衡摩擦力時忘記掛上紙帶，且沙桶和沙子質量較大D、可能平衡摩擦力不徹底，木板傾斜程度偏小，且沙桶和沙子質量較大參考答案：11.在測定通電螺線管內部磁感應強度的實驗中，將磁傳感器探頭從通電螺線管軸線上某位置開始逐漸放入內部，記下移動距離和對應的磁感應強度。（1）磁感應強度隨移動距離變化最快的位置應在螺線管的

（選填“中點”或“兩端”）。（2）本實驗中使用的磁傳感器測量值受磁場與傳感器探頭夾角的影響，對比測定螺線管內部磁場，已知通電螺線管外磁感線分布如粗實線所示，測量外部某位置A的磁感應強度大小，操作正確的是圖

。參考答案：（1）兩端(2)甲12.如圖，質量為20kg的物體，在水平面上向右運動，物體與水平面接觸處的摩擦系數是0．2與此同時物體還受到一個水平向左大小為5N的推力作用，則物體的加速度是

；方向

參考答案：13.設地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，若某質量為m的地球同步通訊衛星，離開地面的高度為H，則它繞地球運行時所受的向心力大小為________，運行時的線速度大小為________。參考答案：

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.“測定玻璃的折射率”實驗中，在玻璃磚的一側豎直插兩個大頭針A、B，在另一側再豎直插兩個大頭針C、D.在插入第四個大頭針D時，要使它________。圖是在白紙上留下的實驗痕跡，其中直線a、a′是描在紙上的玻璃磚的兩個邊。根據該圖可算得玻璃的折射率n＝________。(計算結果保留兩位有效數字)參考答案：擋住C及A、B的像1.8(1.6～1.9都算對)15.（18分）利用電流表和電壓表測定一節干電池的電動勢和內電阻．要求盡量減小實驗誤差．（1）應該選擇的實驗電路是圖1中的_________（選項“甲”或“乙”）．（2）現有電流表(0~0.6A)、開關和導線若干，以及以下器材：

A．電壓表(0~15V)

B．電流表(0~3V)C．滑動變阻器(0~50Ω)

D．滑動變阻器(0~500Ω)實驗中電壓表應選用_________；滑動變阻器應選用_________；(選填相應器材前的字母)（3）某位同學記錄的6組數據如下表所示，其中5組數據的對應點已經標在圖2的坐標紙上，請標出余下一組數據的對應點，并畫出U-I圖線．序號123456電壓U(V)1.451.401.301.251.201.10電流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480

（4）根據(3)中所畫圖線可得出干電池的電動勢E=_________V，內電阻r=_________Ω．（5）實驗中，隨著滑動變阻器滑片的移動，電壓表的示數U及干電池的輸出功率P都會發生變化．圖3的各示意圖中正確反映P–U關系的是________．

參考答案：（1）甲（2）B，C（3）如右圖所示（4）1.49，0.82（5）D四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在光滑水平面上放一木板B，B的左端放一木塊A，A與B的接觸面粗糙，在水平恒力F的作用下，可將A從B的左端拉到右端．第一次將B固定在水平面上，當A到達B的右端時，A的動能為20J；第二次不固定B使其可自由滑動，當A到達B的右端時，B向前滑動了2m，此時A、B的動能分別為30J、20J。求：(1)水平恒力F的大小；(2)木板B的長度。參考答案：（1）15N

（2）4m17.如圖所示，粗細均勻的U形玻璃管一端封閉，另一端與大氣相通且足夠長，玻璃管內兩段水銀柱封閉了兩段空氣柱A和B，兩段空氣柱的長度分別為LA=5cm，LB=15cm，下端水銀面高度差h=6cm，A上端水銀柱長h1=4cm，大氣壓強P0=76cmHg，外界環境溫度保持不變，現從右端開口處緩慢向管中加入水銀，當下段水銀面高度差h=0時，求：（1）B部分氣體的壓強；（2）A部分氣體的長度（結果保留三位有效數字）．參考答案：解：（i）根據題意，設玻璃管的截面積為S，加入水銀的過程是等溫變化，對B部分的氣體有：PBVB=PB'VB'又PB=P0+Ph1+PhVB=LBs由以上各式可得：PB'=107.5cmHg；（ii）由題意，A部分的企業也是做等溫變化，對A部分的氣體：PAVA=PA'VA'又，PA=P0+Ph1PA'=PB'VA=LASVA'=LA'S由以上各式化簡可得：LA'=3.72cm答：（1）B部分氣體的壓強是107.5cmHg；（2）A部分氣體的長度是3.72cm．【考點】理想氣體的狀態方程；封閉氣體壓強．【分析】利用理想氣體的等溫變化方程求解（1）由大氣壓的數值和右邊水銀柱的高度求出初狀態B的壓強，再利用等溫方程；（2）空氣柱A的壓強和大氣壓的差值，等于上面水銀柱的壓強，再根據等溫變化的方程求解某狀態的體積，進而求出高度．18.（1）如圖1所以，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于紙面，在紙面內有一條以O點為圓心、半徑為L圓弧形金屬導軌，長也為L的導體棒OA可繞O點自由轉動，導體棒的另一端與金屬導軌良好接觸，并通過導線與電阻R構成閉合電路．當導體棒以角速度ω勻速轉動時，試根據法拉第電磁感應定律E=，證明導體棒產生的感應電動勢為E=BωL2．（2）某同學看到有些玩具車在前進時車輪上能發光，受此啟發，他設計了一種帶有閃爍燈的自行車后輪，可以增強夜間騎車的安全性．圖1所示為自行車后車輪，其金屬輪軸半徑可以忽略，金屬車輪半徑r=0.4m，其間由絕緣輻條連接（絕緣輻條未畫出）．車輪與輪軸之間均勻地連接有4根金屬條，每根金屬條中間都串接一個LED燈，燈可視為純電阻，每個燈的阻值為R=0.3Ω并保持不變．車輪邊的車架上固定有磁鐵，在車輪與輪軸之間形成了磁感應強度B=0.5T，方向垂直于紙面向外的扇形勻強磁場區域，扇形對應的圓心角θ=30°．自行車勻速前進的速度為v=8m/s（等于車輪邊緣相對軸的線速度）．不計其它電阻和車輪厚度，并忽略磁場邊緣效應．①在圖1所示裝置中，當其中一根金屬條ab進入磁場時，指出ab上感應電流的方向，并求ab中感應電流的大小；②若自行車以速度為v=8m/s勻速前進時，車輪受到的總摩擦阻力為2.0N，則后車輪轉動一周，動力所做的功為多少？（忽略空氣阻力，π≈3.0）參考答案：：解：（1）設金屬棒OA在△t時間內掃過的面積為△S，則：所以有：根據法拉第電磁感應定律有：（2）①根據右手定則知：ab中的電流方向為b→a．ab相當于電源，其等效電路如圖所示，有：=20rad/s應用（1）推導出的結果：=0.8V電路總電阻：=0.4Ω通過a