山西省長治市原莊中學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.質量為m的物體在高H處重力勢能為mgH，從靜止開始自由落下．當動能等于重力勢能的2倍時，經歷的時間為（

）A．

B．

C．

D．參考答案：B2.下列說法正確的是A．被壓縮的物體其分子之間只存在相互作用的斥力B．布朗運動就是液體分子的熱運動

C．熱量不可能自發地從低溫物體傳到高溫物體D．理想氣體對外做功時必需吸收熱量參考答案：C3.(多選)質量為0.3kg的物體在水平面上運動，圖中的兩條直線分別表示物體受水平拉力作用和不受水平拉力作用時的v-t圖象，則下列說法中正確的是A．物體不受水平拉力時的速度圖像一定是bB．物體受水平拉力時的速度圖像可能是bC．物體受到的摩擦力大小一定等于0.2ND．水平拉力的大小一定等于0.1N參考答案：BD物體不受水平拉力時，水平方向只有摩擦力，初速度不等于0，有拉力F4.（多選題）出租車常以天然氣作為燃料，加氣站儲氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過程中，若儲氣罐內氣體體積及質量均不變，則罐內氣體（可視為理想氣體）（）A．壓強增大，內能減小B．吸收熱量，內能增大C．對外做功，分子平均動能減小D．對外不做功，分子平均動能增大參考答案：BD【考點】熱力學第一定律；氣體壓強的微觀意義．【分析】質量一定的氣體，體積不變，當溫度升高時，是一個等容變化，據壓強的微觀解釋：（1）溫度升高：氣體的平均動能增加；（2）單位時間內撞擊單位面積的器壁的分子數增多，可知壓強增大；據熱力學第一定律判斷即可．【解答】解：質量一定的氣體，體積不變，當溫度升高時，是一個等容變化，據壓強的微觀解釋：溫度升高，氣體的平均動能增加；單位時間內撞擊單位面積的器壁的分子數增多，可知壓強增大．由于溫度升高，所以分子平均動能增大，物體的內能變大；體積不變，對內外都不做功，故內能增大只能是因為吸收了外界熱量，故AC錯誤；BD正確．故選：BD．5.（多選）如圖所示，在光滑水平地面上疊放著A、B兩物體，已知mA=6kg，mB=2kg，A、B間動摩擦因數μ=0.2，在物體A上系一細線，細線所承受的最大拉力是40N，現用力F水平向右拉細線，g取10m/s2，則（）A．當拉力F＜12N時，A靜止不動B．當拉力F=16N時，A相對B滑動C．當拉力F=16N時，B受A的摩擦力等于4ND．無論拉力F多大，A相對B始終靜止參考答案：考點：牛頓第二定律；力的合成與分解的運用．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：隔離對B分析，求出B的最大加速度，再對整體分析，求出發生相對滑動所需的最大拉力．解答：解：A、當A、B發生相對運動時的加速度為：a=．則發生相對運動時最大拉力為：F=（mA+mB）a=8×6N=48N＞40N，知在繩子承受的最大拉力范圍內，A、B始終保持靜止，故A錯誤，D正確；C、當F=16N時，整體的加速度為：a′=．則B對A的摩擦力為：f=mBa′=2×2N=4N．故C正確，B錯誤．故選：CD點評：本題屬于動力學的臨界問題，關鍵求出相對運動的臨界加速度，判斷在繩子拉力范圍內是否發生相對運動，注意整體法和隔離法的運用二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示是一定質量的理想氣體由狀態A經過狀態B變為狀態C的V-T圖象．已知氣體在狀態A時的壓強是1.5×105Pa．試分析：①根據圖象提供的信息，計算氣體在圖中A點時溫度TA=

K，及C點時壓強pC=

Pa；②由狀態A變為狀態B的過程中，氣體對

(選填“內”或“外”)做功；由狀態B變為狀態C的過程中，氣體

(選填“吸收”或“放出”)熱量；由狀態A變為狀態C的過程中，氣體分子的平均動能

(選填“增大”、“減小”或“不變”)．參考答案：7.一個質量為M=3kg的木板與一個輕彈簧相連，在木板的上方有一質量m為2kg的物塊，若在物塊上施加一豎直向下的外力F，此時木板和物塊一起處于靜止狀態，如圖所示。突然撤去外力，木板和物塊一起向上運動0.2m時，物塊恰好與木板分離，此時木板的速度為4m/s，則物塊和木板分離時彈簧的彈力為________N，木板和物塊一起向上運動，直至分離的過程中，彈簧彈力做的功為________J。參考答案：０

N；

５０

J。8.一個帶電小球，帶有5.0×10-9C的負電荷；當把它放在電場中某點時，受到方向豎直向下、大小為2.0×10-8N的電場力，則該處的場強大小為_____，方向__

_；如果在該處放上一個電量為3.2×10-12C帶正電的小球，所受到的電場力大小為__

__，方向__

__；參考答案：4N/C

豎直向上

1.28×10-11N

豎直向上

場強大小為，方向與負電荷所受的電場力方向相反，即豎直向上；如果在該處放上一個電量為帶正電的小球，所受到的電場力大小為，方向豎直向上；9.如圖所示，一彈簧振子在M、N間沿光滑水平桿做簡諧運動，坐標原點O為平衡位置，MN＝8cm.從小球經過圖中N點時開始計時，到第一次經過O點的時間為0.2s，則小球的振動周期為________s，振動方程的表達式為x＝________cm。參考答案：0.8

（1）從小球經過圖中N點時開始計時，到第一次經過O點的時間為0.2s，故有：T=4×0.2s=0.8s（2）簡諧運動，從正向最大位移處開始計時，其位移時間關系公式為：x=Acosωt；A=4cm；所以，位移時間關系公式為：10.如圖（a）為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖.①平衡小車所受的阻力的操作：取下

，把木板不帶滑輪的一端墊高；接通打點計時器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運動．如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應

（減小或增大）木板的傾角，反復調節，直到紙帶上打出的點跡

為止．②圖（c）為研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質量的關系”時所得的實驗圖象，橫坐標m為小車上砝碼的質量．設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質量為___________．

參考答案：①砝碼（2分）（答沙桶或其他都不給分）

減?。?分）間隔相等（均勻）②（2分）

（2分）

解析：設小車的質量為，則有，變形得,所以圖象的斜率為，所以作用力，圖象的截距為，所以.11.核動力航母利用可控核裂變釋放核能獲得動力．核反應是若干核反應的一種，其中X為待求粒子，y為X的個數，則X是

▲

（選填“質子”、“中子”、“電子”），y＝

▲

.若反應過程中釋放的核能為E，光在真空中的傳播速度為c，則核反應的質量虧損表達式為

▲

.參考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c212.（4分）如圖，在場強為E的勻強電場中有相距為的A、B兩點，邊線AB與電場線的夾角為，將一電量為q的正電荷從A點移到B點，若沿直線AB移動該電荷，電場力做的功

；若沿路徑ACB移動該電荷，電場力做的功

；若沿曲線ADB移動該電荷，電場力做的功

，由此可知，電荷在電場中移動時，電場力做功的特點是：

。

參考答案：答案：，，電場力做功的大小與路徑無關，只與始末位置有關。13.激光在真空中傳播速度為c，進入某種均勻介質時，傳播速度變為真空中的，則激光在此均勻介質中的波長變為在真空中波長的__________倍；某激光光源的發光功率為P，該激光進入上述介質時由于反射，入射能量減少了10%，該激光在這種介質中形成的光束橫截面積為S，若已知單個光子能量為E0，則在垂直于光束傳播方向的截面內，單位時間內通過單位面積的光子個數為__________。

參考答案：，

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.如圖所示,甲為某一列簡諧波t=t0時刻的圖象,乙是這列波上P點從這一時刻起的振動圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內P質點通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據振動圖象可知判斷P點在t=t0時刻在平衡位置且向負的最大位移運動，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點睛】本題中根據質點的振動方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質點的振動法等等方法，知道波速、波長、周期的關系.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.釣魚島是我國固有領土，決不允許別國侵占，近期，為提高警惕保衛祖國，我人民海軍為此進行登陸演練，假設一艘戰艦因噸位大吃水太深，只能停錨在離海岸登陸點s=1km處。登陸隊員需要從較高的軍艦甲板上，利用繩索下滑到登陸快艇上再行登陸接近目標，若繩索兩端固定好后，與豎直方向的夾角θ=30°，為保證行動最快，隊員甲先無摩擦自由加速滑到某最大速度，再靠摩擦勻減速滑至快艇，速度剛好為零，在隊員甲開始下滑時，隊員乙在甲板上同時開始向快艇以速度v0=m／s平拋救生圈，第一個剛落到快艇，接著拋第二個，結果第二個救生圈剛好與甲隊員同時抵達快艇，若人的質量m，重力加速度g=10m／s2，問：（1）軍艦甲板到快艇的豎直高度H=?隊員甲在繩索上運動的時間t0=?（2）若加速過程與減速過程中的加速度大小相等，則隊員甲在何處速度最大?最大速度多大?（3）若登陸艇額定功率5KW，載人后連同裝備總質量103Kg，從靜止開始以最大功率向登陸點加速靠近，到達岸邊時剛好能達到最大速度10m／s，則登陸艇運動的時間t'=?參考答案：見解析17.如圖所示，在平面直角坐標系xoy的第四象限有垂直紙面向里的勻強磁場，一質量為m=5．0×10-8kg、電量為q=1．0×l0-6C的帶電粒子．從靜止開始經U0=10V的電壓加速后，從P點沿圖示方向進入磁場，已知OP=30cm，（粒子重力不計，sin37°=0．6，cos37°=0．8），求：

（1）帶電粒子到達P點時速度v的大小

（2）若磁感應強度B=2.0T，粒子從x軸上的Q點離開磁場，求QO的距離

（3）若粒子不能進入x軸上方，求磁感應強度B′滿足的條件。參考答案：解：（1）對帶電粒子的加速過程，由

動能定理

（4分）代入數據得：

（2分）（2）帶電粒子僅在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，有：

得

（3分）

代入數據得：

（1分）而m

（1分）故圓心一定在x軸上，軌跡如圖所示。由幾何關系可知：0

（2分）故OQ=0.90m

（1分）(3)帶電粒子不從x軸射出（如圖），由幾何關系得：①

（2分）

②

（1分）由①②并代入數據得：

=5.33T

（1分）（取“”照樣給分）18.如圖所示，虛線為足夠大的光滑水平面上的一條界線，界線的右側是力的作用區，為力的作用區內一條直線，與界線夾角為，可視為質點的不同小球，沿光滑水平面從界線的點不斷地射入力的作用區內，小球一進