廣東省東莞市雁田鎮田學校初中部2021-2022學年高三物理模擬試卷含解析一、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，一足夠長的傾斜傳送帶順時針勻速轉動。一小滑塊以某初速度沿傳送帶向下運動，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數恒定，則其速度v隨時間t變化的圖象可能是A. B.C. D.參考答案：BC【詳解】根據題意，設傳送帶傾角為，動摩擦因數，若：，合力沿斜面向下，物塊向下勻加速；若，沿斜面方向合力為零，物塊勻速下滑；若，沿斜面方向合力沿斜面向上物塊勻減速，當減速為零時，開始反向加速，當加速到與傳送帶速度相同，因為最大靜摩擦力大于重力向下分力，之后一起隨傳送帶勻速，AD錯誤BC正確2.（單選題）為了模擬宇宙大爆炸的情況，科學家們使兩個帶正電的重離子被加速后，沿同一條直線相向運動而發生猛烈碰撞。若要使碰撞前的動能盡可能多地轉化為內能，應設法使離子在碰撞前的瞬間具有（）A．相同的速率

B．相同的質量

C．相同的動能

D．大小相同的動量參考答案：D3.在足球賽中，紅隊員在白隊禁區附近主罰定位球，并將球從球門右上角貼著球門射入。如圖，球門高度為h，足球飛入球門的速度為v，足球質量為m，則紅隊球員將足球踢出時對足球做功W為（不計空氣阻力的大小）

A、

B、mgh

C、+mgh

D、—mgh參考答案：C4.（單選）某運動員在進行跳水比賽中，以4m/s的初速度豎直向上跳出，先以加速度a1勻減速直線上升，測得0.4s末到達最高點，2s末到達水面，進入水面后以加速度a2勻減速直線下降，2.5s末的速度為v，3s末恰到最低點，取豎直向上的方向為正方向，則A.

B.C.

D.參考答案：A解析：加速度a1為:，2s末的速度為：v2=v0+a1t2=4m/s–10×2m/s=-16m/s，加速度。跳出2.5s末的速度為：v4=v2+a2t4=-16m/s+16×0.5m/s=-8m/s。只有選項A正確。5.光電管是一種利用光照射產生電流的裝置，當入射光照在管中金屬板上時，可能形成光電流。表中給出了6次實驗的結果。組次入射光子的能量/eV相對光強光電流大小/mA逸出光電子的最大動能/eV第一組1234.04.04.0弱中強2943600.90.90.9第二組4566.06.06.0弱中強2740552.92.92.9

由表中數據得出的論斷中不正確的是A.兩組實驗采用了不同頻率的入射光B.兩組實驗所用的金屬板材質不同C.若入射光子的能量為5.0eV，逸出光電子的最大動能為1.9eVD.若入射光子的能量為5.0eV，相對光強越強，光電流越大參考答案：B【詳解】由愛因斯坦質能方程比較兩次實驗時的逸出功和光電流與光強的關系解題由題表格中數據可知，兩組實驗所用入射光的能量不同，由公式可知，兩組實驗中所用的入射光的頻率不同，故A正確；由愛因斯坦質能方程可得：第一組實驗：，第二組實驗：，解得：，即兩種材料的逸出功相同也即材料相同，故B錯誤；由愛因斯坦質能方程可得：，故C正確；由題表格中數據可知，入射光能量相同時，相對光越強，光電流越大，故D正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.超導磁懸浮列車（圖甲）推進原理可以簡化為圖乙所示的模型：在水平面上相距為L的兩根平行直導軌間有豎直方向等距離分布的勻強磁場B1和B2，且B1=B2=B，每個磁場的寬度都是l，相間排列。金屬框abcd（懸浮在導軌上方）跨在兩導軌間，其長和寬分別為L、l。當所有這些磁場都以速度v向右勻速運動時，金屬框abcd在磁場力作用下將向________（填“左”或“右”）運動。若金屬框電阻為R，運動中所受阻力恒為f，則金屬框的最大速度為_________________參考答案：右，7.如圖所示，在A點固定一點電荷，電荷量為+Q，已知點電荷Q周圍各點的電勢φ=（r是各點離Q的距離）。在A點正上方離A高度為h的B點由靜止釋放某帶電的液珠（可以看作點電荷），液珠開始運動瞬間的加速度大小為（g為重力加速度）。靜電常量為k，若液珠只能沿豎直方向運動，不計空氣阻力，則液珠的電量與質量的比值為___________；若液珠向下運動，到離A上方h/2處速度恰好為零，則液珠的最大速度為___________。參考答案：，8.半徑分別為r和2r的兩個質量不計的圓盤，共軸固定連結在一起，可以繞水平軸O無摩擦轉動，大圓盤的邊緣上固定有一個質量為m的質點，小圓盤上繞有細繩。開始時圓盤靜止，質點處在水平軸O的正下方位置。現以水平恒力F拉細繩，使兩圓盤轉動，若恒力F=mg，兩圓盤轉過的角度θ=

時，質點m的速度最大。若圓盤轉過的最大角度θ=，則此時恒力F=

。參考答案：答案：，mg解析：速度最大的位置就是力矩平衡的位置，則有Fr=mg2rsin，解得θ=。若圓盤轉過的最大角度θ=，則質點m速度最大時θ=，故可求得F=mg。9.(4分)從事太空研究的宇航員需要長時間在太空的微重力條件下工作、生活，這對適應了地球表面生活的人，將產生很多不良影響。為了解決這個問題，有人建議在未來的太空城中建立兩個一樣的太空艙，它們之間用硬桿相連，可繞O點高速轉動，如圖所示。由于做勻速圓周運動，處于太空中的宇航員將能體驗到與在地面上受重力相似的感覺。太空艙中宇航員感覺到的“重力”方向指向

；假設O點到太空艙的距離為90m，要想讓太空艙中的宇航員能體驗到地面重力相似的感覺，則太空艙轉動的角速度大約是

rad/s（g取10m/s2）。參考答案：

答案：沿半徑方向向外；1/310.設地球的半徑為R0，質量為m的衛星在距地面2R0高處做勻速圓周運動，地面的重力加速度為g，則衛星的加速度為

，衛星的周期為

。參考答案：11.將一彈性繩一端固定在天花板上O點，另一端系在一個物體上，現將物體從O點處由靜止釋放，測出物體在不同時刻的速度v和到O點的距離s，得到的v－s圖像如圖所示。已知物體及位移傳感器的總質量為5kg，彈性繩的自然長度為12m，則物體下落過程中彈性繩的平均拉力大小為_________N，當彈性繩上的拉力為100N時物體的速度大小為________m/s。（不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2）參考答案：75，15.5（15.48～16）12.已知引力常量為G，地球的質量為M，地球自轉的角速度為ω0，月球繞地球轉動的角速度為ω，假設地球上有一棵蘋果樹長到了接近月球那么高，則此樹頂上一只蘋果的線速度大小為_______，此速度_______（選填“大于”、“等于”或“小于”）月球繞地球運轉的線速度．參考答案：ω0大于13.我校機器人協會的同學利用如圖所示的裝置探究作用力與反作用力的關系。如圖甲所示，在鐵架臺上用彈簧測力計掛住一個實心鐵球，在圓盤測力計的托板上放一燒杯水，讀出兩測力計的示數分別為F1、F2；再把小球浸沒在水中（水不會溢出），如圖乙所示，讀出兩測力計的示數分別為F3、F4。請你分析彈簧測力計示數的變化，即F3_______F1（選填“>”“=”“<”）。水對鐵球的浮力大小為_________，若___________，就說明了作用力與反作用力大小相等。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質點的振動函數表達式；②求出x=2.5m處質點在0～4.5s內通過的路程及t=4.5s時的位移．參考答案：

解析：①波長λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內路程s=4nA=90cm；x=2.5m質點在t=0時位移為y=5cm，則經過4個周期后與初始時刻相同，經4.5個周期后該質點位移y=

—5cm．（2分）15.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質1和介質2中以相同的入射角射到介質和真空的界面，發生折射時的折射角也相同。請你根據紅光在介質1與紫光在介質2的傳播過程中的情況，提出三個不同的光學物理量，并比較每個光學物理量的大小。參考答案：答案：①介質１對紅光的折射率等于介質２對紫光的折射率；②紅光在介質１中的傳播速度和紫光在介質２中的傳播速度相等；③紅光在介質１中發生全反射的臨界角與紫光在介質２中發生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對每１條得２分，共6分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示的坐標系，x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向。在x軸上方空間的第一、第二象限內，既無電場也無磁場，在第三象限內存在沿y軸正方向的勻強電場和垂直xy平面向里的勻強磁場，在第四象限內存在沿y軸負方向、場強大小與第三象限電場場強相等的勻強電場。一質量為m、電量為q的帶電質點，從y軸上y=h處的P1點以一定的水平初速度沿x軸負向進入第二象限，然后經過x軸上x=-2h處的P2點進入第三象限，帶電質點恰能做勻速圓周運動，之后經過y軸上y=-2h處的的P3點進入第四象限。試求：(1)第三象限空間中電場強度和磁感應強度的大小；(2)帶電質點在第四象限空間運動過程中的最小速度參考答案：(1)質點從P2到P3，重力與電場力平衡，洛倫茲力提供向心力Eq=mg

(2分)

解得

E=

(1分)h=gt2

(1分)

v0=

(1分)vy=gt

(1分)

求v=

(1分)方向與x軸負方向成45°角

(1分)Bqv=m

(2分)(2R)2=(2h)2+(2h)2

(2分)得B=

(1分)(2)質點進入等四象限，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻減速直線運動。當豎直方向的速度減小到0,此時質點速度最小，即v在水平方向的分量vmin=vcos45°=

(3分)方向沿x軸正方向

17.如圖，直線MN上方有平行于紙面且與成45°的有界勻強電場，電場強度大小未知；下方為方向垂直于紙面向里的有界勻強磁場，磁感應強度大小為B。今從上的O點向磁場中射入一個速度大小為v、方向與成45°角的帶正電粒子，該粒子在磁場中運動時的軌道半徑為R。若該粒子從O點出發記為第一次經過直線MN，而第五次經過直線時恰好又通過O點。不計粒子的重力。求：⑴電場強度的大小；⑵該粒子再次從O點進入磁場后，運動軌道的半徑；⑶該粒子從O點出發到再次回到O點所需的時間。參考答案：解：粒子的運動軌跡如圖，先是一段半徑為R的1/4圓弧到a點，接著恰好逆電場線勻減速運動到b點速度為零再返回a點速度仍為，再在磁場中運動一段3/4圓弧到c點，之后垂直電場線進入電場作類平拋運動。（1）（本問共5分）：易知，

類平拋運動的垂直和平行電場方向的位移都為：

①

（1分）所以類平拋運動時間為

②

（1分）又

③（1分）再者

④

（1分）由①②③④可得：

⑤

（1分）（2）（本問共5分）由平拋知識得：

（1分）所以

（1分）

［或（2分）］（1分）則第五次過MN進入磁場后的圓弧半徑：

（2分）（3）（本問共4分）粒子在磁場中運動的總時間為：

⑥

粒子在電場中的加速度為：

（1分）粒子做直線運動所需時間為：

⑦

（1分）由②⑥⑦式求得粒子從出發到第五次到達O點所需時間：

（1分）18.（1）如圖1所示，固定于水平面的U形導線框處于豎直向下、磁感應強度為B0的勻強磁場中，導線框兩平行導軌間距為l，左端接一電動勢為E0、內阻不計的電源。一質量為m、電阻為r的導體棒MN垂直導線框放置并接觸良好。閉合開關S，導體棒從靜止開始運動。忽略摩擦阻力和導線框的電阻，平行軌道足夠長。請分析說明導體棒MN的運動情況，在圖2中畫出速度v隨時間t變化的示意圖；并推導證明導體棒達到的最大速度為；（2）直流電動機是一種使用直流電流的動力裝置，是根據通電線圈在磁場中受到安培力的原理制成的。如圖3所示是一臺最簡單的直流電動機模型示意圖，固定部分（定子）裝了一對磁極，旋轉部分（轉子）裝設圓柱形鐵芯，將abcd矩形導線框固定在轉子鐵芯上，能與轉子一起繞軸OO?轉動。線框與鐵芯是絕緣的，線框通過換向器與直流電源連接。定子與轉子之間的空隙很小，可認為磁場沿徑向分布，線框無論轉到什么位置，它的平面都跟磁感線平行，如圖4所示（側面圖）。已知ab、cd桿的質量均為M、長度均為L，其它部分質量不計，線框總電阻為R。電源