2021年河南省南陽市鎮平縣棗園中學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.用隔板將一絕熱容器隔成A和B兩部分，A中盛有一定質量的理想氣體，B為真空（如圖①）。現把隔板抽去，A中的氣體自動充滿整個容器（如圖②），這個過程稱為氣體的自由膨脹。下列說法正確的是A．自由膨脹過程中，氣體分子只作定向運動B．自由膨脹前后，氣體的壓強不變C．自由膨脹前后，氣體的溫度不變

D．容器中的氣體在足夠長的時間內，能全部自動回到A部分參考答案：答案：C解析：氣體分子永不停息做無規則運動，故A錯；自由膨脹后，氣體對外做功W＝0，容器絕熱，其熱傳遞能量Q＝0，由熱力學第一定律可知，其內能不變，氣體溫度不變，但由于膨脹體積增大，故壓強減小，所以B錯，C對；涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性，故D錯。2.如圖所示,實線和虛線分別表示等量異種點電荷的電場線和等勢線,則下列有關P、Q兩點的相關說法中正確的是()A.兩點的電場強度等大、反向B.P點電場更強C.兩點電勢一樣高D.Q點的電勢較低參考答案：C根據電場線的疏密判斷場強的大小，由圖看出，P、Q兩點中，P處電場線疏，Q的電場線密。所以Q的場強大于P點場強，故AB錯誤。一對等量異號電荷的連線的中垂線是等勢面，故P、Q兩點的電勢相等。故C正確，D錯誤。故選C?！军c睛】對于等量異種點電荷和等量同種點電荷的電場線、等勢線的分布是考試的熱點，要抓住對稱性進行記憶.3.在光滑的水平面上,相向運動的P、Q兩小球相撞后,一起沿P球原來運動方向運動.這是因為

A.P球的質量大于Q球的質量

B.P球的速度大于Q球的速度

C.P球的動量大于Q球的動量

D.P球的動量等于Q球的動量參考答案：C4.某電場中的電場線(方向未標出)如圖所示，現將一帶負電的點電荷從A點移至B點需克服電場力做功，則C、D兩點的電場強度、電勢大小關系應為A．EC＞ED，φC＞φD

B．EC＜ED，φC＞φDC．EC＞ED，φC＜φDD．EC＜ED，φC＜φD參考答案：A5.如圖所示，均勻細桿AB質量為M，A端裝有轉軸，B端連接細線通過滑輪和質量為m的重物C相連，若桿AB呈水平，細線與水平方向夾角為q時恰能保持平衡，則桿對軸A的作用力大小在下面表達式中正確的是（）

A．mg

B．

C．g

D．Mg－mgsinq參考答案：

答案：ABC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（選修3—3（含2—2）模塊）（6分）某壓力鍋結構如圖所示，蓋好密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給壓力鍋加熱，當鍋內氣體壓強達到一定值時，氣體就把壓力閥頂起．已知大氣壓強P隨海拔高度H的變化滿足P=P0(1–aH)，其中常數a＞0，隨海拔高度H的增大，大氣壓強P

（填“增大”、“減小”或“不變”），閥門被頂起時鍋內氣體壓強

（填“增大”、“減小”或“不變”），結合查理定律分析可知，在不同海拔高度使用壓力鍋，閥門被頂起時鍋內氣體的溫度隨著海拔高度的增加而

．（填“升高”、“降低”或“不變”）參考答案：答案：減?。?分）；減小（2分）；降低．（2分）7.質量為2kg的物體，放在動摩擦因數為μ=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，用靜止開始運動，拉力做的功W和物體發生的位移x之間的關系如圖，g=10m/s2，則此物體在x=6m處，拉力的瞬時功率為4.1W，從開始運動到x=9m處共用時t=4.5s．參考答案：考點：功率、平均功率和瞬時功率．專題：功率的計算專題．分析：根據功的公式W=FL分析可知，在OA段和AB段物體受到恒力的作用，并且圖象的斜率表示的是物體受到的力的大小，由此可以判斷物體受到的拉力的大小，再由功率的公式可以判斷功率的大?。獯穑航猓簩ξ矬w受力分析，物體受到的摩擦力為Ff=μFN=μmg=0.1×2×10N=2N．由圖象可知，斜率表示的是物體受到的力的大小，OA段的拉力為5N，AB段的拉力為1.5N，所以物體在OA段做勻加速運動，在AB段做勻減速直線運動；在OA段的拉力為5N，物體做加速運動，當速度最大時，拉力的功率最大，由V=at，V2=2aX，a==1.5m/s2代入數值解得，V=3m/s，t=2s在AB段，物體勻減速運動，最大速度的大小為3m/s，拉力的大小為1.5N，a′==﹣0.25m/s2V′2﹣V2=2a′×3解得V′=m/s，則此物體在x=6m處，拉力的瞬時功率為P=FV′=1.5×=4.1W，由位移公式：X=即知，從3m到9m用時t′=2.5s所以從開始運動到x=9m處共用時t總=2+2.5=4.5s故答案為：4.1，4.5點評：本題考查了對功的公式W=FL的理解，根據圖象的分析，要能夠從圖象中得出有用的信息﹣﹣斜率表示物體受到的拉力的大小，本題很好的考查了學生讀圖和應用圖象的能力．8.如圖所示，AB、BC、CA三根等長帶電棒絕緣相連成正三角形，每根棒上電荷均勻分布，AB、BC帶電均為+q，CA帶電為-q，P點為正三角形中心，P、Q兩點關于AC邊對稱。現測得P、Q兩點的電場強度大小分別為E1和E2，若撤去CA棒，則P、Q兩點的電場強度大小分別為EP=__________，EQ=__________。參考答案：，（寫成也給分）9.已知某物質摩爾質量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數為NA，則該物質的分子質量為

，單位體積的分子數為

．

參考答案：M/NA，ρNA/M10.一電池外電路斷開時的路端電壓為3V，接上8Ω的負載電阻后路端電壓降為2.4V，則可以判定電池的電動勢E為

??

V；內電阻r為

??

Ω。參考答案：答案：3，211.如圖所示，一質量不計的彈簧原長為10cm，一端固定于質量m＝2kg的物體上，另一端施一水平拉力F.若物體與水平面間的動摩擦因數為0.2，當彈簧拉長至12cm時，物體恰好勻速運動，彈簧的勁度系數為

，若將彈簧拉長至13cm時，物體所受的摩擦力為

(設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等)。參考答案：200N/m

，

4N12.某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運動。質量分別為和的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時松開B球，A球落到地面N點處，B球落到地面P點處。測得=0.04kg，=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N點間的距離為1.500m，則B球落到P點的時間是____________s，A球落地時的動能是__________J。（忽略空氣阻力，g取9.8，結果保留兩位有效數字）參考答案：0.5s

0.66J13.處于激發狀態的原子，在入射光的電磁場的影響下，從高能態向低能態躍遷，兩個狀態之間的能量差以輻射光子的形式發射出去，這種輻射叫做受激輻射。原子發生受激輻射時，發出的光子頻率、發射方向等，都跟入射光子完全一樣，這樣使光得到加強，這就是激光產生的機理。那么，發生受激輻射時，產生激光的原子的總能量En、電勢能Ep、電子動能Ek的變化情況是__________A．Ep增大、Ek減小、En減小

B．Ep減小、Ek增大、En減小C．Ep增大、Ek增大、En增大

D．Ep減小、Ek增大、En不變參考答案：B三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）圖為研究小球的平拋運動時拍攝的閃光照片的一部分，其背景是邊長為5cm的小方格，重力加速度g取10m/s2。由圖可知：小球從A點運動到B點經歷的時間

(填“小于”、“等于”或“大于”)從B點運動到C點經歷的時間；照相機的閃光頻率為Hz；小球拋出時的初速度大小為

m/s。參考答案：答案：等于102.515.為了研究碰撞后結為一體的兩個物體在碰撞前后動能之和是否會發生變化，某同學選取了兩個材質相同，體積不等的立方體滑塊A和B，按下述步驟做了如下實驗：步驟1：在A、B的相撞面分別裝上尼龍拉扣，以便二者相撞以后能夠立刻結為整體；步驟2：安裝好實驗裝置如圖，鋁質軌道槽的左端是傾斜槽，右端是長直水平槽，傾斜槽和水平槽由一小段弧鏈接，軌道槽被固定在水平桌面上，在軌道槽的側面與軌道等高且適當遠處裝一臺數碼頻閃照相機；步驟3：讓滑塊B靜置于水平槽的某處，滑塊A從斜槽某處靜止釋放，同時開始頻閃拍攝，直到A、B停止運動，得到一幅多次曝光的數碼照片；步驟4：重復步驟3，得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，打印出來，將刻度尺緊靠照片放置，如下所示；（1）（多選）本實驗中需要直接測量或者讀取的物理量是(

)A．A、B兩個滑塊的質量m1和m2

B．滑塊A釋放時距桌面的高度C．頻閃照相的周期

D．照片尺寸和實際尺寸的比例E．滑塊與桌面的滑動摩擦因數

F．照片上測得的S45、S56和S67、S78G．照片上測得的S34、S45、S56和S67、S78、S89（2）（單選）由照片分析可知，滑塊A與滑塊B碰撞發生的位置（

）A．可能在P5、P6之間

B．可能在P6、P7之間C．一定在P6處

D．一定在P5、P6之間（3）（單選）為了提高實驗準確度，以下措施中最有效的是

（

）A．使用更平整的軌道槽

B．使用更光滑的軌道槽C．在足夠成像的前提下，縮短頻閃照相每次曝光的時間D．P1位置對齊刻度尺的零刻度線參考答案：（1）AG；（2）C；（3）A四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，放在粗糙的固定斜面上的物塊A和懸掛的物體B均處于靜止狀態．輕繩AO繞過光滑的定滑輪與輕彈簧的右端及輕繩BO的上端連接于O點，輕彈簧中軸線沿水平方向，輕繩的OC段與豎直方向的夾角θ=53°，斜面傾角α=37°，物塊A和B的質量分別為mA=5kg，mB=1.5kg，彈簧的勁度系數k=500N/m，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2），求：（1）彈簧的伸長量x；（2）物塊A受到的摩擦力．參考答案：解：（1）對結點O受力分析如圖所示：根據平衡條件，有：Tcosθ﹣mBg=0，Tsinθ﹣F=0，且：F=kx，解得：x=4cm；（2）設物體A所受摩擦力沿斜面向下，對物體A做受力分析如圖所示：根據平衡條件，有：T﹣f﹣mAgsinα=0，解得：f=﹣5N，即物體A所受摩擦力大小為5N，方向沿斜面向上．答：（1）彈簧的伸長量x為4cm；（2）物塊A受到的摩擦力大小為5N，方向沿斜面向上．【考點】共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用．【分析】（1）以輕繩OB和物塊B為研究對象，受力如圖并正交分解，根據平衡條件結合胡克定律求解；（2）對物塊A受力如圖并正交分解，根據平衡條件列式求解即可．17.如圖所示，質量M，半徑R的光滑半圓槽第一次被固定在光滑水平地面上，質量為m的小球，以某一初速度沖向半圓槽剛好可以到達頂端C．然后放開半圓槽，其可以自由運動，m小球又以同樣的初速沖向半圓槽，小球最高可以到達與圓心等高的B點，（g=10m/s2）試求：①半圓槽第一次被固定時，小球運動至C點后平拋運動的水平射程X=?②小球質量與半圓槽質量的比值m/M為多少？參考答案：解：①C點重力提供向心力

由于

mg=mV12/R

（1分）故有

V1=

（1分）m由C點平拋

Y=2R=gt2/2

(1分)X=V1t

（1分）得：X=2R

(1分)由題意據動能定理可知

V02=5Rg（1分）②由題意，對m、M系統根據動量守恒、能量守恒得MV0=(m+M)V2

（1分）MgR=mV02-(m+M)V22

（1分）得：m/M=3/2

18.如圖甲所示，兩平行金屬板AB間接有如圖乙所示的電壓，兩板間的電場可看作勻強電場，且兩板外無電場，板長L=0.8m，板間距離d=0.6m．在金屬板右側有一磁感應強度B=2.0×10﹣2T，方向垂直紙面向外的勻強磁場，磁場寬度為l1=0.12m，磁場足夠長．MN為一豎直放置的足夠大的熒光屏，熒光屏距磁場右邊界的距離為l2=0.08m，MN及磁場邊界均與AB兩板中線OO′垂直．現有帶正電的粒子流由金屬板左側沿中線OO′連續射入電場中．已知每個粒子的速度v0=4.0×105m/s，比荷=1.0×108C/kg，重力忽略不計，每個粒子通過電場區域的時間極短，電場可視為恒定不變．（1）求t=0時刻進入電場的粒子打到熒光屏上時偏離O′點的距離；（2）若粒子恰好能從金屬板邊緣離開，求此時兩極板上的電壓；（3）試求能離開電場的粒子的最大速度，并通過計算判斷該粒子能否打在右側的熒光屏上？如果能打在熒光屏上，試求打在何處．參考答案：考點：帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力．專題：帶電粒子在磁場中的運動專題．分析：（1）粒子在磁場中做勻速圓周運動，應用牛頓第二定律求出粒子軌道半徑，然后求出粒子的偏移量；（2）粒子在電場中做類平拋運動，應用類平拋運動規律與動能定理可以求出電勢差；（3）粒子在電場中做類平拋運動，在磁場中做勻速圓周運動，應用類平拋運動