山西省朔州市城關鄉照什八莊中學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1.2011年9月29日晚21時16分，我國將首個目標飛行器天宮一號發射升空，它將在兩年內分別與神舟八號、神舟九號、神舟十號飛船對接，從而建立我國第一個空間實驗室。假如神舟八號與天宮一號對接前所處的軌道如圖甲所示，圖乙是它們在軌道上即將對接時的模擬圖。當它們處于圖甲所示的軌道運行時，下列說法正確的是A．神舟八號的加速度比天宮一號的大

B．神舟八號的運行速度比天宮一號的小C．神舟八號的運行周期比天宮一號的長

D．神舟八號通過加速后變軌可實現與天宮一號對接參考答案：AD2.甲、乙兩質點自同一地點沿同一直線運動，其v﹣t圖象如圖所示．下列說法正確的是（）A．第1s末，兩質點相遇B．第2s末，甲的加速度方向發生改變C．第4s末，兩質點相距20mD．0～2s內，兩質點間的距離越來越大參考答案：C【考點】勻變速直線運動的圖像．【專題】定性思想；推理法；運動學中的圖像專題．【分析】在速度﹣時間圖象中，某一點代表此時刻的瞬時速度，時間軸上方速度是正數，時間軸下方速度是負數；斜率表示加速度，加速度向右上方傾斜，加速度為正，向右下方傾斜加速度為負；圖象與坐標軸圍成面積代表位移，時間軸上方位移為正，時間軸下方位移為負．【解答】解：A、甲、乙兩個物體從同一地點沿同一方向做直線運動，當位移相等時，兩者相遇．根據速度圖象與坐標軸圍成面積表示位移，可知，在t=1s時，甲的位移大于乙的位移，沒有相遇．故A錯誤．B、速度圖象的斜率表示加速度，則甲做勻變速直線運動，加速度一直沒有變．故B錯誤．C、根據速度圖象與坐標軸圍成面積表示位移可知，0﹣4s內甲的位移為0，回到出發點，乙的位移x=5×4=20m，所以第4s末，兩質點相距20m．故C正確．D、0～1s內，甲的速度大于乙的速度，距離越來越大，1﹣2s內甲的速度小于乙的速度，距離越來越小，故D錯誤．故選：C3.如圖所示，有一圓筒形絕熱容器，用絕熱且具有一定質量的活塞密封一定量的理想氣體，不計活塞與容器之間的摩擦．開始時容器直立在水平桌面上，容器內氣體處于狀態a，然后將容器緩慢平放在桌面上，穩定后氣體處于狀態b．下列說法正確的是（）A．與a態相比，b態氣體分子間作用力較小B．與a態相比，b態氣體的溫度較低C．a、b兩態的氣體分子對活塞的壓力相等D．a、b兩態的氣體分子在單位時間內撞擊活塞的個數相等參考答案：B【考點】理想氣體的狀態方程；氣體壓強的微觀意義．【分析】根據熱力學第一定律，結合體積的變化，得出氣體內能的變化，從而得出溫度的變化，得出分子平均動能的變化．壓強越大，單位時間內撞擊單位面積上氣體分子數越多．【解答】解：A、氣體分子間的距離較大，分子間的斥力可以忽略，故A錯誤．B、設活塞的質量為m，由圖可知，a氣體的壓強：，b氣體的壓強等于大氣壓強P0；根據理想氣體的狀態方程：可知氣體的壓強減小時，氣體的體積增大；根據熱力學第一定律知，氣體對外界做功，由于容器絕熱，沒有吸放熱，可知內能減小，氣體的溫度降低，故B正確．C、氣體的壓強減小時，a態時氣體分子對活塞的壓力大．故C錯誤．D、b態下氣體的壓強減小，則單位時間內撞擊活塞的分子個數較少，故D錯誤．故選：B4.(單選)某電視臺每周都有棋類節目，如棋類授課和評析，他們的棋盤都是豎直放置的，棋盤上布有磁鐵，而每個棋子都是一個小磁鐵，關于棋盤和棋子有下列幾種說法：①小棋子共受四個力的作用②每個棋子的質量肯定都有細微的差異，所以不同的棋子所受的摩擦力不同③棋盤面應選取相對粗糙的材料④如果某個棋子貼不上棋盤，總會滑落，肯定是其質量偏大以上說法中正確的是 A．①②④

B．①②③

C．①③④

D．②③④參考答案：B5.質量為m、電量為e的電子的初速為零，經電壓為U的加速電場加速后進入磁感應強度為B的偏轉磁場（磁場方向垂直紙面），其運動軌跡如圖所示，則A．加速電場的場強方向豎直向上B．偏轉磁場的磁場方向垂直紙面向里C．能求出電子經加速電場加速后，開始進入磁場時的動能D．能求出電子在磁場中所受的洛倫茲力的大小參考答案：答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.氣墊導軌可以在導軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當遮光片通過電門時與光電門相連的數字毫秒器顯示遮光時間為t，則庶光片通過光電門的平均速度為v=

（1）關于這個平均速度，有如下討論：

A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度

B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時速度

C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準確

D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準，得到的瞬時速度將比較準確，這些討論中，正確的是：

；

（2）利用這一裝置可驗證機械能守桓定律?；瑝K和遮光片總質量記為M（kg），若測出氣墊導軌總長L0、遮光片的寬度s，氣墊導軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經過光時門時下滑的距離L和遮光時間t，這一過程中：滑塊減少的重力勢能的表達式為：

，滑塊獲得的動能表達式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門測量滑塊瞬時速度的原理，能根據已知的運動學公式求出速度進而計算物體的動能是解決本題的關鍵。7.下列核反應中，X1是

、X2是

，其中發生核裂變反應的是

。①

②

參考答案：中子、氘核8.波速相等的兩列簡諧波在x軸上相遇，一列波（虛線）沿x軸正向傳播，另一列波（實線）沿x軸負向傳播。某一時刻兩列波的波形如圖所示，兩列波引起的振動在x=8m處相互__________（填“加強”或“減弱”），在x=10m處相互__________（填“加強”或“減弱”）；在x=14m處質點的振幅為________cm。參考答案：

(1).加強

(2).減弱

(3).2【詳解】兩列波在x=8m處引起的振動都是方向向下，可知此位置的振動是加強的；在x=10m處是峰谷相遇，可知此位置振動減弱；在x=14m處也是峰谷相遇，振動減弱，則質點的振幅為。9.在研究電磁感應現象實驗中(1)下圖給出了可供使用的實驗器材，某同學選擇了帶鐵芯的原副線圈和滑動變阻器，還需選擇的器材有：

。

(2)（多選）下面四幅圖中，“＋”和“－”分別表示靈敏電流計的正、負接線柱。已知電流從正接線柱流入靈敏電流計時，指針向正接線柱一側偏轉，電流從負接線柱流入時，指針向負接線柱一側偏轉。圖中給出了條形磁鐵運動的方向、指針偏轉方向或螺線管的繞線方向，以下判斷正確的是_________。A．甲圖中電流計的指針偏轉方向向右B．乙圖中螺線管內部的磁場方向向下C．丙圖中條形磁鐵的向下運動D．丁圖中螺線管的繞線方向從上往下看為順時針方向參考答案：（1）電源、開關、靈敏電流計

；（2）ABD

；10.在實驗室中用螺旋測量金屬絲的直徑時，如圖所示，由圖可知金屬絲的直徑是

mm．參考答案：5.615解：螺旋測微器的固定刻度為5.5mm，可動刻度為11.5×0.01mm=0.115mm，所以最終讀數為5.5mm+0.115mm=5.615mm．故答案為：5.61511.“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

12.如右圖所示，AB為豎直固定金屬棒，金屬桿BC重為G。長為L，并可繞過B點垂直紙面的水平軸無摩擦轉動，AC為輕質金屬線，DABC＝37°，DACB＝90°，在圖示范圍內有一勻強磁場，其磁感應強度與時間成正比：B＝kt，整個回路總電阻為R，則回路中感應電流I＝

，當t=

時金屬線AC中拉力恰為零。（已知，）參考答案：；

13.（5分）質量為的小鋼球以的水平速度拋出，下落時撞擊一鋼板，撞后速度恰好反向，則鋼板與水平面的夾角_____________。剛要撞擊鋼板時小球動量的大小為_________________。（?。﹨⒖即鸢福?/p>

答案：，

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一段金屬絲的電阻約為200Ω，小明想更準確地測量這段Rx，為此他找來以下器材：電源E：電動勢約為2.0V，內阻可忽略不計；B．電流表A1：量程為0～10mA，內電阻r=20Ω；C．電流表A2：量程為0～15mA，內電阻約為10Ω；D．定值電阻R0=200Ω；

E．滑動變阻器R：最大阻值為50Ω；F．單刀單擲開關S，導線若干。①為了測量電阻Rx，請設計實驗電路原理圖，畫在虛線框內。要求a：測量結果盡量準確；b：在實驗過程中電表的示數從零開始變化。②若某次測量中電流表A1的示數為I1，電流表A2的示數為I2，則Rx的表達式為：Rx=

（用I1、I2、R0、r表示）參考答案：①電路如圖（3分）

②（3分）15.2013年12月14日晚上9點14分左右嫦娥三號月球探測器平穩降落在月球虹灣，并在4分鐘后展開太陽能電池帆板．這是中國航天器第一次在地外天體成功軟著陸，中國成為繼美國、前蘇聯之后第三個實現月面軟著陸的國家．太陽能電池在有光照時，可以將光能轉化為電能，在沒有光照時，可以視為一個電學器件．某實驗小組用測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法，探究一個太陽能電池在沒有光照時（沒有儲存電能）的I﹣U特性．所用的器材包括：太陽能電池，電源E，電流表A，電壓表V，滑動變阻器R，開關S及導線若干．（1）為了達到上述目的，應選用圖1中的哪個電路圖甲（填“甲”或“乙”）；（2）該實驗小組根據實驗得到的數據，描點繪出了如圖2的I﹣U圖象．由圖可知，當電壓小于2.00V時，太陽能電池的電阻很大（填“很大”或“很小”）；當電壓為2.80V時，太陽能電池的電阻約為Ω．（保留一位有效數字）（3）該實驗小組在另一實驗中先用一強光照射太陽能電池，并用如圖3電路調節滑動變阻器，通過測量得到該電池的U﹣I曲線a．再減小實驗中光的強度，用一弱光重復實驗，測得U﹣I曲線b，如圖4．當滑動變阻器的電阻為某值時，若曲線a的路端電壓為1.5V．則滑動變阻器的測量電阻為7.1×103Ω，曲線b外電路消耗的電功率為6.8×10﹣5W（計算結果保留兩位有效數字）．參考答案：【考點】：描繪小電珠的伏安特性曲線．【專題】：實驗題．【分析】：（1）描繪伏安特性曲線電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，據此選擇實驗電路．（2）根據圖2所示圖象應用歐姆定律分析答題．（3）由圖象求出電壓與對應的電流，然后由歐姆定律求出電阻阻值，由P=UI求出功率．：解：（1）描繪伏安特性曲線電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，由圖1所示可知，應選擇圖甲所示電路進行實驗．（2）由圖2所示圖象可知，當電壓小于2.00V時，電路電流很小，幾乎為零，由歐姆定律可知，太陽能電池的電阻很大；由圖2所示圖象可知，當電壓為2.80V時，電流I=2.8mA，則太陽能電池的電阻R===1.0×103Ω．（3）由圖4所示曲線a可知，路端電壓為U1=1.5V時電路中電流為I1=210μA，即為強光照射時的工作點，連接該點和坐標原點，如圖所示，此直線為此時對應的外電路電阻的U﹣I圖線，滑動變阻器的測量電阻為R==≈7.1×103Ω．此圖線和圖線b的交點為弱光照射時的工作點，如圖所示．電流和電壓分別為I=97μA、U=0.7V，則外電路消耗功率為P=UI=0.7×97×10﹣6≈6.8×10﹣5W．故答案為：（1）甲；（2）很大；1.0×103；（3）7.1×103；6.8×10﹣5．【點評】：本題考查了實驗電路的選擇、實驗數據處理，當電壓與電流從零開始變化時，滑動變阻器應采用分壓接法；要掌握應用圖象法處理實驗數據的方法．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在豎直平面內有兩根相互平行、電阻忽略不計的金屬導軌（足夠長），在導軌間接有阻值分別為R1，R2的兩個電阻，一根質量為m的金屬棒ab垂直導軌放置其上，整個裝置處于垂直導軌所在平面的勻強磁場中?，F讓金屬棒ab沿導軌由靜止開始運動，若只閉合開關S1，金屬棒ab下滑能達到的最大速度為；若只閉合開關S2，金屬棒ab下滑高度為h時恰好達到能達到的最大速度為，重力加速度為g，求：（1）金屬棒的電阻r；（2）金屬棒ab由靜止開始到達到最大速度的過程中，通過電阻R2的電荷量Q；（3）金屬棒ab由靜止開始到達到最大速度所用的時間；（4）若讓金屬棒ab沿導軌由靜止開始運動，同時閉合開關S1、S2，金屬棒ab下滑高度為時達到的最大速度為v’。試比較h與、v2與v’的大小關系。（不用推導、直接寫出結果）參考答案：（1）（2）（3）（4）>

h>h＇【詳解】（1）設勻強磁場的磁感應強度為B，導軌間的距離為L，則當金屬棒達到最大速度時，由平衡條件：由閉合電路的歐姆定律可得由以上方程解得：當金屬棒達到最大速度時，同理有，解得：（2）將代入，解得：根據法拉第電磁感應定律可得平均感應電動勢為：全屬棒ab由靜止開始到達到最大速度的過程中，其平均感應電動勢為：其平均電流為：結合解得：（3）金屬捧從靜止到最大速度過程中，由動量定理有：其中代入得（4）由兩次棒的υ-t圖象可知17.如圖所示，邊長為L的正方形PQMN（含邊界）區域內有垂直紙面向外的勻強磁場，左側有水平向右的勻強電場，場強大小為E，質量為m，電量為q的帶正電粒子（不計重力）從O點靜止釋放，O、P、Q三點在同一水平線上，OP＝L，帶電粒子恰好從M點離開磁場，求：

（1）磁感應強度B的大??；

（2）粒子從O到M的時間；

（3）若磁感應強度B可以調節（不考慮磁場變化產生的電磁感應），帶電粒子從邊界NM上的O′離開磁場，O′到N的距離為L，求磁感應強度B的最大值。參考答案：見解析18.如圖所示，在平面直角坐標系xoy平面x≥0某區域內，有一勻強磁場區，y軸是磁場左側的理想邊界，直線NM是磁場右側