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1、四川省德阳市太平乡中学2021年高三物理模拟试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，以下说法正确的是Aa、b为异种电荷Ba、b为同种电荷CA点场强大于B点场强DA点电势高于B点电势参考答案：AD2. 如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，则下列说法正确的是（ ）A若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线是月球上的单摆共振曲线B若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则两次摆长之比为L1L2425C图线若是在地球表面上完成的，则该摆摆长约为1mD若摆长约为1m，则图线I是在地球表面
2、上完成的参考答案：C3. 如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，下面挂有匝数为n的矩形线框abcd.bc边长为l，线框的下半部分处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直，在图中垂直于纸面向里线框中通以电流I，方向如图所示，开始时线框处于平衡状态令磁场反向，磁感应强度的大小仍为B，线框达到新的平衡则在此过程中线框位移的大小x及方向是() Ax，方向向上 Bx，方向向下Cx，方向向上 Dx，方向向下参考答案：B考点：安培力；物体的平衡4. （单选）美国宇航局2011年12月5日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星“开普勒一22b”,其直径约为地球的2.4倍。至今其
3、确切质量和表面成分仍不清楚，假设该行星的密度和地球相当，根据以上信息估算该行星的第一宇宙速度等于A3.3103m/s B7.9103m/sC 1.2104m/sD1.9104m/s参考答案：D5. （多选）2013年12月2日1时30分，“嫦娥三号”月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空。该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动，如图所示，其运行的周期为T；然后变轨到椭圆轨道，并在椭圆轨道的近月点15公里时自主完成抛物线下降，最终在月球表面实现软着陆。若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响。则下列选项正确的是 A“嫦娥三号”绕月球做圆周运动时的向心加速度大小为B月球
4、的第一宇宙速度大小为C物体在月球表面自由下落的加速度大小为D“嫦娥三号”从圆周运动变轨到椭圆轨道时，必须减速参考答案：BCD“嫦娥三号”绕月球做圆周运动时的向心加速度大小为，A错误；由,联立解得：,，故B、C正确；“嫦娥三号”从圆周运动变轨到椭圆轨道时，必须减速，D正确。二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 一汽艇在相距2km的甲乙两码头之间往返航行，逆水时用1.5h，顺水时用1h，则往返一次的平均速度为_，平均速率为_。参考答案：0，0.8km/h7. （4分）一束质量为m、电量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场，如图所示，如果两极板间电压为U，两极板间的距
5、离为d，板长为L，设粒子束不会击中极板，则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为 （粒子的重力忽略不计）。参考答案：答案：8. 直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角= 60已知这种玻璃的折射率n =，则：这条光线在AB面上的的入射角为 ；图中光线ab （填“能”或“不能”）从AC面折射出去参考答案：45(2分) 不能9. （4分）如图为某报警装置示意图，该报警装置在一扇门、两扇窗上各装有一个联动开关，门、窗未关上时，开关不闭合，只要有一个开关未闭合，报警器就会报警。该报警装置中用了两个串联的逻辑电路，虚线框甲内应选用_门电路，虚线框乙内应
6、选用_门电路（填与、非、或）。参考答案：或，或解析：题意只要有一个开关未闭合，报警器就会报警，结合或门的特点因此虚线框甲内应选用或门；虚线框乙内应选用或门。10. 水平面中的平行导轨相距L，它们的右端与电容为C的电容器的两块极板分别相连如图，直导线ab放在导轨上并与其垂直相交，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。若发现电容器上极板上带负电荷，则ab向_沿导轨滑动(填向“左”或向“右”)；如电容器的带电荷量为Q，则ab滑动的速度v=_参考答案：左 QBLC由题意可知，电容器极板上带负电荷，因此因棒的切割，从而产生由a到b的感应电流，根据右手定则可知，只有当棒向左滑动时，才会产生由a到b的
7、感应电流；根据电容器的电容公式，而棒切割磁感线产生感应电动势大小为：E=BLv，此时U=E，所以ab滑动的速度为：，11. 如图所示，一辆长L=2m,高 h=0.8m,质量为 M =12kg 的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数=0.3。当车速为 v0 = 7 ms 时，把一个质量为 m=1kg 的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。那么，经过t= s物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s= m。参考答案： 12. 如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图。图中A为小车，B为装有砝码
8、的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50HZ交流电。小车的质量为m1，小桶（及砝码）的质量为m2。（1）下列说法正确的是 。A每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 B实验时应先释放小车后接通电源C本实验m2应远大于m1 D在用图像探究加速度与质量关系时，应作a图像（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a- F图像，可能是图中的图线 。(选填“甲”、“ 乙”、“ 丙”)参考答案：（1）D（2）丙13. 11参考答案：111三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图甲所示，斜面倾角为=37，一宽为d=0
9、.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中、均为直线段。已知线框的质量为M=0.1 kg，电阻为R=0.06 （取g=l0ms-2, sin 37=0.6, cos 37=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律
10、，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则 其中x1=0.36m； 解得=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1 解得a=2m/s2 v1=1.2m/s 其中 x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则 （3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大 由 可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得 将v2、B2L2带入可得：15. （简答）如图所示，在水平地面上固定一倾角=37、表面光滑的斜面，物体A以初速度v
11、1沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以初速度v2=2.4m/s水平抛出，当A上滑到最高点时，恰好被B物体击中A、B均可看作质点，sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度g=10m/s2求：（1）物体A上滑时的初速度v1；（2）物体A、B间初始位置的高度差h参考答案：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m解：（1）物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：mgsin=ma设物体A滑到最高点所用时间为t，由运动学公式：0=v1at物体B做平抛运动，如图所示，由几何关系可得：水平位移 x=；其水平方向做匀速直线运动，则 x=v2t联立可得
12、：v1=6m/s（2）物体B在竖直方向做自由落体运动，则 hB=物体A在竖直方向：hA=如图所示，由几何关系可得：h=hA+hB联立得：h=6.8m答：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 从坐标原点O产生的简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，t=0时刻波的图象如图所示，此时波刚好传播到M点，x=1m的质点P的位移为10cm，再经t=0.1s，质点P第一次回到平衡位置。(i)求波源的探动周期。(ii)从t=0时刻起经多长时间位于x=81m处的质点N(图中未画出)第一次到达波峰位置?并求出在此过程中质点
13、P运动的路程。参考答案：（1）1.2s（2）5.2m17. 如图所示，有一个连通的，上、下两层均与水平面平行的“U”型的光滑金属平行导轨，在导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属杆和，开始时两根金属杆与轨道垂直，在“U”型导轨的右侧空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场，杆在磁场中，杆在磁场之外。设两导轨面相距为H，平行导轨宽为，导轨足够长且电阻不计，金属杆单位长度的电阻为。现在有同样的金属杆从左侧半圆形轨道的中点从静止开始下滑，在下面与金属杆发生碰撞,设碰撞后两杆立刻粘在一起并向右运动。求：（1）回路内感应电流的最大值；（2）在整个运动过程中，感应电流最多产生的热量；（3）
14、当杆、与杆的速度之比为31时，受到的安培力大小。参考答案：设杆下滑与杆碰前速度大小为，依据动能定理解得2分设碰后速度大小为，依据动量守恒解得2分感应电动势的最大值2分闭合回路的总电阻1分电流的最大值2分设杆的共同速度大小为，依据动量守恒 解得1分依据能量关系，感应电流最多产生的热量2分设杆速度大小为，则杆的速度大小为依据动量守恒有 解得2分此时回路中的感应电动势2分感应电流1分杆受到的安培力2分18. 一列火车以54km/h的速度匀速行驶，为了进站先以0.5m/s2的加速度做匀减速直线运动，在车站又停了2min，接着以0.3m/s2的加速度作匀加速直线运动，直到恢复原来的速度正常行驶，求这列车通过这个车站所延误的时间。参考答案：160s
