2021年河南省周口市伯杨中学高三物理模拟试题含解析

2021年河南省周口市伯杨中学高三物理模拟试题含解析 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，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的a点，弹簧处于原长h．让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零．则在圆环下滑过程中（     ）ww w.ks5 u.co m a．圆环机械能守恒 b．弹簧的弹性势能先增大后减小 c．弹簧的弹性势能变化了mgh d．弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大 参考答案： C 2. 酒后驾驶会导致许多安全隐患，其中之一是驾驶员的反应时间变长，反应时间是指驾驶员从发现情况到开始采取制动的时间．下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离，“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车两种情况制动时的加速度大小都相同)． 速度(m/s) 思考距离/m 制动距离/m 正常 酒后 正常 酒后 15 7.5 15.0 22.5 30.0 20 10.0 20.0 36.7 46.7 25 12.5 25.0 54.2 x 分析上表可知，下列说法不正确的是 （    ） A．驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 s B．若汽车以20 m/s的速度行驶时，发现前方40m处有险情，酒后驾驶不能安全停车 C．汽车制动时，加速度大小为10m/s2 D．表中x为66.7 参考答案： C 3. 下列核反应方程中，属于α衰变的是（　　） A．N+He→O+H B．U→Th+He C．H+H→He+n D．Th→Pa+e 参考答案： B 【考点】裂变反应和聚变反应． 【分析】α衰变是指原子核分裂并只放射出氦原子核的反应过程，根据这一特定即可判断． 【解答】解：A、方程N+He→O+H；是人工核反应方程，是发现质子的核反应方程．故A错误； B、方程U→Th+He，是U原子核分裂并只放射出氦原子核的反应过程，属于α衰变．故B正确； C、方程H+H→He+n，是轻核的聚变反应．故C错误； D、方程Th→Pa+e，释放出一个电子，是β衰变的过程．故D错误． 故选：B． 4. 如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最后经过x轴离开第一象限。粒子在磁场中运动的时间为 A. B. C. D. 参考答案： B 【详解】运动轨迹如图: 即运动由两部分组成,第一部分是个周期,第二部分是个周期,故总时间为B选项的结果. 5. 下列四幅图的有关说法中正确的是       　　 A．分子间距离为r0时，分子间不存在引力和斥力 B．水面上的单分子油膜，在测量油膜直径d大小时可把他们当做球形处理 C．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性 D．猛推木质推杆，气体对外界做正功，密闭的气体温度升高，压强变大 参考答案： BC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，质量为m的均匀半圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是它的圆心。在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，则F=________；保持力F始终垂直于AB，在F作用下使薄板绕A点沿逆时针方向缓慢转动，直到AB到达竖直位置的过程中，力F的大小变化情况是________________________。 参考答案： 答案： ；先变大后变小 7. 某兴趣小组用如题1图所示装置验证动能定理． （1）有两种工作频率均为50Hz的打点计时器供实验选用： A．电磁打点计时器 B．电火花打点计时器 为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择_______（选填“A”或“B”）． （2）保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔．实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动．同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除．同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动．看法正确的同学是_____（选填“甲”或“乙”）． （3）消除摩擦力影响后，在砝码盘中加入砝码．接通打点计时器电源，松开小车，小车运动．纸带被打出一系列点，其中的一段如题2图所示．图中纸带按实际尺寸画出，纸带上A点的速度vA=______m/s． （4）测出小车的质量为M，再测出纸带上起点到A点的距离为L．小车动能的变化量可用ΔEk=算出．砝码盘中砝码的质量为m，重力加速度为g；实验中，小车的质量应______（选填“远大于”“远小于”或“接近”）砝码、砝码盘和沙子的总质量，小车所受合力做的功可用W=mgL算出．多次测量，若W与ΔEk均基本相等则验证了动能定理． 参考答案：     (1). B    (2). 乙    (3). 0.31（0.30~0.33都算对）    (4). 远大于 【详解】(1)为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选电火花打点计时器即B； (2)当小车开始运动时有小车与木板间的摩擦为最大静摩擦力，由于最大静摩擦力大于滑动摩擦力，所以甲同学的看法错误，乙同学的看法正确； (3)由图可知，相邻两点间的距离约为0.62cm，打点时间间隔为0.02s，所以速度为 ； (4)对小车由牛顿第二定律有：，对砝码盘由牛顿第二定律有： 联立解得：，当时有：，所以应满足：。 8. 某同学利用数码相机研究竖直上抛小球的运动情况。数码相机每隔0．05 s 拍照一次，图7 是小球上升过程的照片，图中所标数据为实际距离，则：    （1）图中t5时刻小球的速度v5＝________m/s。    （2）小球上升过程中的加速度a ＝________m/s2。    （3）t6时刻后小球还能上升的高度h = ________m。 参考答案： 见解析 （1）频闪仪每隔T=0.05s闪光一次，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：v5=m/s=4.08m/s. （2）根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度，即：a=-10m/s2 （3）=0.64m. 9. 黑洞是一种密度极大的天体，从黑洞发出的光子都无法挣脱引力而射出．若在某黑洞表面可以不断的发射出一种频率为γ的光子，光子贴着黑洞表面射出后恰可以沿着黑洞表面做匀速圆周运动，运行周期为T，引力常量为G，则此黑洞的平均密度为           参考答案： 10. （填空）（2013?杭州模拟）为完成“练习使用打点计时器”实验，在如图所示的四种器材中，找出这两种打点计时器，并完成以下填空：　     　图为电磁打点计时器，工作电压为交流　     　；　    　图为电火花打点计时器，工作电压为交流　   　V． 参考答案： 丙，4～6V，乙，220． 解：电磁打点计时器是利用交变电流使铁芯产生磁性，吸引带打点针的铁条通过复写纸在纸带上打出点，丙图为电磁打点计时器，工作电压为交流4～6V； 电火花打点记时器是利用家用电打出的火花吸引铅盘而打出点，乙图为电火花打点计时器，工作电压为交流220V． 故答案为：丙，4～6V，乙，220． 11. 某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验。图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得。 ①图（b）为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz。根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度为     m/s,小车的加速度大小为     m/s2。（结果均保留二位有效数字） ②在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象（如下图所示）。请继续帮助该同学作出坐标系中的图象。 ③在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图（c），该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因。答：                   。   参考答案： ①1.6（2分）3.2（3分） ②如图（2分）③实验前未平衡摩擦力（2分） 12. 如图所示，长度为L=6m、倾角θ＝30°的斜面AB，在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方某高度处水平向右抛出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同时落在P点，则两球平抛下落的高度为__________,下落的时间为_______。（v1、v2为未知量） 参考答案： 1.8m,       0.6s 13. 一小球沿光滑斜面向下运动，用每隔0.1s曝光一次的频闪照相机拍摄下不同时刻小球的位置照片如图所示，选小球的五个连续位置A，B，C，D，E进行测量，测得距离s1，s2，s3，s4的数据如表格所示．（计算结果保留三位有效数字） s1（cm） s2（cm） s3（cm） s4（cm） 8.20 9.30 10.40 11.50 （1）根据以上数据可知小球沿斜面下滑的加速度的大小为　   　m/s2； （2）根据以上数据可知小球在位置A的速度大小为　    　m/s． 参考答案： （1）1.10　（2）0.765 【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系． 【分析】根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小球沿斜面下滑的加速度大小．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，结合速度时间公式求出A位置的速度． 【解答】解：（1）根据△x=aT2得，小球下滑的加速度大小a=． （2）B点的瞬时速度m/s=0.875m/s，则A位置的瞬时速度vA=vB﹣aT=0.875﹣1.1×0.1m/s=0.765m/s． 故答案为：（1）1.10　（2）0.765 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A ,B 两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图； 若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为                 。动能的增加量可表示为                 。 若在运动过程中机械能守恒，与s的关系式为=                 参考答案： （1）（2）（3） 15. (5分)在“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某同学将注射器活塞置于刻度为l Oml处，然后将往射器连接压强传感器并开始实验，气体体积v每增加1ml测一次压强P，最后得到P和v的乘积逐渐增大。 (1)由此可推断，该同学的实验结果可能为图    。 (2)(单选题)图线弯曲的可能原因是在实验过程中 (A)往射器中有异物 (B)连接软管中存在气体 (C)注射器内气体温度升高 (D)注射器内气体温度降低 参考答案： （1）a（2）C 根据理想气体状态方程