辽宁省2021届高三物理下学期4月模拟预测试题13含解析

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辽宁省2021届高三物理下学期4月模拟预测试题（13）（含解析）考生注意：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上．2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分1. A、B两物体从同一位置向同一方向同时运动，甲图是A物体的位移时间图象，乙图是B物体的速度时间图象，根据图象下列说法正确的是（　　）A．运动过程中，A、B两物体相遇一次    B．运动过程中，A、B两物体相遇两次C．A、B两物体最远距离是30m           D．6秒内，A物体的平均速度是B物体的平均速度的两倍【答案】A【解析】AB．在0−2s内，A做匀速直线运动，位移为：xA1=40m； B做匀加速直线运动，位移为：知在0−2s内B没有追上A；在2~4s内，A静止，B继续沿原方向运动，通过的位移为：t=4s末B还没有追上A；在4−6s内，A返回，位移为：xA2=−40m， t=6s返回原出发点；B的位移为：则在0~6s内B的总位移为：xB=40m，可知A、B两物体在4~6s内相遇一次，故A正确，B错误；C．由AB选项分析可知当t=6s时，A、B两物体相距最远，最远距离为xB=40m，故C错误；D．6秒内，A物体的位移为0，则平均速度为0；B物体的平均速度为：v===m/s故D错误。故选A。2. 如图所示，一束由两种单色光混合的复色光，沿PO方向射向一上下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束反射光束I、II、III，若玻璃砖的上下表面足够宽，则下列说法错误的是（　　）A. 光束I仍为复色光，光束II、III为单色光B. 改变α角，光束I、II、III仍保持平行C. 通过相同的双缝干涉装置，光束II产生的条纹宽度要小于光束III的D. 在真空中，光束II的速度小于光束III的速度【答案】D【解析】A．所有色光都能反射，反射角相同，则由图可知光束I是复色光；而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同导致偏折分离，因为厚玻璃平面镜的上下表面是平行的，根据光的可逆性，知两光束仍然平行射出，且光束Ⅱ、Ⅲ是单色光，故A正确；B．一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射出，经过反射、再折射后，光线仍是平行，因为光的反射时入射角与反射角相等。所以由光路可逆可得出射光线平行。改变α角，光线Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ仍保持平行，故B正确；C．由图知：光束Ⅱ的偏折程度大于比光束Ⅲ，根据折射定律可知光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ，则光束Ⅱ的频率大于光束Ⅲ，光束Ⅱ的波长小于光束Ⅲ的波长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，则双缝干涉实验中光Ⅱ产生的条纹间距比光Ⅲ的小，故C正确；D．在真空中，光束II的速度与光束III的速度都为3×108m/s；故D错误。故选D。3. 中国空间站的建设过程是，首先发射核心舱，核心舱入轨并完成相关技术验证后，再发射实验舱与核心舱对接，组合形成空间站。假设实验舱先在近地圆形过渡轨道上运行，某时刻实验舱短暂喷气，离开过渡轨道与运行在较高轨道上的核心舱安全对接。忽略空气阻力，以下说法正确的是A. 实验舱应当向前喷出气体B. 喷气前后，实验舱与喷出气体的总动量不变C. 喷气前后，实验舱与喷出气体的机械能不变D. 实验舱在飞向核心舱过程中，机械能逐渐减小【答案】B【解析】】A．实验舱要向高轨道运行，需要做离心运动，所以要加速，应该向后喷出气体，A错误；B．喷气过程没有外力，实验舱与喷出气体系统动量守恒，喷气前后，总动量不变，B正确；C．喷气前后，内力做功，总机械能增大，发生变化，C错误；D．实验舱飞向核心舱过程中，地球的万有引力做负功，重力势能增大，且实验舱速度增大，机械能增大，D错误；故选B。 4. 如图所示，挂钩连接三根长度均为L的轻绳，三根轻绳的另一端与一质量为m、直径为1.2L的水平圆环相连，连接点将圆环三等分，在挂钩拉力作用下圆环以加速度a=g匀加速上升，已知重力加速度为g，则每根轻绳上的拉力大小为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】由几何关系可知，每根绳子与竖直方向的夹角sinθ=0.6，cosθ=0.8；对圆环在竖直方向：解得A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论不相符，选项B错误；C．，与结论相符，选项C正确；D．，与结论不相符，选项D错误；故选C。  5. 水平放置的光滑圆环，半径为R，AB是其直径。一质量为m的小球穿在环上并静止于A点，沿AB方向水平向右的风力大小恒为F=mg，小球受到轻扰而开始运动，则下列说法正确的是（　　）A. 运动中小球对环的最大压力为B. 运动中小球对环的最大压力为C. 小球运动过程中的最大速度为D. 小球运动过程中的最大动能为【答案】A【解析】CD．小球从A运动至B点时速度最大，设最大速度为v，根据动能定理得得：小球运动过程中的最大动能为故CD错误；AB．圆周运动在B点速度最大时，轨道的支持力最大，从而有小球对环的压力最大，在B点水平面内，有得竖直面内由平衡条件有根据力的合成法和牛顿第三定律知，最大压力为故A正确，B错误。故选A。  6. 如图所示，AB与BC间有垂直纸面向里的匀强磁场，为AB上的点，PB=L．一对正、负电子(重力及电子间的作用均不计)同时从P点以同一速度沿平行于BC的方向射入磁场中，正、负电子中有一个从S点垂直于AB方向射出磁场，另一个从Q点射出磁场，则下列说法正确的是（　　）A. 负电子从S点射出磁场B. 正、负电子先后离开磁场C. 正、负电子各自离开磁场时，两速度方向的夹角为150°D. Q、S两点间的距离为L【答案】D【解析】A. 由左手定则可知，正电子从S点射出磁场，选项A错误；B. 由轨迹图可知，正、负电子在磁场中做圆周运动的偏转角均为60°，正负电子运动的周期相同，则在磁场中运动的时间相同，可知正负电子同时离开磁场，选项B错误；C. 由轨迹图可知，正、负电子各自离开磁场时，两速度方向的夹角为120°，选项C错误；D. 由轨迹图可知，PQ=PS=R=BP=L且夹角为60°，则∆PQS为等边三角形，则Q、S两点间的距离为L，选项D正确．    7.如图所示，图甲为一简谐横波在t=0.10s时的波形图，P是平衡位置在x= 0.5m处的质点，Q是平衡位置在x =2m处的质点；图乙为质点Q的振动图象。下列说法正确的是（　　）A. 这列波沿x轴正方向传播 B. 这列波的传播速度为2m/sC. t=0.15s，P的加速度方向与速度方向相同 D. 从t=0.10s到t=0.15s，P通过的路程为10cm【答案】C【解析】A．分析振动图像，由乙图读出，在t=0.10s时Q点的速度方向沿y轴负方向，根据波动规律结合图甲可知，该波沿x轴负方向的传播，故A错误；B．由甲图读出波长为λ=4m，由乙图读出周期为T=0.2s，则波速为故B错误；C．从t=0.10s到t=0.15s，质点P振动了，根据波动规律可知，t=0.15s时，质点P位于平衡位置上方，速度方向沿y轴负方向振动，则加速度方向沿y轴负方向，两者方向相同，故C正确；D．在t=0.10s时质点P不在平衡位置和最大位移处，所以从t=0.10s到t=0.15s，质点P通过的路程s≠A=10cm故D错误故选C。  8.如图所示绝缘传送带长为l，倾角为θ。沿顺时针方向转动，速度大小恒为v0，质量为m、电荷量为－q的带电物块(可视为质点)，以初速度v0从底端滑上传送带，并从传送带顶端滑出。整个空间存在匀强电场，场强大小E=，方向平行于传送带斜向下。传送带与物体间动摩擦因数μ≠0，运动过程中物块所带电量不变，重力加速度为g。物块从底端滑至顶端的过程中可能正确的是（　　）A. 物块一直做匀速直线运动B. 物块先做匀减速直线运动后做匀速直线运动C. 物块电势能增加了mglsinθD. 物块克服摩擦力做功为【答案】BD【解析】AB．开始时物块沿传送带方向受到向上的电场力向下的重力的分量以及向下的滑动摩擦力，则物块受到的合外力向下，加速度向下，物块向上做匀减速运动；当物块与传送带共速时，因沿传送带向上的电场力等于向下的重力的分量，则物体受合力为零，向上做匀速运动，则选项A错误，B正确；C．电场力对物块做正功，则物块电势能减小，选项C错误；D．整个过程由动能定理：解得选项D正确；故选BD。 9.如图所示，变压器原副线圈的匝数比为3:1，L1、L2、L3、L4为四只规格为“9V   6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图像如图所示，则以下说法中正确的是（　　）A. 电压表的示数为36VB. 电流表的示数为1.5AC. 四只灯泡均能正常发光D. 变压器副线圈两端交变电流的频率为50Hz【答案】CD【解析】ABC．由输入端交变电压u的图象，可求出有效值36V，由原、副线圈匝数之比3：1，可得原、副线圈的电压之比3：1，电流之比1：3，设灯泡两端电压为u1，所以则因此原线圈电压为27V，副线圈电压为9V，四只灯泡均能正常发光。电流表的读数为所以电压表示数为27V，电流表示数为2A，故AB错误，C正确；D．变压器副线圈两端交变电流的频率故D正确。故选CD。  10. 如图所示，光滑斜面PMNQ的倾角为θ=30°，斜面上放置一矩形导体线框abcd，其中ab边长L1=0.5m，bc边长为L2，线框质量m=1kg、电阻R=0.4Ω，有界匀强磁场的磁感应强度为B=2T，方向垂直于斜面向上，ef为磁场的边界，且ef//MN．导体框在沿斜面向上且与斜面平行的恒力F=10N作用下从静止开始运动，其ab边始终保持与底边MN平行．已知导线框刚进入磁场时做匀速运动，且进入过程中通过导线框某一截面的电荷量q=0.5C，则下列判断正确的是（　　）A. 导线框进入磁场时的速度为2m/sB. 导线框bc边长为L2=0.1mC. 导线框开始运动时ab边到磁场边界ef的距离为0.4mD. 导线框进入磁场的过程中产生的热量为1J【答案】ACD【解析】导线框刚进入磁场时做匀速运动，则，解得v=2m/s；根据，解得L2=0.2m，选项B错误；线圈在磁场外运动的加速度：，则导线框开始运动时ab边到磁场边界ef的距离为，选项C正确；导线框进入磁场的过程中产生的热量为，选项D正确；故选ACD.   点睛：此题关键是搞清线圈进入磁场的过程的受力情况以及能量转化情况；并且要记住一些经验公式，例如安培力的公式以及电量的公式等.   二、非选择题：本题共5小题，共54分。11. 如图所示为“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置．  某同学的实验步骤如下：①用天平测量并记录物块和拉力传感器的总质量M；②调整长木板和滑轮，使长木板水平且细线平行于长木板；③在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放物块，记录拉力传感器的读数F1，根据相对应的纸带，求出加速度a1；④多次改变托盘中砝码的质量，重复步骤③，记录传感器的读数Fn，求出加速度an．请回答下列问题：(1)图乙是某次实验得到的纸带，测出连续相邻计时点O、A、B、C、D之间的间距为x1、x2、x3、x4，若打点周期为T，则物块的加速度大小为a=________________(用x1、x2、x3、x4、T表示)．(2)根据实验得到的数据，以拉力传感器的读数F为横坐标、物块的加速度a为纵坐标，画出a-F图线如图丙所示，图线不通过原点的原因是____________，图线斜率的倒数代表的物理量是__________．(3)根据该同学的实验，还可得到物块与长木板之间动摩擦因数μ，其值可用M、a-F图线的横截距F0和重力加速度g表示为μ=____________，与真实值相比，测得的动摩擦因数__________(填“偏大”或“偏小”)．【答案】    (1). ；    (2). 没有平衡摩擦力；    (3). M；    (4). ；     (5). 偏大；【解析】(1)根据逐差法求出加速度：(2)根据图像可知，当拉力大于F0时，才产生加速度，所以原因为该同学在操作中没有平衡摩擦力(3)根据图像可知，当拉力等于F0时，物块刚好产生加速度，所以，解得：  12. 某物理兴趣小组欲将电流表G(量程为300μA，内阻约为100)改装成直流电压表(量程为6V)。小组同学先按图甲所示电路测量电流表的内阻，提供的实验器材有：A．电源(电动势为2V，内阻不计)；B．电源(电动势为10V，内阻不计)；C．电阻箱(最大阻值为999.9)；D．滑动变阻器(0~10k)；E．滑动变阻器(0~50k)；F．开关S1、S2，导线若干。(1)按图甲所示电路将图乙中实物间的连线补充完整，要求闭合开关的瞬间，电流表不会被烧坏________。(2)为了尽可能减小实验误差，电源应选用_________(选填“A”或“B”)，滑动变阻器应选用______(选填“D”或“E”)。(3)在实物连线正确的情况下，主要实验步骤如下：①闭合S1，调节滑动变阻器R1的滑片，使电流表的指针满偏；②在保持滑动变阻器R1的滑片位置不变的情况下，闭合S2，调节电阻箱R2，当其阻值为204.0时电流表G的示数如图丙所示，则电流表G的示数为_____μA，电流表的内阻为_______。③给电流表G______(选填“串”或“并”)联一个阻值为_____的电阻，即可将该电流表G改装成量程为6V的电压表。【答案】    (1). ；    (2). B；    (3). E；    (4). 200；    (5). 102.0；    (6). 串；    (7). 19898。【解析】根据原理图画得实物连线图如图所示；本实验采用的是恒流法测电阻，为保证总电流几乎不变，电源选择电动势较大的B电源；滑动变阻器选择阻值大的E；电流表G量程为300，精确度为，故读数为；流过电流表的电流为，总电流认为不变，则流过电阻箱的电流为电流表和电阻箱并联，两端电压相等，则有代入数值可得：；把电流表改装成电压表需要串联一合适的电阻；设串联电阻阻值为，电流表的满偏电流为，则有代入数值可得。    13.如图所示，圆柱形汽缸放在水平面上，容积为V，圆柱内面积为S的活塞(质量和厚度可忽略不计)将汽缸分成体积比为3：1的上下两部分，一轻质弹簧上下两端分别固定于活塞和汽缸底部，此时弹簧处于压缩状态，活塞上部气体压强为P0，弹簧弹力大小为，活塞处于静止状态。要使活塞移动到汽缸正中间并能保持平衡，可通过打气筒向活塞下部汽缸注入压强为p0的气体(汽缸下部有接口)。已知活塞处于正中间时弹簧恰好恢复原长，外界温度恒定，汽缸和活塞导热性能良好，不计活塞与汽缸间的摩擦，求：①初始状态活塞下部气体压强；②需要注入的压强为p0的气体的体积。【答案】①p0  ②V【解析】①对活塞受力分析得：p0S=p1S+解得：p1=p0②设当活塞处于正中间时，上部气体压强为P2，则：p0=p2又弹簧处于原长，则下部气体压强也为p2，则：p1+p0Vx=p2联立解得：Vx=V 14. 如图所示，倾角为的直角斜面体固定在水平地面上，其顶端固定有一轻质定滑轮，轻质弹簧和轻质细绳相连，一端接质量为m2的物块B，物块B放在地面上且使滑轮和物块间的细绳竖直，一端连接质量为m1的物块A，物块A放在光滑斜面上的P点保持静止，弹簧和斜面平行，此时弹簧具有的弹性势能为EP。不计定滑轮，细绳，弹簧的质量，不计斜面，滑轮的摩擦，已知弹簧的劲度系数为k，P点到斜面底端的距离为L。现将物块A缓慢斜向上移动，直到弹簧刚恢复原长时由静止释放物块A，当物块B刚要离开地面时，物块A的速度即变为零，求：(1)当物块B刚要离开地面时，物块A的加速度；(2)在以后的运动过程中物块A的最大速度。【答案】(1) A的加速度大小为，方向沿斜面向上(2)【解析】(1)B刚要离开地面时，A的速度恰好为零，即以后B不会离开地面．当B刚要离开地面时，地面对B的支持力为零，设绳上拉力为F．  B受力平衡，F=m2g对A，由牛顿第二定律，设沿斜面向上为正方向，  m1gsinθ-F=m1a联立解得 由最初A自由静止在斜面上时，地面对B支持力不为零，推得m1gsinθ＜m2g，  即， 故A的加速度大小为，方向沿斜面向上(2)由题意，物块A将以P为平衡位置振动，当物块回到位置P时有最大速度，设为vm．从A由静止释放，到A刚好到达P点过程，由系统能量守恒得，当A自由静止在P点时，A受力平衡，m1gsinθ=kx联立解得， 15. 如图所示，在xOy平面内，y＞0空间存在方向垂直纸面向外匀强磁场，第三象限空间存在方向沿x轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)，以大小为、方向与y轴正方向夹角θ=60°的速度沿纸面从坐标为的A点进入电场中，然后从坐标为的B点垂直x轴进入磁场区域，并通过坐标为的C点，最后从x轴上的D点(图中未画出)射出磁场。求：(1)电场强度的大小E，以及粒子通过B点时的速度大小；(2)磁场的磁感应强度大小B；(3)粒子从A点运动到D点所用的时间t。【答案】(1)，  (2)  (3)【解析】【详解】(1)粒子从A到B的过程中，，，，有以上关系可得：电场强度的大小为：粒子经过B的速度大小为：(2)从B经C到D的过程中，运动轨迹如图所示，由几何关系可得：根据洛伦兹力提供向心力：由上式可得(3)从A到B的过程中，根据可得：从B经C到D的过程中，可得：从A到D的过程中：根据可得：