山东省黄岛市黄岛区致远中学2021届高三12月模拟物理试卷 PDF版含答案.pdf

1、2020 年 12 月模拟试题-物理注意：本试卷包含、两卷。第卷为选择题，所有答案必须用 2B 铅笔涂在答题卡中相应的位置。第卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。第 I 卷（选择题）一、单选题（本大题共 8 小题，共 24.0 分）1.下列说法中正确的是A.物体受到变化的合力作用时，速度大小一定改变B.物体做匀速圆周运动时，所受合力方向一定与速度方向垂直C.物体受到不垂直于速度方向的合力作用时，速度大小可能保持不变D.物体做曲线运动时，在某点加速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向2.如图甲，MN 是倾角传送带的两个端点，一个质量的物块 可看作质点，

2、以的初速度自 M 点沿传送带向下运动。物块运动过程的图象如图乙所示，取，下列说法正确的是A.物块最终从 N 点离开传送带B.物块与传送带间的动摩擦因数为C.物块在第 6s 时回到 M 点D.传送带的速度，方向沿斜面向下3.两个等量同种正电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有 A、B、C 三点，如图甲所示。一个带电荷量为C、质量为 1g 的小物块在水平面上从 C 点由静止释放，其运动的图象如图乙所示，其中 B 点处为整条图线切线斜率最大的位置 图中标出了该切线。则下列说法正确的是A.由 C 点到 A 点电势逐渐增大B.由 C 到 A 的过程中物块的电势能先变大后变小C.A、B 两点间的电势差D

3、.B 点为中垂线上电场强度最大的点，场强4.某物体做直线运动，设该物体运动的时间为 t，位移为 x，其图象如图所示，则下列说法正确的是A.物体做的是匀加速直线运动B.时，物体的速度为 abC.时间内物体的位移为D.时间内物体做匀减速直线运动，时间内物体做反向的匀加速直线运动5.纸面内有两条互成角的长直绝缘导线、，相交于 O 点，通以等大电流 I，方向如图所示。m、n 两点到 O 点距离均为 R，且位于两导线夹角的角平分线上。已知通电长直导线周围某点磁感应强度满足，其中 k 为常数，r 为点到长直导线的距离。则 m、n 两点的磁感应强度大小分别为A.，B.，C.，D.，6.2019 年诺贝尔物理

4、学奖授予了三位天文学家，以表彰他们在宇宙演化方面取得的成就。宇宙中星体之间不断发生着演变，某双星绕两者连线上的某点做匀速圆周运动，如图描述了此双星系统中体积较小 质量小 星体“吸食”另一颗体积较大 质量大 星体表面物质的景象，这个过程物质在转移。在最初演变的过程中可以认为两球心之间的距离保持不变，对于这个过程下列说法正确的是A.它们之间的引力保持不变B.它们做圆周运动的角速度不变C.体积较大星体圆周运动轨道半径不变D.体积较小星体圆周运动的线速度变大7.2019 年女排世界杯中，中国女排取得十一连胜的优异成绩，成功卫冕世界杯冠军。若某次近网处球垂直球网以大小为的水平速度飞来，运动员于球网的正上

5、方扣球后，球垂直球网水平飞出，球恰好落到对方底线。已知击球点距离地面高，击球过程中手与球接触时间，排球质量，排球场长，宽，不计空气阻力，重力加速度，下列分析正确的是A.运动员扣球后，球水平飞出的速度大小约为B.运动员扣球后，球在空中运动的时间为 1sC.运动员扣球过程中，手对排球的平均作用力大小约为D.运动员扣球过程中，对球所做的功约为 24J8.如图甲，一矩形金属线圈 abcd 垂直匀强磁场并固定于磁场中，磁场是变化的，磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系图象如图乙所示，则线圈的 ab 边所受安培力 F 随时间 t 变化的图象是图中的 规定向右为安培力 F 的正向二、多选题（本大题共 4

6、小题，共 16.0 分）9.如图所示，一圆环处于竖直平面内，圆心为 O，用两根轻质细线将一质量为 m 的小球悬挂于 O 点，细线的另一端分别固定于圆环上的 M 点和 N 点，OM 水平，OM 与 ON之间的夹角为，现让圆环绕过 O 点且与圆面垂直的轴沿顺时针缓慢转过，力加速度为 g，圆环半径为 R，两根细线不可伸长。在转动过程中，下列说法正确的是A.细线 ON 拉力逐渐增大B.细线 ON 拉力的最大值为C.细线 OM 拉力的最大值为 mg D.细线 OM 拉力先变大后变小10.如图所示，在光滑的水平地面上静止放置一质量为 3m 的半圆槽，半圆槽内壁光滑，轨道半径为 R，轨道的最低点为 C，两端

7、 A、B 与其圆心 O 处等高。现让一质量为 m 的小滑块从 A 点由静止开始释放，小滑块可视为质点，重力加速度为 g，则在此后的过程中A.半圆槽与小滑块组成的系统机械能守恒，动量不守恒B.小滑块从 A 到 B 的过程中，半圆槽运动的位移为C.小滑块运动到轨道最低点 C 时，半圆槽速度恰好为零D.小滑块运动到轨道最低点 C 时，半圆槽对水平地面的压力大于 4mg11.化工厂废水排放对环境造成的污染危害很大，为测量排污流量 Q，人们在排污管道上安装流量计，流量为单位时间内流过管道横截面的液体的体积，如图为流量计的示意图。左右两端开口的长方体绝缘管道的长、宽、高分别为 a、b、c，所在空间有垂直于

8、前后表面、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板 M、N，污水充满管道从左向右匀速流动，污水流过管道时受到的阻力大小，k是比例系数，L 为管道长度，v 为污水的流速，测得 M、N 间电势差为 U，下列说法正确的是A.电压 U 与污水中离子浓度有关B.污水的流量C.左、右两侧管口的压强差D.金属板 M 的电势高于金属板 N 的电势12.如图所示，一带电油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面 纸面 内，且关于过轨迹最低点 P 的竖直线对称，空气阻力忽略不计。下列说法正确的是A.Q 点的电势比 P 点的电势高B.油滴在 Q 点的机械能比在 P 点的机械能大C.油滴在 Q 点

9、的电势能比在 P 点的电势能小D.油滴在 Q 点的加速度比在 P 点的加速度大第 II 卷（非选择题）三、实验题（本大题共 2 小题，共 14.0 分）13.如图甲所示的实验装置可用来验证机械能守恒定律。轻杆两端固定两个大小相等但质量不等的小球 P、Q，杆的正中央有一光滑的水平转轴 O，使得杆能在竖直面内自由转动。O 点正下方有一光电门，小球球心通过轨迹最低点时，恰好通过光电门，已知重力加速度为 g。（1）用游标卡尺测得小球的直径如图乙所示，则小球的直径_cm。（2）从水平位置静止释放，当小球 P 通过最低点时，与光电门连接的数字计时器显示的挡光时间为 t，则小球 P 经过最低点时的速度_用字

10、母表示）。（3）若两小球 P、Q 球心间的距离为 L，小球 P 的质量是小球 Q 质量的 k 倍，当满足_用 L、d、t、g 表示时，就表明验证了机械能守恒定律。14.某一小型电风扇额定电压为，额定功率为，某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的电流与其两端电压的关系。实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选A.电源电动势为B.电压表量程为，内阻约为C.电流表量程为，内阻约为D.电流表量程 3A，内阻约；E.滑动变阻器最大阻值，额定电流F.滑动变阻器最大阻值，额定电流（1）为了便于调节，减小读数误差和系统误差，实验中所用电流表应选用_，滑动变阻器应选用_ 填所选仪器前的字母序号。（2）请你为该小组

11、设计实验电路，并把电路图画在甲图中的虚线框内 小电风扇的电路符号在图甲中已画出。（3）操作过程中发现，电压表读数大于时电风扇才开始转动。该小组测绘出的小电风扇的电流与其两端电压的关系曲线如图乙所示，由此可以判定，小电风扇的电阻为_。（4）若用电动势为 3V，内阻为的电源对该小风扇供电，电路如图丙所示，则小风扇工作时的发热功率为_W，机械功率为_W。四、计算题（本大题共 4 小题，共 46.0 分）15.图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，粗糙轨道 ABC 在同一竖直平面内，点 A 距水面的高度为 H，点 C 距水面的高度为，BC 部分可视为半径为的圆弧。一质量为 m 的游客 视为质点 从轨道 A

12、 点由静止滑下，到 C 点时沿水平方向滑离轨道，最终落在水面上的 D 点。若游客在 C 点时对轨道的压力大小为 3mg，不计空气阻力，重力加速度为 g，求：（1）运动过程中，游客克服摩擦力所做的功；（2）游客刚入水时的速度与水平方向夹角的正切值及重力的瞬时功率。16.如图所示，两平行金属板 E、F 之间电压为 U，两足够长的平行边界 MN、PQ 区域内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为一质量为 m、带电荷量为的粒子 不计重力，由 E 板中央处静止释放，经 F 板上的小孔射出后，垂直进入磁场，且进入磁场时与边界 MN 成角，最终粒子从边界 MN 离开磁场求：(1)粒子在磁场中做圆周运动的半

13、径 r；(2)两边界 MN、PQ 的最小距离 d；(3)粒子在磁场中运动的时间 t17.如图，长度的水平桌面左右两端各静置大小相同的小球 a、b，在桌面右下方适当位置放置倾角的斜面，小球 b 的质量为。小球 a 在恒定水平推力 F 作用下以的加速度向右运动，在小球 a 即将要与小球 b 碰撞时撤去推力 F；两小球碰撞后，小球 a 的动能减少为原来的四分之一，且刚好能返回到桌面左端；小球 b 落到斜面上的点，与斜面碰撞后水平向右飞出，然后落到斜面上的点。已知小球与斜面碰撞前后速度与斜面的夹角相等，两球均可视为质点，两小球间碰撞以及小球 b 与斜面间的碰撞均为完全弹性碰撞，且碰撞时间极短，重力加速

14、度，求：(1)两小球碰撞后，小球 a 的速度大小；(2)推力 F 的大小；(3)小球 b 在斜面上的两个落点、间的距离。18.如图甲，半径为 R 的圆形区域内 包括圆边界 有方向垂直纸面的匀强磁场，圆形区域右侧放置两块水平正对的金属板 a 和 b，两金属板的中心线与圆形区域的圆心 O在同一水平线上。在圆上 P 点有一电子源，P 点位于 O 点正下方，电子源在纸面内向圆形区域各个方向均匀发射速率均为的电子；其中沿 PO 方向射入磁场的电子在时刻沿两板中心线射入两板间，同时在两板间加上如图乙所示的交变电压，电子最后恰好从 a 板的右边缘平行极板射出。金属板板长和板间距都等于 2R，电子的质量为 m

15、、电荷量为 e，忽略电子的重力和相互间的作用力。(1)求匀强磁场的磁感应强度大小；(2)求交变电压大小应满足的关系；(3)若在两板间改加上的恒定电压，电子源发射一定数量的电子后停止发射，求打在下极板板长中点两侧的电子数之比。第 1页，共 4页2020 年 12 月模拟试题答案-物理一、单选题（本大题共 8 小题，共 24.0 分）1.B2.C3.D4.D5.D6.B7.A8.A二、多选题（本大题共 4 小题，共 16.0 分）9.BD10.ABD11.BD12.BC三、实验题（本大题共 2 小题，共 14.0 分）13.1鴰14.CF鴰44四、计算题（本大题共 4 小题，共 46.0 分）15

16、.解：1游客在 C 点时，由重力和轨道支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：据题可得：解得游客到达 C 点的速度为：对游客从 A 到 C 由动能定理得：1解得游客克服摩擦力所做的功为：14对游客从 C 到 D 由运动学公式得：设游客入水时的速度方向与水平方向成角，则 解得：重力的瞬时功率 解得：答：1运动过程中，游客克服摩擦力所做的功为14；游客刚入水时的速度与水平方向夹角的正切值为 ，重力的瞬时功率为。第 页，共 4页16.解：1设粒子离开电场时的速度为 v，由动能定理有：1解得：粒子离开电场后，垂直进入磁场，由洛仑兹力提供向心力有：联立解得：1 当粒子在磁场中的轨迹恰好也 PQ 相切时

17、，两边界 MN、PQ 的距离最小，所以最终粒子从边界 MN 离开磁场，需满足：联立解得：两边界 MN、PQ 的最小距离 d 为 粒子在磁场中做圆周运动的周期 联立解得：粒子在磁场中运动的时间 4 4答：1粒子在磁场中做圆周运动的半径 r 是1；两边界 MN、PQ 的最小距离 d 是 ；粒子在磁场中运动的时间 t 是4第 页，共 4页17.解：1小球 a 向右做匀加速直线运动，由运动学公式得：，两小球碰撞后，小球 a 的动能减少为原来的四分之一，即：1 1141，代入数据解得，碰撞后小球 a 的速度：1；碰撞后 a 向左运动过程，由动能定理得：11，小球 a 向右运动过程，由牛顿第二定律得：，代

18、入数据解得：鴰；、b 两球发生弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：1，由机械能守恒定律得：1 111，代入数据解得：，设小球 b 到达斜面上的1时速度大小为，1、间的距离为 s，由1到的运动时间为 t，小球 b 与斜面间的碰撞为完全弹性碰撞，则小球 b 与斜面碰撞后的速度大小扔为，则：，由平抛运动规律得：水平方向：，竖直方向：1代入数据解得：4；答：1两小球碰撞后，小球 a 的速度大小为；推力 F 的大小为 鴰；小球 b 在斜面上的两个落点1、间的距离为 4。第 4页，共 4页18.解：1设匀强磁场的磁感应强度为 B，电子在磁场中做圆周运动的半径为 r

19、，则由几何关系可知：洛伦兹力提供向心力：解得：设电子在板间运动时间为 t，则12，在竖直方向上牛顿第二定律：1联立解得：12，水平向左射出的电子沿圆边界从上极板 a 的左边缘平行板射入板间，设电子在板间运动时间为1，偏转距离为1，则水平方向：1竖直反向：111联立解得：1，所以从电子源 P 射出的电子全部都能达到下极板 b 上。设从电子源 P 射出的速度方向与水平方向夹角为的电子刚好达到下极板正中央，电子在电场中偏转距离为，运动时间为，电子运动轨迹如图，由几何关系得：在极板间竖直方向：1水平方向：所以打在下极板板长中点两侧的电子数之比：11联立解得：11答：1匀强磁场的磁感应强度大小为；交变电压大小应满足的关系为12，；打在下极板板长中点两侧的电子数之比为1。