2021年山东省菏泽市博文中学高三物理模拟试题含解析

1、2021年山东省菏泽市博文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. （多选题）一球形行星对其周围物体的万有引力使物体产生的加速度用a表示，物体到球形行星表面的距离用h表示，a随h变化的图象如图所示，图中a1、h1、a2、h2及万有引力常量G均为己知根据以上数据可以计算出（）A该行星的半径B该行星的质量C该行星的自转周期D该行星同步卫星离行星表面的高度参考答案：AB【考点】万有引力定律及其应用【分析】将两组数据代入万有引力定律的方程，然后分析即可【解答】解：A、球形行星对其周围质量为m的物体的万有引力：所以：，联立可得：R=故A正

2、确；B、将R=代入加速度的表达式即可求出该行星的质量故B正确；C、由题目以及相关的公式的物理量都与该行星转动的自转周期无关，所以不能求出该行星的自转周期故C错误；D、由于不能求出该行星的自转周期，所以也不能求出该行星同步卫星离行星表面的高度故D错误故选：AB2. 如图所示，倾角=30的斜面上，用弹簧系住一重为20N的物块，物块保持静止已知物块与斜面间的最大静摩擦力f=12N，那么该弹簧的弹力不可能是（）A2NB10NC20ND24N参考答案：D【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力【专题】定性思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题【分析】将重力按照作用效果分解为平行斜面的下滑分力和

3、垂直斜面的垂直分力，当最大静摩擦力平行斜面向下和平行斜面向上时，分别求解出对应的弹簧弹力，得到弹簧弹力的作用范围【解答】解：将重力按照作用效果分解：平行斜面的下滑分力为mgsin30=10N，垂直斜面的垂直分力为mgcos30=10N；当最大静摩擦力平行斜面向下时，物体与斜面间的最大静摩擦力为12N，弹簧弹力为拉力，等于22N；当最大静摩擦力平行斜面向上时，物体与斜面间的最大静摩擦力为12N，弹簧弹力为推力，等于2N；故弹簧弹力可以是不大于2N推力或者不大于22N的拉力，也可以没有弹力；本题选不正确的故选：D3. 一物块沿斜面直线滑行，初速度方向沿斜面向上，其v t 图象如图所示，取g=10m

4、/s2。则 A物块下滑的加速度大小为8m/s2 B物块下滑的加速度大小为2m/s2 C物块向上滑行的最大距离为2m D斜面的倾斜角为30参考答案：BD 物块向上滑行时做匀加速直线运动，根据平均速度公式，有x1= ?0.5=1m，即物块向上滑行的最大距离为1m物体上滑时受到重力、支持力和摩擦力，此时的加速度为a1= =-8m/s2根据牛顿第二定律，有-mgsin-f=ma1物体下滑时受到重力、支持力和摩擦力，此时的加速度为a2= =-2m/s2根据牛顿第二定律，有-mgsin+f=ma2解得=30即斜面的倾角为30只有选项BD正确。4. 在某星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，若忽略其它力的影

5、响，设物体只受该星球引力作用，该物体上升的最大高度为h，已知该星球的直径为d，万有引力恒量为G，则可推算出这个星球的质量为（ ）A. B. C. D. 参考答案：B5. 如图所示，放在水平地面上的物体M上叠放着物体m(mM)，m与M之间用一原长为L，劲度系数为k的轻弹簧连结起来，M与地面和m与M之间的动摩擦因数均为，现用一水平力向右推m，当m与M一起匀速运动时弹簧的长度是 A B C D 参考答案： 答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. （4分）质子和粒子从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，则这两粒子的动能之比k1：k2= ，周期之比T1：T

6、2= 参考答案：答案：1：2，1：27. 如图甲所示是一平面上晶体物质微粒的排列情况，图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，由此得出晶体具有 的性质。如图乙所示，液体表面层分子比较稀疏，分子间距离大于分子平衡距离r0，因此表面层分子间作用表现为 。参考答案： 各向异性 ； 引力 8. 一质量m1 kg的物体在水平恒力F作用下水平运动，1 s末撤去恒力F，其vt图象如图所示，则恒力F的大小是 N，物体所受阻力Ff的大小是 N参考答案：9 N，3 N9. 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005 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

7、，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：10. 如图12所示，质量为的物体放在倾角为的斜面上，在水平恒定的推力F的作用下，物体沿斜面匀速向上运动，则物体与斜面之间的动摩擦因数为。参考答案：11. 如图所示，物体A、B间用轻质弹簧相连，已知mA=3mB，且物体与地面间的动摩擦因数为。在水平外力作用下，A和B一起沿水平面向右匀速运动，当撤去外力的瞬间，物体A、B的加速度分别为aA= ，aB= 。参考答案：12. 如图所示，为水中两个振动情况完全相同的波源所形成的图样，这是水面波的_现

8、象；图是不同频率的水面波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是_图。 参考答案：答案：干涉 C 13. 如图所示的电路中，纯电阻用电器Q的额定电压为U，额定功率为P。由于给用电器输电的导线太长，造成用电器工作不正常。现用理想电压表接在电路中图示的位置，并断开电键S，此时电压表读数为U，闭合电键S，其示数为。则闭合电键后用电器Q的实际功率为_，输电线的电阻为_。参考答案： ， 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 23 (9分) 有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为60cm，电阻大约为6。横截面如图a所示。用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图b所

9、示，金属管线的外径为_mm；现有如下器材A电流表（量程0.6A，内阻约0.1)B电流表（量程3A，内阻约0.03)C电压表（量程3V，内阻约3k)D滑动变阻器（1750，0.3 A)E滑动变阻器（15，3A)F蓄电池（6V，内阻很小)G开关一个，带夹子的导线若干要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。（只填代号字母）。请将图c所示的实际测量电路补充完整。已知金属管线样品材料的电阻率为r，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是 。计算中空部分截面积的表达式为S=

10、 。参考答案： 1.1250.001 mm；（2分） A、E （2分）如图（2分） 管线长度L（1分） S= 。15. 硅光电池是一种可将光能转换为电能的元件某同学利用图（a）所示电路探究某硅光电池的路端电压U与电流I的关系图中R0=2，电压表、电流表均视为理想电表（b）（1）用“笔线”代替导线，将图（b）中的电路补充完整（2）实验一：用一定强度的光照射硅光电池，闭合电键S，调节可调电阻的阻值，通过测量得到该电池的UI曲线a，见图（c）由此可知此时该电池的电动势为2.90V；若调节可调电阻的阻值，使电流小于200mA，则此时电源内阻为4.0（3）实验二：减小实验一中光照的强度，重复实验，测得U

11、I曲线b，见图（c）当可调电阻R的阻值调到某值时，若该电路在实验一中的路端电压为1.5V，则在实验二中变阻器R消耗的功率为27mW（计算结果保留两位有效数字）参考答案：考点：描绘小电珠的伏安特性曲线专题：实验题；恒定电流专题分析：根据原理图可以画出实物图，注意正负极不要连反了电源的UI图象的斜率表示其内阻，根据斜率的变化可以知道内阻的变化情况，图象与纵轴交点表示电动势，与横轴交点表示短路电流由图象b找到路端电压为1.5V的电路电流，由欧姆定律及串联电路特点求出可调电阻阻值，然后由P=I2R求出可调电阻消耗的电功率解答：解：（1）分析图甲所示实验原理图，根据原理图连接实物电路图，如图所示（2）在

12、硅光电池的UI图象，当I=0，U=E，图线斜率的绝对值表示内阻由图线a可知E=2.90V，当电流小于200mA的情况下，此电池的内阻r=4.0（3）实验一中的路端电压为U1=1.5V时电路中电流为I1=0.25mA，连接a中点（0.25mA、1.5V）和坐标原点，此直线为此时对应滑动变阻器阻值的外电路电阻（定值电阻）的UI图，和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流，如右图，电流和电压分别为I=80mA、U=0.5V，则变阻器R消耗的功率为P=（UIR0）I=27 mW故答案为：（1）如图（2）2.9；4.0（3）27 mW点评：本题为探究性实验，难点在第三问中，要注意通过读题找出两次实验

13、中的关系，从而找出正确的方法；注意由于不符合线性关系，不能用欧姆定律求解四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图甲所示，以两虚线M、N为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场，M、N间电压UMN的变化图象如图乙所示，电压的最大值为U0、周期为T0；M、N两侧为相同的匀强磁场区域、，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B。t0时，将一带正电的粒子从边界线M上的A处由静止释放，经电场加速后进入磁场，粒子在磁场中做圆周运动的周期也为T0。两虚线M、N间宽度很小，粒子在其间的运动时间不计，也不考虑粒子所受的重力 （1）求该粒子的比荷；（2）求粒子第1次和第2次从右向左经边界线N离开磁场区域

14、时两位置间的距离d；（3）若粒子的质量增加，电荷量不变，t0时，将其在A处由静止释放，求t2T0时粒子的速度。参考答案： (1)粒子进入磁场后：由及得：显然：周期与半径、速率无关；据题意解得，得(2)由于不计粒子穿越MN间的时间，则可认为t=0时刻出发的粒子穿越MN的过程中电压始终为U0，时刻第1次自右向左穿过边界线N时再加速一次进入磁场区域时的速度为v1，即区域匀速圆周运动一周时间T0共被加速2次，有，得第2次自右向左到达边界线N（没到M）时被加速3次，速度设为v2，有，得如右图所示，第1、2两次到达边界N的位置距离为d解得：(3)粒子的质量增加，则因为则粒子匀速圆周运动的周期变为匀速圆周运

15、动的周期增加每半个周期为，增加从t0开始到t2T0为止的时间内，根据加速电压图像可知粒子共加速了4次，且加速电压分别为由动能定理得得17. 如图,A、B两物体相距S=7米,A正以V1=4米/秒的速度向右做匀速直线运动,而物体B此时速度V2=10米/秒,方向向右,做匀减速直线运动(不能返回),加速度大小a=2米/秒2,从图示位置开始计时,经多少时间A追上B.参考答案：设B经时间t速度减为0v2at0 t5s此时xAv1t20mxBv2tat225m所以此时没追上，AB相距5m，设A走5m所用的时间为t/v1 t/xBxAS t/3.0sA追上B所用时间t总tt/8.0s18. （10分）如图（甲）所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l0.20m，电阻R1.0W；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置