2021年辽宁省大连市铁路职工子弟中学高三物理模拟试题含解析

2021年辽宁省大连市铁路职工子弟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.图l为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图。图中A为小车，B为砝码及砝码盘，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A的质量为砝码及砝码盘B的质量为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．本实验应远小于D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作图象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图象，可能是第34题图2中的___________（选填“甲”、“乙”、“丙”）③第34题图3为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度大小__________m/s2。（结果保留二位有效数字）

参考答案：①CD（2分，漏选得1分）

②丙（2分）

③0.50（2分）2.沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则0.025s时（

）质点M对平衡位置的位移一定为负值质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反参考答案：CD3.（多选）作匀速圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍后仍作匀速圆周运动，则A．根据公式v=可知，卫星运动的线速度将减小到原来的B．根据公式可知，卫星所需的向心力将减小到原来的C．根据公式可知，卫星的向心加速度将增大到原来的2倍D．根据公式可知，地球提供的向心力将减小到原来的参考答案：AD4.三个共点力的大小分别为8N、7N、6N则它们的合力的最大值和最小值分别为

A．21N、5N

B．21N、4N

C．21N、11N

D．21N、0N参考答案：D5.如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光．由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是(

)A.R1断路

B.R2断路C.R3短路

D.R4短路参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.利用光的现象或原理填空A．照相机镜头镀的一层膜是利用了光的________原理B．海市蜃楼是光的________现象 C．光纤通信是利用了光的________原理D．人们眯起眼看灯丝时会看到彩色条纹，这是光的________现象参考答案：A.干涉B．折射C．全反射D．衍射7.场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B，它们的质量分别为m１、m２，电量分别为、．A、B两球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和Ｂ组成的系统动量守恒应满足的关系式为．参考答案：由题意，小球A和B组成的系统动量守恒，必定满足动量守恒的条件：系统的所受合外力为零；两球受到重力与电场力，则知电场力与重力平衡，则得：。8.在空中某固定点，悬挂一根均匀绳子，然后让其做自由落体运动。若此绳经过悬点正下方H=20m处某点A共用时间1s(从绳下端抵达A至上端离开A)，则该绳全长为

m。参考答案：159.如图所示，是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则振动的周期为

s，x=1.0m处质点的振动方向沿

(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)，x=2.0m处的质点在0—1.5s内通过的路程为

cm．参考答案：10.如图，质量为20kg的物体，在水平面上向右运动，物体与水平面接触处的摩擦系数是0．2与此同时物体还受到一个水平向左大小为5N的推力作用，则物体的加速度是

；方向

参考答案：11.（4分）如图是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图。使用时，用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上。撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，该过程中撑竿对涂料滚的推力将

，涂料滚对墙壁的压力将

。（填：“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：答案：减小、减小12.如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量．物体受力的关系．小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子．沙桶的总质量（包括桶以及桶内沙子质量）记为m，小车的总质量（包括车．盒子及盒内沙子质量）记为M．（木板上表面光滑）

（1）验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a－F图象，图象是一条过原点的直线．

①a－F图象斜率的物理意义是______________．

②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？

答：________．（填“合理”或“不合理”）

③本次实验中，是否应该满足Mm这样的条件？

答：________（填“是”或“否”）；

（2）验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系．本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变．用图象法处理数据时，以加速度a为纵横，应该以______倒数为横轴．参考答案：（1）①②合理③否（2）M＋m13.（4分）某电源与电阻R组成闭合电路，如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线，则电源的内阻为

W；若用两个相同电阻R并联后接入，则两图线交点P的坐标变为_________________。参考答案：1；(1.5,1.5)三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，水平传送带两轮心O1O2相距L1=6.25m，以大小为v0=6m/s不变的速率顺时针运动，传送带上表面与地面相距h=1.25m．现将一质量为m=2kg的小铁块轻轻放在O1的正上方，已知小铁块与传送带间动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一个物理量的数值可以使L2变大．参考答案：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．解：（1）小铁块轻放在传送带上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，当小铁块的速度达到6m/s时，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，说明小铁块一直做加速运动设达到O2上方的速度为v，则v==5m/s小铁块离开传送带后做平抛运动根据h=gt2得下落时间：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2变大，应使v变大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大对a没有影响，也就对v和L2没有影响因此，只增加L1、m、v0中的L1的数值可以使L2变大．答：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．15.如图，光滑绝缘底座上固定两竖直放置、带等量异种电荷的金属板a、b，间距略大于L，板间电场强度大小为E，方向由a指向b，整个装置质量为m。现在绝绿底座上施加大小等于qE的水平外力，运动一段距离L后，在靠近b板处放置一个无初速度的带正电滑块，电荷量为q，质量为m，不计一切摩擦及滑块的大小，则(1)试通过计算分析滑块能否与a板相撞(2)若滑块与a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做了多少功?参考答案：（1）恰好不发生碰撞（2）【详解】(1)刚释放小滑块时，设底座及其装置的速度为v由动能定理：放上小滑块后，底座及装置做匀速直线运动，小滑块向右做匀加速直线运动当两者速度相等时，小滑块位移绝缘底座的位移故小滑块刚好相对绝缘底座向后运动的位移，刚好不相碰(2)整个过程绝缘底座位移为3L则答：(1)通过计算分析可各滑块刚好与a板不相撞；(2)滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做功为3qEL。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一种氢气燃料的汽车，质量为m=2.0×103kg，发动机的额定功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍．若汽车从静止开始匀加速运动，加速度的大小为a=1.0m/s2。达到额定功率后，汽车保持功率不变又加速行驶800m，此时获得最大速度，然后匀速行驶。取g=10m/s2，试求：（1）汽车的最大行驶速度？（2）汽车匀加速运动阶段结束时的速度？（3）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间？参考答案：17.(1)为应对月球表面夜晚的-150℃以下的低温,“嫦娥三号”采用了放射性同位素热源(RHU)。放射性同位素热源一般利用半衰期较长的同位素,比如钚238(半衰期约为90年),放射性同位素发射高能量的α射线,在热电元件中将热量转化成电流。一种得到钚238的核反应为UH→X+n;XPu+e,由反应式可知,新核X的中子数为,y=;10g钚238经过180年大约还剩下g。(2)如图所示,粗糙水平面与半径为R=9.8m的光滑1/4圆弧轨道平滑连接,质量为m的小滑块A在水平恒力F=1.5mg的作用下从水平面左侧某点向右运动,力F作用t1=2s后撤去,小滑块A继续运动t2=2s后与静止在圆弧轨道底端的另一小滑块B发生弹性碰撞,碰后小滑块B能沿圆弧轨道上升的最大高度为h=R/8。已知小滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g=9.8m/s2。①求小滑块A与小滑块B碰撞前瞬间的速度v0;②求小滑块B的质量M。参考答案：(1)14522.5本题主要考查核反应中的质量数、电荷数守恒和半衰期,意在考查考生对核反应规律的了解。由XPue可知新核的电荷数为93,质子数为93,质量数为238,则中子数为145,由UH→X+n,可知y=2;由半衰期的概念知还剩下大约2.5g钚238。(2)本题主要考查动量定理和动量守恒定律,意在考查考生运用动量和能量的有关规律解决运动和碰撞问题的能力。①由动量定理有Ft1-μmg(t1+t2)=mv0-0得v0=9.8m/s②设碰撞后A、B速度分别为v1、v2,由机械能守恒定律有Mgh=M得v2=4.9m/s对于弹性碰撞过程,由能量守恒定律有m=m+M由动量守恒定律有mv0=mv1+Mv2得M=3m无18.如图所示，足够长的倾角θ=37°的斜面与水平地面在P点平滑连接，通过轻绳连接的A、B两物体静置于水平地面上，质量分别为m1=2kg，m2=4kg，此时轻绳处于水平且无拉力，物体A与接触面之间的动摩擦因数均为μ1=0.5，物体B与接触面之间的动摩擦因数均为μ2=0.75，对物体B施加水平恒力F=76N，使两物体一起向右加速运动，经过时间t=2s物体B到达斜面底端P点，此时撤去恒力F，若两物体均可视为质点，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．（1）两物体加速时轻绳上的张力T；（2）物体A进入斜面后，两物体恰好不相撞，求轻绳的长度L．参考答案：解：（1）两物体加速时对整体研究有：F﹣μ1m1g﹣μ2m2g=（m1+m2）a对A物体有：T﹣μ1m1g=m1a两式联立可得：T=22N，a=6m/s2（2）物体B到达斜面底端的速度为：v=at=12m/s物体B到到斜面后，做减速运动，根据牛顿第二定律可知：物体B在斜面上上滑的位移为：设AB间的绳长为L，则A在水平面上的加速度为：，到达斜面底端的速度为v′，则有：v′2﹣v2=2a′LA在斜面