2021年辽宁省大连市前程高级中学高三物理模拟试题含解析

2021年辽宁省大连市前程高级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.如图用一根长为L的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向成30°角且绷紧，小球A处于静止，对小球施加的最小的力等于

A．

B．

C．

D．参考答案：C2.如图所示，是A、B两质点从同一地点运动的x﹣t图象，则下列说法错误的是（）A．A质点以20m/s的速度匀速运动B．B质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动C．B质点最初4s做加速运动，后4秒做减速运动D．A、B两质点在4s末相遇参考答案：C【考点】匀变速直线运动的图像．【分析】图中是位移图象，其斜率等于物体的速度，根据数学知识求出速度．由斜率的正负判断质点的运动方向．【解答】解：A、由图象可知图中A质点做匀速运动，v=，故A正确；B、B图象是曲线，斜率表示速度，前4s速度为正，且越来越小，后4s速度为负且速度越来越大，故B正确，C错误；D、位移时间图象的交点表示两者相遇，故D正确．本题选错误的故选C3.2011年11月9日，中国首个火星探测器“萤火一号”搭载俄罗斯“福布斯-土壤”探测器发射升空，遗憾的是，探测器进入地球轨道后没能按计划实施变轨，明年1月份探测器可能坠落地球。原计划“福布斯-土壤”探测器是从火星的卫星“火卫一”上采集土壤样本后返回地球。火卫一位于火星赤道正上方，轨道半径9450km，周期2.75×104s。若其轨道视为圆轨道，引力常量为G，由以上信息可以确定（

）A．火卫一的质量

B．火星的质量C．火卫一的绕行速度D．火卫一的向心加速度参考答案：．BCD解析：万有引力定律和牛顿第二定律得，，“火卫一”的轨道半径r和运行周期T均为已知量，故火星的质量可以确定，B选项正确；再由可知，火卫一的绕行速度v可以确定，C选项正确；由可知，火卫一的向心加速度可以确定，D选项正确；由于各等式两边均有火卫一的质量m，故火卫一的质量不能确定。4.（单选）如图所示，在一辆上表面光滑的小车上，有质量分别为m1、m2的两个小球(m1＞m2)随车一起匀速运动，当车突然停止时，如不考虑其他阻力，设车足够长，则两个小球()A．一定相碰

B．一定不相碰

C．不一定相碰D．难以确定是否相碰，因为不知小车的运动方向参考答案：B5.（单选）如图甲所示，某均匀介质中各质点的平衡位置在同一条直线上，相邻两点间距离为d。质点1开始振动时速度方向竖直向上，振动由此开始向右传播。经过时间t，前13个质点第一次形成如图乙所示的波形．关于该波的周期与波长说法正确的为A． B． C． D．参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，两条平行金属导轨ab、cd置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，两导轨间的距离l=0.6m，导轨间连有电阻R。金属杆MN垂直置于导轨上，且与轨道接触良好，现使金属杆MN沿两条导轨向右匀速运动，产生的感应电动势为3V。由此可知，金属杆MN滑动的速度大小为 m/s；通过电阻R的电流方向为

（填“aRc”或“cRa”）。参考答案：7.一个质量为M=3kg的木板与一个轻弹簧相连，在木板的上方有一质量m为2kg的物块，若在物块上施加一竖直向下的外力F，此时木板和物块一起处于静止状态，如图所示。突然撤去外力，木板和物块一起向上运动0.2m时，物块恰好与木板分离，此时木板的速度为4m/s，则物块和木板分离时弹簧的弹力为________N，木板和物块一起向上运动，直至分离的过程中，弹簧弹力做的功为________J。参考答案：０

N；

５０

J。8.如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘接在一起，且摆动平面不变。已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h，偏角θ较小，摆动的周期为T，a球质量是b球质量的4倍，碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半。则碰撞后，摆动的周期为________T，摆球的最高点与最低点的高度差为_______h。参考答案：1

0.16

9.如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其中L1为原线圈，L2为副线圈。（1）在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路。（2）在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清_______的绕制方向（选填“L1”、“L2”或“L1和L2”）。闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑动头P处于_______端（选填“左”或“右”）。参考答案：（1）（2）___L1和L2；_（3）___右_____端10.一个晴朗的天气，小明觉得湖水中鱼儿戏水时吐出小气泡的情景很美，于是画了一幅鱼儿戏水的图画（如图所示）。但旁边的同学认为他的画有不符合物理规律之处，请根据你所掌握的物理知识正确画出草图，并指出这样画的物理依据。①（2分）请在答题纸上画上你认为正确的草图②（3分）依据

③（2分）如果认为小气泡在水中缓慢上升，则小气泡中的气体对外做的功

（填“大于”、“等于或“小于”）气体吸收的热量。参考答案：①②因上层水温较高和压强较小，故小气泡在上升过程中气泡内压强减小，温度升高，体积增大。③“小于”11.（6分）如图所示，在光滑的水平面上，有一个弹簧振子，在振动过程中当弹簧压缩到最短时，突然加上一个沿水平向右的恒力，此后振子的振幅将

(填“变大”、“变小”、“不变”)参考答案：

变大12.（选修3－4）（6分）如图复合色光经过半圆型玻璃砖后分成ab两束光，比较ab两束光在玻璃砖中的传播速度Va

Vb，入射光线由AO转到BO，出射光线中__________最先消失，若在该光消失时测得AO与BO间的夹角为α，则玻璃对该光的折射率为

。

参考答案：

答案：＜

a

1/sinα（各2分）13.如图所示，质点O从t=0时刻开始作简谐振动，振动频率为10Hz。图中Ox代表一弹性绳，OA=7m，AB=BC=5m。已知形成的绳波在绳上的传播速度为10m/s，则在第2s内A比B多振动_____次，B比C多振动_____次。参考答案：

２

次；

５

次。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）图为一简谐波在t=0时，对的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=4sin5xl，求该波的速度，并指出t=0.3s时的波形图(至少画出一个波长)

参考答案：解析：由简谐运动的表达式可知，t=0时刻指点P向上运动，故波沿x轴正方向传播。由波形图读出波长，；由波速公式，联立以上两式代入数据可得。t=0.3s时的波形图如图所示。

15.（4分）现用“与”门、“或”门和“非”门构成如图所示电路，请将右侧的相关真值表补充完整。(填入答卷纸上的表格)参考答案：

答案：

ABY001010100111

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图a所示的电路中，滑动变阻器总电阻R=20Ω，定值电阻R0=5Ω。由一个电源电动势6V、内阻可在1~20Ω之间调节的特殊电源供电。（1）图b所示的电路实物图中缺了一根导线，请将此导线补画在图上（白色小圈为滑动变阻器的接线柱）。（2）将电源内阻调为r1=1Ω，滑片P从上端A移动到下端B的过程中，流过PB段的电流如何变化（不需要说明理由）？为了保证使用过程中的安全，理论上滑动变阻器的线圈额定电流不小于多少？（3）若将滑片P固定在滑动变阻器正中间，调节内阻，求电源的最大输出功率。某同学认为，内阻调节到与此时的外电阻相同时，电源有最大输出功率。该同学的想法是否正确？若正确，按该同学的思路求出结果；若不正确，说明理由并求出正确结果。参考答案：(1)如图…………2分（2）滑片P从上端A移动到下端B的过程中，流过PB段的电流不断增加。…………2分当P接近B点时，流过PB段电流最大此时PB段电阻接近零，流过的电流I=E/（R0+r）=6/(5+1)=1A…………2分(3)不正确………1分由于滑片P固定在滑动变阻器正中间，则滑动变阻器两部分并联后电阻为5Ω………1分…………2分可见：当r最小时，电源的输出功率有最大值W…………2分17.如图所示，相互平行的长直金属导轨MN、PQ位于同一水平面上，导轨间距离为d=1m，处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=0.5T，导轨上与导轨垂直放置质量均为m=0.5kg、电阻均为R=0.8Ω相互平行的导体棒a、b，导体棒与导轨间动摩擦因数均为μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，不计导轨及接触处的电阻，认为最大静摩擦等于滑动摩擦力。如果从t-0开始对导体棒a施加平行于导轨的外力F，使a做加速度为a0=3.2m/s2的匀加速运动，导体棒a、b之间距离最够大，a运动中始终未到b处。（1）求当导体棒a速度多大时，导体棒b会开始运动（2）在导体棒b开始运动之前，请推导外力F与时间t之间的关系式（3）若在导体棒b刚要开始运动时撤去外力F，此后导体棒b产生的焦耳热为Q=0.12J,求撤去F后，导体棒a运动的最大距离参考答案：见解析（1）导体棒b刚开始运动时，电路的电流为I

则

F安=μmg

………①

F安=BId

………②

………③

………④解得m/s

………⑤（2）对导体棒a，有

………⑥

………⑦

………⑧

………⑨联立解得

F=0.5t+2.6N…⑩（3）设撤去F后，导体棒a运动的最大距离为s，根据能量守恒有

………

解得S=10m

………18.研究表明，一般人的刹车反应时间（即图甲中“反应过程”所用时间）t0=0.4s，但饮酒会导致反应时间延长，在某次试验中，一质量为50kg的志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L＝39m。减速过程中汽车位移x与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动。取重力加速度的大小g=10m/s2。求：

（1）减速过程汽车加速度的大小及所用时间；

（2）饮酒使志愿者比一般人正常时迟缓的时间；

（3）从发现情况到汽车停止的过程，汽车对志愿者所做的功。参考答案：（1）2.5s