山东省泰安市宁阳县东疏中学2021年高三物理模拟试题含解析

山东省泰安市宁阳县东疏中学2021年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.以下说法正确的是A．人匀速走路时，地对脚的力大于脚蹬地的力，所以人才能往前走B．短跑运动员加速跑时，地对脚的力大于脚蹬地的力，所以运动员才能加速前进C．跳高运动员起跳瞬间，运动员对地面的压力大于其自身的重力

D．在加速下降的电梯中处于失重状态的物体对电梯地板的压力小于地板对它的支持力参考答案：C2.（单选）如右图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁．若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，小车后来受力个数为

()A．3

B．4

C．5

D．6参考答案：B3.（多选）如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板（位置A）上，随跳板一起向下运动到达最低点（位置B）。运动员从开始与跳板接触到运动至最低点过程中，下列说法正确的是 A．运动员到达最低点时所受合力为零 B．在这过程中，跳板的弹性势能一直在增加 C．在这过程中，运动员的重力的功率先增大后减小 D．在这过程中，运动员所受重力对他做的功等于跳板的作用力

对他做的功参考答案：BC4.（多选）如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动无滑动．甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲∶r乙＝3∶1，两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同，m1距O点为2r，m2距O′点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时（）A．滑动前m1与m2的角速度之比ω1∶ω2＝1∶3B．滑动前m1与m2的向心加速度之比a1∶a2＝2∶9C．随转速慢慢增加，m1先开始滑动D．随转速慢慢增加，m2先开始滑动参考答案：ABD5.（单选）一列机械波在某时刻的波形如图所示，已知波沿x轴正方向传播，波速是12m/s，则（）A．这列波的波长是10cmB．这列波的周期是8sC．x=6cm处质点的振幅为0D．x=5cm处质点向y轴的负方向运动参考答案：解：A、根据波的图象知，波长是8cm，故A错误．B、由v=得T==s=15s，故B错误．C、这列波的振幅为5cm，各个点振幅都是5cm，故C错误．D、因为波向x轴正方向传播，根据上下坡法知，x=5cm质点向y轴的负方向振动．故D正确．故选：D．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图8所示，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为1.0×104V／m，A、B两板相距1cm，C点与A相距0.4cm，若B接地，则A、C间电势差UAC＝____,将带电量为－1.0×10-12C的点电荷置于C点，其电势能为____．参考答案：7.（4分）如图所示，在平静的水面下有一点光源s，点光源到水面的距离为H，水对该光源发出的单色光的折射率为n。①在水面上方可以看到一圆形的透光面，该圆的半径为

。②该单色光在真空中的波长为，该光在水中的波长为

。参考答案：①

(2分)

②

(2分)8.如图（a）所示，阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与一个阻值为2R的电阻连接成闭合电路。线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面的匀强磁场（向里为正），磁感应强度B随时间t变化的关系如图（b）所示，图中B1、t1为已知量。导线电阻不计，则t1时刻经过电阻的电流方向为_________（选填“a→b”或“b→a”），电流的大小为___________。参考答案：b→a，

9.在接近收费口的道路上安装了若干条突起于路面且与行驶方向垂直的减速带，减速带间距为10m，当车辆经过减速带时会产生振动。若某汽车的固有频率为1.25Hz，则当该车以

m/s的速度行驶在此减速区时颠簸得最厉害，我们把这种现象称为

。参考答案：答案：12.5，共振解析：汽车每经过一个减速带时，减速带都给汽车一个向上的力，这个力使汽车上下颠簸，当这个力的频率等于汽车的固有频率时，汽车发生共振，振动最厉害。所以有，。10.某研究性实验小组为探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素，进行了模拟实验研究。如图为测定风力的实验装置图。其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝阻值较大；一质量和电阻均不计的细长裸金属丝一端固定于O点，另一端悬挂小球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在C点接触，OC=H；有风时细金属丝将偏离竖直方向，与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触)。(1)已知电源电动势为E，内阻不计，理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连，球P的质童为m，重力加速度为g，由此可推得风力大小F与电压表示数U的关系为F=_______。(2)研究小组的同学猜想:风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因数有关，于是他们进行了实验后获得了如下数据：(下表中风速v的单位为m/s，电压U的单位为V，球半径r的单位为m)根据表中数据可知，风力大小F与风速大小v和球半径r的关系是_______(比例系数用k表示)。参考答案：

(1).

(2).【详解】(1)以小球为研究对象，对小球受力分析，设金属丝与竖直方向的夹角为，由平衡条件可得，风力。金属丝与电阻丝交点与C点间长度为，电阻；由串联分压规律可知电压表示数。联立解得：。(2)由表中数据可得，在球半径一定的情况下，电压表示数与风速成正式，则风力大小与风速成正比，即与成正比。由球的体积公式、密度公式和可得，；在风速一定的情况下，球半径增大到原来的两倍，电压表示数减小为原来的，可得风速一定的条件下，风力与半径的关系为与成正比。综上，风力大小与风速大小和球半径的关系是。11.将打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图所示是打出的纸带的一段．当电源频率为50Hz时，每隔0.1s取一个计数点，它们是图中a、b、c、d、e、f等点，这段时间内加速度的平均值是____________(取两位有效数字)．若电源频率高于50Hz，但计算仍按50Hz计算，其加速度数值将____________(填“偏大”、“偏小”或“相同”)．参考答案：12.倾角为30°的直角三角形底边长为2l，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨．现在底边中点O处固定一正电荷Q，让一个质量为m、带正电的点电荷q沿斜边顶端A滑下（不脱离斜面）．测得它滑到斜边上的垂足D处时速度为υ，加速度为a，方向沿斜面向下．该点电荷滑到斜边底端C点时的速度υc=，加速度ac=g﹣a．（重力加速度为g）参考答案：考点：电势差与电场强度的关系．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据几何知识分析得到B、C、D三点在以O为圆心的同一圆周上，三点的电势相等，电荷q从D到C过程中只有重力做功，根据动能定理求出质点滑到斜边底端C点时的速度．分析质点q在C点的受力情况，根据牛顿第二定律和库仑定律求出质点滑到斜边底端C点时加速度．解答：解：由题，BD⊥AC，O点是BC的中点，根据几何知识得到B、C、D三点在以O为圆心的同一圆周上，三点在点电荷Q产生的电场中是等势点，所以，q由D到C的过程中电场中电场力作功为零．由动能定理得：mgh=而h==，所以vC=质点在D点受三个力的作用；电场F，方向由O指向D点；重力mg，方向竖直向下；支持力N，方向垂直于斜面向上．由牛顿第二定律，有

mgsin30°﹣Fcos30°=ma…①质点在C受三个力的作用；电场F，方向由O指向C点；重力mg，方向竖直向下；支持力N，方向垂直于斜面向上．由牛顿第二定律，有

mgsin30°+Fcos30°=maC…②由①②解得：aC=g﹣a．故答案为：；g﹣a．点评：本题难点在于分析D与C两点电势相等，根据动能定理求速度、由牛顿第二定律求加速度都常规思路．13.如图所示为ABC是三角形玻璃砖的横截面，∠ABC=90°，∠BAC=30°，一束平行于AB的光束从AC边射入玻璃砖，EF是玻璃砖中的部分光路，且EF与AC平行，则玻璃砖的折射率为

，光束

（填“能”或“不能”）从E点射出玻璃砖。参考答案：由题意做出光路图可知折射率，临界角满足，可知临界角C大于30°小于45°，由于光线在E点的入射角等于30°，小于临界角，故能从E点射出玻璃砖。

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.要测量一根电阻丝的阻值，某同学采用的做法是：（1）先用多用电表的欧姆挡进行粗测，当选择开关旋至“R×10”时，指针指在接近刻度盘右端的位置Ⅰ；当选择开关旋至另一位置进行测量时，指针指示的位置接近刻度盘的中央位置Ⅱ，如图1所示，则所测电阻的电阻值为15Ω．（2）用以下器材进行较准确的测量，实验室中提供的实验器材如下：电压表V（量程6V，内阻约3kΩ）电流表A1（量程0.6A，内阻约0.5Ω）电流表A2（量程3A，内阻约0.1Ω）电源E1（电动势6V，内阻不计）电源E2（电动势12V，内阻不计）滑动变阻器R（最大阻值10Ω）开关S和导线①实验时电源应选E1，电流表应选A1．（填器材代号）②如果要求加在电阻丝上的电压从零开始增加，请在如图2虚线框内帮他设计一个电路图．在你所设计的电路中，闭合开关前变阻器的滑动触头应移到最左端．③实验中受诸多因素的影响会产生误差，请你说出产生误差的两条原因：电表读数误差，电压表分流产生误差．④调节变阻器的滑动触头，使电压表的读数每次都比上一次增加0.5V，结果发现电流表的示数每次比上一次增加的数值都不一样，呈越来越小的趋势，且随着电压的增大和实验时间的延长，这种情况越来越明显．试说明产生这一现象的主要原因：随着电压的增大和实验时间的延长，温度升高，电阻率增大造成的．参考答案：解：（1）欧姆表指针偏转角度大，电流大，电阻读数偏小，故应选用×1档位，换挡后应该重新进行欧姆调零，由图1所示可知，欧姆表示数为15×1Ω=15Ω；（2）①电压表的量程为0﹣6V，所以电源应选电源E1（电动势6V，内阻不计），电路中的最大电流，所以电流表选择电流表A1（量程0.6A，内阻约0.5Ω），②要求加在电阻丝上的电压从零开始增加，则电路应用分压法，因为，所以电流表用外接法，电路图如图所示，闭合开关前变阻器的滑动触头应移到最左端，此时电阻上的电压为零，通过电流表的电流也为零，③实验时，电表读数会有误差，电压表分流也会产生误差；④随着电压的增大和实验时间的延长，温度升高，电阻率增大，造成了电阻增大，所以发现电流表的示数每次比上一次增加的数值都不一样，呈越来越小的趋势，且随着电压的增大和实验时间的延长，这种情况越来越明显．故答案为：（1）15；（2）①E1；A1；②如图；左；③电表读数误差；电压表分流产生误差；④随着电压的增大和实验时间的延长，温度升高，电阻率增大造成的．15.某同学用图1中所示的实验装置研究小车在斜面上的运动．实验步骤如下：a．安装好实验器材．b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图2中0、1、2…、6点所示．c．测量1、2、3、…、6计数点到0计数点的距离，分别记作：S1、S2、S3、…、S6．d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动．e．分别计算出S1、S2、S3、…、S6与对应时间的比值、、、…、．f．以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，画出﹣t图线．结合上述实验步骤，请你完成下列任务：①实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有A和C．（填选项代号）A．电压合适的50Hz交流电源

B．电压可调的直流电源C．刻度尺

D．秒表

E．天平

F．重锤②将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图3所示，则S2=2.98（2.97～2.99）cm，S5=13.20（13.19～13.21）cm．③该同学在图4中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出﹣t图．④根据﹣t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v0=0.18（0.16～0.20）m/s；它在斜面上运动的加速度a=4.8（4.50～5.10）m/s2．参考答案：考点：测定匀变速直线运动的加速度．版权所有专题：实验题．分析：①明确实验原理，纸带需要测量的数据，正确使用打点计时器，即可正确解答．②根据刻度尺的指示可正确读出结果，注意进行读数时要进行估读．③利用描点法可正确得出结果．④根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小．解答：解：①实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的器材中，必须使用的有电压合适的50Hz交流电源给打点计时器供电，需要用刻度尺测量计数点之间的距离，然后进行数据处理，打点计时器记录了小车运动时间，不需要秒表，该实验中不需要测量质量，因此不需要天平，实验中有小车带动纸带运动，因此不需要重锤，故选：A、C．②刻度尺读数时需要进行估读，因此有：s2=2.98cm，由于需要估读，在范围内2.97～2.99cm内均正确，s5=13.20cm，由于需要估读，在范围13.19～13.21cm都正确．③2、5两个计数点对应的坐标点以及图象如下所示：④根据匀变速直线运动的位移时间关系：得：t因此图象的纵轴截距大小表示初速度的大小，图象的斜率表示加速度的大小，由此得：v0=0.16～0.20m/s；，a=4.50～5.10m/s2故答案为：①A、C；②2.98（2.97～2.99），13.20（13.19～13.21）；③见上图；④0.18（0.16～0.20），4.8（4.50～5.10）．点评：此题主要考查纸带的处理问题，要注意实验原理、操作细节，单位的换算；同时注意速度﹣时间图象的应用，要明确斜率、截距的含义，加强数学知识在物理中的应用．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如甲图所示，质量为M=4kg足够长的木板静止在光滑的水平面上，在木板的中点放一个质量m=4kg大小可以忽略的铁块，铁块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．两物块开始均静止，从t=0时刻起铁块m受到水平向右，大小如下图乙所示的拉力F的作用，F共作用时间为6s，（取g=10m/s2）求：（1）铁块和木板在前2s的加速度大小分别为多少？（2）铁块和木板相对静止前，运动的位移大小各为多少？（3）力F作用的最后2s内，铁块和木板的位移大小分别是多少？参考答案：解：（1）前2s，对铁块m：F﹣μmg=ma1，代入数据解得：a1=3m/s2对M：μmg=Ma2，代入数据解得：a2=2m/s2（2）2s内m的位移为M的位移为2s后，对m，F′﹣μmg=ma′1，代入数据，匀加速；对M，μmg=Ma′2带入数据解得，匀加速；设在经过t0时间两物体速度相同为V，则V=v1﹣a′1t0=v2﹣a′2t0解得t0=2s，V=8m/s在t0内铁块m的位移为所以铁块和板相对静止前，铁块运动位移为x铁块=x1+x′1=20m木板M的位移所以铁块和板相对静止前，木板运动位移为x木板=x2+x′2=