2021年福建省泉州市永春第五中学高三物理模拟试题含解析

2021年福建省泉州市永春第五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.在光滑水平面上充满水平向右的匀强电场，被拉直的绝缘轻绳一端固定在O点，另一端系着带正电的小球，轻绳与水平面平行，OB与电场线平行。若小球从A点由静止释放后，沿水平面摆动到B点，不计空气阻力，则关于此过程，下列判断正确的是A.小球的动能先变小后变大B.小球的切向加速度一直变大C.小球受到的拉力先变大后变小D.小球受到的电场力做功的功率先增大后减小参考答案：D小球从A点摆动到B点的过程中，只有电场力做功且一直做正功，根据动能定理知小球的动能Ek一直增大，故A错误；小球从A点摆动到B点的过程中轻绳与OB的夹角设为θ，根据牛顿第二定律：则小球的切向加速度为：，可知加速度随着θ的减小而减小，故B错误；根据牛顿第二定律和向心力公式有：，可得小球受到的拉力大小为：，cosθ、Ek均随着θ的减小而增大，可见F一直增大，故C错误；在A点时小球的速率为零，电场力做功的瞬时功率为零，过B点时小球的速度方向与电场力垂直，电场力做功的瞬时功率也为零，可见小球受到的电场力做功的功率先增大后减小，故D正确。所以D正确，ABC错误。2.如图所示，物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮．A静止在倾角为45°的粗糙斜面上，B悬挂着．已知质量mA＝3mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到30°，那么下列说法中正确的是

()．A．弹簧的弹力将减小B．物体A对斜面的压力将减少C．物体A受到的静摩擦力将减小D．弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变参考答案：C3.（多选）图示为由粗细均匀的细玻璃管弯曲成的“双U形管”，a、b、c、d为其四段竖直的部分，其中a、d上端是开口的，处在大气中．管中的水银把一段气体柱密封在b、c内，达到平衡时，管内水银面的位置如图所示．现缓慢地降低气柱中气体的温度，若c中的水银面上升了一小段高度△h，则（）A．b中的水银面也上升△hB．b中的水银面也上升，但上升的高度小于△hC．气柱中气体压强的减少量等于高为2△h的水银柱所产生的压强D．气柱中气体压强的减少量等于高为△h的水银柱所产生的压强参考答案：考点：理想气体的状态方程；封闭气体压强．专题：理想气体状态方程专题．分析：假设cd中水银面高度差为h，则封闭气体压强为P=P0﹣h；同理求解出封闭气体压强与ab管中水银面的高度差关系；然后就可以得到两个高度差的关系．解答：解：假设cd中水银面高度差为h，则封闭气体压强为P=P0﹣h；假设ab中水银面高度差为h′，则封闭气体压强为P=P0﹣h′；故h=h′；C、D、若c中的水银面上升了一小段高度△h，则d中水银面下降△h，高度差增加2△h，故气体压强变为P′=P﹣2△h，故C正确，D错误；A、B、若c中的水银面上升了一小段高度△h，气体压强变为P′=P﹣2△h，减小，故b管中水银面上升，平衡时，有：P′=P﹣2△h′，故△h′=△h，故A正确，B错误；故选AC．点评：本题关键封闭气体压强与大气压强的关系，结合实际图形分析即可．4.下列四个图象中，依次分别表示四个物体A、B、C、D的位移、速度、加速度和摩擦力随时间变化的规律，其中物体可能受力平衡的是

参考答案：AD5.下列能揭示原子具有核式结构的实验是()A．光电效应实验

B．伦琴射线的发现C．α粒子散射实验

D．氢原子光谱的发现参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R=3r，现在进行倒带，使磁带绕到A轮上．倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮，经测定，磁带全部绕到A轮上需要时间为t，从开始倒带到A、B两轮的角速度相等的过程中，磁带的运动速度

（填“变大”、“变小”或“不变”），所需时间

（填“大于”、“小于”或“等于”）．参考答案：变大；大于．【考点】线速度、角速度和周期、转速．【分析】主动轮和从动轮边缘上的点线速度相等，A的角速度恒定，半径增大，线速度增大，当两轮半径相等时，角速度相等．【解答】解：在A轮转动的过程中，半径增大，角速度恒定，随着磁带的倒回，A的半径变大，根据v=rω，知A线速度增大，若磁带全部绕到A轮上需要的时间为t，由于A线速度越来越大，倒回前一半磁带比倒回后一半磁带所用时间要长，即A、B两轮的角速度相等所需要的时间大于．故答案为：变大；大于．7.用欧姆表测电阻时，如发现指针偏转角度太小，为了使读数的精度提高，应使选择开关拨到较

（选填“大”或“小”）的倍率档，重新测量，测量前必须先要进行

。如图所示为使用多用表进行测量时，指针在刻度盘上停留的位置，若选择旋钮在“50mA”位置，则所测量电流的值为

mA。参考答案：大；调零；22.08.（选修3—5）如图质量均为m的两个完全相同的弹性小球A、B放在光滑水平面上，A球以初速v0与静止的小球B发生正碰，碰撞时间为t，则撞击结束后两球速度分别是vA=______、vB=_______；撞击过程中A球受到的平均冲击力为_________。

参考答案：答案：0、

v0、

mv0/t

9.将一弹性绳一端固定在天花板上O点，另一端系在一个物体上，现将物体从O点处由静止释放，测出物体在不同时刻的速度v和到O点的距离s，得到的v－s图像如图所示。已知物体及位移传感器的总质量为5kg，弹性绳的自然长度为12m，则物体下落过程中弹性绳的平均拉力大小为_________N，当弹性绳上的拉力为100N时物体的速度大小为________m/s。（不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2）参考答案：75，15.5（15.48～16）10.（6分）某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示。这是因为烧瓶里的气体吸收了水的

，温度

，体积

。参考答案：热量，升高，增大解析：当用气球封住烧瓶，在瓶内就封闭了一定质量的气体，当将瓶子放到热水中，瓶内气体将吸收水的热量，增加气体的内能，温度升高，由理气方程可知，气体体积增大。11.在科学探究活动中，对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节，下面的表格中的数据是某同学在物体作直线运动过程中测得的位移s和时间t的数据记录。物体运动的起止点所测的物理量12345A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97位移s(m)0.250.500.751.001.25⑴请你在下列甲图的网格中作s-t图象；⑵该同学猜想图线接近于二次函数的图象，为了验证这个猜想，请你通过转换变量在乙图的网格中作相应的图象；⑶通过上述处理，你认为物体从A→B的过程中，s随t变化的规律是：

(用s、t表示，涉及数字，计算结果保留2位有效数字)。参考答案：⑴图略，见解析；⑵图略，见解析；⑶s＝0.33t2试题分析：⑴根据描点作图法，作出s-t图象如下图甲所示。⑵由于该同学猜想图线接近于二次函数的图象，为了验证这个猜想，通过转换变量来进行，即作s-t2图象，为此求得表格如下：A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97新变量t2(s2)0.791.542.313.103.88位移s(m)0.250.500.751.001.25根据描点作图法，作出s-t2图象如上图乙所示。⑶从所作s-t2图象中看出t2、s呈线性变化关系，即从A到B的过程中s随t变化的规律是：物体作初速度为零的匀加速直线运动，由图中斜率求得，即a＝＝0.65m/s2，故s＝0.325t2题中所提供的数据均为保留2小数点后位数，因此有：s＝0.33t212.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波的传播速度v＝2m/s，则：

①从这一时刻起x＝4m处质点的振动方程是y＝

cm；

②从这一时刻起x＝5m处质点在4.5s内通过的路程s＝

cm。参考答案：①（2分）；②4513.地面上放一开口向上的气缸，用一质量为m=0.8kg的活塞封闭一定质量的气体，不计一切摩擦，外界大气压为P0=1.0×105Pa，活塞截面积为S=4cm2，重力加速度g取10m/s2，则活塞静止时，气体的压强为

Pa；若用力向下推活塞而压缩气体，对气体做功为6×105J，同时气体通过气缸向外传热4.2×105J，则气体内能变化为

J。参考答案：1.2×10-5Pa；内能增加了1.8×105J三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况，图11所示为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点（后面计数点未画出），相邻计数点间有4个点迹未画出。(打点计时器每隔0.02s打出一个点)为研究小车的运动，此同学用剪刀沿虚线方向把纸带上OB、BD、DF……等各段纸带剪下，将剪下的纸带一端对齐，按顺序贴好，如图12所示。简要说明怎样判断此小车是否做匀变速直线运动。方法：

。（2）在图11中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.31cm、x4=8.94cm、x5=9.57cm、x6=10.20cm，则打下点迹A时，小车运动的速度大小是_______m/s，小车运动的加速度大小是_______m/s2。（本小题计算结果保留两位有效数字）参考答案：（1）连接纸带左上角（上方中点或纸带中点）为一条直线或每条纸带比前一条纸带长度增加量相等。（写出一条即可）（2分）

（2）0.74（3分），0.63（3分）(2)根据匀变速直线运动的推论可得，T=0.1s,a=。代入数据即可解答。15.2在“利用打点计时器测定匀变速直线运动加速度”的实验中，打点计时器接在50Hz的低压交变电源上，某同学在打出的纸带上按打点的先后顺序每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点（每相邻两个计数点间还有四个点）．从A点开始在每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为a、b、c、d、e段），将这五段纸带由长到短紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中，如图所示． ①若把每一段纸带的右上端连接起来，结果得到一条倾斜的直线，如图所示，由图可知纸带做

运动，且直线与-x方向夹角越大,说明纸带运动的

越大．

②从第一个计数点A开始计时，为求出0．25s时刻纸带的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？答：____。

③若测得a段纸带的长度为“10.0cm，e段纸带的长度为2.0cm，则可求出加速度的大小为____m/s2

参考答案：纸带的高度之比等于中间时刻速度之比，也就是说图中a段纸带高度代表0.05s时的瞬时速度，即图中a纸带的中点代表0.05s秒末，b纸带高度代表0.15s时的瞬时速度，即图中b纸带的中点代表0.15s秒末，c纸带高度代表0.25s时的瞬时速度，即图中c纸带的中点代表0.25s秒末，d的高度代表0.35s时的瞬时速度，即图中d纸带的中点代表0.35s秒末，e纸带高度代表0.45s时的瞬时速度，即图中，d纸带的中点代表0.45s秒末．为求出0.25s时刻的瞬时速度，需要测出c段纸带的长度．若测得a段纸带的长度为10.0cm，则v0.05=0.2m/s，e段纸带的长度为2.0cm，v0.45=1.0m/s，则可求出加速度的大小为：a=2.0m/s2

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，固定的光滑金属导轨间距为L，导轨电阻不计，上端a、b间接有阻值为R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为θ，且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度v0。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导轨平行。⑴求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向；⑵当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，求此时导体棒的加速度大小a；⑶导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q。参考答案：⑴棒产生的感应电动势 （1分） 通过的电流大小（1分） 电流方向为b→a

（2分）⑵棒产生的感应电动势为 （1分） 感应电流 （1分）棒受到的安培力大小，方向沿斜面向上

（2分） 根据牛顿第二定律有

（1分）解得（1分） ⑶导体棒最终静止，有压缩量

（2分）设整个过程回路产生的焦耳热为Q0，根据能量守恒定律有 （2分）电阻R上产生的焦耳热

（2分）17.（多选）质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道