山东省日照市五莲县第二中学2021年高三物理模拟试卷含解析

山东省日照市五莲县第二中学2021年高三物理模拟试卷含解析一、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.导体A带5Q的正电荷，另一完全相同的导体B带Q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体的带电荷量为()A.－QB.QC.2QD.4Q参考答案：C试题分析：因为导体与其相同的导体接触时，导体间会平分电荷，所以两导体接触后的总电荷量是5Q＋（－Q）=4Q，再平分得2Q，这就是A和B导体所带的电荷量，选项C正确。考点：接触带电的计算。2.下列说法中正确的是A．楼道里的灯只有天黑且出现声音时才亮，说明它的控制电路中只有声传感器B．日光灯在正常发光时，启动器中的动触片与静触片是分开的

C．真空冶炼炉、电磁炉利用涡流的热效应来加热物体

D．电动机、变压器的铁芯用硅钢片代替整块铁芯是为了减小涡流损失参考答案：BCD3.甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v－t图中（如图），直线a、b分别描述了甲乙两车在0－20s的运动情况。关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是

A．在0－10s内两车逐渐靠近

B．在10－20s内两车逐渐远离

C．在t＝10s时两车在公路上相距最远D．在t＝10s时两车在公路上相遇参考答案：C4.我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在B处对接，已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，下列说法中正确的是

A．图中航天飞机正加速飞向B处

B．航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火加速

C．根据题中条件可以算出航天飞机的质量

D．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小参考答案：A5.物体静止在光滑水平面上，对物体施一水平向右的恒力F1，经过时间t突然撤去F1，立即对它施一水平向左的恒力F2，又经过时间t物体恰好到达出发点，则两段时间内

（

）

A．加速度a1和a2大小之比为1：2

B．最大速度度和大小之比为2：1C．通过的位移x1和x2大小之比是1：3

D．F1和F2对物体做功的最大功率之比是1：6参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如下图所示，是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示意图，图中A为沙桶和沙砂，B为定滑轮，C为滑块及上面添加的砝码，D为纸带，E为电火花计时器，F为蓄电池、电压为6V，G是开关，请指出图中的三处错误：(1)______________________________________________________________；(2)______________________________________________________________；(3)______________________________________________________________．参考答案：(1)定滑轮接滑块的细线应水平(或与导轨平行)(2)滑块离计时器太远(3)电火花计时器用的是220V的交流电，不能接直流电7.如图，圆环质量为M，经过环心的竖直钢丝AB上套有一质量为m的球，今将小球沿钢丝AB以初速vo竖直向上抛出。致使大圆环对地无作用力，则小球上升的加速度为

。小球能上升的最大高度为

。（设AB钢丝足够长，小球不能达到A点）参考答案：8.小车以某一初速沿水平长木板向左作减速运动，长木板左端外有一传感器，通过数据采集器和计算机相连，开始计时时小车距离传感器的距离为x0，可测得以后小车每隔0.1s离传感器的距离，测得的数据如下表，（距离单位为cm，计算结果保留3位有效数字）x0x1x2x3x429.9420.8013.227.242.84（1）小车离传感器为时x2小车的瞬时速度v2=_____m/s；

（2）小车运动的加速度大小a=______m/s2．参考答案：⑴0.678m/s,（2）1.60m/s2～1.57m/s2均可9.一电场中有d、b、c三点，将电量为2×10c的负电荷由a点移到b点，电场力对该负电荷做功为8×10J；再由b点移到c点，克服电场力做功3×10J，则a、c两点中____点电势较高，a、c两点间的电势差为____V。参考答案：10.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮，木板上有一滑块，其一端与

电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。

（1）下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如下图所示。根据图中数据计算的加速度a=

（保留三位有效数字）。（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有

。（填入所选物理量前的字母）

A．木板的长度

B．木板的质量m1

C．滑块的质量m2

D．托盘和砝码的总质量m3

E．滑块运动的时间t

（3）滑块与木板间的动摩擦因数

（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）。与真实值相比，测量的动摩擦因数

（填“偏大”或“偏小”）。参考答案：11.将一质量为0.2kg的小球在空中静止释放，其离地高度与时间的关系，式中以m为单位，以s为单位。则小球0.4末下落高度为

m，空气阻力大小为___

N。（g取10m/s2[LU24]

）参考答案：12.质量为m=0.01kg、带电量为+q=2.0×10﹣4C的小球由空中A点无初速度自由下落，在t=2s末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t=2s小球又回到A点．不计空气阻力，且小球从未落地，则电场强度的大小E为2×103N/C，回到A点时动能为8J．参考答案：考点：电场强度；动能定理的应用．分析：分析小球的运动情况：小球先做自由落体运动，加上匀强电场后小球先向下做匀减速运动，后向上做匀加速运动．由运动学公式求出t秒末速度大小，加上电场后小球运动，看成一种匀减速运动，自由落体运动的位移与这个匀减速运动的位移大小相等、方向相反，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求电场强度，由W=qEd求得电场力做功，即可得到回到A点时动能．解答：解：小球先做自由落体运动，后做匀减速运动，两个过程的位移大小相等、方向相反．设电场强度大小为E，加电场后小球的加速度大小为a，取竖直向下方向为正方向，则有：gt2=﹣（vt﹣at2）又v=gt解得a=3g由牛顿第二定律得：a=，联立解得，E===2×103N/C则小球回到A点时的速度为：v′=v﹣at=﹣2gt=﹣20×10×2m/s=﹣400m/s动能为Ek==0.01×4002J=8J故答案为：2×103，8．点评：本题首先要分析小球的运动过程，采用整体法研究匀减速运动过程，抓住两个过程之间的联系：位移大小相等、方向相反，运用牛顿第二定律、运动学规律结合进行研究．13.质量为m1

m2

m3的三个物体从上到下叠放在一起，先使它们一起自由下落，再设法使它们一起匀速下落，则在先后两次情况中，质量为m2的那个物体受到的合外力之差为参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值．实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V（量程为3．0V，内阻很大），电阻箱R（0-99．99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．⑴先测电阻R1的阻值．先闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，再将S2切换到b,读出电压表的示数U2．则电阻R1的表达式为R1＝________． ⑵甲同学已经测得电阻R1＝1.8Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值．该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的

图线，则电源电动势E＝

V，电阻R2＝

Ω．参考答案：⑴R1＝⑵E＝2．0V，电阻R2＝8．2Ω．

解析：（1）当电压表接a时，测得是R两端电压；当电压表b时，测得是及R两端电压，由欧姆定律得（2）由欧姆定律得，变形得代数解得E=2.0V欧15.在“探究求合力的方法”的实验中，王同学用了两个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧秤来测量拉力。实验之前他先检查了弹簧秤，然后进行实验:将橡皮条的一端固定在水平放置的木板上，用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O，记录下O点的位置和拉力F1，F2的大小及方向；然后用一个弹簧秤拉橡皮条,仍将结点拉到O点，再记录拉力F的大小及方向;然后取下白纸作图,研究合力与分力的关系。(1)实验前对弹簧秤进行检查，下列哪些检查是必需的?

。A．将弹簧秤放在桌面上，进行调零B．将弹簧秤竖直放置，进行调零C．将弹簧秤用力拉，看是否能达到最大量程D．将两只弹簧秤水平互钩对拉，检查两弹簧秤读数是否相同(2)下图是王同学研究合力与分力关系时在白纸下画出的图，根据物理上作图要求和规范,请指出图中存在的四种错误。(3)在实验之余，王同学又将两弹簧秤竖直互钩对挂，如图右图所示,发现上面弹簧秤的读数大于下面弹簧秤的读数，倒置后也是如此,产生这种现象的原因是

。A．弹簧秤外壳的重力

B．弹簧自身的重力

C．弹簧秤只能水平测力

D．两挂钩之间的作用力不同参考答案：(1)AD

[3分]

(2)F1、F2、F的大小示按图示要求标出;

F1、F2、F矢量未画上箭头；

记录F1、F2大小的数据有效数位错误；

F与F1、F与F2的连线应该用虚线。

(3)

B

[3分]四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，质量为m的小球（视为质点），从静止开始沿光滑斜面由A点滑到B点后，进入与斜面圆滑连接的竖直光滑圆弧管道BCD（即∠BOD=135°），C为管道最低点，D为管道出口，半径OD水平．A、C间的竖直高度为H，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F；改变H的大小，可测出相应的F大小，F随H的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，取g=10m/s2．（1）求小球的质量m；（2）求管道半径R1；（3）现紧靠D处，水平放置一个圆筒（不计筒皮厚度），如图丙所示，圆筒的半径R2=0.075m，筒上开有小孔E，筒绕水平轴线匀速旋转时，小孔E恰好能经过出口D处．若小球从高H=0.4m处由静止下滑，射出D口时，恰好能接着穿过E孔，并且还能再从E孔向上穿出圆筒而未发生碰撞．求圆筒转动的角速度ω为多少？参考答案：考点： 机械能守恒定律；向心力．专题： 机械能守恒定律应用专题．分析： （1）、（2）小球由A点滑到C，机械能守恒，列出方程；在C点，由牛顿第二定律列出方程，得到F与H的关系式，结合图象的信息，即可求解．（3）小球由A点滑到D，机械能守恒；分析清楚小球的运动过程，找出小球运动时间与圆筒周期间的关系，即可求解．解答： 解：（1）小球由A点滑到C，机械能守恒

mgH=mvC2在C点，F﹣mg=解得：F=mg+H

由图乙知mg=1，解得：m=0.1kg；

（2）由图乙知==10

解得：R1=0.2m

（3）小球由A点滑到D，机械能守恒

mg（H﹣R1）=mvD2小球在圆筒内向上运动的时间为t，从E孔向上离开圆筒时的速度为v，圆筒旋转的周期为T，则

v2﹣v2D=﹣2g（2R2）

2R2=t

t=T

解得T=s圆筒旋转的角速度ω=（2k﹣1）rad/s（k=1，2，3…）

答：（1）小球的质量m为0.1kg；（2）管道半径R1为0.2m；（3）圆筒转动的角速度ω为10π（2k﹣1）rad/s（k=1，2，3…）．点评： 熟练应用动能定理或机械能守恒定律即可正确解题，本题最后一问是本题的难点，分析清楚小球运动过程是正确解题的关键．17.如图所示，木板长L=1.6m，质量为M=4.0kg，上表面光滑，下表面与地面间的动摩擦因数为μ=0.4，质量m=1.0kg的小滑块（视为质点）放在木板的右端，开始时木板与物块均处于静止状态，现给木板以向右的初速度，取g=10m/s2，求：（1）木板所受摩擦力的大小（2）使小滑块不从木板上掉下来，木板初速度的最大值。参考答案：（1）木板与地面间压力大小等于（M+m）g

1分故木板所受摩擦力F1=μ(M+m)g=20N

2分（2）木板的加速度

1分滑块静止不动，只要木板位移小于木板的长度，滑块就不掉下来根据得

2分即木板初速度的最大值是4m/s18.（16分）如图，水平放置的两平行金属板，板长L0=10cm，两极板间距d