2021年湖北省荆州市石首高基庙喻家碑中学高三物理模拟试题含解析

2021年湖北省荆州市石首高基庙喻家碑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.关于分力和合力的关系，下列说法中正确的是（

）A．分力和合力可以不同时作用在物体上B．合力的作用效果与分力的作用效果一定相同C．两个分力的合力一定大于任一分力D．合力一定小于其中一个分力参考答案：B略2.（单选）下列说法中正确的是（）A．奥斯特最早发现电流周围存在磁场B．伽利略根据实验证实了力是使物体运动的原因C．开普勒发现了万有引力定律D．牛顿第一次通过实验测出了万有引力常量参考答案：解：A、1820年丹麦物理学家奥斯特第一次发现通电导线周围存在磁场，故A正确．B、伽利略根据实验证实了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因．故B错误．C、开普勒发现了行星运动三大定律，牛顿发现了万有引力定律．故C错误．D、卡文迪许第一次通过实验测出了万有引力常量．故D错误．故选A3.（单选）汽车在水平公路上以额定功率做直线运动，速度为3m/s时的加速度为6m/s时的3倍，若汽车受到的阻力不变，由此可求得（）A．.汽车的最大速度B．汽车受到的阻力C．汽车的额定功率D．速度从3m/s增大到6m/s所用的时间参考答案：解：设额定功率为P，则速度为3m/s时的牵引力，速度为6m/s时，牵引力为．根据牛顿第二定律得，F1﹣f=3（F2﹣f），解得f=．因为牵引力与阻力相等时，速度最大，则F=f=，知最大速度为12m/s．因为功率未知，无法求出阻力，该运动为变加速运动，无法求出运动的时间．故A正确，B、C、D错误．故选：A．4.如图所示，某小球所受的合外力与时间的关系，各段的合外力大小相同，作用时间相同，设小球从静止开始运动，由此可判定A．小球向前运动，再返回停止B．小球向前运动再返回不会停止C．小球向前运动一段时间后停止D．小球始终向前运动参考答案：D5.某实验小组的同学在电梯的天花板上竖直悬挂一只弹簧测力计，并在弹簧测力计的钩上悬挂一个重为10N的钩码．弹簧测力计弹力随时间变化的规律可通过一传感器直接得出，如图所示．则下列分析错误的是A．从t1时刻到t2时刻，钩码处于失重状态B．从t3时刻到t4时刻，钩码处于失重状态C．开始电梯可能停在10楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在1楼D．开始电梯可能停在1楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在10楼参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为

。参考答案：4.5m

-3mv02/8

动量守恒：；动能定理：。7.氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则=

。参考答案：8.如图12所示，质量为ｍ的物体放在倾角为θ的斜面上，在水平恒定的推力F的作用下，物体沿斜面匀速向上运动，则物体与斜面之间的动摩擦因数为。参考答案：9.为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，两个光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m．回答下列问题：

（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的

螺钉，使气垫导轨水平，其方法是：在不挂砝

码的情况下，将滑行器自由放在导轨上，如果

滑行器能在任意位置静止不动，或轻轻推滑

行器后，能使滑行器________运动，说明气垫导轨是水平的．

（2）若取M=0．4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值最不合适的一个是

_______．

A．m1=5g

B．m2=15g

C．m3=40g

D．m4=400g

（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为a=____（用△t1、△t2、D、x表示）．参考答案：（1）匀速（2）D（3）（1）当滑行器获得一个初速度时，若能保持匀速直线运动，则说明气垫导轨是水平的，符合实验要求。（2）牵引砝码的重力要远小于挡光片的重力，可使挡光片受到的合力近似等于牵引砝码的重力来测量．最不合适的应该是D.(3)光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度,又，所以。10.如图，一棵树上与A等高处有两个质量均为0.2kg的苹果，其中一个落入B处的篮子里，若以沟底D处为零势能参考面，则此时该苹果的重力势能为8.8J；另一个落到沟底的D处，若以C处为零势能参考面，则此时该苹果的重力势能为﹣6J．参考答案：考点：动能和势能的相互转化；重力势能．分析：已知零势能面，则由EP=mgh可求得重力势能．解答：解：以D点为零势能面，则B点的重力势能为：EP=mgh=0.2×10×（3+1.4）=8.8J；C处为零势能参考面，D点重力势能为：Ep=mgh=0.2×10×（﹣3）=﹣6J故答案为：8.8，﹣6J点评：本题主要考查了重力势能的表达式的直接应用，注意零势能面的选取，难度不大，属于基础题．11.汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________s。参考答案：10

40/312.如图所示为a、b两部分气体的等压过程图象，由图可知．当t=0℃时，气体a的体积为0.3m3；当t=273℃时，气体a的体积比气体b的体积大0.4m3．参考答案：考点：理想气体的状态方程．分析：由图示图象求出气体在0℃时的体积，然后应用盖吕萨克定律出气体在273℃时气体的体积，然后求出气体的体积之差．解答：解：由图示图象可知，t=0℃，即：T=t+273=273K时，气体a的体积为：0.3m3，气体b的体积为0.1m3，作出气体的V﹣T图象如图所示：从图示图象可知，气体发生等压变化，由盖吕萨克定律：=C可知，当t=273℃时，即T=546K时，气体的体积变为0℃时体积的两倍，即a的体积为0.6m3，b的体积为0.2m3，气体a的体积比气体b的体积大0.6﹣0.2=0.4m3；故答案为：0.3；0.4．点评：本题考查了求气体的体积与气体的体积之差，分析图示图象，知道气体状态变化的性质，由图示图象求出气体的体积，应用盖吕萨克定律即可正确解题．13.某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准备的实验器材有木块、木板、毛巾和砝码，在实验中设计的实验表格和实验数据记录如下表所示。实验序数接触面的材料正压力（N）滑动摩擦力（N）1木块与木板20.42木块与木板40.83木块与木板61.24木块与木板81.65木块与毛巾82.5（1）根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为________________.（2）分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比较实验序数为_________的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.参考答案：（1）控制变量法（2）接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比（3）4、5解析：根据上面设计的表格可以知道实验序数为1、2、3是保持接触面材料相同，研究滑动摩擦力大小与正压力大小关系；实验序数为4、5是保持压力相同，研究滑动摩擦力与接触面材料之间的关系。该实验用的实验方法为控制变量法；分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比。分析比较实验序数为4、5的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，为验证动能定理的实验装置，较长的小车的前端固定有力传感器，能测出小车所受的拉力，小车上固定两个完全相同的遮光条A、B，小车、传感器及遮光条的总质量为M，小车放在安装有定滑轮和光电门的光滑轨道D上，光电门可记录遮光条A、B通过它时的挡光时间。用不可伸长的细线将小车与质量为m的重物相连，轨道放在水平桌面上，细线与轨道平行(滑轮质量、摩擦不计)。(1)用螺旋测微器测遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度d=____mm。(2)实验过程中______满足M远大于m(填“需要”或“不需要”)。(3)实验主要步骤如下:①测量小车、传感器及遮光条的总质量M，测量两遮光条的距离L，按图甲正确连接器材。②由静止释放小车，小车在细线拉动下运动，记录传感器的示数F及遮光条A、B

经过光电门的挡光时间tA和tB，则验证动能定理的表达式为__________(用字母M、F、L、d、tA、tB表示)。参考答案：（1）0．400（2）不需要（3）试题分析：（1）螺旋测微器的读数为（2）因为可以通过传感器读出力的大小，不需要满足M远大于m（3）遮光条A、B通过光电门的速度分别为，则动能的变化量为，拉力做功为，则验证的动能定理表达式为考点：考查了验证动能定理的实验【名师点睛】以验证动能定理为实验命题背景考查学生的实验能力，知道光电门测速的原理，即极短时间内的平均速度等于瞬时速度，掌握螺旋测微器的读数方法，难度不大15.在验证机械能守恒定律的实验中，一同学进行如下操作：A．将打点计时器水平固定在铁架台上B．将长约0.5m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器，用手提着纸带，使重物静止在靠近打点计时器的地方C．先松开纸带，再接通电源，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打下一系列的点D．换几条纸带，重复上面实验E．在打出的纸带中挑选第一、第二个点间距接近2mm，且点迹清楚的纸带进行测量，先记下0点（第一个点）的位置，再从后面较清晰的任意点开始依次再取四个计数点A、B、C、D，求出相应位置对应的速度及其下落的高度F．将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中G．根据以上测得数据，计算相应的动能和重力势能，验证机械能守恒定律（1）以上操作中错误的是AC．（2）选出一条纸带如图所示，其中0点为起点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通有周期为0.02s的交流电，用最小刻度为毫米的刻度尺，测得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm．这三个数字中不符合有效数字要求的是OC．在计数点A和B之间，B和C之间还各有一个点未画出，重物的质量为m=1.5kg，根据以上数据，求当振针打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了2.65J；这时它的动能是2.56J．（g取l0m/s2，结果保留三位有效数字）参考答案：考点：验证机械能守恒定律．版权所有专题：实验题；机械能守恒定律应用专题．分析：（1）对于实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚；（2）纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．解答：解：（1）A、应该将打点计时器竖直固定在铁架台上，故A错误；C、实验时，应先接通打点计时器电源后释放重物，由于重物运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，故C错误．故答案为：AC．（2）选用最小刻度为mm的刻度尺，应该估读到毫米的下一位，故OC读数不符合有效数字要求，应该读为25.90cm，重力势能的减小量等于重力做功，因此有：△EP=mgh=2.65J匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：vB==≈1.85m/s，动能：△EK=mvB2=×1.5×1.852=2.56J；故答案为：（1）AC；（2）OC；2.65；2.56．点评：要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒，重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑绝缘水平面AB与倾角θ=37°，长L=5m的绝缘斜面BC在B处圆滑相连，在斜面的C处有一与斜面垂直的弹性绝缘挡板，质量m=0.5kg、所带电荷量q=5×10-5C的绝缘带电小滑块（可看做质点）置于斜面的中点