内蒙古自治区呼和浩特市第二十四中学2021年高三物理模拟试卷含解析

内蒙古自治区呼和浩特市第二十四中学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.如图所示，质量为M的楔形物A静置在水平地面上，其斜面的倾角为。斜面上有一质量为m的小物块B，B与斜面之间存在摩擦，用平行于斜面的恒力F沿斜面向上拉B，使之匀速上滑。在B运动的过程中，楔形物块A始终保持静止。关于相互间作用力的描述正确的是A．B对A的压力大小为B．B对A摩擦力大小为C．地面受到的摩擦力大小为D．地面受到的压力大小为参考答案：C2.关于物理学研究方法，以下说法正确的是（ ）A.在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，采用控制变量法B.伽利略用来研究力和运动关系的斜面实验是一个理想实验C.物理学中的“质点”、“点电荷”等都是理想模型D.物理中所有公式都是用比值定义法定义的参考答案：ABC在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，由于涉及物理量较多，因此采用控制变量法进行实验，故A正确；伽利略对自由落体运动的研究，以及理想斜面实验探究力和运动的关系时，采用的是理想斜面实验法，故B正确；质点、点电荷是高中所涉及的重要的理想化模型，都是抓住问题的主要因素，忽略次要因素，故C正确；所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法．比如①物质密度②电阻③场强等．一般地，比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变，如确定的电场中的某一点的场强就不随q、F而变．当然用来定义的物理量也有一定的条件，如q为点电荷等．类似的比值还有：压强，速度，功率等等，但物理中并不是所有公式都是用比值定义法定义的，如加速度和电流的定义。3.（多选）如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的斜面，其运动的加速度大小为3g/4，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这一过程中：（A）重力势能增加了3mgh/4 （B）机械能损失了mgh/2（C）动能损失了mgh （D）合外力对物体做功为-3mgh/2参考答案：BD4.（选修3-3）（4分）一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，则在此过程中(

)A、外界对气体做功，气体分子的平均动能增加，温度变高B、外界对气体做功，气体分子的平均动能减少，温度变低C、气体对外界做功，气体分子的平均动能增加，温度变高D、气体对外界做功，气体分子的平均动能减少，温度变低参考答案：

答案：D

解析：体积膨胀对外做功，由于是绝热的过程，内能减少，温度降低，分子的平均动能减小。所以D正确。5.如图所示，条形磁铁放在光滑的斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时，磁铁对斜面的压力为N1，当导线中有电流流过时，磁铁对斜面的压力为N2，此时弹簧的伸长量减小了，则（

）

A．N1<N2，A中电流方向向内

B．N1<N2，A中电流方向向外

C．N1>N2，A中电流方向向内

D．N1>N2，A中电流方向向外参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体，活塞上放置重2．5×102N的重物，平衡时活塞距气缸底高度h1=0．80m，此时被封闭气体的温度为27oC活塞与气缸壁间摩擦忽略不计。现对被封闭气体加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h2=0．88m处．已知活塞横截面积S=5．0×10-3m2，大气压强P0=1．0×105Pa。求：

①活塞距气缸底的高度h2时气体的温度；

②此过程中缸内气体对外界做的功

J，气体吸收的热量

增加的内能(填“大于”“等于”或“小于”)。参考答案：7.质量分别为10kg和20kg的物体A和B，叠放在水平面上，如右图,AB间的最大静摩擦力为10N，B与水平面间的摩擦系数μ=0.5，以力F作用于B使AB一同加速运动，则力F满足___________(g取10m/s)2参考答案：150N<F≤180N8.（2）如图所示，在平静的水面上有A、B两艘小船，A船的左侧是岸，在B船上站着一个人，人与B船的总质量是A船的10倍。两船开始时都处于静止状态，当人把A船以相对于地面的速度v向左推出，A船到达岸边时岸上的人马上以原速率将A船推回，B船上的人接到A船后，再次把它以原速率反向推出……，直到B船上的人不能再接到A船，试求B船上的人推船的次数。参考答案：（1）AC（全部答对得4分，选不全但没有错误得2分），

1．8eV（2分）

（2）取向右为正，B船上的人第一次推出A船时，由动量守恒定律得mBv1－mAv=0

（2分）即：v1=

（1分）当A船向右返回后，B船上的人第二次将A推出，有mAv＋mBv1=－mAv＋mBv2

（1分）即：v2=

（1分）9.质量为1kg的物体在水平面上滑行，且动能随位移变化的情况如图所示，取g＝10m/s2，则物体滑行持续的时间是_____S,摩擦系数是

。

参考答案：5

0.2

10.某同学用图示实验装置测量物块与木板间的动摩擦因数.带有窄片的物块被一弹簧弹射装置射出去，沿水平木板滑行，途中经过O处的光电门，最后停在了木板上的M点，重力加速度为g.①测得窄片的宽度为L，记下窄片通过光电门的时间，还需要测量的物理量有_________________；（标明相关物理量的符号）②物块和木板间的动摩擦因数=_______________________.参考答案：还需要测量出OM间的距离s，由动能定理可知又，解得。11.图甲为某一小灯泡的U－I图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻为1Ω、电动势为5V的电源两端，如图乙所示。则通过每盏小灯泡的电流强度为________A，此时每盏小灯泡的电功率为________W。

参考答案：0.3

0.6 12.一物体以100J的初动能沿倾角为θ的斜面向上运动，在上升的过程中达到某位置时，动能减少了80J，重力势能增加了60J，则物体与斜面间的动摩擦因数为

。参考答案：答案：13.利用图（a）实验可粗略测量人吹气时对小球的作用力F．两端开口的细玻璃管水平放置，管内放有小球，实验者从玻璃管的一端A吹气，小球从另一端B飞出，测得玻璃管口距地面高度h，小球质量m，开始时球静止的位置到管口B的距离x，落地点C到管口B的水平距离l．然后多次改变x，测出对应的l，画出l2﹣x关系图线如图（b）所示，由图象得出图线的斜率为k．重力加速度为g．（1）不计小球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，小球从B端飞出的速度v0=．（2）若实验者吹气时对小球的水平作用力恒定，不计小球与管壁的摩擦，吹气时对小球作用力F=．参考答案：解：（1）棉球从B端飞出做平抛运动，根据平抛运动的基本公式得：

l=v0t，h=解得：v0=（2）根据动能定理可得：Fx=故：Fx==又：故：F=故答案为：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示。该金属丝的直径是

m参考答案：15.（4分）某同学要进行探究匀变速直线运动实验，请在下面列出的实验器材中，选出本实验中不需要的器材填在横线上(填编号)：

①打点计时器

②天平

③低压交流电源

④低压直流电源

⑤细绳和纸带

⑥钩码和小车

⑦秒表

⑧一端有滑轮的长木板

⑨刻度尺参考答案：

②④⑦四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（15分）神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，不考虑其它天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示。引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期。（1）可见得A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m/的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2。试求m/的（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的两倍，它将有可能成为黑洞。若可见星A的速率v＝2.7m/s，运行周期T＝4.7π×104s，质量m1＝6ms，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G＝6.67×10N·m/kg2，ms＝2.0×1030kg）参考答案：解析：（1）设A、B的圆轨道半径分别为r1、r2，由题意知，A、B做匀速圆周运动的角速相同，其为ω。由牛顿运动定律，有FA＝m1ω2r1FB＝m2ω2r2FA＝FB设A、B之间的距离为r，又r＝r1＋r2，由上述各式得r＝

①由万有引力定律，有FA＝G将①代入得FA＝G令FA＝G

比较可得

②（2）由牛顿第二定律，有、

③又可见星A的轨道半径r1＝

④由②③④式可得（3）将m1＝6mI代入⑤式，得⑤代入数据得⑥设m2＝nms，（n＞0），将其代入⑥式，得⑦可见，的值随n的增大而增大，试令n=2，得⑧若使⑦式成立，则n必须大于2，即暗星B的质量m2必须大于2ms，由此得出结论：暗星B有可能是黑洞。17.如图甲所示，单匝矩形闭合导线框αbed处于匀强磁场中，线框电阻为R，αb、αd的边长分别为Ll、L2;磁感应强度B的大小随时间变化的规律如图乙所示.(1)求0~2t0时间内，回路中电流I1的大小和方向;(2)求t0时刻ab边受到的安培力大小F;(3)在2t0时刻后线框绕cd边以角速度ω