安徽省宣城市宁国海螺学校2021年高三物理模拟试卷含解析

安徽省宣城市宁国海螺学校2021年高三物理模拟试卷含解析参考答案:

A

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

Ar2—3.,<212

,a=—=-=-------mis2=—lm/sx=—of

1.（单选）我国正在自主研发“北斗二号”地球卫星导航系统，此系统由中轨道、高轨道和同步卫星等【详解】AB.根据版二厘可得加速度：r1，根据2解得初

组成，可将定位精度提高到“厘米”级，会在交通、气象、军事等方面发挥重要作用.已知三种卫星

速度的大小为%=35E/X,故选项B正确，A错误;

中，中轨道卫星离地最近，同步卫星离地最远.则下列说法中正确的是

0-^0-2^59

A.中轨道卫星的线速度小于高轨道卫星的线速度第2s末的速度：岭="+"=1$./$,则巧2a-2故选项C正确;

C.

B.中轨道卫星的角速度小于同步卫星的角速度

v="=0.75m/s

C.若一周期为8h的中轨道卫星，某时刻在同步卫星的正下方，则经过24h仍在该同步卫星的正下

D.位移巧内的平均速度大小2,故选项D正确;

方

4.（多选）如图所示，实线为匀强电场的电场线，虚线为某一带电粒子在电场中仅受电场力从a点到

D.高轨道卫星的向心加速度小于同步卫星的向心加速度

b点的运动轨迹，下列说法正确的是

参考答案：

一•b

C-----------i

£

2.下列说法正确的是

A.布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒内分子无规则运动的反映

B.分子势能随分子间距增大而减小，随分子间距减小而增大A.该粒子带正电

C.封闭气体的压强是由于气体分子对容器壁频繁碰撞而产生的B.b点的电势比a点高

D.一个固体在导热性上呈现各向异性，说明该固体一定是单晶体C.该粒子在b点的电势能比在a点时大

E.液体的表面张力是由于液体表面分子间作用力表现为引力所致D.垃粒子在b点的速度比在a点时大

参考答案：参考答案：

AD

CDE

5.在物理学的发展过程中，科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用，下列关于物理思

【详解】A.布朗运动是液体分子无规则运动的反映，故A错误：

想和方法说法错误的是（）

B.分子势能在处最小，故B错误；

A.质点和点电荷是同一种思想方法

C.封闭气体的压强由于气体分子对容器壁频繁碰撞而产生的，故C正确；

B.重心、合力和分力、总电阻都体现了等效替换的思想

D.各向异性是单晶体的特性，故D正确：

C.加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量

E.当分子间距大于r。，液体表面分子间有引力，宏观表现为液体表面张力，故E正确。

D.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，能用实验直接验证

3.一物体以初速度为外做匀减速运动，第1s内通过的位移为箝=3m,第2s内通过的位移为照=2参考答案：

m,又经过位移加物体的速度减小为0,则下列说法中不正确的是（）D

A.初速度行的大小为2.5m/sB.加速度a的大小为1m/s2

9

C.位移生的大小为8mD.位移心内的平均速度大小为0.75m/s

【解析】（1）①不放B时用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间tl

试题分析：质点及点电荷果用了理想化的物理模型的方法，所以质点和点电荷是同一种思想方法，故A正②将B固定在A上，用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t2

确；重心、合力和分力、交流电有效值的定义都采用了等效替代的思想，故B正第；加速度、电场强度、

（此两步共4分，明确写出只测一次全振动时间的最多给2分）

电势的定义式分别为：。=竺、笈=£、3=殳，都是采取比值法定义的物理量，故C正确；牛顿第一

dqq

门叫

定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不能用实蛉直接蛉证，故D错误；本题选错误的，故选D.⑵4（2分）

考点：物理问题的研窕方法（3）无（1分）物体与支持面之间没有摩擦力，弹簧振子的周期不变。（3分）

【名师点睛】对于物理学上重要的实验和发现，可根据实验的原理、内容、结论及相应的物理学家等

7.特种兵过山谷的一种方法可化简为如右图所示的模型：将一根长为2d、不可伸长的细绳的两端固

等一起记忆，不能混淆.定在相距为d的A、B两等高处，悬绳上有小滑轮P,战上们相互配合，可沿着细绳滑到对面。开始

时，战I:甲拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，处于静止状态，AP竖直，则此时甲对滑轮的

水平拉力为：若甲将滑轮由静止释放，则乙在滑动中速度的最大值为o

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6.人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面没有压力，所以在这

种环境中已无法用天平称量物体的质量。针对这种环境，某兴趣小组通过查资料获知，：弹

簧振子做简谐运动的周期为丁=斯在（其中m时振子的质量，k时弹簧的劲度系数）。他们

设计了一种装置来间接测量物体的质量，如图所示，A时带夹子的金属块，金属块和夹子的

总质量为mO,B时待测质量的物体（可以被A上的夹子固定），弹簧的劲度系数k未知，当

他们有一块秒表。参考答案:

（1）请你简要地写出测量待测物体质量的方法，测量的物理量用字母表示mg,

8.一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期

_______________________________：

②.为30s,测得xl=7.68cm,x3=12.00cm,用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为

m/s2,图中x2约为cm。（结果保留3位有效数字）

（2）用所测物理量和已知物理量求待测物体质量的计算式为m=

（3）由于在太空中受到条件限制，只能把该装置放在如图所示的粗糙的水平桌上进行操作,

则该操作对该实验结果（填"有''或"无"）影响，因为

参考答案:

9.72m/s29.84cm

9.11.某兴趣小组在做“探究动能定理”的实验前，提出了以下几种猜想：①Wocv,

②W=v2,③Woe4。他们的实验装置如下图所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固

定一个速度传感器，物块从斜面上某处由静止释放，物块到达Q点的速度大小由速度传感器

参考答案:

测得。为探究动能定理，本实验还需测量的物理量是;根据实验所测数据，为了直观m2,大气压强P0=l.0x105Pao求：

①活塞距气缸底的高度h2时气体的温度：

速烧检感器

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"）。

地通过图象得到实验结论，应绘制_____图象c

参考答案：

物块初始位置到测速器的距离LL-v2

2

FL--0£s—v-

物块在斜面上所受合力F不变，由2得，2斤，可见本实验还需测量的

物理量是物块初始位置到测速器的距离由于与成正比，所以应绘制图象。

L,Lv2L-v2参考答案:

10.做平抛运动的物体可以分解成水平方向上的运动和竖直方向上的运

“①由气体等压变化规律可知：奉母（2分）

动.物体在水平方向上的速度为,竖直方向上的速度为.

得：4-333K（I分）

参考答案：@60（1分》大于《I分》

匀速直线，自由落体，Vo,gt.13.如图是等离子体发电机示意图，平行金属板间的匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,两板间

【考点】平抛运动.距离为20cm,要使输出电压为220V,则等离子体垂直射入磁场的速度v__m/s。a是电源

的—极。

【分析】根据平抛运动水平方向和竖直方向上的受力情况判断物体的运动规律，再由分速度公式求

解.

X

【解答】解：平抛运动在水平方向上不受力，有初速度，根据牛顿第一定律知，物体在水平方向上做

X

匀速直线运动.竖直方向上，物体仅受重力，初速度为零，所以竖直方向上做自由落体运动.

物体在水平方向上的速度为V、=Vo,竖直方向上的速度为v=gt

y参考答案:

故答案为：匀速直线，自由落体，vo,gt.

2200正

11.如图所示，质点O从t=0时刻开始作简谐振动，振动频率为10Hz。图中Ox代表一弹性

绳，已知形成的绳波在绳上的传播速度为则在第内比

0A=7m,AB=BC=5mo10m/s,2sA三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

B多振动次，B比C多振动次。

5ABC~~*

14.待测电阻Rx的阻值约为20C,现要测量其阻值，实验室提供器材如下:

参考答案：

A.电流表Ai（量程150mA,内阻约为10。）；

2次；5次。

B.电流表A2（量程20mA,内阻m=30Q）；

12.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2.5X1O2N的重物，平衡

时活塞距气缸底高度hl=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C.电压表V（量程15V,内阻约为3000Q）：

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=5.0x10-3

D.定值电阻Ro=lOOQ；

E.滑动变阻器Ri,最大阻值为10Q,额定电流为LOA；

F.电源E,电动势E=4V（内阻不计）；

G.开关S及导线若干.

①为了使测量结果准确，要求测量时电表读数变化范围较大，且不得小于其量程的，以上器材不合适

的是C（用器材前对应的序号字母填写）.

②利用其余的实验器材，设计测量Rx的最佳实验电路，将其电路图画出虚线框内并标明元件符号.

③实验中需要测量的物理量有电流表A的示数h，电流表A2的示数12，待测量电阻的表达式为

12（Rg+r?）

Rx=_11-12

参考答案:

考点：伏安法测电阻.

专题；实验题；恒定电流专题.

分析：①根据欧姆定律估算出待测电阻R、两端电压的最大值，就能知道电压表量程太大，达不到题

目的要求：电表读数变化范围较大，且小于其量程的.

②测量电阻的原理是伏安法，电压表不合适，可将电流表A2与定值电阻串联改装成电压表，

(1)（单选题）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是」

改装后的电压表内阻较大，可采用电流表的外接法设计测量电路.

(A)对油酸溶液起到稀释作用

③根据串、并联电路的规律和欧姆定律，求出Rx，再确定需要测量的物理量.

解答：解：①若用电流表Ai测量电流，通过待测电阻Rx的电流最大值为Im=150mA=0.15A,Rx两端(B)有助于测量一滴油酸的体积

电压的最大值为Um=ImRx=O.I5x2OV=3V

(C)有助于油酸的颜色更透明便于识别

若用电流表A?测量电流，待测电阻R\两端电压的最大值为U=ImRx=0.02x20V=0.4V

m（D）可使油酸和狒子粉之间形成清晰的边界轮廓

若用电压表V测量Rx两端电压，由于电压表V的量程为15V,量程过大，指针偏转角度达不

(2)将Icn?的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得len?的油酸酒精溶液有50

滴.现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.130?.由此估算出油酸分子

的直径为5.13x102m.

参考答案：

参考答案：

(1)设座椅在自由下落结束时刻的速度为V.

考点：用油膜法估测分子的大小.

由丫=811,得v=20m/s.(2分)

专题：实验题.

(2)设座椅自由下落和匀减速运动的总高度为h,总时间为t.

分析:(1)油酸不加稀释时形成的油膜面积很大，不便于测量，酒精溶液的作用是对油酸溶液起到

稀释作用.则h=40m—4m=36m

由得分)

(2)根据油酸酒精溶液求出一滴该油酸酒精溶液滴中纯油酸的体积，再除以油膜的面积，即h=(tl+t2)=t,t=3.6s(2

得到油酸分子的直径.设座椅匀减速运动的时间为t2,则t2=t—ll=L6s.(2分)

解答：解：(1)如果油酸不加稀释形成的油膜面积很大，不便于测量，油酸可以溶于酒精，因此酒

(3)设座椅匀减速阶段的加速度大小为a,座椅对游客的作用力大小为F.

精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用，故A正确，BCD错误.

由v=at2,得a=12.5m/s2(2分)

lcm?]]

由牛顿第二定律得：F-mg=ma所以=2.25.

36393

(2)一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V=300cmx50b<10-m=l5x10m

17.六个相同的电阻(阻值均为欠)连成一个电阻环，六个接点依次为1、2、3、4、5和6,

如图复16-5-1所示。现有五个完全相同的这样的电阻环，分别称为马、么、…Ds。

1-Q

VT5X1°

油酸分子直径d=S=0.13m=5.13xlO',om.现将马的1、3、5三点分别与4的2、4、6三点用导线连接，如图复16-5-2所示。然

后将A的1、3、5三点分别与4的2、4、6三点用导线连接，--依此类推。最后将2的

故答案为：(1)A；(2)5.13x101°.1、3、5三点分别连接到口的2、4、6三点上。

点评：本题是以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个靠着一个，从而可以由体积与面积相除求出油

叫

腴的厚度.理解实验原理，掌握实验方法是关键.1.证明全部接好后，在D上的1、3两点间的等效电阻为诙»

四、计算题：本题共3小题，共计47分

2.求全部接好后，在2上的1、3两点间的等效电阻。

16.有一种大型游戏机叫“跳楼机”(如图所示)，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电

动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40m高处，然后由静止释放.可以认为座椅沿轨

道做自由落体运动2s后，开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面4m高处

时速度刚好减小到零.然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落，将游客送回地面。(取g

=10m/s2)求：

(1)座椅在自由下落结束时刻的速度是多大？

⑵座椅在匀减速阶段的时间是多少？

(3)在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍？

(2)递推公式.

为使图形简化，讨论如何将接好的两个电阻环化简成为一个单环。由六个阻值为厂的电阻

构成一个三角环，将其顶点接在另一由六个阻值为欠的电阻构成的三角环的中点上(如图预

解16-5-5所示)。

图预解16-5-6是由六个阻值为r的电阻构成的三角环。若图预解16-5-5顶点1、3间的

电阻与图预解16-5-6顶点I、3间的电阻阻值相等，我们称图预解16-5-6中的尺为等效单

环电阻.

参考答案：

1.(1)电阻图变形.

此题连好的线路的平面图如图预解16-5-1所示.

由图预解16-5-5中的对称性可知I、3两顶点间的电阻00等于图预解16-5-7中1、0间

醒解16.5-2图复解16.5-1现将电阻环改画成三角

的电阻&，。的2倍，即

形,1、3、5三点为顶点，2、4、6三点为三边中点，如图预解1—5-2与图预解16-5-3所

示.整个连好的线路相当于把&的三个顶点分别接到2T的三个中点上，图预解16-57变

%3=2氏1,0

为图预解16-5-4.这样第1问归结为求图预解16-5-4中最外层三角环任意两顶点间的等效

=2{[A//r//(2r)]+A)//A

电阻。

-2TK+RHR

—+-+-

LAr2r.

蟠2尔

=2

2r+3R

14r+3R

-----------Rn

3r+R

R+-rf/R

3(1)

同理，图预解16-5-6中1、3两顶点间的电阻穴取为

式】,3=2［（2氏）///＜］=：尺，

(2)

由（1）、（2）式得等效单环电阻尺为

44(3)

2.第一问

现在考虑把鼻、鼻、鼻、&、2按相反的次序，由内向外依次连接的情况.首先将&

724D

接在2外面，求双环A-2的等效单环电阻尺⑶［即（3）式中的?〕.这时由答：所求的五个环的1与3间的等效电阻确为627.证毕。

（3）式得到R⑶为

R^=1RLR//R^1R

4+483.第二问

根据五个D组成的圆柱形网络的对称性，自的I、3两点等价于4的2、4两点.等价线

其次，在双环A-2外面接上这时1尺⑵.三环A-A-2的等效单环电阻汽⑶为

路如图预解16-5-8与图预解16-5-9所示.设二图等价，求图预解16-5-9中的R”即可.

/3）=之氏+1氏//川2）=3氏+1./已斜=!2夫

444418J15

由此可得一般公式，G+1）环的等效单环电阻R（S+D可由R⑸求出

R（S+l）」R+LR//R〔S）

44（4）

于是

4444115J112

陵）宁+打〃"中+如"

,112,2R+97R

由（2）式&，3=（4/3）”得出由一个环（鼻）、两个环（2-劣）直至五个环所以

（鼻一2-2-乌-马）构成的线路1、3点间的电阻为

鬻

楚尺（1分）

答：所求值为6270

（1分）

18.如图所示，在两个水平平行金属极板间存在着向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电