山東省濟(jì)寧市鄒城庵上聯(lián)辦中學(xué)2021年高三物理模擬試卷含解析

山東省濟(jì)寧市鄒城庵上聯(lián)辦中學(xué)2021年高三物理模擬試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.2．如圖所示，旋臂式起重機(jī)的旋臂保持不動(dòng)，可沿旋臂“行走”的天車有兩個(gè)功能：一是吊著貨物沿豎直方向運(yùn)動(dòng)；二是吊著貨物沿旋臂水平運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)天車吊著貨物正在沿水平方向向右勻速行駛，同時(shí)天車上的起吊電動(dòng)機(jī)吊著貨物正在勻速上升。若從某時(shí)刻起，起吊電動(dòng)機(jī)使貨物沿豎直方向開始做勻減速運(yùn)動(dòng)。此后地面上的人觀察到貨物運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是圖（

）參考答案：2.一汽車在路面情況相同的公路上直線行駛，下面關(guān)于車速．慣性．質(zhì)量和滑行路程的討論，正確的是

Ａ．車速越大，它的慣性越大

Ｂ．質(zhì)量越大，它的慣性越大Ｃ．車速越大，剎車后滑行路程越長(zhǎng)Ｄ．車速越大，剎車后滑行的路程越長(zhǎng)，所以慣性越大參考答案：BC3.如圖所示，一束細(xì)的復(fù)色光從空氣中射到半球形玻璃體球心O點(diǎn)，經(jīng)折射分為a、b兩束，然后分別由P、Q兩點(diǎn)射出玻璃體．PP'、QQ'均與過(guò)O點(diǎn)的界面法線垂直，設(shè)光線a、b在玻璃體中穿行時(shí)間分別為ta、tb，則ta：tb等于A．QQ'：PP'

B．PP'：QQ'C．OP'：OQ'D．OQ'：OP'參考答案：A4.如圖甲所示，A、B是某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)。一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷僅受電場(chǎng)力作用，從A點(diǎn)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。在此過(guò)程中，該點(diǎn)電荷的速度υ隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示。則下列說(shuō)法中正確的是A．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大B．A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等C．A點(diǎn)的電勢(shì)能比B點(diǎn)的電勢(shì)能大D．A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)高參考答案：D5.一不計(jì)重力的帶電粒子q從A點(diǎn)射入一正點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則A．粒子q帶負(fù)電

B．粒子q的加速度先變小后變大C．粒子q的電勢(shì)能先變小后變大

D．粒子q的動(dòng)能一直變大參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為q的負(fù)點(diǎn)電荷A僅在磁場(chǎng)力作用下以速度v在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿順時(shí)針方向作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則磁場(chǎng)方向垂直于紙面向_____（選填“里”或“外”），電荷A作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=__________。參考答案：答案：里，7.（4分）研究物理問(wèn)題時(shí)，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型。例如“質(zhì)點(diǎn)”模型忽略了物體的體積、形狀，只計(jì)其質(zhì)量。請(qǐng)?jiān)賹懗鰞蓚€(gè)你所學(xué)過(guò)的物理模型的名稱：

和

模型。參考答案：答案：點(diǎn)電荷、理想氣體等8.某同學(xué)想利用DIS測(cè)電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和葉片長(zhǎng)度，他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.該同學(xué)先在每一葉片邊緣粘上一小條長(zhǎng)為△l的反光材料，當(dāng)葉片轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，光傳感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在計(jì)箅機(jī)屏幕上顯示出矩形波，如圖乙所示.已知屏幕橫向每大格表示的時(shí)間為5.00×10-3s.則電風(fēng)扇勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為________s;若用游標(biāo)卡尺測(cè)得△l的長(zhǎng)度如圖丙所示，則葉片長(zhǎng)度為________m.參考答案：4.2×10-2；0.239.如圖，重為G的物體，用繩子掛在支架的滑輪B上，繩子的另一端接在絞車D上．轉(zhuǎn)動(dòng)絞車，物體便能升起．設(shè)滑輪的大小及軸承的摩擦略去不計(jì)，桿AB和BC的質(zhì)量不計(jì)，A、B、C三處均用鉸鏈連接．當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，桿AB所受力的大小為2.73G，桿BC所受力的大小為3.73G．參考答案：考點(diǎn)：力矩的平衡條件；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．分析：畫出各個(gè)力，分別作出各個(gè)力的力臂，然后又力矩的平衡即可解答．解答：解：以A為支點(diǎn)，AB受到BC的支持力和兩個(gè)繩子的拉力，它們的力臂如圖1，設(shè)AB桿的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則：豎直向下的拉力的力臂；L1=LBD的拉力的力臂：BC桿的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL1+GL2=FBC?L3代入數(shù)據(jù)得：FBC=3.73G同理，以B為支點(diǎn)，BC受到AB的拉力和兩個(gè)繩子的拉力，它們的力臂如圖2，則：豎直向下的拉力的力臂：；BD的拉力的力臂：BC桿的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL4+GL5=FAB?L6代入數(shù)據(jù)得：FAB=2.73G故答案為：2.73G；3.73G點(diǎn)評(píng)：本題的解題突破口是抓住AB桿和BC桿是二力桿，分別畫出AB和BC的作用力方向，再根據(jù)力矩平衡條件求解．10.如圖所示為“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”系統(tǒng)，它在有陽(yáng)光時(shí)通過(guò)太陽(yáng)能電池板發(fā)電，有風(fēng)時(shí)通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，二者皆有時(shí)將同時(shí)發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲(chǔ)存起來(lái)，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長(zhǎng)久，一般充電至90％左右即停止，放電余留20％左右即停止電能輸出。下表為某型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)配置方案：風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽(yáng)能電池組件其他元件最小啟動(dòng)風(fēng)速1.0m/s太陽(yáng)能電池36W蓄電池500Ah-12V最小充電風(fēng)速2.0m/s最大限制風(fēng)速12.0m/s太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率15%大功率LED路燈80W-12V最大輸出功率400W如果當(dāng)?shù)卮怪庇谔?yáng)光的平面得到的太陽(yáng)輻射最大強(qiáng)度約為240W/m2，要想使太陽(yáng)能電池的最大輸出功率達(dá)到36W，太陽(yáng)能電池板的面積至少要______________m2。

當(dāng)風(fēng)速為6m/s時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電能由20%充至90%所需時(shí)間為______________h；參考答案：1，84

11.如圖，傾角為37°，質(zhì)量不計(jì)的支架ABCD的D端有一大小與質(zhì)量均可忽略的光滑定滑輪，A點(diǎn)處有一固定轉(zhuǎn)軸，CA⊥AB，DC＝CA＝0.3m。質(zhì)量m＝lkg的物體置于支架的B端，并與跨過(guò)定滑輪的輕繩相連，繩另一端作用一豎直向下的拉力F，物體在拉力作用下沿BD做勻速直線運(yùn)動(dòng)，己知物體與BD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3。為保證支架不繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，物體向上滑行的最大距離s＝＿＿＿＿m。若增大F后，支架仍不繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，物體能向上滑行的最大距離s′＿＿＿＿s(填：“大于”、“等于”或“小于”。)(取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)參考答案：0.248

等于拉力F=mgsin37°+μmgcos37°=8.4N。BC=CA/sin37°＝0.5m.設(shè)m對(duì)支架BC的壓力mgcos37°對(duì)A點(diǎn)的力臂為x，由力矩平衡條件，F(xiàn)·DCcos37°+μmgcos37°·CAcos37°=F·CAcos37°+mgcos37°·x，解得x=0.072m。由x+s=BC-ACsin37°解得s=0.248m。由上述方程可知，F(xiàn)·DCcos37°=F·CAcos37°，x值與F無(wú)關(guān)，所以若增大F后，支架仍不繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，物體能向上滑行的最大距離s′=s。12.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：

（1）你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有

．

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是

，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m．讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量）．參考答案：1）天平，刻度尺（1分）（2）沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量（1分），

平衡摩擦力（1分）

（3）（2分）13.（6分）為了安全，在行駛途中，車與車之間必須保持一定的距離。因?yàn)?，從駕駛員看見某一情況到采取制動(dòng)動(dòng)作的時(shí)間里，汽車仍然要通過(guò)一段距離（稱為思考距離）；而從采取制動(dòng)支作到車完全停止的時(shí)間里，汽車又要通過(guò)一段距離（稱為制動(dòng)距離）。下表給出了汽車在不同速度下的思考距離和制動(dòng)距離等部分?jǐn)?shù)據(jù)。請(qǐng)分析這些數(shù)據(jù)，完成表格。

速度（km/h）思考距離（m）制動(dòng)距離(m)停車距離（m）4591423751538

90

105217596參考答案：答案：18

55

53（以列為序）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某課外活動(dòng)小組利用豎直上拋運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(1)某同學(xué)用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑，讀數(shù)如圖甲所示，小球直徑為

mm．圖乙所示彈射裝置將小球豎直向上拋出，先后通過(guò)光電門A、B，計(jì)時(shí)裝置測(cè)出小球通過(guò)A的時(shí)間為2．5510-3s，小球通過(guò)B的時(shí)間為5．1510-3s，由此可知小球通過(guò)光電門A、B時(shí)的速度分別為vA、vB，其中vA=

m/s．(2)用刻度尺測(cè)出光電門A、B間的距離h，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，只需比較

和

是否相等，就可以驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒(用題目中給出的物理量符號(hào)表示)．參考答案：15.在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m＝1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示．O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點(diǎn)中的三個(gè)點(diǎn)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間＝9.80m/s2，那么：(1)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)到________點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；

(2)從O點(diǎn)到(1)問(wèn)中所取的點(diǎn)，重物重力勢(shì)能的減少量ΔEp＝________J，動(dòng)能增加量ΔEk＝________J(結(jié)果取三位有效數(shù)字)；參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（計(jì)算）電磁彈射是我國(guó)最新研究的重大科技項(xiàng)目，原理可用下述模型說(shuō)明．如圖甲所示，虛線MN右側(cè)存在一個(gè)豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一邊長(zhǎng)L的正方形單匝金屬線框abcd放在光滑水平面上，電阻為R，質(zhì)量為m，ab邊在磁場(chǎng)外側(cè)緊靠MN虛線邊界．t=0時(shí)起磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律是B=B0+kt（k為大于零的常數(shù)），空氣阻力忽略不計(jì)．（1）求t=0時(shí)刻，線框中感應(yīng)電流的功率P；（2）若線框cd邊穿出磁場(chǎng)時(shí)速度為v，求線框穿出磁場(chǎng)過(guò)程中，安培力對(duì)線框所做的功W及通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量q；（3）若用相同的金屬線繞制相同大小的n匝線框，如圖乙所示，在線框上加一質(zhì)量為M的負(fù)載物，證明：載物線框匝數(shù)越多，t=0時(shí)線框加速度越大．參考答案：（1）線框中感應(yīng)電流的功率；（2）安培力對(duì)線框所做的功通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量；（3）根據(jù)可知，n越大，a越大．法拉第電磁感應(yīng)定律；導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)解：（1）t=0時(shí)刻線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)功率解得（2）由動(dòng)能定理有W=△Ek解得穿出過(guò)程線框中的平均電動(dòng)勢(shì)線框中的電流通過(guò)的電量：q=i△t==|0﹣B0S|×=；（3）n匝線框中t=0時(shí)刻產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)線框的總電阻R總=nR

線框中的電流t=0時(shí)刻線框受到的安培力F=nB0IL設(shè)線框的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有F=（nm+M）a解得可知，n越大，a越大．

答：（1）線框中感應(yīng)電流的功率；（2）安培力對(duì)線框所做的功通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量；（3）根據(jù)可知，n越大，a越大．17.甲、乙兩汽車沿同一平直公路同向勻速行駛，甲車在前，乙車在后，它們行駛的速度均為16m/s．已知甲車緊急剎車時(shí)加速度a1=3m/s2，乙車緊急剎車時(shí)加速度a2=4m/s2，乙車司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為0.5s(即乙車司機(jī)看到甲車剎車后0.5s才開始剎車)，求為保證兩車在緊急剎車過(guò)程中不相撞，甲、乙兩車行駛過(guò)程中至少應(yīng)保持多大距離？參考答案：以地面為參照物，甲剎車后的一小段時(shí)間內(nèi)，乙車的速度大于甲車的速度

0.5s后乙剎車，乙的速度減小得快，甲的速度減小的慢，當(dāng)兩車的速度相等時(shí)兩車相距最近，設(shè)此時(shí)甲運(yùn)動(dòng)了t時(shí)間

解得：t=2s

此時(shí)的最短距離為整理的要使兩車不相撞必須滿足18.如圖所示，用半徑為0.4m的電動(dòng)滾輪在長(zhǎng)薄鐵板的上表面壓扎一道淺槽，薄鐵板的長(zhǎng)為2.8m質(zhì)量為10kg。已知滾輪與鐵板、鐵板與工作