山東省泰安市寧陽縣東疏中學(xué)2021年高三物理模擬試題含解析

山東省泰安市寧陽縣東疏中學(xué)2021年高三物理模擬試題含解析一、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.以下說法正確的是A．人勻速走路時(shí)，地對腳的力大于腳蹬地的力，所以人才能往前走B．短跑運(yùn)動員加速跑時(shí)，地對腳的力大于腳蹬地的力，所以運(yùn)動員才能加速前進(jìn)C．跳高運(yùn)動員起跳瞬間，運(yùn)動員對地面的壓力大于其自身的重力

D．在加速下降的電梯中處于失重狀態(tài)的物體對電梯地板的壓力小于地板對它的支持力參考答案：C2.（單選）如右圖所示，斜面小車M靜止在光滑水平面上，一邊緊貼墻壁．若再在斜面上加一物體m，且M、m相對靜止，小車后來受力個(gè)數(shù)為

()A．3

B．4

C．5

D．6參考答案：B3.（多選）如圖所示，跳水運(yùn)動員最后踏板的過程可以簡化為下述模型：運(yùn)動員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板（位置A）上，隨跳板一起向下運(yùn)動到達(dá)最低點(diǎn)（位置B）。運(yùn)動員從開始與跳板接觸到運(yùn)動至最低點(diǎn)過程中，下列說法正確的是 A．運(yùn)動員到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)所受合力為零 B．在這過程中，跳板的彈性勢能一直在增加 C．在這過程中，運(yùn)動員的重力的功率先增大后減小 D．在這過程中，運(yùn)動員所受重力對他做的功等于跳板的作用力

對他做的功參考答案：BC4.（多選）如圖所示，甲、乙兩水平圓盤緊靠在一塊，甲圓盤為主動輪，乙靠摩擦隨甲轉(zhuǎn)動無滑動．甲圓盤與乙圓盤的半徑之比為r甲∶r乙＝3∶1，兩圓盤和小物體m1、m2之間的動摩擦因數(shù)相同，m1距O點(diǎn)為2r，m2距O′點(diǎn)為r，當(dāng)甲緩慢轉(zhuǎn)動起來且轉(zhuǎn)速慢慢增加時(shí)（）A．滑動前m1與m2的角速度之比ω1∶ω2＝1∶3B．滑動前m1與m2的向心加速度之比a1∶a2＝2∶9C．隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m1先開始滑動D．隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m2先開始滑動參考答案：ABD5.（單選）一列機(jī)械波在某時(shí)刻的波形如圖所示，已知波沿x軸正方向傳播，波速是12m/s，則（）A．這列波的波長是10cmB．這列波的周期是8sC．x=6cm處質(zhì)點(diǎn)的振幅為0D．x=5cm處質(zhì)點(diǎn)向y軸的負(fù)方向運(yùn)動參考答案：解：A、根據(jù)波的圖象知，波長是8cm，故A錯(cuò)誤．B、由v=得T==s=15s，故B錯(cuò)誤．C、這列波的振幅為5cm，各個(gè)點(diǎn)振幅都是5cm，故C錯(cuò)誤．D、因?yàn)椴ㄏ騲軸正方向傳播，根據(jù)上下坡法知，x=5cm質(zhì)點(diǎn)向y軸的負(fù)方向振動．故D正確．故選：D．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖8所示，兩平行金屬板間電場是勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為1.0×104V／m，A、B兩板相距1cm，C點(diǎn)與A相距0.4cm，若B接地，則A、C間電勢差UAC＝____,將帶電量為－1.0×10-12C的點(diǎn)電荷置于C點(diǎn)，其電勢能為____．參考答案：7.（4分）如圖所示，在平靜的水面下有一點(diǎn)光源s，點(diǎn)光源到水面的距離為H，水對該光源發(fā)出的單色光的折射率為n。①在水面上方可以看到一圓形的透光面，該圓的半徑為

。②該單色光在真空中的波長為，該光在水中的波長為

。參考答案：①

(2分)

②

(2分)8.如圖（a）所示，阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與一個(gè)阻值為2R的電阻連接成閉合電路。線圈的半徑為r1，在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場（向里為正），磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖（b）所示，圖中B1、t1為已知量。導(dǎo)線電阻不計(jì)，則t1時(shí)刻經(jīng)過電阻的電流方向?yàn)開________（選填“a→b”或“b→a”），電流的大小為___________。參考答案：b→a，

9.在接近收費(fèi)口的道路上安裝了若干條突起于路面且與行駛方向垂直的減速帶，減速帶間距為10m，當(dāng)車輛經(jīng)過減速帶時(shí)會產(chǎn)生振動。若某汽車的固有頻率為1.25Hz，則當(dāng)該車以

m/s的速度行駛在此減速區(qū)時(shí)顛簸得最厲害，我們把這種現(xiàn)象稱為

。參考答案：答案：12.5，共振解析：汽車每經(jīng)過一個(gè)減速帶時(shí)，減速帶都給汽車一個(gè)向上的力，這個(gè)力使汽車上下顛簸，當(dāng)這個(gè)力的頻率等于汽車的固有頻率時(shí)，汽車發(fā)生共振，振動最厲害。所以有，。10.某研究性實(shí)驗(yàn)小組為探索航天器球形返回艙穿過大氣層時(shí)所受空氣阻力(風(fēng)力)的影響因素，進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)研究。如圖為測定風(fēng)力的實(shí)驗(yàn)裝置圖。其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲，電阻絲阻值較大；一質(zhì)量和電阻均不計(jì)的細(xì)長裸金屬絲一端固定于O點(diǎn)，另一端懸掛小球P，無風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點(diǎn)接觸，OC=H；有風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點(diǎn)(如圖中虛線所示，細(xì)金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸)。(1)已知電源電動勢為E，內(nèi)阻不計(jì)，理想電壓表兩接線柱分別與O點(diǎn)和C點(diǎn)相連，球P的質(zhì)童為m，重力加速度為g，由此可推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)U的關(guān)系為F=_______。(2)研究小組的同學(xué)猜想:風(fēng)力大小F可能與風(fēng)速大小v和球半徑r這兩個(gè)因數(shù)有關(guān)，于是他們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)后獲得了如下數(shù)據(jù)：(下表中風(fēng)速v的單位為m/s，電壓U的單位為V，球半徑r的單位為m)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，風(fēng)力大小F與風(fēng)速大小v和球半徑r的關(guān)系是_______(比例系數(shù)用k表示)。參考答案：

(1).

(2).【詳解】(1)以小球?yàn)檠芯繉ο?，對小球受力分析，設(shè)金屬絲與豎直方向的夾角為，由平衡條件可得，風(fēng)力。金屬絲與電阻絲交點(diǎn)與C點(diǎn)間長度為，電阻；由串聯(lián)分壓規(guī)律可知電壓表示數(shù)。聯(lián)立解得：。(2)由表中數(shù)據(jù)可得，在球半徑一定的情況下，電壓表示數(shù)與風(fēng)速成正式，則風(fēng)力大小與風(fēng)速成正比，即與成正比。由球的體積公式、密度公式和可得，；在風(fēng)速一定的情況下，球半徑增大到原來的兩倍，電壓表示數(shù)減小為原來的，可得風(fēng)速一定的條件下，風(fēng)力與半徑的關(guān)系為與成正比。綜上，風(fēng)力大小與風(fēng)速大小和球半徑的關(guān)系是。11.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下，如圖所示是打出的紙帶的一段．當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí)，每隔0.1s取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，它們是圖中a、b、c、d、e、f等點(diǎn)，這段時(shí)間內(nèi)加速度的平均值是____________(取兩位有效數(shù)字)．若電源頻率高于50Hz，但計(jì)算仍按50Hz計(jì)算，其加速度數(shù)值將____________(填“偏大”、“偏小”或“相同”)．參考答案：12.傾角為30°的直角三角形底邊長為2l，底邊處在水平位置，斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌．現(xiàn)在底邊中點(diǎn)O處固定一正電荷Q，讓一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電的點(diǎn)電荷q沿斜邊頂端A滑下（不脫離斜面）．測得它滑到斜邊上的垂足D處時(shí)速度為υ，加速度為a，方向沿斜面向下．該點(diǎn)電荷滑到斜邊底端C點(diǎn)時(shí)的速度υc=，加速度ac=g﹣a．（重力加速度為g）參考答案：考點(diǎn)：電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系．專題：電場力與電勢的性質(zhì)專題．分析：根據(jù)幾何知識分析得到B、C、D三點(diǎn)在以O(shè)為圓心的同一圓周上，三點(diǎn)的電勢相等，電荷q從D到C過程中只有重力做功，根據(jù)動能定理求出質(zhì)點(diǎn)滑到斜邊底端C點(diǎn)時(shí)的速度．分析質(zhì)點(diǎn)q在C點(diǎn)的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律和庫侖定律求出質(zhì)點(diǎn)滑到斜邊底端C點(diǎn)時(shí)加速度．解答：解：由題，BD⊥AC，O點(diǎn)是BC的中點(diǎn)，根據(jù)幾何知識得到B、C、D三點(diǎn)在以O(shè)為圓心的同一圓周上，三點(diǎn)在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中是等勢點(diǎn)，所以，q由D到C的過程中電場中電場力作功為零．由動能定理得：mgh=而h==，所以vC=質(zhì)點(diǎn)在D點(diǎn)受三個(gè)力的作用；電場F，方向由O指向D點(diǎn)；重力mg，方向豎直向下；支持力N，方向垂直于斜面向上．由牛頓第二定律，有

mgsin30°﹣Fcos30°=ma…①質(zhì)點(diǎn)在C受三個(gè)力的作用；電場F，方向由O指向C點(diǎn)；重力mg，方向豎直向下；支持力N，方向垂直于斜面向上．由牛頓第二定律，有

mgsin30°+Fcos30°=maC…②由①②解得：aC=g﹣a．故答案為：；g﹣a．點(diǎn)評：本題難點(diǎn)在于分析D與C兩點(diǎn)電勢相等，根據(jù)動能定理求速度、由牛頓第二定律求加速度都常規(guī)思路．13.如圖所示為ABC是三角形玻璃磚的橫截面，∠ABC=90°，∠BAC=30°，一束平行于AB的光束從AC邊射入玻璃磚，EF是玻璃磚中的部分光路，且EF與AC平行，則玻璃磚的折射率為

，光束

（填“能”或“不能”）從E點(diǎn)射出玻璃磚。參考答案：由題意做出光路圖可知折射率，臨界角滿足，可知臨界角C大于30°小于45°，由于光線在E點(diǎn)的入射角等于30°，小于臨界角，故能從E點(diǎn)射出玻璃磚。

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.要測量一根電阻絲的阻值，某同學(xué)采用的做法是：（1）先用多用電表的歐姆擋進(jìn)行粗測，當(dāng)選擇開關(guān)旋至“R×10”時(shí)，指針指在接近刻度盤右端的位置Ⅰ；當(dāng)選擇開關(guān)旋至另一位置進(jìn)行測量時(shí)，指針指示的位置接近刻度盤的中央位置Ⅱ，如圖1所示，則所測電阻的電阻值為15Ω．（2）用以下器材進(jìn)行較準(zhǔn)確的測量，實(shí)驗(yàn)室中提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：電壓表V（量程6V，內(nèi)阻約3kΩ）電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約0.1Ω）電源E1（電動勢6V，內(nèi)阻不計(jì)）電源E2（電動勢12V，內(nèi)阻不計(jì)）滑動變阻器R（最大阻值10Ω）開關(guān)S和導(dǎo)線①實(shí)驗(yàn)時(shí)電源應(yīng)選E1，電流表應(yīng)選A1．（填器材代號）②如果要求加在電阻絲上的電壓從零開始增加，請?jiān)谌鐖D2虛線框內(nèi)幫他設(shè)計(jì)一個(gè)電路圖．在你所設(shè)計(jì)的電路中，閉合開關(guān)前變阻器的滑動觸頭應(yīng)移到最左端．③實(shí)驗(yàn)中受諸多因素的影響會產(chǎn)生誤差，請你說出產(chǎn)生誤差的兩條原因：電表讀數(shù)誤差，電壓表分流產(chǎn)生誤差．④調(diào)節(jié)變阻器的滑動觸頭，使電壓表的讀數(shù)每次都比上一次增加0.5V，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)每次比上一次增加的數(shù)值都不一樣，呈越來越小的趨勢，且隨著電壓的增大和實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長，這種情況越來越明顯．試說明產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因：隨著電壓的增大和實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長，溫度升高，電阻率增大造成的．參考答案：解：（1）歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度大，電流大，電阻讀數(shù)偏小，故應(yīng)選用×1檔位，換擋后應(yīng)該重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，由圖1所示可知，歐姆表示數(shù)為15×1Ω=15Ω；（2）①電壓表的量程為0﹣6V，所以電源應(yīng)選電源E1（電動勢6V，內(nèi)阻不計(jì)），電路中的最大電流，所以電流表選擇電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω），②要求加在電阻絲上的電壓從零開始增加，則電路應(yīng)用分壓法，因?yàn)椋噪娏鞅碛猛饨臃?，電路圖如圖所示，閉合開關(guān)前變阻器的滑動觸頭應(yīng)移到最左端，此時(shí)電阻上的電壓為零，通過電流表的電流也為零，③實(shí)驗(yàn)時(shí)，電表讀數(shù)會有誤差，電壓表分流也會產(chǎn)生誤差；④隨著電壓的增大和實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長，溫度升高，電阻率增大，造成了電阻增大，所以發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)每次比上一次增加的數(shù)值都不一樣，呈越來越小的趨勢，且隨著電壓的增大和實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長，這種情況越來越明顯．故答案為：（1）15；（2）①E1；A1；②如圖；左；③電表讀數(shù)誤差；電壓表分流產(chǎn)生誤差；④隨著電壓的增大和實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長，溫度升高，電阻率增大造成的．15.某同學(xué)用圖1中所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動．實(shí)驗(yàn)步驟如下：a．安裝好實(shí)驗(yàn)器材．b．接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運(yùn)動，重復(fù)幾次．選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶，舍去開始密集的點(diǎn)跡，從便于測量的點(diǎn)開始，每兩個(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖2中0、1、2…、6點(diǎn)所示．c．測量1、2、3、…、6計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，分別記作：S1、S2、S3、…、S6．d．通過測量和計(jì)算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動．e．分別計(jì)算出S1、S2、S3、…、S6與對應(yīng)時(shí)間的比值、、、…、．f．以為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出與對應(yīng)時(shí)間t的坐標(biāo)點(diǎn)，畫出﹣t圖線．結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請你完成下列任務(wù)：①實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有A和C．（填選項(xiàng)代號）A．電壓合適的50Hz交流電源

B．電壓可調(diào)的直流電源C．刻度尺

D．秒表

E．天平

F．重錘②將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計(jì)數(shù)點(diǎn)對齊，0、1、2、5計(jì)數(shù)點(diǎn)所在位置如圖3所示，則S2=2.98（2.97～2.99）cm，S5=13.20（13.19～13.21）cm．③該同學(xué)在圖4中已標(biāo)出1、3、4、6計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)，請你在該圖中標(biāo)出與2、5兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出﹣t圖．④根據(jù)﹣t圖線判斷，在打0計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，小車的速度v0=0.18（0.16～0.20）m/s；它在斜面上運(yùn)動的加速度a=4.8（4.50～5.10）m/s2．參考答案：考點(diǎn)：測定勻變速直線運(yùn)動的加速度．版權(quán)所有專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：①明確實(shí)驗(yàn)原理，紙帶需要測量的數(shù)據(jù)，正確使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，即可正確解答．②根據(jù)刻度尺的指示可正確讀出結(jié)果，注意進(jìn)行讀數(shù)時(shí)要進(jìn)行估讀．③利用描點(diǎn)法可正確得出結(jié)果．④根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大?。獯穑航猓孩賹?shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列的器材中，必須使用的有電壓合適的50Hz交流電源給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電，需要用刻度尺測量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了小車運(yùn)動時(shí)間，不需要秒表，該實(shí)驗(yàn)中不需要測量質(zhì)量，因此不需要天平，實(shí)驗(yàn)中有小車帶動紙帶運(yùn)動，因此不需要重錘，故選：A、C．②刻度尺讀數(shù)時(shí)需要進(jìn)行估讀，因此有：s2=2.98cm，由于需要估讀，在范圍內(nèi)2.97～2.99cm內(nèi)均正確，s5=13.20cm，由于需要估讀，在范圍13.19～13.21cm都正確．③2、5兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)以及圖象如下所示：④根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的位移時(shí)間關(guān)系：得：t因此圖象的縱軸截距大小表示初速度的大小，圖象的斜率表示加速度的大小，由此得：v0=0.16～0.20m/s；，a=4.50～5.10m/s2故答案為：①A、C；②2.98（2.97～2.99），13.20（13.19～13.21）；③見上圖；④0.18（0.16～0.20），4.8（4.50～5.10）．點(diǎn)評：此題主要考查紙帶的處理問題，要注意實(shí)驗(yàn)原理、操作細(xì)節(jié)，單位的換算；同時(shí)注意速度﹣時(shí)間圖象的應(yīng)用，要明確斜率、截距的含義，加強(qiáng)數(shù)學(xué)知識在物理中的應(yīng)用．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如甲圖所示，質(zhì)量為M=4kg足夠長的木板靜止在光滑的水平面上，在木板的中點(diǎn)放一個(gè)質(zhì)量m=4kg大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．兩物塊開始均靜止，從t=0時(shí)刻起鐵塊m受到水平向右，大小如下圖乙所示的拉力F的作用，F(xiàn)共作用時(shí)間為6s，（取g=10m/s2）求：（1）鐵塊和木板在前2s的加速度大小分別為多少？（2）鐵塊和木板相對靜止前，運(yùn)動的位移大小各為多少？（3）力F作用的最后2s內(nèi)，鐵塊和木板的位移大小分別是多少？參考答案：解：（1）前2s，對鐵塊m：F﹣μmg=ma1，代入數(shù)據(jù)解得：a1=3m/s2對M：μmg=Ma2，代入數(shù)據(jù)解得：a2=2m/s2（2）2s內(nèi)m的位移為M的位移為2s后，對m，F(xiàn)′﹣μmg=ma′1，代入數(shù)據(jù)，勻加速；對M，μmg=Ma′2帶入數(shù)據(jù)解得，勻加速；設(shè)在經(jīng)過t0時(shí)間兩物體速度相同為V，則V=v1﹣a′1t0=v2﹣a′2t0解得t0=2s，V=8m/s在t0內(nèi)鐵塊m的位移為所以鐵塊和板相對靜止前，鐵塊運(yùn)動位移為x鐵塊=x1+x′1=20m木板M的位移所以鐵塊和板相對靜止前，木板運(yùn)動位移為x木板=x2+x′2=