廣東省廣州市五羊中學(xué)2021年高三物理模擬試題含解析

廣東省廣州市五羊中學(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.（單選）飛人劉翔2010年11月24日在廣州亞運(yùn)會(huì)上以13秒09的好成績獲得110米欄冠軍，這說明他在這次比賽中下列的哪一個(gè)物理量比其他運(yùn)動(dòng)員的大

A．起跑時(shí)的速度

B．終點(diǎn)撞線時(shí)的速度C．全程的平均速度

D．起跑時(shí)的加速度參考答案：C2.(多選)如圖所示，小木塊P和長木板Q疊放后靜置于光滑水平面上。P、Q的接觸面是粗糙的。用足夠大的水平力F拉Q，P、Q間有相對(duì)滑動(dòng)。在P從Q左端滑落以前，關(guān)于水平力F的下列說法中正確的是A．F做的功大于P、Q動(dòng)能增量之和

B．F做的功等于P、Q動(dòng)能增量之和C．F的沖量大于P、Q動(dòng)量增量之和

D．F的沖量等于P、Q動(dòng)量增量之和參考答案：AD3.如圖所示，光滑軌道右端固定一個(gè)豎直擋板，擋板左邊連接一輕質(zhì)彈簧，小球以初速度v0，經(jīng)過軌道的a、b、c、d、e后壓縮彈簧直至f點(diǎn)，不考慮空氣阻力，則下列說法正確的是（）A．小球在全過程中機(jī)械能守恒B．小球從b到c過程重力做正功C．在f點(diǎn)彈簧的彈性勢能最大D．小球在d點(diǎn)機(jī)械能大于在b點(diǎn)的機(jī)械能參考答案：

考點(diǎn)：功能關(guān)系；彈性勢能；機(jī)械能守恒定律．分析：小球在光滑的軌道上運(yùn)動(dòng)的過程中只有重力做功，壓縮彈簧的過程中彈簧做功．然后結(jié)合機(jī)械能守恒的條件即可解答．解答：解：A、C、小球在光滑的軌道上運(yùn)動(dòng)的過程中只有重力做功，小球的機(jī)械能守恒；壓縮彈簧的過程中彈簧做功，小球的機(jī)械能不守恒，小球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能．在f點(diǎn)小球的動(dòng)能是零，彈簧的彈性勢能最大．故A錯(cuò)誤，C正確；B、小球從b到c過程沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，重力做正功．故B正確；D、小球在光滑的軌道上從a到d運(yùn)動(dòng)的過程中只有重力做功，小球的機(jī)械能守恒，所以小球在d點(diǎn)機(jī)械能等于在b點(diǎn)的機(jī)械能．故D錯(cuò)誤．故選：BC點(diǎn)評(píng)：該題考查機(jī)械能守恒的條件，緊扣條件解答即可．該題的易錯(cuò)的地方是彈簧的彈力做功時(shí)，小球的機(jī)械能不守恒，小球與彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．要注意區(qū)分．4.（多選題）質(zhì)量為m的物體從距離地面h高處由靜止開始加速下落，其加速度大小為g。在物體下落過程中A．物體的動(dòng)能增加了mgh

B．物體的重力勢能減少了mghC．物體的機(jī)械能減少了mgh

D．物體的機(jī)械能保持不變參考答案：AC5.（多選題）為減機(jī)動(dòng)車尾氣排放，某市推出新型節(jié)能環(huán)保電動(dòng)車。在檢測該款電動(dòng)車性能的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為8×102kg的電動(dòng)車由靜止開始沿平直公路行駛，利用傳感器測得此過程中不同時(shí)刻電動(dòng)車的牽引力F與對(duì)應(yīng)的速度v，并描繪出如圖所示的圖像（圖中AB、BO均為直線），假設(shè)電動(dòng)車行駛中所受阻力恒定，最終勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度g取10m／s2。則

(

) A．電動(dòng)車運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為15m/s B．該車起動(dòng)后，先做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后勻速運(yùn)動(dòng) C．該車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是6s

D．該車加速度大小為0.25m/s2時(shí)，動(dòng)能是4×l04J參考答案：ADA、因?yàn)闄M坐標(biāo)是，所以全過程中，C點(diǎn)的值最小，則速度最大是15m/s，故A正確；B、AB段牽引力不變，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度不變，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；BC圖線的斜率表示電動(dòng)車的功率，知BC段功率不變，牽引力減小，加速度減小，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C、電動(dòng)機(jī)的功率為：，勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為：當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度最大，由圖線知，f=400N，根據(jù)牛頓第二定律得，勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小，則勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)車加速度為0.25m/s2時(shí)，牽引力為：，此時(shí)的速度為：，則車的動(dòng)能為：，故D正確。故選AD。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v=8cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們測出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為（3，8）,此時(shí)R的速度大小為

cm/s，R在上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是

。（R視為質(zhì)點(diǎn)）參考答案：10

cm/s，

D

7.如圖所示，在光滑水平面上，一絕緣細(xì)桿長為，兩端各固定著一個(gè)帶電小球，處于水平方向、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，兩小球帶電量分別為＋q和－q，輕桿可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)。在輕桿與電場線夾角為α?xí)r，忽略兩電荷間的相互作用，兩電荷受到的電場力對(duì)O點(diǎn)的力矩大小為___________，兩電荷具有的電勢能為___________。參考答案：qEdsinα；-qEdcosα解析：由力矩定義可得兩電荷受到的電場力對(duì)O點(diǎn)的力矩大小為qEdsinα；兩電荷具有的電勢能為-qEdcosα。8.1某同學(xué)為了探究桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：質(zhì)量為m的均勻長直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門測出另一端A經(jīng)過某位置時(shí)的瞬時(shí)速度vA，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的高度差h。⑴設(shè)桿的寬度為L（L很?。?，A端通過光電門的時(shí)間為t，則A端通過光電門的瞬時(shí)速度vA的表達(dá)式為

▲

。組

次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA/（m·s-1）1.231.732.122.462.743.00vA-1/（s·m-1）0.810.580.470.410.360.33vA2/（m2·s-2）1.503.004.506.057.519.00

⑵調(diào)節(jié)h的大小并記錄對(duì)應(yīng)的速度vA，數(shù)據(jù)如上表。為了形象直觀地反映vA和h的關(guān)系，請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)目v坐標(biāo)并畫出圖象。⑶當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，結(jié)合圖象分析，桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能Ek=

▲

（請(qǐng)用質(zhì)量m、速度vA表示）。參考答案：⑴（3分）⑵如圖（縱坐標(biāo)1分，圖象2分）⑶（2分）9.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律．①完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容：（i）取下砂桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，

（選填“靜止釋放”或“輕推”）小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)．（ii）如果打出的紙帶如圖所示，則應(yīng)

（選填“增大”或“減小”）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡

，平衡摩擦力才完成．②如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計(jì)數(shù)點(diǎn)(每打5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn))，其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm。則打C點(diǎn)時(shí)小車的速度為

m/s，小車的加速度是

m/s2。(計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)參考答案：①（i）輕推（ii）減小，間隔均勻（之間的距離大致相等）；②1.24，6.22；10.一輛汽車從靜止開始勻加速開出，然后保持勻速運(yùn)動(dòng)，最后勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止。從汽車開始運(yùn)動(dòng)起計(jì)時(shí)，下表給出了某些時(shí)刻汽車的瞬時(shí)速度。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)通過分析、計(jì)算可以得出，汽車加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間為

s，汽車全程通過的位移為

m。

時(shí)刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0

參考答案：4；9611.大量氫原子處于不同能量激發(fā)態(tài)，發(fā)生躍遷時(shí)放出三種不同能量的光子，其能量值分別是：1.89eV、10.2eV、12.09eV。躍遷發(fā)生前這些原子分布在

個(gè)激發(fā)態(tài)能級(jí)上，其中最高能級(jí)的能量值是

eV（基態(tài)能量為-13.6eV）。參考答案：①2

，

②E=-13.6-(-12.09)=-1.51eV

12.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖．（所用交變電流的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖，圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2．（保留三位有效數(shù)字）

（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的，數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車加速度a/m·s–20．6330．5720．4970．4180．3320．2500．1670．101小車質(zhì)量m/kg0．250．290．330．400．500．711．001．67小車質(zhì)量倒數(shù)4．003．453．032．502．001．411．000．60

請(qǐng)?jiān)诜礁褡鴺?biāo)紙中畫出圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是

．

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，一位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖線如上圖所示。該圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是______________________________________．參考答案：

（1）0．510

（2）a=0．162

（0．142——0．182即可）圖略（3）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分或木板傾角較小13.如圖所示為“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”系統(tǒng)，它在有陽光時(shí)通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)時(shí)通過風(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，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，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)太陽能電池組件其他元件最小啟動(dòng)風(fēng)速1.0m/s太陽能電池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柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲?qiáng)度約為240W/m2，要想使太陽能電池的最大輸出功率達(dá)到36W，太陽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

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.⑴①圖甲中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是

cm，圖乙中螺旋測微器的讀數(shù)是

mm。（2）、關(guān)于“互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成”實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于結(jié)點(diǎn)的位置O的說法正確的是：（

）A、結(jié)點(diǎn)O的位置不變，說明兩個(gè)彈簧秤的拉力的合力不變。B、一個(gè)彈簧秤的拉力大小或方向改變后，另一個(gè)彈簧秤的拉力大小或方向必須改變，才能使結(jié)點(diǎn)O的位置不變。C、兩個(gè)彈簧秤的拉力方向不變，而適當(dāng)?shù)馗淖兯鼈兊拇笮。軌虮３纸Y(jié)點(diǎn)O的位置不變。D、兩個(gè)彈簧秤的拉力大小不變，而適當(dāng)?shù)馗淖兯鼈兊姆较?，能夠保持結(jié)點(diǎn)O的位置不變。參考答案：(1)2.98cm

5.680mm

(2)ABD解析：（1）①、游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：2.9cm，游標(biāo)尺上第8個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為8×0.1mm=0.8mm=0.08cm，

所以最終讀數(shù)為：2.9cm+0.08=2.98cm．

②、螺旋測微器的固定刻度為5.5mm，可動(dòng)刻度為18.0×0.01mm=0.180mm，所以最終讀數(shù)為5.5mm+0.180mm=5.680mm；（2）A、結(jié)點(diǎn)O的位置不變，說明兩個(gè)彈簧秤的拉力的合力不變，故A正確；

B、一個(gè)彈簧秤的拉力大小或方向改變后，另一個(gè)彈簧秤的拉力大小或方向必須改變，才能使結(jié)點(diǎn)O的位置不變，即保證合力不變，故B正確；

C、根據(jù)平行四邊形法則得兩個(gè)彈簧秤的拉力方向不變，而適當(dāng)?shù)馗淖兯鼈兊拇笮?，合力一定改變，所以不能夠保持結(jié)點(diǎn)O的位置不變，故C錯(cuò)誤；

D、根據(jù)平行四邊形法則得兩個(gè)彈簧秤的拉力大小不變，而適當(dāng)?shù)馗淖兯鼈兊姆较?，合力可能不變，所以能夠保持結(jié)點(diǎn)O的位置不變，故D正確；

故選：ABD．【思路點(diǎn)撥】（）解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀（2）正確解答本題需要掌握：理解“等效法”的具體應(yīng)用；進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)的具體操作和注意事項(xiàng)；理解合力和分力的關(guān)系．15.在“練習(xí)使用螺旋測微器”的實(shí)驗(yàn)中，測量某金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如圖所示，從圖中讀出金屬絲的直徑為mm。參考答案：0.689mm

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一斜面放在水平地面上，傾角為θ=53°，一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的小球用細(xì)繩吊在斜面頂端，如圖所示．斜面靜止時(shí)，球緊靠在斜面上，繩與斜面平行．不計(jì)斜面與水平面間的摩擦，當(dāng)斜面以10m/s2的加速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，求細(xì)繩的拉力及斜面對(duì)小球的彈力。(g取10m/s2)參考答案：設(shè)小球剛剛脫離斜面時(shí)，斜面向右的加速度為a0，此時(shí)斜面對(duì)小球的支持力恰好為零，小球只受重力和細(xì)繩的拉力，且細(xì)繩仍然與斜面平行。對(duì)小球受力分析，易知：mgcotθ＝ma0，∴a0＝gcotθ=7.5m/s2.

(2分)∵a＝10m/s2>a0，∴小球已離開斜面，斜面的支持力F1=0.

(2分)17.如圖所示，粗糙水平面AB與豎直面內(nèi)的光滑半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)銜接，A、B之間間距為L，半圓形導(dǎo)軌半徑為R，一個(gè)質(zhì)量為m的靜止的小球在A處與一壓縮彈簧靠在一起，釋放小球后，小球開始向右運(yùn)動(dòng)，與彈簧分離后，經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的8倍，之后沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，已知小球與水平面AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力的加速度為g，求： （1）釋放小球前彈簧的彈性勢能 （2）小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)導(dǎo)軌的壓力； （3）小球離開最高點(diǎn)C后落回水平面時(shí)離B點(diǎn)的距離。參考答案：(1)

(2)2mg

(3)18.如圖所示，一物體M從A點(diǎn)以某一初速度沿傾角α=37°的粗糙固定斜面向上運(yùn)動(dòng)，自頂端B點(diǎn)飛出后，垂直撞到高H=2.25m的豎直墻面上C點(diǎn)，又沿原軌跡返回．已知B、C兩點(diǎn)的高度差h=0.45m，物體M與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=1