山東省威海市文登林村中學2021年高三物理模擬試題含解析

山東省威海市文登林村中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，足球運動員已將足球踢向空中，足球在向斜上方飛行過程某時刻的受力示意圖，正確的是（G為重力，F(xiàn)為腳對球的作用力，F(xiàn)阻為阻力）（

）

參考答案：B2.下列四幅圖中關(guān)于機械振動和機械波的說法正確的是

▲

A．粗糙斜面上的金屬球M在彈簧的作用下運動，該運動是簡諧運動B．單擺的擺長為l，擺球的質(zhì)量為m、位移為x，此時回復(fù)力為F=－xC．質(zhì)點A、C之間的距離就是簡諧波的一個波長D．實線為某時刻的波形圖，此時質(zhì)點M向下運動，經(jīng)極短時間后波形圖如虛線所示參考答案：BD3.如圖3所示，真空中有一勻強電場和水平面成一定角度斜向上，一個電荷量為Q＝－5×10－6C的點電荷固定于電場中的O處，在a處有一個質(zhì)量為m＝9×10－3kg、電荷量為q＝2×10－8C的點電荷恰能處于靜止，a與O在同一水平面上，且相距為r＝0.1m．現(xiàn)用絕緣工具將q搬到與a在同一豎直平面上的b點，Oa＝Ob且相互垂直，在此過程中外力至少做功為()．圖3A．1.8×10－2J

B．9(＋1)×10－3JC．9×10－3J

D．9×10－3J參考答案：如圖所示，在a處靜止的電荷q受重力mg＝9×10－2N，受庫侖力F＝k＝9×109×N＝9×10－2N，經(jīng)分析判斷可知q所受電場力為qE＝9×10－2N，θ＝45°.由幾何知識可知ab＝r且與勻強電場垂直，a、b兩點在同一個等勢面上；對點電荷Q來說，a、b兩點也在同一個等勢面上，所以，將q從a點移到b點電場力和庫侖力都不做功，由動能定理得W－mgr＝0，W＝mgr＝9×10－2×0.1J＝9×10－3J，D對．答案D4.(多選)如圖所示，同步衛(wèi)星與地心的距離為r，運行速率為v1，向心加速度為a1；地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2，第一宇宙速度為v2，地球半徑為R，則下列比值正確的是()參考答案：AD5.如圖所示，兩端開口的彎管，左管插入水銀槽中，右管有一段高為h的水銀柱，中間封有一段空氣，則（A）彎管左管內(nèi)外水銀面的高度差為h

（B）若把彎管向上移動少許，則管內(nèi)氣體體積增大（C）若把彎管向下移動少許，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升（D）若環(huán)境溫度升高，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升參考答案：答案：ACD解析：封閉氣體的壓強等于大氣壓與水銀柱產(chǎn)生壓強之差，故左管內(nèi)外水銀面高度差也為h，A對；彎管上下移動，封閉氣體溫度和壓強不變，體積不變，B錯C對；環(huán)境溫度升高，封閉氣體體積增大，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升，D對。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.核動力航母利用可控核裂變釋放核能獲得動力．核反應(yīng)是若干核反應(yīng)的一種，其中X為待求粒子，y為X的個數(shù)，則X是

▲

（選填“質(zhì)子”、“中子”、“電子”），y＝

▲

.若反應(yīng)過程中釋放的核能為E，光在真空中的傳播速度為c，則核反應(yīng)的質(zhì)量虧損表達式為

▲

.參考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c2(1分)；7.甲、乙是兩顆繞地球作勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，其線速度大小之比為，則這兩顆衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)半徑之比為________，運轉(zhuǎn)周期之比為________。參考答案：；

8.某實驗小組設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計算機可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖線，如圖乙所示。

滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=

kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ=

。（重力加速度g取10m／s2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）參考答案：0.5

0.29.某同學為了探究“恒力做功與物體動能變化的關(guān)系”，他設(shè)計了如下實驗：他的操作步驟是：①安裝好實驗裝置如圖。②將質(zhì)量為200g的小車拉到打點計時器附近，并按住小車。③在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中，他挑選了一個質(zhì)

量為50g的鉤碼掛在拉線P上。④先接通打點計時器的電源，后釋放小車，打出一條紙帶。在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條，經(jīng)測量、計算，得到如下數(shù)據(jù)：（g=9.8m/s2）①第一個點到第N個點的距離為40.00cm.②打下第N點時小車的速度大小為1.20m/s。該同學將鉤碼的重力當作小車所受的拉力，算出從打下第一點到打下第N點拉力對小車做的功為

J，小車動能的增量為

-----

J。（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

此次實驗探究結(jié)果的誤差很大，顯然，在實驗探究過程中忽視了某些產(chǎn)生誤差的因素。請你根據(jù)該同學的實驗裝置和操作過程幫助他分析一下，造成較大誤差的主要原因是：①

②

。參考答案：

①小車質(zhì)量沒有遠大于鉤碼的質(zhì)量；②沒有平衡摩擦力；10.如圖是小球做平拋運動的一段運動軌跡，P點在軌跡上．已知P點的坐標為（20cm，15cm），小球質(zhì)量為0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，則小球做平拋運動的初速度為2m/s；若取拋出點為零勢能參考平面，小球經(jīng)P點時的重力勢能為﹣0.4J．參考答案：【考點】：研究平拋物體的運動．【專題】：實驗題；平拋運動專題．【分析】：平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)△y=gT2求出相等的時間間隔，再根據(jù)v0=求出平拋運動的初速度．求出橫坐標為20cm點的豎直方向的分速度，從而根據(jù)vy=gt求出運動的時間，得出此時水平位移和豎直位移，從而得出拋出點的坐標，進而確定重力勢能的大?。航猓涸谪Q直方向上有：△y=gT2，則T==s=0.2s．則v0==m/s=2m/s．橫坐標為20cm點的豎直方向的分速度vy=m/s=2m/s，經(jīng)歷的時間t==0.2s．在這段時間內(nèi)水平位移x=v0t=0.2m，豎直位移y=gt2=0.2m，所以拋出點的橫坐標為0.1﹣0.2=﹣0.1m=﹣10cm．縱坐標為0.15﹣0.20m=﹣0.05m=﹣5cm，即拋出點的坐標為（﹣10cm，﹣5cm）．那么小球經(jīng)P點時的重力勢能Ep=﹣mgh=﹣0.2×10×（0.15+0.05）=﹣0.4J．故答案為：2；﹣0.4．【點評】：解決本題的關(guān)鍵掌握“研究平拋運動”實驗的注意事項，以及知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，靈活運用運動學公式求解．11.（4分）細繩的一端在外力作用下從t=0時刻開始做簡諧運動，激發(fā)出一列簡諧橫波。在細繩上選取15個點，圖1為t=0時刻各點所處的位置，圖2為t=T/4時刻的波形圖（T為波的周期）。在圖3中畫出t=3T/4時刻的波形圖。參考答案：答案：傳到10號點，7號點在最高點t=3T/4時刻的波形圖如下12.如圖所示，質(zhì)點甲以8ms的速度從O點沿Ox軸正方向運動，質(zhì)點乙從點Q（0m，60m）處開始做勻速直線運動，要使甲、乙在開始運動后10s在x軸上的P點相遇，質(zhì)點乙運動的位移是

，乙的速度是

．參考答案：100m

10㎝/s13.如圖所示的電路中，電源電動勢V，內(nèi)電阻Ω，當滑動變阻器R1的阻值調(diào)為Ω后，電鍵S斷開時，R2的功率為W，電源的輸出功率為W，則通過R2的電流是A．接通電鍵S后，A、B間電路消耗的電功率仍為W．則Ω．

參考答案：0.5；三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.從下表中選出適當?shù)膶嶒炂鞑?，設(shè)計一電路來測量電流表A1的內(nèi)阻r1，要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù)．器材（代號）規(guī)格

電流表（A1）電流表（A2）電壓表（V）電阻（R1）滑動變阻器（R2）電池（E）電健（K）導線若干量程10mA，內(nèi)阻r1待測（約40Ω）量程500μA，內(nèi)阻r2=150Ω量程10V，內(nèi)阻r3=10kΩ阻值約100Ω，作保護電阻用總阻值約50Ω電動勢1.5V，內(nèi)阻很小（1）在虛線方框中畫出電路圖，標明所用器材的代號．（2）若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算r1，則所用的表達式為r1=

，式中各符號的意義是：

．參考答案：解：（1）由于電源電動勢較小，故本實驗中電壓表不可以使用，但是電流表可視為一個小電阻，同時可顯示通過的電流值，因而可知道其兩端的電壓值，可充當電壓表，滑動變阻器總阻值較小，本著可多次變換測量值的原則，應(yīng)采用分壓接法；為了保護電路，可以串聯(lián)電阻（R1）作為保護電阻；故電路如圖所示：（2）根據(jù)歐姆定律得：r1==式中I1、I2分別為電流表A1與電流表A2的讀數(shù)；r1、r2分別為電流表A1與電流表A2的內(nèi)阻．答：（1）如圖所示；（2），式中I1、I2電流表A1與電流表A2的讀數(shù)；r1、r2分別為電流表A1與電流表A2的內(nèi)阻．【考點】伏安法測電阻．【分析】（1）電流表可視為一個小電阻，但可顯示通過的電流值，因而可知道其兩端的電壓值，由于電源電動勢較小，故本實驗中電壓表不可以使用，否則會帶來較大的讀數(shù)誤差，同時滑動變阻器總阻值較小，本著可多次變換測量值的原則，應(yīng)采用分壓接法（2）根據(jù)部分電路歐姆定律，利用電壓表兩端的電壓處以電流可得電阻15.在“測定勻加速直線運動加速度”的實驗中，打點計時器接在50HZ的低壓交變電源上。某同學在打出的紙帶上每5點取一個計數(shù)點，共取了A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點（每相鄰兩個計數(shù)點間的四個點未畫出）．從每一個計數(shù)點處將紙帶剪開分成五段（分別為a、b、c、d、e段），將這五段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在xoy坐標系中，如圖所示，由此可以得到一條表示v-t關(guān)系的圖線，從而求出加速度的大小．

⑴請你在xoy坐標系中用最簡潔的方法作出能表示v-t關(guān)系的圖線(作答在xoy坐標系圖上)，并指出哪個軸相當于v軸？答：

；⑵從第一個計數(shù)點開始計時，為求出0.15s時刻的瞬時速度，需要測出哪一段紙帶的長度？答：

；⑶若測得a段紙帶的長度為2.0cm，e段紙帶的長度為10.0cm，則可求出加速度的大小為

m/s2．參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，△ABC為等腰直角三棱鏡的橫截面，∠C=90°，一束激光a沿平行于AB邊射入棱鏡，經(jīng)一次折射后射到BC邊時，剛好能發(fā)生全反射，求該棱鏡的折射率n和棱鏡中的光速。參考答案：①如圖，

，，，得：②v=c/n=×108m/s17.有人設(shè)計了一種測溫裝置，其結(jié)構(gòu)如圖所示，玻璃泡A內(nèi)封有一定量氣體,與A相連的B管插在水銀槽中，管內(nèi)水銀面的高度x即可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度，并可由B管上的刻度直接讀出.設(shè)B管的體積與A泡的體積相比可略去不計.在1標準大氣壓下對B管進行溫度刻度（1標準大氣壓相當于76cmHg的壓強）.已知當溫度t1=27℃時，管內(nèi)水銀面高度x1=16cm，此高度即為27℃的刻度線，問t=0℃時，管內(nèi)氣體壓強（相當于多少cmHg）？參考答案：解：玻璃泡A內(nèi)氣體的初始狀態(tài):T1=300K，p1=（76-16）cmHg=60cmHg

末態(tài)即t=0℃的狀態(tài)：

T0=273K，p=?

由查理定律得

p=T0/T1

p1=273/300×60cmHg=54.6cmHg18.（12分）如圖所示，斜面頂端距水平面高度為h，質(zhì)量為m1的小物塊A從斜面頂端由靜止滑下，進入水平滑道時無機械能損失，為使A制動，將輕彈簧的一端固定在水平滑道左端M處的墻上，另一端與質(zhì)量為m2擋板B相連，彈簧處于原長時，B恰位于滑道上的O點。A與B碰撞時間極短，碰后結(jié)合在一起共同壓縮彈簧，已知在OM段A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)均為，其余各處的摩擦不計，重力加速度為g,求（1）物塊A在與擋板B碰撞前瞬間速度v的大小；（2）物塊A在與擋板B碰撞后瞬