浙江省杭州市第一中學(xué)2021年高三物理模擬試題含解析

浙江省杭州市第一中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）如圖所示，質(zhì)量分別為m1和m2的兩個小球A、B，帶有等量異種電荷，通過絕緣輕彈簧相連接，置于絕緣光滑的水平面上，突然加一水平向右的勻強(qiáng)電場后，兩小球A、B將由靜止開始運動，在以后的運動過程中，對兩小球A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是(設(shè)整個過程中不考慮電荷間庫侖力的作用且彈簧不超過彈性限度)A．由于電場力對球A和球B做功為0，故小球電勢能總和始終不變B．由于兩個小球所受電場力等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．當(dāng)彈簧長度達(dá)到最大值時，系統(tǒng)機(jī)械能最大D．當(dāng)小球所受電場力與彈簧的彈力大小相等時，系統(tǒng)動能最大參考答案：CD，A向左運動，B向右運動過程中，電場力做正功，系統(tǒng)電勢減小，反之增加，A錯；因為電場力做了功，系統(tǒng)機(jī)械能發(fā)生變化（若是A向左、B向右，電場力做正功，系統(tǒng)機(jī)械能增加），B錯；當(dāng)彈簧長度達(dá)到最大值時，電場力做的正功最多，系統(tǒng)機(jī)械能最大，C正確；當(dāng)兩個小球遠(yuǎn)離過程中先做加速度減小的加速運動，當(dāng)彈力與電場力相等時，加速度為零，速度最大，系統(tǒng)動能最大，D對，故本題選擇CD答案。2.（多選）某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示，發(fā)電機(jī)通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電．已知輸電線的總電阻為R，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為4∶1，降壓變壓器副線圈兩端交變電壓u＝220sin(100πt)V，降壓變壓器的副線圈與阻值R0＝11Ω的電阻組成閉合電路．若將變壓器視為理想變壓器，則下列說法中正確的是（）A．通過R0電流的有效值是20AB．降壓變壓器T2原、副線圈的電壓比為4∶1C．升壓變壓器T1的輸出電壓等于降壓變壓器T2的輸入電壓D．升壓變壓器T1的輸出功率大于降壓變壓器T2的輸入功率參考答案：ABD3.質(zhì)量分別為m1和m2的兩個物體A、B，并排靜止在水平地面上，如圖甲所示，用同向水平拉力F1、F2分別作用于物體A和B上，作用一段時間后撤去，兩物體各自滑行一段距離后停止．兩物體運動的速度—時間圖象分別如圖乙中圖線a、b所示，相關(guān)數(shù)據(jù)已在圖中標(biāo)出，已知m1＜m2，下列判斷中正確的有()A.A、B兩物體與地面的動摩擦因數(shù)一定相同B.一定有F1大于F2C.力F1對物體A所做的功一定小于力F2對物體B所做的功D.力F1的最大瞬時功率一定小于力F2的最大瞬時功率參考答案：AC4.如下圖所示，在光滑的水平面上放著緊靠在一起的A、B兩物體，B的質(zhì)量是A的2倍，B受到向右的恒力FB＝2N，A受到的水平力FA＝(9－2t)N(t的單位是s)．從t＝0開始計時，則(

)A．A物體在3s末時刻的加速度是初始時刻的倍B．t＞4s后，B物體做勻加速直線運動C．t＝4.5s時，A物體的速度為零D．t＞4.5s后，A、B的加速度方向相反參考答案：ABD5.能源是社會發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問題的途徑之一。下列釋放核能的反應(yīng)方程，表述正確的有()A.H＋→He＋n是核聚變反應(yīng)B.H＋H→He＋n是β衰變C.U＋n→Ba＋Kr＋3n是核裂變反應(yīng)D.U＋n→Xe＋Sr＋2n是α衰變參考答案：CA二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)．從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示．打點計時器電源的頻率為50Hz.圖乙①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點_______和______之間某時刻開始減速．②計數(shù)點5對應(yīng)的速度大小為________m/s，計數(shù)點6對應(yīng)的速度大小為________m/s.(保留三位有效數(shù)字)③物塊減速運動過程中加速度的大小為a＝________m/s2，若用來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)(g為重力加速度)，則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值______(填“偏大”或“偏小”)．參考答案：7.小球在距地面高15m處以某一初速度水平拋出，不計空氣阻力，落地時速度方向與水平方向的夾角為60°，則小球平拋的初速度為10m/s，當(dāng)小球的速度方向與水平方向夾角為45°時，小球距地面的高度為10m．（g取10m/s2）參考答案：【考點】：平拋運動．【專題】：平拋運動專題．【分析】：（1）平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動．將兩秒后的速度進(jìn)行分解，根據(jù)vy=gt求出豎直方向上的分速度，再根據(jù)角度關(guān)系求出平拋運動的初速度．（2）將落地的速度進(jìn)行分解，水平方向上的速度不變，根據(jù)水平初速度求出落地時的速度．（3）根據(jù)自由落體公式求出高度的大?。航猓海?）小球在豎直方向做自由落體運動，豎直方向的分速度：m/s如圖，落地時速度方向與水平方向成60°，則tan60°=所以：m/s（2）如圖，當(dāng)速度方向與水平方向成45°時，vy1=v0=vx1=v0=10m/s，下落的高度：m．小球距地面的高度為：h2=h﹣h1=15﹣5=10m故答案為：10，10【點評】：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動．知道分運動和合運動具有等時性，掌握豎直方向和水平方向上的運動學(xué)公式．8.兩矩形物體A和B，質(zhì)量分別為m和2m，它們疊放在豎立的彈簧上而靜止，如圖所示，彈簧的勁度系數(shù)為k．今用一豎直向下的力壓物體A，彈簧又縮短了ΔL（仍在彈性限度內(nèi)）而靜止．現(xiàn)突然撤去壓物塊A的豎直向下的力，此時，A對B的壓力大小為_________.參考答案：

9.（5分）如圖所示，是用20分度的游標(biāo)卡尺測量甲物體高度的示意圖，則甲物體的高度為______mm，若用該游標(biāo)卡尺測量乙物體的長度時，游標(biāo)尺的最后一根刻度線剛好與主尺的57mm刻度線對齊，則乙物體的長度為_________mm。

參考答案：

答案：102.00；380.0010.氫原子的能級如圖所示，設(shè)各能級的能量值分別為，且，n為量子數(shù)。有一群處于n=4能級的氫原子，當(dāng)它們向低能級躍遷時，最多可發(fā)出

種頻率的光子。若n=4能級的氫原子向n=2能級躍遷時，發(fā)出的光子照射到某金屬時恰能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則該金屬的極限頻率為

（用，普朗克常量表示結(jié)果），上述各種頻率的光子中還能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的光子有

種。參考答案：11.一端封閉的玻璃管自重為G，橫截面積為S，內(nèi)裝一段高為h的水銀柱，封閉了一定質(zhì)量的氣體。現(xiàn)將玻璃管封閉端用彈簧測力計懸起，另一端沒入水銀槽中，如圖所示。當(dāng)玻璃管沒入一定深度后，彈簧測力計的示數(shù)為G。若當(dāng)時的大氣壓為p0，則此時管內(nèi)上方氣體的壓強(qiáng)為_______，玻璃管內(nèi)、外水銀面的高度差△x為_______。(設(shè)玻璃管壁的厚度不計)

參考答案：p0

h

12.（4分）質(zhì)量為0.2kg的小球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向彈回，取豎直向上為正方向，則小球與地面碰撞前后的動量變化為

kg?m/s。若小球與地面的作用時間為0.2s，則小球受到地面的平均作用力大小為

N（g=10m/s2）。參考答案：2

1213.為測定木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù),小亮設(shè)計了如圖所示的裝置進(jìn)行實驗.實驗中,當(dāng)木塊A位于水平桌面上的O點時,重物B剛好接觸地面.將A拉到P點,待B穩(wěn)定后靜止釋放,A最終滑到Q點.分別測量OP、OQ的長度h和s.改變h,重復(fù)上述實驗,分別記錄幾組實驗數(shù)據(jù).(1)請根據(jù)下表的實驗數(shù)據(jù)作出s—h關(guān)系的圖象.(2)實驗測得A、B的質(zhì)量分別為m=0.40kg、M=0.50kg.根據(jù)s—h圖象可計算出A塊與桌面間的動摩擦因數(shù)=_________.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

(3)實驗中,滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致滋的測量結(jié)果_________(選填“偏大”或“偏小”).

參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某實驗小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實驗中，設(shè)計出如下的實驗方案，其實驗裝置如圖所示。已知小車質(zhì)量M=214.6g，砝碼盤質(zhì)量m0=7.5g，所使用的打點計時器交流電頻率f=50Hz。其實驗步驟是：A．按圖中所示安裝好實驗裝置；B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動；C．取下細(xì)繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m；D．先接通電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度E．重新掛上細(xì)繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量，重復(fù)B～D步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度。次數(shù)12345砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m/g1020304050砝碼盤中砝碼的重力F/N0.100.200.290.390.49小車的加速度a/m·s-20.771.441.842.382.75

回答以下問題：①按上述方案做實驗，是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？

（填“是”或“否”）。②實驗中打出的一條紙帶如圖所示，由該紙帶可求得小車的加速度a=

m/s2。③某同學(xué)將有關(guān)數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計的表格中，并根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖象（如圖）。造成圖線不過坐標(biāo)原點的一條的最主要原因是

，該圖線延長線與橫軸的交點的可求出的物理量是_________，其大小是

。參考答案：15.研究平拋運動的實驗（1）如圖是平拋運動演示儀，當(dāng)用小錘敲擊彈簧片時，A球和B球同時開始運動．改變整個裝置的高度做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時落地．該實驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后C（A）水平方向的分運動是勻速直線運動（B）水平方向的分運動是勻加速直線運動（C）豎直方向的分運動是自由落體運動（D）豎直方向的分運動是勻速直線運動（2）在做“描繪平拋運動軌跡”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項前面的字母填在橫線上ACE．（A）通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平（B）每次釋放小球的位置可以不同（C）每次必須由靜止釋放小球（D）記錄小球位置用的木條（或凹槽）每次必須嚴(yán)格地等距離下降（E）小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸（F）將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線．參考答案：：解：（1）球A與球B同時釋放，同時落地，時間相同；A球做平拋運動，B球做自由落體運動；將球A的運動沿水平方向和豎直方向正交分解，兩個分運動同時發(fā)生，具有等時性，因而A球的豎直分運動與B球時間相等，改變整個裝置的高度H做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩個小球總是同時落地，說明在任意時刻在兩球同一高度，即A球的豎直分運動與B球完全相同，說明了平拋運動的豎直分運動是自由落體運動．故C正確．故選C．（2）解：A、通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，是為了保證小球做平拋運動．故A正確．B、因為要畫同一運動的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度．故B錯誤，C正確．D、因平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，在相同時間里，位移越來越大，因此木條（或凹槽）下降的距離不應(yīng)是等距的，故D錯誤；E、實驗要求小球滾下時不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運動軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線．故F錯誤，E正確．故選ACE．故答案為：（1）C（2）ACE．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質(zhì)量M=4kg、長L=2m的木板A靜止在光滑水平面上，質(zhì)量m=1kg的小滑塊B置于A的左端。B在F=3N的水平恒力作用下由靜止開始運動，當(dāng)B運動至A的中點時撤去力F。A、B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，g取10m/s2。求：（1）撤去F之前A、B的加速度大小a1、a2；（2）F對B做的功W；（3）整個運動過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量Q。參考答案：（1）a1=0.5m/s2；a2=1m/s2（2）6J（3）2.4J17.在同時存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場空間中取正交坐標(biāo)系（z軸正方向豎直向上），如圖所示，已知電場方向沿z軸正方向，場強(qiáng)大小為E；磁場方向沿y軸正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B；重力加速度為g，一質(zhì)量為m、帶電量為的質(zhì)點，從原點O出發(fā)能在坐標(biāo)軸上以速度大小v做勻速直線運動，求：質(zhì)點在坐標(biāo)軸上做勻速直線運動時，電場力與重力的大小之比。

參考答案：解：情形一：，由平衡條件知洛倫茲力沿z軸正向，粒子以v沿x軸正向運動，由勻速直線運動的條件得：（4分）/mg（2分）情形二：，則f沿z軸負(fù)方向，粒子以v沿x軸負(fù)向運動，由勻速直線運動的條件得：（4分）/mg（2分）情形三：質(zhì)點沿y軸運動，由于粒子v方向平行于磁場方向，所以洛倫茲力，由勻速直線運動的條件得：（4分）（2分）18.（9分）某興趣小組對一輛自制遙控小車的性能進(jìn)行研究。他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運動，并將小車運動的全過程記錄下來，通過處理轉(zhuǎn)化為y_-f圖象，如圖所示（除2S-10s時間段圖象為曲線外，其余時間段圖象均為直線）。已知在小車運動的過程中，2s一14s時間段內(nèi)小車的功率保持不變，在14s末停止遙控而讓小車自由滑行，小車的質(zhì)量為1.0kg，可認(rèn)為在整個