河南省鄭州市十八里河聯(lián)合中學(xué)2021年高三物理模擬試題含解析

河南省鄭州市十八里河聯(lián)合中學(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.如圖所示，帶有光滑豎直桿的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球與套在豎直桿上的小滑塊用輕繩連接，開始時(shí)輕繩與斜劈平行?，F(xiàn)給小滑塊施加一個(gè)豎直向上的拉力，使小滑塊沿桿緩慢上升，整個(gè)過(guò)程中小球始終未脫離斜劈，則有A.小球?qū)π迸膲毫Ρ３植蛔傿.輕繩對(duì)小球的拉力先減小后增大C.豎直桿對(duì)小滑塊的彈力先增大再減小D.對(duì)小滑塊施加的豎直向上的拉力逐漸增大參考答案：D解：A、B、對(duì)小球受力分析，受重力、支持力和細(xì)線的拉力，如圖所示：

根據(jù)平衡條件可知，細(xì)線的拉力T增加，支持力N減小，根據(jù)牛頓第三定律，球?qū)π泵娴膲毫σ矞p??；故A、B錯(cuò)誤。C、D、對(duì)球和滑塊整體分析，受重力、斜面的支持力N，桿的支持力N′，拉力F，如圖所示：

根據(jù)平衡條件，有：水平方向：N′=Nsinθ，豎直方向：F+Ncosθ=G，由于N減小，故N′減小，F(xiàn)增加；故C錯(cuò)誤、D正確。故選D?！军c(diǎn)睛】本題考查共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用，關(guān)鍵是正確選擇采用整體法和隔離法，靈活地選擇研究對(duì)象，然后根據(jù)平衡條件并結(jié)合圖示法和正交分解法分析即可。通常在分析外力對(duì)系統(tǒng)作用時(shí)，用整體法；在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體之間的相互作用時(shí)，用隔離法。有時(shí)在解答一個(gè)問(wèn)題時(shí)要多次選取研究對(duì)象，需要整體法與隔離法交叉使用。2.在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)是用下面的方法和器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的：放在長(zhǎng)木板上的小車由靜止開始在幾條完全相同的橡皮筋的作用下沿木板運(yùn)動(dòng)，小車?yán)瓌?dòng)固定在它上面的紙帶，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．長(zhǎng)木板要適當(dāng)傾斜，以平衡小車運(yùn)動(dòng)中受到的阻力B．重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，雖然用到橡皮筋的條數(shù)不同，但每次應(yīng)使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度相同C．利用紙帶上的點(diǎn)計(jì)算小車的速度時(shí)，應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)最密集的部分進(jìn)行計(jì)算D．利用紙帶上的點(diǎn)計(jì)算小車的速度時(shí)，應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)最稀疏的部分進(jìn)行計(jì)算參考答案：解：A、實(shí)驗(yàn)中橡橡皮筋對(duì)小車所做功認(rèn)為是合外力做功，因此需要平衡摩擦力，故長(zhǎng)木板要適當(dāng)傾斜，以平衡小車運(yùn)動(dòng)中受到的阻力，故A正確；B、實(shí)驗(yàn)中改變拉力做功時(shí)，為了能定量，所以用不同條數(shù)的橡皮筋且拉到相同的長(zhǎng)度，這樣橡皮筋對(duì)小車做的功才有倍數(shù)關(guān)系，故B正確；C、D、需要測(cè)量出加速的末速度，即最大速度，也就是勻速運(yùn)動(dòng)的速度，所以應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)最稀疏的部分進(jìn)行計(jì)算，故C錯(cuò)誤，D正確．故選：ABD．3.（多選）如圖，是一個(gè)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的電扇，O為轉(zhuǎn)動(dòng)軸，A、B為電扇上兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是A.電扇在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B.電扇在繞O軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)C.電扇上A、B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.電扇上A、B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)角速度相同參考答案：BCD4.在物理學(xué)的發(fā)展歷程中，首先采用了假設(shè)和實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想的科學(xué)方法，把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧地結(jié)合起來(lái)，從而有力地推進(jìn)了人類科學(xué)發(fā)展的是(

)A.伽利略

B.亞里士多德C.牛頓

D.愛(ài)因斯坦參考答案：A5.(單選).將一小球從斜面頂點(diǎn)以初速度v0水平拋出，小球落在斜面上的速度方向與斜面成α角，如圖所示，若增大v0，小球仍落在斜面上，則角α的變化是A．增大 B.減小

C．不變 D．無(wú)法判定參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.為探究橡皮條被拉伸到一定長(zhǎng)度的過(guò)程中，彈力做的功和橡皮條在一定長(zhǎng)度時(shí)具有的彈性勢(shì)能的關(guān)系（其中橡皮條的彈性勢(shì)能表達(dá)式為，k是勁度系數(shù)），某同學(xué)在準(zhǔn)備好橡皮條、彈簧測(cè)力計(jì)、坐標(biāo)紙、鉛筆、直尺等器材后，進(jìn)行了以下操作：a．將橡皮條的一端固定，另一端拴一繩扣，用直尺從橡皮條的固定端開始測(cè)量橡皮條的原長(zhǎng)l0，記錄在表格中；b．將彈簧測(cè)力計(jì)掛在繩扣上，測(cè)出在不同拉力F1、F2、F3…的情況下橡皮條的長(zhǎng)度l1、l2、l3…；c．以橡皮條的伸長(zhǎng)量△l為橫坐標(biāo)，以對(duì)應(yīng)的拉力F為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系，描點(diǎn)、并用平滑的曲線作出F-△l圖象；d．計(jì)算出在不同拉力時(shí)橡皮條的伸長(zhǎng)量△l1、△l2、△l3…；e．根據(jù)圖線求出外力克服橡皮條的彈力做的功．f.根據(jù)彈性勢(shì)能表達(dá)式求出橡皮條具有的彈性勢(shì)能.（1）以上操作合理的順序是______________；（2）實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)作出的F-△l圖象如圖所示，從圖象可求出△l=9cm過(guò)程中外力克服橡皮條的彈力做的功約為_____J，計(jì)算出△l=9cm時(shí)橡皮條具有的彈性勢(shì)能約為_____J.（保留二位有效數(shù)字）（3）由實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是______________________________________________參考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在誤差允許范圍內(nèi)克服彈力做的功等于橡皮條彈性勢(shì)能的增量7.（6分）通常把白菜腌成咸菜需要幾天時(shí)間，而把白菜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，只需幾分鐘，造成這種差別的主要原因是

。俗話說(shuō)：“破鏡不能重圓”。這是因?yàn)殓R破處分子間的距離都___________（填“大于”、“小于”、“等于”）分子直徑的10倍以上，分子間相互吸引的作用微乎其微。在墻壁與外界無(wú)熱傳遞的封閉房間里，夏天為了降低溫度同時(shí)打開電冰箱和電風(fēng)扇，二電器工作較長(zhǎng)時(shí)間后，房?jī)?nèi)的氣溫將__________。（填“升高”“降低”或“不變”）參考答案：炒菜時(shí)溫度高，分子熱運(yùn)動(dòng)激烈；大于；升高8.22.（4分）如圖所示甲、乙兩圖為常用的電流表和電壓表的刻度盤，在甲圖中如果接入電路的“+”和“-0.6”兩個(gè)接線柱，則表的示數(shù)為_____，如果接入電路的是“+”和“-3”兩個(gè)接線柱，則表的示數(shù)為_____.在乙圖中，若選用的量程為0～15V，則表的示數(shù)為_____，若選用的量程為0～3V，則表的示數(shù)為_____.

參考答案：9.在2010年溫哥華冬奧會(huì)上，首次參賽的中國(guó)女子冰壺隊(duì)喜獲銅牌，如圖為中國(guó)隊(duì)員投擲冰壺的鏡頭。假設(shè)在此次投擲中，冰壺運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后以0.4m/s的速度與對(duì)方的靜止冰壺發(fā)生正碰，碰后中國(guó)隊(duì)的冰壺以0.1m/s的速度繼續(xù)向前滑行。若兩冰壺質(zhì)量相等，則對(duì)方冰壺獲得的速度為

m/s。參考答案：0.310.(1)小明用電源頻率為50Hz的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含復(fù)寫紙）做“探究質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。①在不掛配重，平衡摩擦力過(guò)程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶如圖（乙）所示，紙帶A端與小車相連。要使小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，墊木應(yīng)向____移動(dòng)。②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A、C兩點(diǎn)過(guò)程中，小車通過(guò)的距離為____cm。③打B點(diǎn)時(shí)小車的速度是__________m/s④打AC兩點(diǎn)過(guò)程中，小車的平均加速度大小為____m/s2。

（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字）參考答案：①墊木應(yīng)向_____左_____移動(dòng)。②小車通過(guò)的距離為16.18-16.21cm。③小車的速度是____3.9-4.1______m/s④小車的平均加速度大小為____0.49-0.51_____m/s211.如圖14-1所示，是在高速公路上用的超聲波測(cè)速儀測(cè)量車速的示意圖，測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差，測(cè)出被測(cè)物體的速度．圖7中p1、p2是測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)，n1、n2分別是p1、p2由汽車反射回來(lái)的信號(hào)．設(shè)測(cè)速儀勻速掃描，p1、p2之間的時(shí)間間隔Δt＝1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是v＝340m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據(jù)圖14-2可知，汽車在接收到p1、p2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是______m，汽車的速度是________m/s.參考答案：1717.9解析測(cè)速儀勻速掃描，p1、p2之間的時(shí)間間隔為1.0s，由題圖可知p1、p2之間有30小格，故每一小格對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔t0＝＝s，p1、n1間有12個(gè)小格，說(shuō)明p1、n1之間的間隔t1＝12t0＝12×s＝0.4s．同理p2、n2之間的間隔t2＝0.3s.因而汽車接收到p1、p2兩個(gè)信號(hào)時(shí)離測(cè)速儀的距離分別為x1＝v·，x2＝v·.汽車這段時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離為x＝x1－x2＝v()＝17m.汽車在接收到p1、p2兩個(gè)信號(hào)的時(shí)刻應(yīng)分別對(duì)應(yīng)于題圖中p1、n1之間的中點(diǎn)和p2、n2之間的中點(diǎn)，其間共有28.5個(gè)小格，故接收到p1、p2兩個(gè)信號(hào)的時(shí)間間隔t＝28.5t0＝0.95s，所以汽車速度為v車＝≈17.9m/s.12.如圖為頻率f=1Hz的波源產(chǎn)生的橫波，圖中虛線左側(cè)為A介質(zhì)，右側(cè)為B介質(zhì)。其中x=14m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上。則該波在A、B兩種介質(zhì)中傳播的速度之比vA：vB=

。若圖示時(shí)刻為0時(shí)刻，則經(jīng)0．75s處于x=6m的質(zhì)點(diǎn)位移為

cm。

參考答案：

2∶3（2分）

5（13.一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖象如圖所示。則：_____彈簧的原長(zhǎng)更長(zhǎng)，_____彈簧的勁度系數(shù)更大。（填“a”或“b”）

參考答案：b

a三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，某研究小組采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)的主要步驟是：在一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線一端系住一金屬小球，另一端固定于豎直黑板上的O點(diǎn)，記下小球靜止時(shí)球心的位置O'，粗略測(cè)得OO'兩點(diǎn)之間的距離約為0．5m，通過(guò)O'作出一條水平線PQ。在O'附近位置放置一個(gè)光電門，以記下小球通過(guò)O'時(shí)的擋光時(shí)間?，F(xiàn)將小球拉離至球心距PQ高度為h處由靜止釋放，記下小球恰好通過(guò)光電門時(shí)的擋光時(shí)間t。重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次。問(wèn)：（1）（2分）如圖乙，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球的直徑d=

cm（2）多次測(cè)量記錄h與△t數(shù)值如下表：請(qǐng)?jiān)诖痤}紙的坐標(biāo)圖中作出與h的圖像（2分），指出圖像的特征

（2分），并解釋形成的原因

（2分）。參考答案：15.現(xiàn)有一只電壓表有刻度但無(wú)刻度值，提供以下可選用的器材及導(dǎo)線若干，要求盡可能精確地測(cè)量一個(gè)電壓表的滿偏電壓Ug．A．待測(cè)電壓表V1，滿偏電壓約3V，內(nèi)阻RV1=3000Ω，刻度均勻、總格數(shù)為N；B．電流表A：量程0.6A、內(nèi)阻RA約0.1Ω；C．電壓表V2：量程15V、內(nèi)阻RV2約15kΩ；D．標(biāo)準(zhǔn)電阻R1=10Ω；E．標(biāo)準(zhǔn)電阻R2=10kΩ；F．滑動(dòng)變阻器R：最大阻值200Ω；G．學(xué)生電源E，電動(dòng)勢(shì)15V，內(nèi)阻不計(jì)；H．開關(guān)一個(gè)．①如圖方框中已畫出部分實(shí)驗(yàn)電路圖，請(qǐng)你完成剩余的部分電路圖，并標(biāo)上題目中所給儀器的字母代號(hào)．②測(cè)出多組數(shù)據(jù)，其中一組數(shù)據(jù)中待測(cè)電壓表V1的指針偏轉(zhuǎn)了n格，可計(jì)算出滿偏電壓Ug為（用字母表示），式中除題目已給的物理量外，其他字母符號(hào)表示的物理量物理意義是標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2的讀數(shù)．參考答案：解：①待測(cè)電壓表內(nèi)阻已知，若能求出電路中的電流即可明確其不同刻度處時(shí)的電壓，根據(jù)格數(shù)即可求得滿偏電壓值；因電壓表中允許通過(guò)的電流較小，不能用用讓其與待測(cè)電流表相串聯(lián)，故只能用電壓表并聯(lián)的方式測(cè)出電壓值，而V2量程過(guò)大，故應(yīng)串聯(lián)一保護(hù)電阻；原理圖如圖所示；（2）若V2示數(shù)為U，則流過(guò)V1的電流I=；待測(cè)電壓表的示數(shù)為：IRV1=R1；故滿偏電壓Ug=；其中U是直流電壓表V的指針指到第n格時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2的讀數(shù)故答案為：（1）如圖所示；（2）；標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2的讀數(shù)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，等腰直角三棱鏡放在真空中，斜邊BC=d，一束單色光以60°的入射角從AB側(cè)面中點(diǎn)入射，折射后再?gòu)腁C側(cè)面折射出，已知三棱鏡的折射率n=，單色光在真空中的光速為c，求此單色光通過(guò)三棱鏡的時(shí)間．參考答案：解：?jiǎn)紊庠贏B面上發(fā)生折射，光路圖如圖．根據(jù)折射定律得，n==，n=，代入解得，α=45°，光線射到AC面上時(shí)入射角為45°，從AC射出三棱鏡．根據(jù)幾何知識(shí)得知，DE∥BC，而且DE==光在三棱鏡傳播的速度為v==所以此單色光通過(guò)三棱鏡的時(shí)間t==．答：此單色光通過(guò)三棱鏡的時(shí)間t=．【考點(diǎn)】光的折射定律．【分析】光在AB面上入射角為60°，根據(jù)折射定律求出折射角，根據(jù)幾何知識(shí)求出光在三棱鏡中傳播的距離，由v=求出光在三棱鏡傳播的速度，再求此單色光通過(guò)三棱鏡的時(shí)間．17.（16分）如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ傾斜放置,兩導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)=1.0m,導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為300,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上,導(dǎo)軌的M、P兩端連接阻值為R=3.5Ω的電阻,金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置,金屬棒ab的質(zhì)量m=0.20kg,電阻r=0.50Ω,并與導(dǎo)軌保持良好接觸.現(xiàn)在ab上作用一恒力F=5.0N,方向垂直于ab并沿導(dǎo)軌平面向上,使金屬棒ab由靜止開始運(yùn)動(dòng),在M處安裝一個(gè)距離傳感器(圖中未畫出),可以測(cè)出金屬棒ab在運(yùn)動(dòng)中離MP的距離與時(shí)間的該關(guān)系,如下表所示.不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,取g=10m/s2.求:

時(shí)間t/s00.100.200.300.400.500.60棒離MP的距離s/m0.010.060.180.360.611.011.41

（1）所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大?（2）電阻R在0.6s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為多少?參考答案：解析：（1）由表中數(shù)據(jù)可以看出ab棒最終將勻速運(yùn)動(dòng)，且勻速運(yùn)動(dòng)速度為：

①……………(2分)

金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

②……………(2分)

回路中感應(yīng)電流為：

③……………(1分)

金屬棒受到的磁場(chǎng)力為：

④……………(1分)

棒受力如圖所示，由平衡條件得：

⑤……………(1分)

聯(lián)立①---⑤式并代入數(shù)據(jù)解得：

⑥……………(2分)

(2)在0.6S內(nèi)金屬棒運(yùn)動(dòng)的距離為：

⑦……………(1分)

設(shè)回路產(chǎn)生的總熱量為Q，由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得，⑧…(2分)

在回路中產(chǎn)生的熱量與電阻成正比，所以

⑨……………(2分)

聯(lián)立⑦⑧⑨并代入數(shù)據(jù)解得：

⑩……………(2分)18.如圖所示，x軸上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里，大小為B，x軸下方有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E，方向與y軸的夾角θ為450且斜向上方．現(xiàn)有一質(zhì)量