廣東省廣州市大敦中學(xué)2021年高三物理模擬試卷含解析

廣東省廣州市大敦中學(xué)2021年高三物理模擬試卷含解析一、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，水平面上質(zhì)量相等的兩木塊A、B用一輕彈簧相連接，用一豎直向上的力F拉動(dòng)木塊A，使木塊A緩慢上升至彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)．現(xiàn)改變力F使木塊A由靜止開(kāi)始勻加速上升．研究從木塊A開(kāi)始勻加速運(yùn)動(dòng)到木塊B剛離開(kāi)地面這個(gè)過(guò)程，并且選定這個(gè)過(guò)程中木塊A的起始位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，則下列圖象中可以表示力F和木塊A的位移x之間關(guān)系的是()

參考答案：A試題分析：設(shè)原來(lái)系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧的壓縮長(zhǎng)度為x0，當(dāng)木塊A的位移為x時(shí)，彈簧的壓縮長(zhǎng)度為（x0-x），彈簧的彈力大小為k（x0-x），根據(jù)牛頓第二定律得：F+k（x0-x）-mg=ma，得：F=kx-kx0+ma+mg，又有：kx0=mg，則得到：F=kx+ma，可見(jiàn)F與x是線性關(guān)系，當(dāng)x=0時(shí)，kx+ma＞0．故選A.考點(diǎn)：牛頓第二定律2.美國(guó)宇航局2011年12月5日宣布，他們發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系外第一顆類似地球的、可適合居住的行星——“開(kāi)普勒—22b”，其直徑約為地球的2.4倍．至今其確切質(zhì)量和表面成分仍不清楚，假設(shè)該行星的密度和地球相當(dāng)，根據(jù)以上信息，估算該行星的第一宇宙速度等于()A．3.3×103m/s

B．7.9×103m/sC．1.2×104m/s

D．1.9×104m/s參考答案：D3.（單選）科學(xué)家關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的研究對(duì)樹立正確的自然現(xiàn)象具有重要作用。下列說(shuō)法不符合歷史事實(shí)的是()A．亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才會(huì)改變B．伽利略通過(guò)“理想實(shí)驗(yàn)”得出結(jié)論：運(yùn)動(dòng)必具有一定速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去C．笛卡兒指出：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒(méi)有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來(lái)也不偏離原來(lái)的方向D．牛頓認(rèn)為：物體具有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)參考答案：A4.如圖所示，吊車以v1速度沿水平直線向右勻速行駛，同時(shí)以v2速度勻速收攏繩索提升物體時(shí)，下列表述正確是A．物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度為v1+v2B．物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度為C．物體相對(duì)地面做曲線運(yùn)動(dòng)D．繩索保持豎直狀態(tài)參考答案：BD5.（單選）如圖所示，三根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的輕繩分別連接于C、D兩點(diǎn)，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2L現(xiàn)在C點(diǎn)上懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點(diǎn)上可施加力的最小值為A．mg

B．

C．0.5mg

D．0．25mg參考答案：C解析：由圖可知，要想CD水平，則AC與水平方向的夾角為60°；

結(jié)點(diǎn)C受力平衡，則受力分析如圖所示，結(jié)點(diǎn)C受到沿AC拉力在水平方向上的分力等于水平向右的拉力T，即：T=FACcos60°=FAC，結(jié)點(diǎn)C受到沿AC拉力在豎直方向上的分力等于物體的重力，即：mg=FACsin60°=FAC，∴T=mg；結(jié)點(diǎn)D受力平衡，當(dāng)拉力F的方向與BD垂直時(shí)，力臂最長(zhǎng)、最省力，如圖所示，最小拉力F=F′=T′cos30°=Tcos30°=mg×=mg．故選C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一輛汽車在平直公路上以10m/s的速度行駛，由于前方有障礙物，司機(jī)發(fā)現(xiàn)后立即剎車，剎車加速度大小為2m/s2，則汽車經(jīng)3s時(shí)的速度大小為

m/s；經(jīng)10s時(shí)的位移大小是m．參考答案：4m/s；25m【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．【分析】汽車剎車后的運(yùn)動(dòng)可以看成是勻減速直線運(yùn)動(dòng)．已知初速度和加速度，求幾秒后通過(guò)的位移可以運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式．要注意汽車剎車是一項(xiàng)實(shí)際運(yùn)動(dòng)．一段時(shí)間后汽車就停止運(yùn)動(dòng)，所以要判斷汽車從剎車到停止所需的時(shí)間，根據(jù)這個(gè)時(shí)間來(lái)運(yùn)用公式．【解答】解：汽車剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)剎車時(shí)間為t，則t===5s因?yàn)?s＜5s所以汽車經(jīng)3s時(shí)的速度大小為：v=v0+at=（10﹣3×2）m/s=4m/s因?yàn)?0s＞5s故汽車在5s末就停止運(yùn)動(dòng)，所以x==10×5﹣×2×25m=25m故答案為：4m/s；25m7.某放射性元素原子核X有N個(gè)核子，發(fā)生一次α衰變和一次β衰變后，變成Y核，衰變后Y核的核子數(shù)為_(kāi)_________，若該放射性元素經(jīng)過(guò)時(shí)間T，還剩下沒(méi)有衰變，則它的半衰期為_(kāi)___________參考答案：N-4

8.（單選）已知，它們距軸的關(guān)系是，三物體與轉(zhuǎn)盤表面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，當(dāng)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速逐漸增加時(shí)(

)A.物體A先滑動(dòng)

B.物體B先滑動(dòng)C.物體C先滑動(dòng) D.B與C同時(shí)開(kāi)始滑動(dòng)參考答案：B9.如圖所示，將粗細(xì)相同的兩段均勻棒A和B粘合在一起，并在粘合處用繩懸掛起來(lái)，棒恰好處于水平位置并保持平衡．如果B的密度是A的密度的2倍，則A與B的長(zhǎng)度之比為，A與B的重力之比為．參考答案：：1

,

1：

10.A.動(dòng)能相等的兩物體A、B在光滑水平面上沿同一直線相向而行，它們的速度大小之比vA:vB=2:1，則動(dòng)量大小之比PA:PB=

;兩者碰后粘在一起運(yùn)動(dòng)，其總動(dòng)量與A原來(lái)動(dòng)量大小之比P:PA=

。參考答案：1:2；1:1根據(jù)動(dòng)量與動(dòng)能的關(guān)系：【考點(diǎn)】動(dòng)能和速度的關(guān)系：vA:vB=2:1，可知兩者質(zhì)量之比1:4，所以動(dòng)量的關(guān)系為：1:2；兩者碰撞遵循動(dòng)量守恒，其總動(dòng)量與A的動(dòng)量等大反向，所以碰后的總動(dòng)量與A原來(lái)的動(dòng)量之比為1:1。

11.如圖所示，一根張緊的水平彈性長(zhǎng)繩上的a，b兩點(diǎn)，相距14.0m，b點(diǎn)在a點(diǎn)的右方，當(dāng)一列簡(jiǎn)諧橫波沿此長(zhǎng)繩向右傳播時(shí)，若a點(diǎn)的位移達(dá)到正最大時(shí)，b點(diǎn)的位移恰為零且向下運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)1.00s后a點(diǎn)的位移為零，且向下運(yùn)動(dòng)，而b點(diǎn)的位移恰達(dá)到負(fù)最大，則這簡(jiǎn)諧波的波速可能等于________。A.4.67m/sB.6m/s

C.10m/sD.4m/s

E.6.36m/s參考答案：ACE由題，當(dāng)簡(jiǎn)諧橫波沿長(zhǎng)繩向右傳播時(shí)，若a點(diǎn)的位移達(dá)到正最大時(shí)，b點(diǎn)的位移恰為零且向下運(yùn)動(dòng)，則ab間距離xab=（n+）λ，n=0，1，2，…，得到波長(zhǎng)．

又據(jù)題意，經(jīng)過(guò)1.00s后a點(diǎn)的位移為零，且向下運(yùn)動(dòng)，而b點(diǎn)的位移恰達(dá)到負(fù)最大，則

時(shí)間t=1.00s=（k+）T，得到周期T=s，k=0，1，2…，則波速

當(dāng)k=0，n=0時(shí)，v=4.67m/s；當(dāng)k=1，n=1時(shí)，v=10m/s；當(dāng)k=1，n=2時(shí)，v=6.36m/s；由于n、k是整數(shù)，v不可能等于6m/s和4m/s．故選ACE．點(diǎn)睛：此題是波的多解題，首先判斷波的傳播方向，其次，根據(jù)波形及傳播方向，列出波沿不同方向傳播時(shí)可能傳播距離和周期的通式，再次，看質(zhì)點(diǎn)間隱含的不同波長(zhǎng)的關(guān)系，列出波長(zhǎng)的通式，再分別將n=0，1，2…代入通式可求得所有可能的答案，要防止漏解或用特解代通解．12.（4分）研究物理問(wèn)題時(shí)，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型。例如“質(zhì)點(diǎn)”模型忽略了物體的體積、形狀，只計(jì)其質(zhì)量。請(qǐng)?jiān)賹懗鰞蓚€(gè)你所學(xué)過(guò)的物理模型的名稱：

和

模型。參考答案：答案：點(diǎn)電荷、理想氣體等13.如下左圖所示，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠ABC=α．AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜面BC的推力．現(xiàn)物塊靜止不動(dòng)，則摩擦力的大小為

參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過(guò)勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當(dāng)C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開(kāi)始時(shí)彈簧的壓縮量為H。對(duì)C機(jī)械能守恒：

C與A彈性碰撞：對(duì)C與A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒：

動(dòng)能不變：

解得：

開(kāi)始時(shí)彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長(zhǎng)量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢(shì)能不變，機(jī)械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

15.一列簡(jiǎn)諧橫波在t=時(shí)的波形圖如圖（a）所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖（b）是質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。求（i）波速及波的傳播方向；（ii）質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)。參考答案：（1）波沿負(fù)方向傳播；

（2）xQ=9cm本題考查波動(dòng)圖像、振動(dòng)圖像、波動(dòng)傳播及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。（ii）設(shè)質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置的x坐標(biāo)分別為、。由圖（a）知，處，因此

④由圖（b）知，在時(shí)Q點(diǎn)處于平衡位置，經(jīng)，其振動(dòng)狀態(tài)向x軸負(fù)方向傳播至P點(diǎn)處，由此及③式有⑤由④⑤式得，質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)為

⑥四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如下圖所示，半圓形玻璃磚的半徑R=10cm，折射率為，直徑AB與屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn).激光a以入射角θ1=30°射入玻璃磚的圓心O，在屏幕MN上出現(xiàn)了兩個(gè)光斑。求這兩個(gè)光斑之間的距離L。參考答案：作出光路如圖所示據(jù)折射定律知

①所以：

②由圖知L1=Rtan30°，L1=Rtan60°

所以L=L1+L2=R（tan30°+tan60°）≈0.23（m）③評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：①②每式3分，③式6分，共12分。17.如圖所示，某列波在t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線，虛線為t=0.3s（該波的周期T>0.3s）時(shí)刻的波形圖。已知t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正在做加速運(yùn)動(dòng)，求質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的周期和波的傳播速度。參考答案：P點(diǎn)加速運(yùn)動(dòng)則波往左傳播所以波速周期18.如圖，一長(zhǎng)木板A放在水平地面上．可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊B靜止放在距A左端為L(zhǎng)0的木板上；與B完全相同的C以水平初速度v0沖上A并能與B相碰，B、C碰后粘在一起不再分開(kāi)并一起向右運(yùn)動(dòng)．已知：A、B、C的質(zhì)量均為m；重力加速度為g；B、C與A的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=，A與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=，v=gL0，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．求：（1）物塊C沖上木板瞬間，物塊A、B、C的加速度各為多少？（2）C與B發(fā)生碰撞前后的速度大小為多少？（3）為使B、C結(jié)合體不從A右端掉下來(lái)，A的長(zhǎng)度至少要多長(zhǎng)？參考答案：考點(diǎn)： 動(dòng)量守恒定律；用動(dòng)量守恒定律定量分析一維碰撞問(wèn)題；動(dòng)能定理的應(yīng)用．專題： 動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）物塊C沖上木板瞬間，對(duì)A、B、C分別受力分析，根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度；（2）對(duì)物體C運(yùn)用動(dòng)能定理列式求解碰撞前速度；對(duì)碰撞過(guò)程根據(jù)動(dòng)量守恒定律列式求解碰撞后的速度；（3）先對(duì)BC整體、A分別受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，當(dāng)速度相等時(shí)不掉來(lái)即可；再結(jié)合動(dòng)能定理列式求解．解答： 解：（1）C沖上A后，C受到的摩擦力大小為：…①A受地面的最大靜摩擦力大小為：…②由于fAm＞fC，所以A、B保持靜止，即加速度aA=0，aB=0，由牛頓第二定律：fc=maC…③ac=

（2）C在A上做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)其碰前速度為vc，由動(dòng)能定理得﹣…④滑塊B、C碰撞過(guò)程滿足動(dòng)量守恒，設(shè)碰后速度為vBC，有mvC=2mvBC…⑤解得：vC=vBC=

（3）B、C結(jié)合體受到A的摩擦力，方向向左．根據(jù)牛頓第三定律，結(jié)合體給A向右的摩擦力=fBC（＞fAm）…⑥故A做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，BC做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)剛達(dá)到的共同速度為vABC，由牛頓第二定律知：對(duì)BC：fBC=2maBC…⑦對(duì)A：…⑧由運(yùn)動(dòng)學(xué)方程：vABC=vBC﹣aBCt…⑨…⑩設(shè)A從運(yùn)動(dòng)到共速，對(duì)地的位移為SAB，