江蘇省徐州市新沂合溝中學(xué)2021年高三物理模擬試題含解析

江蘇省徐州市新沂合溝中學(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3所示，用一根長(zhǎng)為l的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端懸掛質(zhì)量為m的小球A，為使細(xì)繩與豎直方向夾30°角且繃緊，小球A處于靜止，對(duì)小球施加的最小的力是

()A.mgB.mgC.mg

D.mg參考答案：C2.如右圖所示，A、B為不同金屬制成的正方形線框，導(dǎo)線截面積相同，A的邊長(zhǎng)是B的2倍，A的密度是B的1/2，A的電阻是B的4倍，當(dāng)它們的下邊在同一高度豎直下落，垂直進(jìn)入如圖所示的磁場(chǎng)中，A框恰能勻速下落，那么

(

)

A．B框一定勻速下落

B．進(jìn)入磁場(chǎng)后，A、B中感應(yīng)電流強(qiáng)度之比是2：1

C．二框全部進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)截面的電量相等

D．二框全部進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，消耗的電能之比為1：1參考答案：AC3.a、b、c三個(gè)物體在同一條直線上運(yùn)動(dòng)，三個(gè)物體的位移-時(shí)間圖象如右圖所示，圖象c是一條拋物線，坐標(biāo)原點(diǎn)是拋物線的頂點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是

（

）A．a(chǎn)、b兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)物體的速度相同B．a(chǎn)、b兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)物體的速度大小相同方向相反C．在0~5s的時(shí)間內(nèi)，t=5s時(shí)，a、b兩個(gè)物體相距最遠(yuǎn)D．物體c做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為0.2m/s2參考答案：BCDa、b兩物體位移時(shí)間圖象斜率大小相等方向相反，則二者做方向相反的勻速直線運(yùn)動(dòng)，在0~5s的時(shí)間內(nèi)，t=5s時(shí)，a、b兩個(gè)物體相距最遠(yuǎn)，C做勻加速直線運(yùn)動(dòng)代入數(shù)據(jù)（10，10）可得a=0.2m/s2。4.（多選）可看成質(zhì)點(diǎn)的物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，先后經(jīng)過(guò)a、b兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為v和7v，由a到b所用時(shí)間為t，則下列判斷正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為B．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)ab中點(diǎn)的速度為5vC．質(zhì)點(diǎn)在ab間前一半時(shí)間通過(guò)的位移是后一半時(shí)間通過(guò)的位移的D．質(zhì)點(diǎn)在ab間前一半位移所用時(shí)間是后一半位移所用時(shí)間的2倍參考答案：考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；加速度．版權(quán)所有專題：直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題．分析：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間關(guān)系公式為：vt=v0+at；應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論分析答題．解答：解：A、質(zhì)點(diǎn)的加速度：a===，故A錯(cuò)誤；B、經(jīng)過(guò)a、b中點(diǎn)的速度：v中點(diǎn)==5v，故B正確；C、若初速度為零，前一半時(shí)間內(nèi)的位移和后一半時(shí)間內(nèi)的位移為1：3，而初速度不為零，則前一半時(shí)間內(nèi)的位移與后一半時(shí)間內(nèi)的位移之比不等于．故C錯(cuò)誤．D、前一半位移內(nèi)的平均速度==3v，后一半位移內(nèi)的平均速度==6v，因?yàn)槠骄俣戎葹?：2，根據(jù)x=t，則時(shí)間之比為2：1．故D正確．故選：BD．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是熟悉勻變速直線運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)推論公式，記住公式后直接求解即可，不難．5.（單選）磁卡的磁條中有用于存儲(chǔ)信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測(cè)線圈。當(dāng)以速度v0刷卡時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其E－t關(guān)系如下圖所示。如果只將刷卡速度改為，線圈中的E－t關(guān)系圖可能是()參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究“動(dòng)能定理”，小車內(nèi)可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz．

（1）實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下，請(qǐng)將步驟②補(bǔ)充完整．

①在小車內(nèi)放人砝碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔，連在小車后端，用細(xì)線跨過(guò)定滑輪連接小車和鉤碼；

②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，先

再

，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，關(guān)閉電源；

③改變鉤碼或小車內(nèi)砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作，

（2）上圖是鉤碼質(zhì)量為0．03kg，砝碼質(zhì)量為0．02kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)0及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離s及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v（見表1），請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置．

（3）實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中△v2=（v2—v20），根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是

。要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，還需要測(cè)量的物理量是摩擦力和

。參考答案：7.如圖所示，金屬棒AB的電阻R=2.0Ω，在拉力F=2N的水平力作用下以速度v=0.2m/s沿金屬棒導(dǎo)軌勻速滑動(dòng)，磁場(chǎng)方向與金屬導(dǎo)軌所在平面垂直，設(shè)電流表與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，且金屬棒在滑動(dòng)過(guò)程中80%的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，那么電流表讀數(shù)為

。參考答案：

答案：0.4A8.（5分）長(zhǎng)為L(zhǎng)的小車靜止在光滑水平面上，一人從車左端走到右端，已知人與車的質(zhì)量比為1：5，則此過(guò)程中車的位移為

。參考答案：

答案：L/69.為了驗(yàn)證矩形線框自由下落過(guò)程上、下邊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)機(jī)械能是否守恒，使用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。已知矩形線框用直徑為d的圓形材料做成,用刻度尺測(cè)出矩形線框上下邊之間的距離L.某次實(shí)驗(yàn)中矩形線框下邊和上邊先后經(jīng)過(guò)光電門的擋光時(shí)間分別為△t1和△t2。（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)可測(cè)出上、下邊通過(guò)光電門的速度v1和v2,分別為v1=______,v2=______.（2）如果滿足關(guān)系式______(請(qǐng)用測(cè)量的物理量和已知量來(lái)表示，重力加速度為)，則自由下落過(guò)程中線框的機(jī)械能守恒。參考答案：

(1).

(2).

(3).【詳解】（1）本實(shí)驗(yàn)中利用小球通過(guò)光電門的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，故有：，同理。（2）根據(jù)機(jī)械能守恒有：，整理得：10.激光在真空中傳播速度為c，進(jìn)入某種均勻介質(zhì)時(shí)，傳播速度變?yōu)檎婵罩械?，則激光在此均勻介質(zhì)中的波長(zhǎng)變?yōu)樵谡婵罩胁ㄩL(zhǎng)的__________倍；某激光光源的發(fā)光功率為P，該激光進(jìn)入上述介質(zhì)時(shí)由于反射，入射能量減少了10%，該激光在這種介質(zhì)中形成的光束橫截面積為S，若已知單個(gè)光子能量為E0，則在垂直于光束傳播方向的截面內(nèi)，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的光子個(gè)數(shù)為__________。

參考答案：，

11.若一定質(zhì)量的理想氣體對(duì)外做了3000J的功，其內(nèi)能增加了500J，表明該過(guò)程中，氣體應(yīng)________(填“吸收”或“放出”)熱量________J.

參考答案：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)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖中（甲）為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖。鉤碼的總質(zhì)量為，小車和砝碼的總質(zhì)量為（1）他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為下列說(shuō)法中正確的是________（選填字母代號(hào)）.A．實(shí)驗(yàn)時(shí)要平衡摩擦力

B．實(shí)驗(yàn)時(shí)不需要平衡摩擦力C．鉤碼的重力要遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總重力

D．實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)應(yīng)先釋放小車再接通電源（2）如圖（乙）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))，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50HZ的交流電，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)（3）由于他操作不當(dāng)?shù)玫降腶－F關(guān)系圖象如圖所示，其原因是：_______________________________________

(4)實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量和的選取，以下最合理的一組是（

）

A.=200,=10、15、20、25、30、40B.=200,=20、40、60、80、100、120C.=400,=10、15、20、25、30、40D.=400,=2040、60、80、100、120參考答案：（1）AC(2分，選對(duì)一個(gè)給1分)

（2）

1.24(2分)

6.22(2分)（3）沒(méi)有平衡摩擦力或木板的傾角過(guò)小（2分）

（4）C（2分）13.如題12B-1圖所示的裝置，彈簧振子的固有頻率是4Hz?，F(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手，給彈簧振子以周期性的驅(qū)動(dòng)力，測(cè)得彈簧振子振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的頻率為1Hz，則把手轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為___▲____。（A）1Hz（B）3Hz（C）4Hz（D）5Hz參考答案：A)受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，f=1hz，故A對(duì)；B、C、D錯(cuò)。

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，將一個(gè)斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質(zhì)量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球隨之一起勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，斜面對(duì)小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對(duì)小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運(yùn)動(dòng).(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)，則小車對(duì)小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面對(duì)小球的彈力為0和小車對(duì)小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。15.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關(guān)系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點(diǎn)睛】幾何光學(xué)要正確作出光路圖，由幾何知識(shí)找出入射角和折射角是關(guān)鍵．知道光速和折射率的關(guān)系.四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一輛值勤的警車停在直公路邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以的速度勻速行駛的貨車有違章行為時(shí)，決定去追趕，經(jīng)警車發(fā)動(dòng)起來(lái)，以加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，試問(wèn)：

（1）在警車追上貨車之前，兩車間的最大距離是多少？

（2）若警車能達(dá)到的最大速度是，達(dá)到最大速度后勻速運(yùn)動(dòng)。則警車發(fā)動(dòng)起來(lái)后至少要多長(zhǎng)的時(shí)間才能追上違章的貨車？參考答案：（1）在警車追上貨車之前，兩車速度相等時(shí)，兩車間的距離最大，設(shè)警車發(fā)動(dòng)起來(lái)后兩車速度相等，兩車間的距離最大為

則

4分（2）若警車的最大速度是，則警車發(fā)動(dòng)起來(lái)后加速時(shí)間為，加速位移為則

所以警車還沒(méi)追上貨車，這以后勻速運(yùn)動(dòng)追趕

3分設(shè)再經(jīng)時(shí)間追上：則

解得

2分

所以警車發(fā)動(dòng)起來(lái)后追上貨車經(jīng)歷的時(shí)間為17.如圖所示，一個(gè)小球以v0＝8.0m/s速度從圓弧軌道的O點(diǎn)水平拋出，恰好能沿著斜面所在的方向落在Q點(diǎn)。已知斜面光滑，斜面與水平面的夾角為θ＝37°，斜面的高度為h＝15m．忽略空氣阻力的影響，重力加速度為g＝10m/s2。求小球從O點(diǎn)拋出到斜面底端的M點(diǎn)所用的總時(shí)間。(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：18.如圖甲，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=30°角固定，M、P之間接電阻箱R，導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T。質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r?，F(xiàn)從靜止釋放桿ab，測(cè)得最大速度為vm。改變電阻箱的阻值R，得到vm與R的關(guān)系如圖乙所示。已知兩軌道之間的距離為L(zhǎng)=2m，重力加速度g取l0m/s2，軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。⑴當(dāng)R=0時(shí)，求桿ab勻速下滑過(guò)程中產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)E的大小及桿中的電流方向；⑵求金屬桿的質(zhì)量m和阻值r；⑶當(dāng)R=4Ω時(shí)，求回路瞬時(shí)電功率每增加1W的過(guò)程中合外力對(duì)桿做的功W。

甲

乙參考答案：⑴由圖可知，當(dāng)R=0時(shí)，桿最終以v=2m/s勻速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)E=BLv

………………………2分E=2V

………………………1分桿中電流方向從b→a………1分⑵設(shè)最大速度為v，桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv 由閉合電路的歐姆定律：…………1分桿達(dá)到最大速度時(shí)滿足

………………2分解得：v=…………1分 由圖像可知：斜率為，縱截距為v0=2m/s，得到：=v0

…………