遼寧省沈陽市第四十八高級中學(xué)2021年高三物理模擬試卷含解析

遼寧省沈陽市第四十八高級中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）現(xiàn)在，人造地球衛(wèi)星發(fā)揮著越來越重要的作用．2014年3月8日凌晨，飛往北京的馬航MH370航班起飛后與地面失去聯(lián)系，機(jī)上有我們154名中國人．我國西安衛(wèi)星測控中心啟動衛(wèi)星測控應(yīng)急預(yù)案，緊急調(diào)動海洋、風(fēng)云、高分、遙感等4個型號、近10顆衛(wèi)星為地面搜救行動提供技術(shù)支持．假設(shè)某顆圓周運(yùn)動衛(wèi)星A軌道在赤道平面內(nèi)，距離地面的高度為地球半徑的2.5倍，取同步衛(wèi)星B離地面高度為地球半徑的6倍，則（）A．衛(wèi)星A的線速度大于第一宇宙速度B．衛(wèi)星A的向心加速度是地球表面重力加速度的倍C．同步衛(wèi)星B的向心加速度為地球表面赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)向心加速度的倍D．衛(wèi)星B的周期小于衛(wèi)星A的周期參考答案：解：A、第一宇宙速度是近地衛(wèi)星運(yùn)行速度同時也是圍繞地球做圓周運(yùn)動的最大速度，故A錯誤；B、在地球表面有：可得，衛(wèi)星A的軌道RA=3.5R，萬有引力提供向心力有得其向心加速度=，故B正確；C、同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，根據(jù)a=rω2知，向心加速度與軌道半徑成正比，故C錯誤；D、根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力知得周期知半徑大的B衛(wèi)星周期大，故D錯誤．故選：B．2.使物體脫離星球的引力束縛，不再繞星球運(yùn)行，從星球表面發(fā)射所需的最小速度稱為第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2與第一宇宙近度v1的關(guān)系是。已知某星球的半徑為r，它表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的。不計其他星球的影響。則該星球的第二宇宙速度為

A、

B、

C、

D、參考答案：3.（單選）質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的位移x和時間平方的關(guān)系圖象如圖所示，則該質(zhì)點(diǎn)A.加速度大小為1B．任意相鄰1s內(nèi)的位移差都為2mC．第2s內(nèi)的位移是2mD．物體第3s內(nèi)的平均速度大小為3m/s參考答案：B4.（多選）如圖所示，將一根不可伸長、柔軟的輕繩兩端分別系于A、B兩點(diǎn)上，一物體用動滑輪懸掛在繩子上，達(dá)到平衡時，兩段繩子之間的夾角為θ1，繩子張力為T1；將繩子一端由B點(diǎn)移至C點(diǎn)，待整個系統(tǒng)達(dá)到平衡時，兩段繩子間的夾角為θ2，繩子張力為T2；再將繩子一端由C點(diǎn)移至D點(diǎn)，待整個系統(tǒng)達(dá)到平衡時，兩段繩子間的夾角為θ3，繩子張力為T3，不計摩擦，則（）A．θ1=θ2＜θ3B．θ1＜θ2＜θ3C．T1＞T2＞T3D．T1=T2＜T3參考答案：考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．專題：共點(diǎn)力作用下物體平衡專題．分析：繩子右端從B移動到C點(diǎn)時，根據(jù)幾何關(guān)系可以判斷出，兩個繩子之間的夾角不變，然后根據(jù)三力平衡條件判斷出繩子拉力不變；繩子右端從B移動到D點(diǎn)時，繩子間夾角變大，再次根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件判斷．解答：解：設(shè)繩子結(jié)點(diǎn)為O，對其受力分析，如圖當(dāng)繩子右端從B移動到C點(diǎn)時，根據(jù)幾何關(guān)系，有AOsin+OBsin=AC同理：AO′sin+O′Bsin=AC繩子長度不變，有AO+OB=AO′+O′B故θ1=θ2繩子的結(jié)點(diǎn)受重力和兩個繩子的拉力，由于繩子夾角不變，根據(jù)三力平衡可知，繩子拉力不變，即T1=T2；繩子右端從B移動到D點(diǎn)時，繩子間夾角顯然變大，繩子的結(jié)點(diǎn)受重力和兩個繩子的拉力，再次根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可得T1＜T3故選：AD．點(diǎn)評：題關(guān)鍵根據(jù)幾何關(guān)系判斷出兩次移動過程中兩繩子間夾角的變化情況，然后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件作圖，運(yùn)用合成法分析．5.家用臺式計算機(jī)上的硬盤磁道如圖所示．A、B是分別位于兩個半徑不同磁道上的兩質(zhì)量相同的點(diǎn)，磁盤轉(zhuǎn)動后，它們的（）A．向心力相等 B．角速度大小相等C．向心加速度相等 D．線速度大小相等參考答案：B【考點(diǎn)】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】A、B質(zhì)點(diǎn)都做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)角速度、線速度、向心加速度、向心力的相關(guān)公式列式比較即可．【解答】解：B、角速度公式：ω=，同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，故B正確；D、根據(jù)角速度與線速度關(guān)系公式v=ωr，兩個質(zhì)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動半徑不等，故線速度不等，故D錯誤；A、根據(jù)向心力公式：Fn=mω2r，兩個質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動半徑不同，故向心力不等，故A錯誤；C、根據(jù)向心加速度公式an=ω2r，兩個質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動半徑不同，故向心加速度不同，故C錯誤；故選B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.為了測量兩張紙之間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計了一個實驗：如圖甲所示，在木塊A和木板B上貼上待測的紙，將木板B固定在水平桌面上，沙桶通過細(xì)線與木塊A相連。(1)調(diào)節(jié)沙桶中沙的多少，使木塊A勻速向左運(yùn)動。測出沙桶和沙的總質(zhì)量為m以及貼紙木塊A的質(zhì)量M，則兩紙間的動摩擦因數(shù)μ= ；(2)在實際操作中，發(fā)現(xiàn)要保證木塊A做勻速運(yùn)動比較困難，有同學(xué)對該實驗進(jìn)行了改進(jìn)：實驗裝置如圖乙所示，木塊A的右端接在力傳感器上(傳感器與計算機(jī)相連接，從計算機(jī)上可讀出對木塊的拉力)，使木板B向左運(yùn)動時，質(zhì)量為M的木塊A能夠保持靜止。若木板B向左勻速拉動時，傳感器的讀數(shù)為F1，則兩紙間的動摩擦因數(shù)μ=

；當(dāng)木板B向左加速運(yùn)動時，傳感器的讀數(shù)為F2，則有F2

F1(填“>”、“=”或“<”)；參考答案：m/M

F1/Mg

=（1）木塊A勻速向左運(yùn)動，由牛頓第二定律得，解得。（2）質(zhì)量為M的木塊A能夠保持靜止，說明木塊受到的摩擦力和傳感器對物塊的拉力是一對平衡力。不管木板B向左如何拉動，傳感器的拉力都跟AB之間的摩擦力大小相等，方向相反，即=F2。7.如圖(a)所示為一實驗小車自動測速示意圖。A為繞在條形磁鐵上的線圈，經(jīng)過放大器與顯示器連接，圖中虛線部分均固定在車身上。C為小車的車輪，B為與C同軸相連的齒輪，其中心部分使用鋁質(zhì)材料制成，邊緣的齒子用磁化性能很好的軟鐵制成，鐵齒經(jīng)過條形磁鐵時即有信號被記錄在顯示器上。已知齒輪B上共安裝30個鐵質(zhì)齒子，齒輪直徑為30cm，車輪直徑為60cm。改變小車速度，顯示器上分別呈現(xiàn)了如圖（b）和（c）的兩幅圖像。設(shè)（b）圖對應(yīng)的車速為vb，（c）圖對應(yīng)的車速為vc。（1）分析兩幅圖像，可以推知：vb_________vc（選填“>”、“<”、“=”）。（2）根據(jù)圖(c)標(biāo)出的數(shù)據(jù)，求得車速vc=__________________km/h。參考答案：⑴<；

⑵18π或56.5。8.為了“探究動能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案：A.第一步:把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過細(xì)繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點(diǎn)計時器，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運(yùn)動，如圖甲所示.B.第二步:保持長木板的傾角不變，將打點(diǎn)計時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細(xì)繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點(diǎn)計時器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始向下加速運(yùn)動，打出紙帶，如圖乙所示.打出的紙帶如圖：試回答下列問題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計數(shù)的時間間隔為△t，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當(dāng)打點(diǎn)計時器打A點(diǎn)時滑塊速度vA=________,打點(diǎn)計時器打B點(diǎn)時滑塊速度vB=__________.②已知重錘質(zhì)量m，當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣萭，要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊________(寫出物理名稱及符號,只寫一個物理量)，合外力對滑塊做功的表達(dá)式W合=__________.③測出滑塊運(yùn)動OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2為縱軸,以W為橫軸建坐標(biāo)系,描點(diǎn)作出v2-W圖像,可知它是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,若直線斜率為k，則滑塊質(zhì)量M=_______.參考答案：①VA=x1/2⊿t、VB=(x3-x1)/2⊿t②x，mgx.

③M=2/k.9.一條細(xì)線下面掛一小球，讓小角度自由擺動，它的振動圖像如圖所示。根據(jù)數(shù)據(jù)估算出它的擺長為________m，擺動的最大偏角正弦值約為________。參考答案：(1)T＝2s答案：(1)10.0410.一行星繞某恒星做圓周運(yùn)動。由天文觀測可得其運(yùn)行的周期為T、線速度的大小為v，已知引力常量為G，則行星運(yùn)動的軌道半徑為__________，恒星的質(zhì)量為__________。參考答案：，11.對于繞軸轉(zhuǎn)動的物體，描述轉(zhuǎn)動快慢的物理量有角速度ω等物理量．類似加速度，角加速度β描述角速度的變化快慢，則角加速度β的定義式是，單位是rad/s2．參考答案：考點(diǎn)：向心加速度．專題：勻速圓周運(yùn)動專題．分析：利用加速度、速度和位移公式，類似于角加速度、角度公式．角加速度為角速度變化量與所用時間的比值，由公式知在國際單位制中β的單位為rad/s2，解答：解：角加速度為角速度變化量與所用時間的比值，由公式知在國際單位制中β的單位為rad/s2，故答案為：，rad/s2點(diǎn)評：本題比較新穎，利用類似法可以寫出角加速度、角速度和角度公式．12.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測定重力加速度。（1）打出的紙帶如圖乙所示，實驗時紙帶的

端通過夾子和重物相連接。（填“a”或“b”）（2）紙帶上1至9各點(diǎn)為計數(shù)點(diǎn)，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實驗時的重力加速度為

m/s2

（3）當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8m/s2，請列出測量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋€原因

。參考答案：13.水平面上質(zhì)量為m的滑塊A以速度v撞質(zhì)量為m的靜止滑塊B，碰撞后A、B的速度方向相同，它們的總動量為___________；如果碰撞后滑塊B獲得的速度為v0，則碰撞后滑塊A的速度為____________。參考答案：mv，v－v0 三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用游標(biāo)卡尺測量一直管的長度，用螺旋測微器測量該直管的外徑，測量結(jié)果如果，直管長度為

cm，直管外徑為

mm。參考答案：10.36,12.500游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為103mm，游標(biāo)尺上第6個刻度和主尺上某一刻度對齊，游標(biāo)讀數(shù)為0.1×6mm=0.6mm，所以最終讀數(shù)為：主尺讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù)=103mm+0.6mm=103.6mm=10.36cm；螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)12.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×0.0=0.000mm，所以最終讀數(shù)為：固定刻度讀數(shù)+可動刻度讀數(shù)=12.5mm+0.000mm=12.500mm.15.硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的元件，某同學(xué)利用圖示電路探究某硅光電池的路端電壓U與電流I的關(guān)系。圖a中電阻R0=2Ω,，電壓表、電流表均視為理想電表。

（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖b中的電路補(bǔ)充完整．

（2）實驗一：用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，通過測量得到該電池的U-I曲線a，見圖c。由此可知此時該電池的電動勢為____v；若調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使電流小于200mA，則此時電源的內(nèi)阻為____Ω。

（3）實驗二：減小實驗一中的光照強(qiáng)度，重復(fù)實驗，測得U—I，曲線b，見圖c。當(dāng)滑動變阻器R的阻值調(diào)到該電路的路端電壓為1．5V時，滑動變阻器R消耗的功率為____mW（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，開口處有卡口、內(nèi)截面積為S的圓柱形氣缸開口向上豎直放置在水平面上，缸內(nèi)總體積為V0，大氣壓強(qiáng)為p0，一厚度不計、質(zhì)量為m的活塞（m＝0.2p0S/g）封住一定量的理想氣體，溫度為T0時缸內(nèi)氣體體積為0.8V0，先在活塞上緩慢放上質(zhì)量為2m的砂子，然后將缸內(nèi)氣體溫度升高到2T0，求：(1）初始時缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P1(2)在活塞上放上質(zhì)量為2m的砂子時缸內(nèi)氣體的體積V2(3)最后缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P4參考答案：解（1）p1＝p0＋mg/S＝1.2p0

（2分）（2）p2S＝p0S＋mg＋2mg，p2＝p0＋3mg/S＝1.6p0

（2分）等溫過程，由p1V0＝p2V2得V2＝0.6V0

（2分）(3)設(shè)溫度升高到Tx時活塞上升到卡口，此時V3＝V0,該過程氣體做等壓過程，由V2/T0＝V3/Tx

得Tx＝5T0/3

（3分）由Tx＝5T0/3<2T0，可以判斷此后溫度升高到2T0的過程為等容過程

則p2/T1＝p3/T2得p3＝1.92p0

17.相距L=1.5m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量m1=1kg的金屬棒ab和質(zhì)量m2=0.27kg的金屬棒cd，均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖1所示，虛線上方磁場的方向垂直紙面向里，虛線下方磁場的方向豎直向下，兩處磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同。ab棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計。ab棒在方向豎