2021年安徽省蚌埠市劉集職業(yè)中學(xué)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.如圖虛線為某電場的等勢面，有兩個帶電粒子（重力不計），以不同的速率沿不同的方向，從A點飛入電場后，沿不同的徑跡1和2運動，由軌跡可以判定（

）A．兩粒子帶電多少一定不同B．兩粒子的電性可能相同C．兩粒子的電勢能都是先減少后增大D．經(jīng)過B、C兩點，兩粒子的速率可能相等參考答案：D2.如圖所示，虛線a、b、c表示O處點電荷的電場中的三個不同的等勢面，設(shè)兩相鄰等勢面的間距相等，一電子射入電場后(只受電場力作用)的運動軌跡如圖中實線所示，其中1、2、3、4表示運動軌跡與等勢面的交點，由此可以判定（

）A.O處的點電荷一定帶負(fù)電B．電子運動過程中,動能先增大后減小C．a(chǎn)、b、c三個等勢面的電勢高低關(guān)系是φc＞φb＞φaD．電子從位置1到2、3、4過程中電場力先做負(fù)功再做正功參考答案：AD3.想象在載人飛船上有一個可測定豎直方向加速度的裝置，其原理簡化如圖，連接在豎直彈簧上的重物與滑動變阻器的滑動頭連接，該裝置在地面上靜止時其電壓表的指針指在表盤中央的零刻度處，在零刻度的兩側(cè)分別標(biāo)上對應(yīng)的正、負(fù)加速度值。關(guān)于這個裝置在“神舟七號”載人飛船發(fā)射、運行和回收過程中示數(shù)的判斷正確的是Ａ飛船在豎直加速升空的過程中，如果電壓表的示數(shù)為正，則飛船在豎直減速返回地面的過程中，電壓表的示數(shù)仍為正Ｂ飛船在豎直加速升空的過程中，如果電壓表的示數(shù)為正，則飛船在豎直減速返回地面的過程中，電壓表的示數(shù)為負(fù)Ｃ飛船在圓軌道上運行時，電壓表的示數(shù)為零Ｄ飛船在圓軌道上運行時，電壓表示數(shù)所對應(yīng)的加速度應(yīng)約為9.8m/s2參考答案：AD4.我國“嫦娥二號”探月衛(wèi)星于2010年10月1日成功發(fā)射，目前正在離月球表面h高度處的圓形軌道上運行。已知“嫦娥二號”在該軌道上運行的周期為T，月球半徑為R，月球表面處的重力加速度為g，引力常量為G。根據(jù)以上信息，可求出A．探月衛(wèi)星的線速度大小B．月球的平均密度C．探月衛(wèi)星的動能大小D．探月衛(wèi)星所在處的引力加速度大小參考答案：ABD5.如圖所示，將一根絕緣硬金屬導(dǎo)線彎曲成—個完整的正弦曲線形狀，它通過兩個小金屬環(huán)a、b與長直金屬桿導(dǎo)通，在外力F作用下，正弦形金屬線可以在桿上無摩擦滑動。桿的電阻不計，導(dǎo)線電阻為R，ab間距離為2L，導(dǎo)線組成的正弦圖形頂部或底部到桿距離都是L／2。在導(dǎo)線和桿平面內(nèi)有一有界勻強磁場區(qū)域，磁場的寬度為L，磁感應(yīng)強度為B?，F(xiàn)在外力F作用下導(dǎo)線沿桿以恒定的速度v向右運動，在運動過程中導(dǎo)線和桿組成的平面始終與磁場垂直。t=0時刻導(dǎo)線從O點進入磁場，直到全部穿過磁場，外力F所做功為

（

）

A．

B．

C．

D．參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.光線從折射率n=的玻璃進入真空中，當(dāng)入射角為30°時，折射角為

▲

參考答案：7.硅光電池的電動勢與入射光強之間的特性曲線稱為開路電壓曲線，光電流強度與光照強度之間的特性曲線稱為短路電流曲線，如圖(a)所示，當(dāng)入射光強足夠大時，開路電壓恒定約為_____mV，此時硅光電池的等效內(nèi)阻約為__________Ω。（1）入射光強從10mW/cm2開始逐漸增大的過程中，硅光電池的等效內(nèi)阻將（

）A．逐漸增大

B.逐漸減小

C.先增大后減小

D.先減小后增大（2）如果將硅光電池串聯(lián)一個滑動變阻器，實驗測得它的伏安特性曲線為圖（b）所示，那么變阻器的功率和變阻器兩端的電壓變化關(guān)系可能為（

）參考答案：580—600均得分

；

9.7—10均得分

（1）

(

B

)（2）

(

C

)8.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)實驗開始時,發(fā)現(xiàn)A釋放后會撞到滑輪.請?zhí)岢鰞蓚€解決方法.(2)請根據(jù)下表的實驗數(shù)據(jù)作出s-h關(guān)系的圖象.

(3)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)(4)實驗中,滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致滋的測量結(jié)果

_________(選填“偏大冶或“偏小冶).參考答案：9.雨滴落到地面的速度通常僅為幾米每秒，這與雨滴下落過程中受到空氣阻力有關(guān)。雨滴間無相互作用且雨滴質(zhì)量不變，重力加速度為g。（1）質(zhì)量為m的雨滴由靜止開始，下落高度h時速度為u，求這一過程中克服空氣阻力所做的功W。____（2）將雨滴看作半徑為r的球體，設(shè)其豎直落向地面的過程中所受空氣阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系數(shù)。a．設(shè)雨滴的密度為ρ，推導(dǎo)雨滴下落趨近的最大速度vm與半徑r的關(guān)系式；____b．示意圖中畫出了半徑為r1、r2（r1>r2）的雨滴在空氣中無初速下落的v–t圖線，其中_________對應(yīng)半徑為r1的雨滴（選填①、②）；若不計空氣阻力，請在圖中畫出雨滴無初速下落的v–t圖線。（

）（3）由于大量氣體分子在各方向運動的幾率相等，其對靜止雨滴的作用力為零。將雨滴簡化為垂直于運動方向面積為S的圓盤，證明：圓盤以速度v下落時受到的空氣阻力f∝v2（提示：設(shè)單位體積內(nèi)空氣分子數(shù)為n，空氣分子質(zhì)量為m0）。________參考答案：

(1).

(2).

(3).①

(4).

(5).詳見解析【分析】(1)對雨滴由動能定理解得：雨滴下落h的過程中克服阻做的功；(2)雨滴的加速度為0時速度最大解答；(3)由動量定理證明【詳解】(1)對雨滴由動能定理得：解得：；(2)a.半徑為r的雨滴體積為：，其質(zhì)量為當(dāng)雨滴的重力與阻力相等時速度最大，設(shè)最大速度為，則有：其中聯(lián)立以上各式解得：由可知，雨滴半徑越大，最大速度越大，所以①對應(yīng)半徑為的雨滴，不計空氣阻力，雨滴做自由落體運動，圖線如圖：；(3)設(shè)在極短時間內(nèi)，空氣分子與雨滴碰撞，設(shè)空氣分子的速率為U，在內(nèi)，空氣分子個數(shù)為：，其質(zhì)量為設(shè)向下為正方向，對圓盤下方空氣分子由動量定理有：對圓盤上方空氣分子由動量定理有：圓盤受到的空氣阻力為：聯(lián)立解得：。10.在“探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，如圖1是一條記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=0.1s（1）計算各點的瞬時速度，vB=

m/s，vC=

m/s，vD=

m/s，vE=

m/s．（2）在圖2所示坐標(biāo)中作出小車的v﹣t圖線，并根據(jù)圖線求出a=

m/s2．（3）將圖線延長與縱軸相交，交點的速度是

，該速度的物理意義是 ．參考答案：（1）1.38，2.64；3.90，5.16；（2）12.6；（3）0，物體的初速度為零．【考點】測定勻變速直線運動的加速度．【分析】（1）若物體做勻變速直線運動，則時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大?。唬?）v﹣t圖象中圖線的斜率等于小車的加速度大?。?）根據(jù)圖象物理意義可正確得出結(jié)果．【解答】解：（1）打B點時小車的瞬時速度：vB==×10﹣2m/s=1.38m/s打C點時小車的瞬時速度：vC==×10﹣2m/s=2.64m/s打D點時小車的瞬時速度：vD==×10﹣2m/s=3.90m/s．根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律有：vD=，因此有：vE=2vD﹣vC=2×3.90m/s﹣2.64m/s=5.16m/s（2）由上述數(shù)據(jù)作出小車的v﹣t圖象如圖所示：由圖象斜率可求得小車的加速度：a==m/s2=12.6m/s2．（3）由圖象可知，圖象與縱軸交點速度為0，其物理意義為：物體的初速度為零．故答案為：（1）1.38，2.64；3.90，5.16；（2）12.6；（3）0，物體的初速度為零．11.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。（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(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（保留三位有效數(shù)字），若用a/g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：（1）6；7【或7；6】（4分）（2）1.00；1.20（4分）（3）2.00；偏大（4分）12.某同學(xué)從冰箱冷凍室中取出經(jīng)較長時間冷凍的空燒瓶后，迅速把一個氣球緊密地套在瓶口上，并將燒瓶放進盛有熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖所示．燒瓶和氣球里的氣體內(nèi)能＿＿＿(選填“增大”、“不變”或“減小”)，外界對氣體＿＿＿(選填“做正功”、“做負(fù)功”或“不做功”)參考答案：增大

做負(fù)功13.如圖所示，放在水平圓盤上質(zhì)量為0.5kg的小物塊，離轉(zhuǎn)軸距離0.2m。當(dāng)小物塊隨圓盤一起以2rad/s的角速度做勻速圓周運動時，其受到靜摩擦力的大小為

▲

N．參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)用電壓表和電流表測量Rx的電阻，已知電壓表內(nèi)阻約3kΩ，電流表內(nèi)阻約1Ω。

(1)某同學(xué)用如圖甲所示電路測量電阻Rx，Rx的測量值比真實值_______(選填“偏大”或“偏小”)；若被測電阻Rx的阻值約為10Ω，應(yīng)采用圖______(選填“甲”或“乙”)所示由路誤差會比較小。

(2)無論是用圖甲還是圖乙所示電路測量，都不可避免地會產(chǎn)生由電表內(nèi)阻引起的系統(tǒng)誤差。某學(xué)習(xí)小組設(shè)計了以下方案，以避免電表內(nèi)阻引起的系統(tǒng)誤差。該方案利用圖丙所示的電路進行測量，主要實驗步驟如下：

第一步：將單刀雙擲開關(guān)S2接2，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器Rp1和Rp2，使電表讀數(shù)接近滿量程，但不超過量程，記錄此時電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1請你寫出第二步操作步驟，并說明需要記錄的數(shù)據(jù)；______________________________________________________________________用測得數(shù)據(jù)計算被測電阻阻值的計算式是Rx=____________________。簡要說明此實驗方案為什么能避免由電表內(nèi)阻引起的實驗誤差。____________________________________________________________________

參考答案：15.利用圖甲裝置可以做許多力學(xué)實驗．（1）利用此裝置探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”和“合外力做的功等于物體動能變化”實驗中為了讓小車所受合外力等于細(xì)繩的拉力需要進行的步驟是平衡小車所受的摩擦．（2）甲、乙兩同學(xué)在同一實驗室，各取一套圖示的裝置放在水平桌面上，小車上放不同質(zhì)量的砝碼，在沒有平衡摩擦力的情況下，研究小車與木板之間的動摩擦因數(shù)（實驗中小車的輪子被鎖死，小車只能在長木板上滑動）．①為使小車運動時受到的拉力在數(shù)值上近似等于砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力，應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和小車上砝碼的總質(zhì)量，（填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”）②實驗中對小車及車內(nèi)砝碼研究，根據(jù)牛頓第二定律有F﹣μmg=ma，實驗中記錄小車的加速度a和小車所受的合外力F，通過圖象處理數(shù)據(jù)．甲、乙兩同學(xué)分別得到圖乙中甲、乙兩條直線．設(shè)甲、乙用的小車及砝碼質(zhì)量分別為m甲、m乙，甲、乙用的小車與木板間的動摩擦因數(shù)分別為μ甲、μ乙，由圖可知，m甲小于m乙，μ甲大于μ乙．（填“大于”、“小于”或“等于”）（3）做直線運動的小車，牽引一條紙帶通過打點計時器打出一條紙帶，從紙帶上打出的某一點開始，每5個點剪下一段紙帶，按圖丙所示，使每一條紙帶下端與x軸重合，左邊與y軸平行，將每段粘貼在直線坐標(biāo)系中，各段緊靠但不重疊，根據(jù)圖丙可以判斷小車做勻加速直線運動，加速度a=0.75～0.76m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．已知交流電源的頻率為50Hz．參考答案：考點：探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．專題：實驗題．分析：（1）小車下滑時受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一段墊高；（2）在探究“小車的加速度a與力F的關(guān)系”時，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度a的表達式，不難得出當(dāng)鈞碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量時，加速度a近似等于g的結(jié)論；探究“小車與木板之間的動摩擦因數(shù)”實驗時，利用牛頓第二定律和圖象的意義，判斷甲乙的質(zhì)量和摩擦因數(shù)的大?。?）本題使用的方法是等效代替法解題，它們的長度分別等于x=v平均t，因為剪斷的紙帶所用的時間都是t=0.1s，即時間t相等，所以紙帶的長度之比等于此段紙帶的平均速度之比；而此段紙帶的平均速度等于這段紙帶中間時刻的速度，最后得出結(jié)論紙帶的長度之比等于此段紙帶的平均速度之比，還等于各段紙帶中間時刻的速度之比，即紙帶的高度之比等于中間時刻速度之比．根據(jù)圖象的斜率求出小車的加速度．解答：解：（1）小車下滑時受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使細(xì)線的拉力等于其合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力；（2）對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，a=，則繩子的拉力F=Ma=，當(dāng)m＜＜M，即砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和小車上砝碼的總質(zhì)量時，砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于小車運動時受到的拉力．根據(jù)牛頓第二定律有F﹣μmg=ma得：a=﹣ug，結(jié)合圖象可知，為斜率，﹣ug為縱坐標(biāo)的截距，所以m甲＜m乙，μ甲＞μ乙．（3）因為剪斷的紙帶所用的時間都是t=0.1s，即時間t相等，所以紙帶的長度之比等于此段紙帶的平均速度之比；而此段紙帶的平均速度等于這段紙帶中間時刻的速度，最后得出結(jié)論紙帶的長度之比等于此段紙帶的平均速度之比，還等于各段紙帶中間時刻的速度之比，即紙帶的高度之比等于中間時刻速度之比．在每段紙帶的上邊緣中點畫“?”作為計數(shù)點，在新的坐標(biāo)里每個計數(shù)點的縱坐標(biāo)表示相對應(yīng)的單位時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度．畫一直線，使盡可能多的計數(shù)點落在此直線上，并使直線兩側(cè)的計數(shù)點數(shù)目大致相等，這條直線便是運動物體的速度﹣時間的圖線．速度﹣時間直線的斜率表示加速度，可知運動小車做勻加速直線運動，其加速度大小a==0.75m/s2．故答案為：（1）平衡小車所受的摩擦力；（2）①遠(yuǎn)小于，小于，大于；（3）勻加速直線，0.75～0.76．點評：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，然后熟練應(yīng)用物理規(guī)律來解決實驗問題；注意圖象進行數(shù)據(jù)處理時，斜率和截距表示的物理意義．要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，物體A重40N，物體B重20N，A與B，B與地的動摩擦因數(shù)都相同。物體B用細(xì)繩系住，當(dāng)水平力F=32N時，才能將A勻速拉出，接觸面間的動摩擦因數(shù)多大？參考答案：0．417.如圖，將導(dǎo)熱性良好的薄壁圓筒開口向下豎直緩慢地放入水中，筒內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體（可視為理想氣體）．當(dāng)筒底與水面相平時，圓筒恰好靜止在水中．此時水的溫度t1=7.0℃，筒內(nèi)氣柱的長度h1=14cm．已知大氣壓強p0=1.0×105Pa，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度大小g取10m/s2．（i）若將水溫緩慢升高至27℃，此時筒底露出水面的高度△h為多少？（ii）若水溫升至27℃后保持不變，用力將圓筒緩慢下移至某一位置，撤去該力后圓筒恰能靜止，求此時筒底到水面的距離H（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．參考答案：解：（i）設(shè)圓筒的橫截面積為S，水溫升至27℃時，氣柱的長度為h2，根據(jù)蓋?呂薩克定律有：…①圓筒靜止，筒內(nèi)外液面高度差不變，有：△h=h2﹣h1…②由①②式得：△h=1cm…③（ii）設(shè)圓筒的質(zhì)量為m，靜止在水中時筒內(nèi)氣柱的長度為h3．則排開的水的重力等于桶的重力為：ρgh1S=mg

ρgh3S=mg…④圓筒移動過程，根據(jù)玻意耳定律有：（p0+ρgh1）h2S=[p0+ρg（H+h3）]h