安徽省淮南市洞山中學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.設r0為兩個分子間分子引力和斥力平衡的距離，r為兩個分子的實際距離，選取無窮遠處為零勢面，則以下說法正確的是A．r=r0時，分子間的引力和斥力都為零B．r0<r<2r0時，分子間只有引力而無斥力C．當r由大于2r0逐漸減小到等于r0的過程中，分子間的引力勢能始終小于零D．當r由小于r0逐漸增大到大于2r0的過程中，分子間的引力勢能先增大后減小參考答案：C2.某同學在《研究平拋運動》的實驗中，以拋出點為原點，豎直方向為y軸描繪了小球做平拋運動的軌跡如圖所示（取g=10m/s2）。他在軌跡上取M1、M2、M3三個點進行研究，其中M2點坐標為（40，20）。請你根據圖中的信息，回答以下問題。（1）小球從M1到M2的時間t1與M2到M3的時間t2的關系t1

t2（填“=”“<”或“>”）；（2）小球做平拋物體的初速度v0=

m/s；（3）小球到達M3點的速度大小為

m/s；（4）小球運動的軌跡為一拋物線，其軌跡方程為

。參考答案：（1）

=

（2）

2

（3）

（4）3.（多選）如圖所示為一種質譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成．若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內均勻輻射電場在中心線處的電場強度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強磁場，磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向外．一質量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點垂直邊界進入磁分析器，最終打到膠片上的Q點．不計粒子重力．下列說法正確的是（

）A．粒子一定帶正電B．加速電場的電壓C．直徑D．若一群離子從靜止開始經過上述過程都落在膠片上同一點，則該群離子具有相同的比荷參考答案：ABD解析：A、由左手定則可知，粒子帶正電，故A正確；B、根據電場力提供向心力，則有qE=，又有電場力加速運動，則有qU=mv2，從而解得：U=，故B正確；C、根據洛倫茲力提供向心力，則有：qvB=，結合上式可知，PQ=，故C錯誤；D、若一群離子從靜止開始經過上述過程都落在膠片上同一點說明運動的直徑相同，由于磁場，電場與靜電分析器的半徑不變，則該群離子具有相同的比荷，故D正確；故選ABD4.（單選）在不計空氣阻力作用的條件下，下列說法中正確的是（）A．自由下落的小球，其所受合外力的方向與其速度方向相同B．做平拋運動的小球，其所受合外力的方向不斷改變C．做勻速圓周運動的小球，其所受合外力的方向一定指向圓心D．做簡諧運動的單擺小球，其所受合外力的方向總與速度方向相同參考答案：解：不計空氣阻力，A、自由下落的小球，其所受合外力為重力，合外力的方向與其速度方向相同，故A正確；B、做平拋運動的小球所受合外力為重力，方向保持不變，故B錯誤；C、做勻速圓周運動的小球，其所受合外力的方向一定指向圓心，故C正確；D、做簡諧運動的單擺小球，向心力的方向總與速度方向垂直，回復力的方向與速度方向在同一直線上，所受合外力方向與速度方向不同，故D錯誤；故選：AC．5.質點在一平面內沿曲線由P運動到Q，如果v、u、F分別表示質點運動過程中的速度、加速度和受到的合外力，下列圖象可能正確的是參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在"研究勻變速直線運動"的實驗中，圖為一次實驗得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計數點間時間間隔均為t，測得位移SAC=L1，SBD=L2，則物體的加速度為___

_____．參考答案：7.蛟龍?zhí)栞d人潛水艇是一艘由中國自行設計的載人潛水器．2012年6月27日潛水深度7062.68m，這標志著我國具備了載人到達全球99%以上海域深處進行作業(yè)的能力．潛水艇外殼是國產鈦合金做成的，呈雞蛋形狀，艙內空間約為80m3與外界導熱良好．開始潛入時，艙內空氣（看成理想氣體）的壓強為latm，溫度為27℃，水深7062.68m處的溫度為4℃．求：①當蛟龍?zhí)栞d人潛水艇在水深7062.68m處停留足夠長的時間后，艙內氣體的壓強為多少atm；②在上述過程中艙內氣體放熱（填“放熱”或“吸熱”）；③從微觀的角度解釋艙內壓強的變化：艙內空氣的體積不變，分子數密度不變，溫度降低，分子的平均動能減小，所以壓強降低．．參考答案：【考點】：熱力學第一定律；理想氣體的狀態(tài)方程．【專題】：熱力學定理專題．【分析】：①艙內空氣為等容變化，列出初態(tài)和末態(tài)的壓強和溫度，由查理定律求解．②艙內空氣看成理想氣體，其內能只跟溫度有關，根據溫度變化分析內能的變化，放熱還是吸熱．③氣體的壓強與分子的平均動能和分子數密度有關，根據氣體壓強微觀意義進行分析．：解：①艙內空氣為等容變化，初態(tài)：p1=1atm，T1=300K；末態(tài)：p2=？，T1=277K由查理定律得：=代入數據解得：p2==×1atm=0.92atm，②在上述過程中艙內氣體的溫度降低，內能減小，而體積不變，氣體不做功，由熱力學第一定律判斷得知，氣體放熱．③艙內空氣的體積不變，分子數密度不變，溫度降低，分子的平均動能減小，所以壓強降低．答：①艙內氣體的壓強為0.92atm．②放熱．③艙內空氣的體積不變，分子數密度不變，溫度降低，分子的平均動能減小，所以壓強降低．【點評】：對于氣體問題，往往是氣態(tài)方程和熱力學第一定律的綜合，關鍵要正確分析不變量，靈活選擇狀態(tài)方程．8.（5分）如圖所示，質量為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是垂直于斜面BC的推力，現物塊靜止不動，則摩擦力的大小為

。參考答案：答案：mg+Fsinα9.2011年我國第一顆火星探測器“螢火一號”將與俄羅斯火衛(wèi)一探測器“福布斯一格朗特”共同對距火星表面一定高度的電離層開展探測，“螢火一號”探測時運動的周期為T，且把“螢火一號”繞火星的運動近似看做勻速圓周運動；已知火星的半徑為R，萬有引力常量為G；假設宇航員登陸火星后，在火星表面某處以初速度v0豎直上拋一小球，經時間f落回原處。則：火星表面的重力加速度____________________，火星的密度_________________。參考答案：10.如圖所示，一端帶有定滑輪的長木板上固定有甲、乙兩個光電門，與之相連的計時器可以顯示帶有遮光片的小車在其間的運動時間，與跨過定滑輪的輕質細繩相連的輕質測力計能顯示掛鉤處所受的拉力。不計空氣阻力及一切摩擦。

（1）在探究“合外力一定時，加速度與質量的關系”時，要使測力計的示數等于小車所受合外力，操作中必須滿足____；要使小車所受合外力一定，操作中必須滿足

。實驗時，先測出小車質量m，再讓小車從靠近甲光電門處由靜此開始運動，讀出小車在兩光電門之間的運動時間t。改變小車質量m，測得多組m、t的值，建立坐標系描點作出圖線。下列能直觀得出“合外力一定時，加速度與質量成反比例”的圖線是____

（2）抬高長木板的右端，使小車從靠近乙光電門處由靜止開始運動，讀出測力計的示數F和小車在兩光電門之間的運動時間t0改變木板傾角，測得多組數據，得到的的圖線如圖所示。實驗中測得兩光電門的距離L=0.80m，沙和沙桶的總質量m1=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，則圖線的斜率為

（保留兩位有效數字）；若小車與長木板間的摩擦不能忽略，測得圖線斜率將

____（填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：11.某同學用左下圖所示的裝置來探究加速度與力、質量的關系。裝置屮小車J^量為W,鉤碼的總質量為/?

‘①為了盡可能減少摩擦力的影響，計時器最好選用_____式打點計吋器(選填“電磁”或“電火花”）。在沒有鉤碼拖動下，需要將長木扳的右端

,使小車拖動紙帶穿過計時器時能_____②

在_____的條件下，可以認為細繩對小車的拉力近似等于鉤碼的總重力，在控制_____不變的情況下，可以探究加速度與力的關系。③在此實驗中，此同學先接通計時器的電源，再放開小車，小車拖動紙帶運動而得到右上圖所示的一條紙帶，其中0點為小車開始運動吋打下的第一點，A、B、C為紙帶上選定的三個相鄰的計數點，相鄰的計數點之間有四個點沒有標出，用刻度尺測得A、B、C三計數點到O點的距離分別為xA=42.05cm，xB=51.55cm,xC=62.00cm,則小車的加速度大小為a=_____m/s2參考答案：①電火花（1分）

墊高（1分）

勻速直線運動（或均勻打點）（2分）②m《M(或鉤碼的總質量遠小于小車的質量)（2分）

M(或小車的質量)（2分）③0.95（2分）12.某行星繞太陽運動可近似看作勻速圓周運動，已知行星運動的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度v大小為；太陽的質量M可表示為．參考答案：考點：萬有引力定律及其應用．專題：萬有引力定律的應用專題．分析：根據圓周運動知識求出行星的線速度大小．研究行星繞太陽運動作勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，列出等式求出中心體的質量．解答：解：根據圓周運動知識得：v=研究行星繞太陽運動作勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，列出等式：解得：故答案為：；點評：向心力的公式選取要根據題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應用．13.一物體靜止在光滑水平面上，先對物體施加一個水平向右的恒力F1，經過時間t物體運動到距離出發(fā)點為s的位置，此時立即撤去F1，同時對物體施加一水平向左的恒力F2，又經過相同的時間t，物體運動到距離出發(fā)點s/2的位置，在這一過程中力F1和F2的比可能是

和

參考答案：2:5

2:7

解：由牛頓第二定律得：，撤去時物體的速度由勻變速運動的位移公式得：解得：;或者;解得：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在“測定2節(jié)干電池組成電池組的電動勢和內電阻”的實驗中，備有下列器材：A.待測的干電池組（電動勢約為3.0V，內電阻小于2.0Ω)B.電流表A1（量程0~3mA，內阻RA1=10Ω）C.電流表A2（量程0~0.6A，內阻RA2=0.1Ω）D.滑動變阻器R1（0~20Ω，10A）E.滑動變阻器R2（0~200Ω，1A）F.定值電阻R0（990Ω）G.開關和導線若干①某同學發(fā)現上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個電流表，于是他設計了如圖甲所示的實驗電路，在該電路中，為了操作方便且能準確地進行測量，滑動變阻器應選

（填寫器材前的字母代號）。②圖乙為該同學根據實驗電路測出的數據繪出的I1-I2圖線，I1為電流表A1的示數，I2為電流表A2的示數。則由圖線可得被測電池組的電動勢E=

V，參考答案：15.某實驗小組利用如圖1所示的電路做“測量電池的電動勢和內電阻”的實驗。（1）請你根據電路圖，在圖2所示的實物圖上連線。（2）該小組利用測量出來的幾組電壓和電流值畫出了U—I圖線如圖3。根據圖線求出電源的電動勢E=__________，電源的內電阻r=___________。（3）另一實驗小組也做了“測量電池的電動勢和內電阻”的實驗，他們在實驗室里找到了以下器材：A．一節(jié)待測的干電池B．電流表A1（滿偏電流3mA，內阻RA1=10Ω）C．電流表A2（0～0.6A，內阻RA2=0.1Ω）D．滑動變阻器R1（0～20Ω，10A）E．定值電阻R0（1190Ω）F．開關和導線若干某同學發(fā)現上述器材中雖然沒有電壓表，但提供了兩塊電流表，于是他設計了如圖4所示的電路，并進行實驗。該同學測出幾組電流表A1、A2的數據I1、I2，利用測出的數據畫出I1－I2圖像，則由圖像可得被測干電池的電動勢E=________V，內電阻r=________Ω。參考答案：（1）

（2分）（2）U0

（3）1.5

0.6

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一質量為1kg的小球套在一根固定的直桿上，直桿與水平面夾角θ為30°。現小球在F=20N的豎直向上的拉力作用下，從A點靜止出發(fā)向上運動，已知桿與球間的動摩擦因數μ為。試求：（1）小球運動的加速度a1；（2）若F作用1．2s后撤去，小球上滑過程中距A點最大距離sm；（3）若從撤去力F開始計時，小球經多長時間將經過距A點上方為2．25m的B點。

參考答案：17.2012年10月4日，云南省彝良縣發(fā)生特大泥石流，一汽車停在小山坡底，突然司機發(fā)現在距坡底240m的山坡處泥石流以8m/s的初速度、0.4m/s2的加速度勻加速傾瀉而下，假設泥石流到達坡底后速率不變，在水平地面上做勻速直線運動。已知司機的反應時間為1s，汽車啟動后以0.5m/s2的加速度一直做勻加速直線運動。試分析汽車能否安全脫離?參考答案：設泥石流到達坡底的時間為t1，速率為v1，則s1＝v0t1＋a1t12(2分)v1＝v0＋a1t1(2分)代入數值得t1＝20s，v1＝16m/s而汽車在19s的時間內發(fā)生位移為