上海市虹口區(qū)第三中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）水平傳送帶在電動機的帶動下始終以速度v勻速運動．某時刻在傳送帶上A點處輕輕放上一個質(zhì)量為m的小物體，經(jīng)時間t小物體的速度與傳送帶相同，相對傳送帶的位移大小為x，A點未到右端，在這段時間內(nèi)（）A．小物體相對地面的位移大小為xB．傳送帶上的A點對地的位移大小為xC．由于物體與傳送帶相互作用產(chǎn)生的熱能為mv2D．由于物體與傳送帶相互作用電動機要多做的功為mv2參考答案：考點：功能關(guān)系；牛頓第二定律．分析：本題A、B應(yīng)分別求出物體與皮帶對地發(fā)生的位移即可求解；題C根據(jù)加速度定義求出物體運動的加速度即可求出物體受到的阻力f，然后再根據(jù)Q=f即可求解；題D電動機多做的功應(yīng)等于物體增加的機械能與產(chǎn)生熱量的和．解答：解：A：物體對地發(fā)生的位移為==，皮帶發(fā)生的位移為=vt，物體相對皮帶發(fā)生的位移的大小為△x==vt﹣=，再根據(jù)題意物體相對傳送帶的位移大小為x，比較可知△x=x=，所以A正確；B：根據(jù)選項A的分析可知，A點對地的位移大小為=vt=2x，所以B錯誤；C：根據(jù)摩擦生熱公式Q=f可知，產(chǎn)生的熱能為Q=fx=max又物體的加速度應(yīng)為a=，物體受到的阻力f=ma聯(lián)立以上各式解得Q=m=，所以C錯誤；D：根據(jù)能量守恒定律可知，電動機多消耗的電能應(yīng)為=Q+=+=m，所以D錯誤；故選：A點評：應(yīng)明確：①在已知速度與時間條件時，可根據(jù)x=來求位移；②摩擦生熱Q=f；③有關(guān)皮帶傳動問題中，電動機多消耗的電能應(yīng)等于物體增加的機械能與系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量之和．2.如圖所示，用輕繩AO和OB將重為G的重物懸掛在水平天花板和豎直墻壁之間處于靜止狀態(tài)，AO繩水平，OB繩與豎直方向的夾角為θ。則AO繩的拉力T1、OB繩的拉力T2的大小與G之間的關(guān)系為（

）A．T1=Gsinθ

B．T1=

C．T2=

D．T2=Gcosθ參考答案：C3.面每隔1/30秒更迭一幀，某時刻屏幕上出現(xiàn)了一輛車勻速奔馳的情景。若觀眾注視該車車輪的輻條，如圖所示，則他所看到的情況不正確是（

）A.若在1/30秒內(nèi)車輪恰好轉(zhuǎn)過45°，則觀眾覺得車輪不動B.若在1/30秒內(nèi)車輪恰好轉(zhuǎn)過360°，則觀眾覺得車輪不動C.若在1/30秒內(nèi)車輪恰好轉(zhuǎn)過365°，則觀眾覺得車輪在倒轉(zhuǎn)

D.若在1/30秒內(nèi)車輪恰好轉(zhuǎn)過355°，則觀眾覺得車輪在倒轉(zhuǎn)參考答案：C4.在靜止的電梯里放一桶水，把一個輕彈簧的一端連在桶底，另一端連接在浸沒在水中的質(zhì)量為m的軟木塞，如圖所示．當電梯由靜止開始勻加速下降（g＞a）時，輕彈簧的長度將發(fā)生怎樣的變化

A．伸長量增加

B．伸長量減小

C．伸長量保持不變

D．由伸長變?yōu)閴嚎s

參考答案：答案：B

5.如圖9所示，斜面體A靜止放置在水平地面上。質(zhì)量為m的滑塊B在沿斜面向下的外力F作用下向下運動，此時斜面體受到地面的摩擦力方向向右。若滑塊B在下滑時撤去F，滑塊仍向下運動的過程中，下列說法中正確是

A．斜面體A所受地面摩擦力可能為零

B．斜面體A所受地面摩擦力的方向一定向右

C．滑塊B的加速度方向可能沿斜面向下

D．斜面體A對地面的壓力一定變小參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在真空中兩個帶等量異種的點電荷，電量均為2×10-8C，相距20cm，則它們之間的相互作用力為_________________N。在兩者連線的中點處，電場強度大小為_________________N/C。參考答案：F，

F/C

7.設(shè)地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)角速度為，則沿地球表面運行的人造地球衛(wèi)星的周期為________；某地球同步通訊衛(wèi)星離地面的高度H為_________．參考答案：8.湖面上一列水波使漂浮在水面上的小樹葉在3.0s內(nèi)完成了6次全振動．當該小樹葉開始第10次振動時，沿此傳播方向與該小樹葉相距1.8m、浮在水面的另一小樹葉剛好開始振動，根據(jù)上述信息可求得水波的波長

，水波的傳播速度大小為

．參考答案：0.20m；0.40m/s【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．【分析】小樹葉在3.0s內(nèi)全振動了6次，求出樹葉振動一次的時間即樹葉振動的周期，等于此水波的周期．由題意當某小樹葉開始第10次振動時，沿水波的傳播方向與該小樹葉相距1.8m經(jīng)歷的時間為9個周期，求出傳播時間，得到波速．若振動的頻率變大，波速不變，波傳播的時間不變．【解答】解：據(jù)題，小樹葉在3.0s內(nèi)全振動了6次，則此水波的周期為T=s=0.5s，由題意當某小樹葉開始第10次振動時，沿水波的傳播方向與該小樹葉相距1.8m、經(jīng)歷的時間為9個周期，即為t=4.5s，波速為v=，波長為λ=vT=0.4×0.5m=0.20m．故答案為：0.20m；0.40m/s9.在距離地面某高處，將小球以速度沿水平方向拋出，拋出時小球的動能與重力勢能相等。小球在空中飛行到某一位置A時位移與水平方向的夾角為（不計空氣阻力），則小球在A點的速度大小為________________，A點離地高度為________________。參考答案：，10.圖為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分．圖中背景方格的邊長均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：（1）照片的閃光頻率為

Hz．．（2）小球做平拋運動的初速度的大小為

m/s．參考答案：0.75．【考點】研究平拋物體的運動．【分析】正確應(yīng)用平拋運動規(guī)律：水平方向勻速直線運動，豎直方向自由落體運動；解答本題的突破口是利用在豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差等于常數(shù)解出閃光周期，然后進一步根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律、推論求解．【解答】解：（1）在豎直方向上有：△h=gT2，其中△h=10cm，代入求得：T=0.1s，因此閃光頻率為：故答案為：10．（2）小球水平方向做勻速直線運動，故有：x=v0t，其中x=3L=7.5cm所以v0=0.75m/s故答案為：0.75．11.某同學(xué)設(shè)計了“探究加速度與物體所受合力及質(zhì)量的關(guān)系”實驗。圖（a）為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有細砂的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力等于細砂和小桶的總重量，小車運動的加速度可用紙帶上打出的點求得。①圖（b）為某次實驗得到的紙帶，已知實驗所用電源的頻率為50Hz，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為__________。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）②在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，保持細砂和小桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量，分別記錄小車加速度與其質(zhì)量的數(shù)據(jù)。在分析處理時，該組同學(xué)產(chǎn)生分歧：甲同學(xué)認為應(yīng)該根據(jù)實驗中測得的數(shù)據(jù)作出小車加速度與其質(zhì)量的圖象，乙同學(xué)則認為應(yīng)該作出與其質(zhì)量倒數(shù)的圖像。兩位同學(xué)都按照自己的方案將實驗數(shù)據(jù)在坐標系中進行了標注，但尚未完成圖象（如下圖所示）。你認為同學(xué)__________（填“甲”、“乙”）的方案更合理。③在“探究加速度與合力的關(guān)系”時，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中細砂的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度與合力的圖線如圖（c），該圖線不通過坐標原點的原因是______________________________。參考答案：12.一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時的速度大小為

m/s；經(jīng)10s時的位移大小是m．參考答案：4m/s；25m【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系．【分析】汽車剎車后的運動可以看成是勻減速直線運動．已知初速度和加速度，求幾秒后通過的位移可以運用勻變速直線運動的公式．要注意汽車剎車是一項實際運動．一段時間后汽車就停止運動，所以要判斷汽車從剎車到停止所需的時間，根據(jù)這個時間來運用公式．【解答】解：汽車剎車后做勻減速直線運動，設(shè)剎車時間為t，則t===5s因為3s＜5s所以汽車經(jīng)3s時的速度大小為：v=v0+at=（10﹣3×2）m/s=4m/s因為10s＞5s故汽車在5s末就停止運動，所以x==10×5﹣×2×25m=25m故答案為：4m/s；25m13.某同學(xué)設(shè)計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量關(guān)系的實驗，圖中（甲）為實驗裝置簡圖。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的實驗誤差，你認為下列說法中正確的是________（選填字母代號）.A．實驗時要平衡摩擦力

B．實驗時不需要平衡摩擦力C．鉤碼的重力要遠小于小車和砝碼的總重力

D．實驗進行時應(yīng)先釋放小車再接通電源（2）如圖（乙）所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計數(shù)點(每打5個點取一個計數(shù)點)，已知打點計時器采用的是頻率為50HZ的交流電，其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm。則打C點時小車的速度為

m/s，小車的加速度是

m/s2。(計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)（3）由于他操作不當?shù)玫降腶－F關(guān)系圖象如圖所示，其原因是：_______________________________________

(4)實驗中要進行質(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，選對一個給1分)

（2）

1.24(2分)

6.22(2分)（3）沒有平衡摩擦力或木板的傾角過小（2分）

（4）C（2分）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(8分)如圖所示的是工業(yè)生產(chǎn)中大部分光控制設(shè)備用到的光控繼電器示意圖，它由電源、光電管、放大器、電磁繼電器等幾部分組成，看圖回答下列問題：

(1)圖中a端應(yīng)是電源

極；

(2)光控繼電器的原理是：當光照射光電管時，

(3)當用綠光照射光電管K極時，可發(fā)生光電效應(yīng)，則下列說法中正確的是

A.增大綠光照射強度，光電子最大初動能增大

B.增大綠光照射強度，電路中光電流增大

C.改用比綠光波長大的光照射光電管K極時，電路中一定有光電流

D.改用比綠光頻率大的光照射光電管K極時，電路中一定有光電流參考答案：15.某課外研究小組為了制作一種傳感器，需要選用一電器元件.圖甲為該電器元件的伏安特性曲線，有同學(xué)對其提出質(zhì)疑，先需進一步驗證該伏安特性曲線，實驗室備有下列器材：器材（代號）

規(guī)

格電流表（A1）

量程0～50mA,內(nèi)阻約為50Ω電流表（A2）

量程0～200mA,內(nèi)阻約為10Ω電壓表（V1）

量程0～3V,內(nèi)阻約為10kΩ電壓表（V2）

量程0～15V,內(nèi)阻約為25kΩ滑動變阻器（R1）

阻值范圍0～15Ω，允許最大電流1A滑動變阻器（R2）

阻值范圍0～1kΩ，允許最大電流100mA

直流電源（E）

輸出電壓6V，內(nèi)阻不計開關(guān)（S）

導(dǎo)線若干(1)為提高實驗結(jié)果的準確程度，電流表應(yīng)選用

；電壓表應(yīng)選用

；滑動變阻器應(yīng)選用

.(以上均填器材代號)(2)為達到上述目的，請在圖乙所示的虛線框內(nèi)畫出正確的實驗電路原理圖，并標明所用器材的代號.

(3)若發(fā)現(xiàn)實驗測得的伏安特性曲線與圖中曲線完全吻合，則該元件的電阻阻值隨電壓的增大而

（選填“增大”、“減小”或“不變”），當該電器元件兩端電壓U=2.0V時元件消耗的電功率為

W．參考答案：(1)A2（1分）

V1（1分）R1

（1分）(2)如圖所示（3分）(3)減?。?分），0.12（1分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一質(zhì)量為m=2.0kg的小物塊以一定的初速度沖上一傾角為37足夠長的斜面，某同學(xué)利用傳感器測出了小物塊沖上斜面過程中多個時刻的瞬時速度，并用計算機作出了小物塊上滑過程的v–t圖線，如圖14所示。（取sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s)求：小物塊沖上斜面過程中加速度的大小；小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)；（3）小物塊返回斜面底端過程中，沿斜面下滑的距離是多少時，小物塊的動能和重力勢能相等，并求出此相等的值為多少？（設(shè)斜面底端重力勢能為零）參考答案：見解析17.如圖所示，坐標系xOy在豎直平面內(nèi)，水平軌道AB和斜面BC均光滑且絕緣，AB和BC的長度均為L，斜面BC與水平地面間的夾角θ=600，有一質(zhì)量為m、電量為+q的帶電小球（可看成質(zhì)點）被放在A點．已知在第一象限分布著互相垂直的勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上，場強大小E2=，磁場垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度大小為B；在第二象限分布著沿x軸正向的勻強電場，場強大小未知．現(xiàn)將放在A點的帶電小球由靜止釋放，恰能到達C點，問（1）分析說明小球在第一象限做什么運動；（2）小球運動到B點的速度；（3）第二象限內(nèi)勻強電場的場強E1．參考答案：解：（1）當帶電小球進入第一象限后所受電場力：F=qE2=mg，方向豎直向上，電場力與重力合力為零，小球所受合外力為洛倫茲力，小球在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動；（2）小球運動軌跡如圖所示：由幾何關(guān)系可得：R==L，小球在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvBB=m，解得：vB=；（3）小球從A到B過程，由動能定理得：qE1L=mvB2﹣0，解得：E1=；答：（1）小球在第一象限做勻速圓周運動；（2）小球運動到B點的速度為；（3）第二象限內(nèi)勻強電場的場強E1為．18.如圖甲所示，MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導(dǎo)軌，NQ⊥MN，導(dǎo)軌的電阻均不計．導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°，NQ間連接有一個R=4Ω的電阻．有一勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面且方向向上，磁感應(yīng)強度為B0=1T．將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好．現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，當金屬棒滑行至cd處時達到穩(wěn)定速度，已知在此過程中通過金屬棒截面的電量q=0.2C，且金屬棒的加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與NQ平行．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：（1）金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ（2）cd離NQ的距離s（3）金屬棒滑行至cd處的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量（4）若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t=0，從此時刻起，讓磁感應(yīng)強度逐漸減小，為使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強度B應(yīng)怎樣隨時間t變化（寫出B與t的關(guān)系式）．參考答案：考點：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；共點力平衡的條件及其應(yīng)用；牛頓第二定律；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．專題：壓軸題；電磁感應(yīng)——功能問題．分析：（1）當剛釋放時，導(dǎo)體棒中沒有感應(yīng)電流，所以只受重力、支持力與靜摩擦力，由牛頓第二定律可求出動摩擦因數(shù)．（2）當金屬棒速度穩(wěn)定時，則受到重力、支持力、安培力與滑動摩擦力達到平衡，這樣可以列出安培力公式，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的公式，再由閉合