天津新紀(jì)元中學(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.船在靜水中的速度與時間的關(guān)系如圖甲所示，河水的流速隨與河岸的距離的變化關(guān)系如圖乙所示，若要使船以最短時間渡河，則（

）

A．船渡河的最短時間是60s

B．船在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直

C．船在河水中航行的軌跡是一條直線

D．船在航行中相對于河岸的最大速度是5m／s參考答案：BD2.如圖所示，中間有孔的物塊A套在光滑的豎直桿上，通過滑輪用不可伸長的輕繩將物體拉著勻速向上運動，則關(guān)于拉力F及拉力F的功率P，則下列說法正確的是（

）A．F不變，P減小

B．F增大，P增大C．F增大，P不變

D．F增大，P減小參考答案：C3.（多選）如圖甲所示，理想變壓器、副線圈的匝數(shù)之比為4∶1。原線圈接入交流電源，其電動勢與時間呈正弦函數(shù)關(guān)系如圖乙所示，副線圈接R=10Ω的負載電阻。下述結(jié)論正確的是：甲

乙A．交變電源的表達式為 B．副線圈中電壓表的示數(shù)為5VC．原線圈中電流表的示數(shù)為 D．原線圈的輸入功率為參考答案：答案：AB：見乙圖可得出方程交變電源的表達式為，A正確；原線圈的電壓U1為20V，副線圈的電壓U2：U1=4：l，U2=5V，B正確；副線圈的電流為I2=0.5A，原線圈的電流I1：I2=1:4，I1=0.125A，C錯誤；功率為P=U1I1=20×0.125=2.5W，D錯誤。4.（多選題）圖中豎直方向的平行線表示電場線，但未標(biāo)明方向.一個帶電量為q=?10-6C的微粒，僅受電場力的作用，從M點運動到N點時，動能增加了10-4J，則(

)A．該電荷運動的軌跡不可能是bB．該電荷從M點運動到N點時電勢能增加C．MN兩點間的電勢差為-100VD．該電荷從M點由靜止開始運動參考答案：AC5.（多選）質(zhì)量為lkg的質(zhì)點在水平面內(nèi)做曲線運動，已知相互垂直的兩個方向上的分運動的速度-時間圖象如圖所示,下列說法正確的是A.質(zhì)點的初速度大小為5m/s

B.質(zhì)點所受的合外力大小為1.5NC.2s末質(zhì)點速度大小為5m/s

D.質(zhì)點初速度的方向與臺外力方向垂直參考答案：BCD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.質(zhì)量為30㎏的小孩推著質(zhì)量為10㎏的冰車，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不計冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(對地)將冰車推出后，小孩的速度變?yōu)開______m/s，這一過程中小孩對冰車所做的功為______J．參考答案：7.某同學(xué)用大頭針、三角板、量角器等器材測半圓形玻璃磚的折射率。開始玻璃磚的位置如圖中實線所示，使大頭針P1、P2與圓心O在同一直線上，該直線垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心O緩慢轉(zhuǎn)動，同時在玻璃磚直徑邊一側(cè)觀察P1、P2的像，且P2的像擋住P1的像。如此觀察，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)到圖中虛線位置時，上述現(xiàn)象恰好消失。此時只需測量出_______________________________，即可計算出玻璃磚的折射率。請用你的測量量表示出折射率________________。

參考答案：玻璃磚直徑邊繞O點轉(zhuǎn)過的角度，8.密閉在鋼瓶中的理想氣體,溫度升高時壓強增大.從分子動理論的角度分析,這是由于分子熱運動的_________增大了.該氣體在溫度T1、T2時的分子速率分布圖象如題12A-1圖所示,則T1_________(選填“大于冶或“小于冶)T2.參考答案：9.兩塊相同的豎直木板A、B間有質(zhì)量均為m的四塊相同的木塊，用兩個大小均為F的水平力壓木板，使木板均處于平衡，如圖所示.設(shè)所有接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ.則第2塊對第3塊的摩擦力大小為

參考答案：：010.如圖所示，質(zhì)量均為m的a、b兩木塊疊放在水平面上，a受到斜向上與水平面成θ角的力F作用，b受到斜向下與水平面成θ角的力F作用，兩力在同一豎直平面內(nèi)，此時兩木塊保持靜止，則水平面對b的支持力可能

2mg（填“大于”“小于”或“等于”）

參考答案：等于11.一質(zhì)量kg的物體在水平外力的作用下在水平面上運動，已知在t=0時物體處于直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點且沿y方向的初速度為0，運動過程中物體的位置坐標(biāo)與時間的關(guān)系為，則物體在t=10s時速度大小為

m/s；t=10s時水平外力的大小為

N。參考答案：5；0.812.（5分）如圖所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個點電荷，已知q1與q2之間的距離為，q2與q3之間的距離為，且每個電荷都處于平衡狀態(tài)。

（1）如q2為正電荷，則q1為

電荷，q3為

電荷。

（2）q1、q2、q3三者電量大小之比是

∶

∶

。

參考答案：答案：（1）負

負（2）13.圖10—59中虛線表示某一勻強電場區(qū)域內(nèi)的若干個等勢面。質(zhì)子、氘核、粒子以相同的初速度，沿與等勢面平行的方向由A點進入該電場，從上端進入電場到下端離開電場的過程中，質(zhì)子、氘核、粒子的動量改變量之比是______________，電勢能改變量之比是_____________。參考答案：1：1：2

2：1：2三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在如圖所示“探究求合力方法”的實驗裝置中，橡皮條的一端固定在P點，另一端被小明用A、B兩個彈簧測力計拉伸至O點，F(xiàn)1、F2分別表示A、B兩個彈簧測力計的讀數(shù)，則在圖示位置時，合力一定

（選填“大于”、“小于”或“等于”）F1．現(xiàn)小明將彈簧測力計B從圖示位置開始順時針緩慢轉(zhuǎn)動，而保證結(jié)點O的位置和彈簧測力計A的拉伸方向不變，則在此過程中F1、F2的變化情況是:A．F1減小，F(xiàn)2減小

B．F1減小，F(xiàn)2增大

C．F1減小，F(xiàn)2先增大后減小

D．F1減小，F(xiàn)2先減小后增大參考答案：小于，D

解析：點0受到三個拉力，處于平衡狀態(tài)，所以兩個彈簧測力計對O點拉力的合力一定PO方向，根據(jù)三角形幾何關(guān)系可知，合力作為直角三角形的直角邊，而F1作為斜邊，所以合力一定小于F1；對點0受力分析，受到兩個彈簧的拉力和橡皮條的拉力，如圖，其中橡皮條長度不變，其拉力大小不變，OA彈簧拉力方向不變，OB彈簧拉力方向和大小都改變根據(jù)平行四邊形定則可以看出的F2先變小后變大，F(xiàn)1的讀數(shù)不斷變?。还蔬xD．15.在“用單擺測定重力加速度”的實驗中：（1）某同學(xué)分別選用四種材料不同、直徑相同的實心球做實驗，各組實驗的測量數(shù)據(jù)如下。若要精確計算當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?，?yīng)選用第____________組實驗數(shù)據(jù)。組別擺球材料擺長L/m最大擺角全振動次數(shù)N/次1銅0.4015°202鐵1.005°503鋁0.4015°104木1.005°50（2）某同學(xué)選擇了合理的實驗裝置后，測量出幾組不同擺長L和周期T的數(shù)值，畫出T2—L圖線(以T2為縱軸)，并算出圖線的斜率為k，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝____________（用符號表示）。參考答案：（1）2（2分）（2）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（16分）2008年9月，神舟七號載人航天飛行獲得了圓滿成功，我國航天員首次成功實施空間出艙活動、飛船首次成功實施釋放小伴星的實驗，實現(xiàn)了我國空間技術(shù)發(fā)展的重大跨越．已知飛船在地球上空的圓軌道上運行時離地面的高度為h．地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g．求飛船在該圓軌道上運行時：（1）速度v的大小和周期T．（2）速度v與第一宇宙速度的比值．參考答案：解析：（1）用M表示地球質(zhì)量，m表示飛船質(zhì)量，由萬有引力定律和牛頓定律得

①（3分）

地球表面質(zhì)量為m0的物體，有

②（3分）

解得飛船在圓軌道上運行時速度

③（2分）

飛船在運行的周期

④（2分）

解得

⑤（2分）

（2）第一宇宙速度v1滿足

⑥（2分）

因此飛船在圓軌道上運行時速度與第一宇宙速度的比值

⑦（2分）17.如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l=0.5m，其電阻不計，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒的質(zhì)量均為m=0.02kg，電阻均為R=0.1Ω，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B=0.4T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F1作用下，以速度v＝2m/s沿導(dǎo)軌向上勻速運動，而棒cd在平行于導(dǎo)軌的力F2的作用下保持靜止。取g=10m/s2，（1）求出F2的大小和方向（2）棒cd每產(chǎn)生Q=1J的熱量，力F1做的功W是多少？（3）若釋放棒cd，保持ab棒速度v＝2m/s不變，棒cd的最終速度是多少？參考答案：（1）金屬棒ab的電動勢：

回路的電流強度：

ks5u

棒cd受的安培力，方向平行于導(dǎo)軌向上。假設(shè)F2的方向平行于導(dǎo)軌向上，由平衡條件：，負號表示F2的方向與假設(shè)的方向相反，即F2的方向平行于導(dǎo)軌向下。

（2）由可知棒cd產(chǎn)生Q=1J熱量的時間:

在時間t內(nèi)，棒ab的位移

棒ab受的安培力沿導(dǎo)軌向下，大小為：力F1做的功

（3）剛釋放cd棒時，cd棒沿導(dǎo)軌向上加速運動，既abcd閉合回路的；電流強度減小，cd棒受的安培力也減小，當(dāng)時，cd棒的加速度為零，cd棒的速度達到最大并做勻速運動，此時：

由解得：vcd=1.5m/s。18.如圖甲所示，固定在水平桌邊上的“

”型平行金屬導(dǎo)軌足夠長，傾角為53o，間距L=2m，電阻不計；導(dǎo)軌上兩根金屬棒ab、cd的阻值分別為R1=2Ω，R2=4Ω，cd棒質(zhì)量m1=1.0kg，ab與導(dǎo)軌間摩擦不計，cd與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，整個導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強度B=5T、方向垂直傾斜導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中?，F(xiàn)讓ab棒從導(dǎo)軌上某處由靜止釋放，當(dāng)它剛要滑出導(dǎo)軌時，cd棒剛要開始滑動；g取10m／s2，sin37o=cos53o=0.6，cos37o=sin53o=0.8。(1)在乙圖中畫出此時cd棒的受力示意圖，并求出ab棒的速度；(2)若ab棒無論從多高的位置釋放，cd棒都不動，則ab棒質(zhì)量應(yīng)小于多少？(3)假如cd棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)可以改變，則當(dāng)動摩擦因數(shù)滿足什么條件時，無論ab棒質(zhì)量多大、從多高位置釋放，cd棒始終不動？參考答案：（1）1.5m/s

（2）3.125kg

（3）=0.75【考點】考查電磁感應(yīng)的力和能量問題（1）ab棒沿斜面滑下切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是b→a→c→d→b；因為當(dāng)ab棒從導(dǎo)軌剛要滑出時，cd棒剛要開始滑動，其受力分析如圖所示。

由受力分析得：

①

②且：

③，解得：I=