2021-2022學(xué)年山東省菏澤市牡丹區(qū)第二十一中學(xué)高三物理模擬試卷含解析

2021-2022學(xué)年山東省菏澤市牡丹區(qū)第二十一中學(xué)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）如圖所示，質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩物體用不可伸長的輕繩繞過輕質(zhì)定滑輪相連，開始兩物體處于同一高度，繩處于繃緊狀態(tài)，輕繩足夠長，不計一切摩擦．現(xiàn)將兩物體由靜止釋放，在A落地之前的運動中，下列說法中正確的是（）A．A物體的加速度為B．A、B組成系統(tǒng)的重力勢能增大C．下落t秒時，B所受拉力的瞬時功率為mg2tD．下落t秒時，A的機械能減少了mg2t2參考答案：考點：功能關(guān)系；機械能守恒定律．專題：功率的計算專題．分析：兩個物體組成的系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒．對整體，根據(jù)牛頓第二定律求出兩個物體的加速度大小和細繩的拉力大小，并求出細繩對A做的功，即可得到A的機械能減少量．由功率公式求解拉力的瞬時功率．解答：解：A、A與B的加速度的大小相等，根據(jù)牛頓第二定律得：對AB整體有：a=．故A錯誤；B、A、B組成系統(tǒng)的機械能不變，動能增大，重力勢能減?。蔅錯誤；C、B受到的拉力：，下落t秒時，B的速度：，所受拉力的瞬時功率為mg2tD、對A有：2mg﹣T=2ma，得細繩的拉力T=下落t秒時，A下落的高度為h=則A克服細繩拉力做功為W=Th=根據(jù)功能關(guān)系得知：A的機械能減少量為△EA=W=，故D正確．故選：D點評：本題是連接體問題，要抓住系統(tǒng)的機械能守恒，而單個物體的機械能并不守恒，能熟練運用整體法和隔離法求出加速度和細繩的拉力．2.將四塊相同的堅固石塊壘成圓弧形的石拱，其中第3、4塊固定在地基上，第1、2塊間的接觸面是豎直的，每塊石塊的兩個側(cè)面間所夾的圓心角為30°，假設(shè)石塊間的摩擦力可以忽略不計，則第l、2塊石塊間的作用力與第1、3塊石塊間的作用力二大小之比值為(

)A.

B.

C.

D.

參考答案：C3.某同學(xué)在一次實驗中利用速度傳感器與計算機結(jié)合，自動描繪出小車的v─t圖象如圖所示，由此圖象信息可知A．小車先做變加速運動，后做勻減速運動B．小車運動的最大速度約為0.8m/sC．小車的運動一定是直線運動D．9s左右小車離出發(fā)點最遠參考答案：BC4.酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上你會看到：在一定的距離之外，地面顯得格外的明亮，仿佛是一片水面，似乎還能看到遠處車、人的倒影。但當(dāng)你靠近“水面”時，它也隨你的靠近而后退。對此現(xiàn)象的正確解釋是（

）

A．同海市蜃樓具有相同的原理，由由于光的全反射造成的B．“水面”不存在，是由于酷熱難耐，人產(chǎn)生的幻覺C．太陽輻射地面，使地表空氣溫度升高，折射率大，發(fā)生全反射D．太陽輻射地面，使地表空氣溫度升高，折射率小，發(fā)生慢反射參考答案：答案：A5.三段不可伸長的細繩OA、OB、OC能承受的最大拉力相同均為200N，它們共同懸掛一重物，如圖所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，θ=300。則O點懸掛的重物G不能超過（

）A．100N

B．173N

C．346N

D．200N參考答案：A對結(jié)點O受力分析可知，，故的值最大，故隨著懸掛重物質(zhì)量的增加，細繩OA承受的拉力最先達到最大值，將=200N代入可得=100N，選項A正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接；現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置；現(xiàn)稍微增加力F使O點緩慢地移到實線所示的位置，這一過程中圓環(huán)B仍保持在原來位置不動；則此過程中，圓環(huán)對桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對桿的彈力F2___

_____(填增大、不變、減小)。參考答案：不變，

增大；設(shè)圓環(huán)B的質(zhì)量為M；以整體為研究對象，分析受力，如圖，根據(jù)平衡條件得F2=F①F1=（M+m）g②由②可知，桿對圓環(huán)的摩擦力F1大小保持不變，由牛頓第三定律分析圓環(huán)對桿摩擦力F1也保持不變；再以結(jié)點為研究對象，分析受力，如圖2；根據(jù)平衡條件得到，F(xiàn)=mgtanθ，當(dāng)O點由虛線位置緩慢地移到實線所示的位置時，θ增大，則F增大，而F2=F，則F2增大7.（5分）地核的體積約為整個球體積的16%，地核的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的34％。經(jīng)估算，地核的地平均密度為_______________kg/m3。(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)參考答案：答案：1.2×1048.一飛船在某星球表面附近，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運動的速率為，飛船在離該星球表面高度為h處，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運動的速率為，已知引力常量為G，則該星球的質(zhì)量表達式為

。參考答案：由萬有引力提供向心力可得，，聯(lián)立可解得9.如圖所示的導(dǎo)熱氣缸中封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與氣缸間無摩擦，氣缸開口向上。開始氣缸所處的環(huán)境溫度為87℃，活塞距氣缸底部距離為12cm,后來環(huán)境溫度降為27℃，則：①此時活塞距氣缸底部距離為多少?②此過程中氣體內(nèi)能

（填“增大”或“減小”），氣體將

(填“吸熱”或者“放熱”).37．（8分）【物理—物理3-4】參考答案：解：①設(shè)

由蓋?呂薩克定律可知：

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）解得：h2=10cm

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）②減?。?分），放熱（1分）10.一置于鉛盒中的放射源發(fā)射的a、b和g射線，由鉛盒的小孔射出，在小孔外放一鋁箔后，鋁箔后的空間有一勻強電場。進入電場后，射線變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來方向行進，射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，如圖所示，則圖中的射線a為

射線，射線b為

射線。參考答案：答案：，b解析：放射源可以放射出、、三種射線，三種射線分別帶正電、負電和不帶電。三種射線的性質(zhì)也不同。射線粒子性強，但穿透能力弱。所以不能穿透鋁箔，射線和射線的穿透能力強，可以穿透鋁箔。由于射線帶負電，經(jīng)過電場時受到電場力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。射線不帶電，經(jīng)過電場時不發(fā)生偏。所以圖中射線是，射線是射線。11.用歐姆表測電阻時，如發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太小，為了使讀數(shù)的精度提高，應(yīng)使選擇開關(guān)撥到較

（選填“大”或“小”）的倍率檔，重新測量，測量前必須先要進行

。如圖所示為使用多用表進行測量時，指針在刻度盤上停留的位置，若選擇旋鈕在“50mA”位置，則所測量電流的值為

mA。參考答案：大；調(diào)零；22.012.（選修3-4模塊）(5分)做簡諧運動的質(zhì)點，在不同時刻通過同一確定位置（非平衡位置和最大位移處）時必定相同的物理量是下列的哪些

；在通過平衡位置時具有最大值的物理量是下列的哪些

。（填代號）a.加速度；b．速度；c．位移；d．回復(fù)力；e．動能；f．勢能；g．動量。參考答案：答案：a、c、d、e、f；b、e、g。（答對第１空得3分，答對第2空得2分,共5分；漏選每空得１分，錯選或不選得0分）13.為了探究物體做功與物體速度變化的關(guān)系，現(xiàn)提供如圖所示的器材，讓小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．請思考探究思路并回答下列問題(打點計時器交流電頻率為50Hz)．(1)為了消除摩擦力的影響應(yīng)采取什么措施？答：將木板的一端用木塊墊起適當(dāng)?shù)母叨龋剐≤嚹芟禄纯桑?2)當(dāng)我們分別用相同的橡皮筋1條、2條、3條、……并起來進行第1次、第2次、第3次、……實驗時，每次實驗中橡皮筋拉伸的長度都應(yīng)保持一致，我們把第1次實驗時橡皮筋對小車做的功記為W.(3)由于橡皮筋對小車做功而使小車獲得的速度可以由打點計時器和紙帶測出，如下圖所示的是其中四次實驗打出的部分紙帶．

(4)試根據(jù)第(2)、(3)項中的信息，填寫下表：次數(shù)1234橡皮筋對小車做功W

小車速度v(m/s)

v2(m2/s2)

從表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：____________________________________________________.

參考答案：固定打點計數(shù)器(1分)緩慢勻速(1分)次數(shù)1234

橡皮筋對小車做功W2W3W4W三行各1分，有錯不得分小車速度v(m/s)1.01.4151.732.0v2(m2/s2)1.02.03.04.0結(jié)論：橡皮筋對小車做的功與小車速度的平方成正比三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（7分）一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強將如何變化？請你從分子動理論的觀點加以解釋．如果在此過程中氣體對外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？（簡要說明理由）參考答案：氣體壓強減?。?分）一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時，分子的平均動能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強減?。?分）一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變時，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，當(dāng)氣體對外做功時，氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功量即900J．（3分）15.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大小；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達墻處，則需要根據(jù)計算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運動，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續(xù)向左運動。設(shè)碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離四、計算題：本題共3小題，共計47分16.參考答案：17.如圖所示，在水平地面上有A、B兩個物體，質(zhì)量分別為mA=2kg，mB=1kg，A、B相距s=9.5m，A以v0=10m/s的初速度向靜止的B運動，與B發(fā)生正碰，分開后仍沿原來方向運動，A、B均停止運動時相距=19.5m。已知A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1，取g=10m/s2。求：(1).相碰前A的速度大小。(2).碰撞過程中的能量損失。

參考答案：(1)設(shè)A、B相碰前A的速度大小為v，由動能定理：

……①

(3分)

代入數(shù)據(jù)解得：m/s……②

（2分）

(2)設(shè)A、B相碰后A、B的速度大小分別為vA、vB。A、B相碰，動量守恒：

……③

（2分）

設(shè)A、B相碰后到停止運動所通過的位移分別為sA、sB。由動能定理：

對A：……④

（2分）

對B：……⑤

（2分）

(此步用勻變速直線運動的規(guī)律求解也可)

依題意：m……⑥

（2分）

聯(lián)立解得：vA=5m/s，vB=8m/s……⑦

（2分）

A、B碰撞過程中的能量損失：

……⑧

（2分）聯(lián)立得：J……⑨

（1分）18.如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊在