山東省淄博市漁陽中學2021年高三物理模擬試卷含解析

山東省淄博市漁陽中學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.（單選）甲圖是一小型交流發(fā)電機供電原理圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向勻強磁場，理想變壓器原、副線圈分別與發(fā)電機和燈泡連接，燈泡標有“220V60W”字樣且正常發(fā)光。從某時刻開始計時，發(fā)電機輸出端的電流隨時間變化圖象如圖乙所示，則以下說法正確的是

A．t=0．02s時發(fā)電機內(nèi)線圈ABCD平面與磁場方向平行

B．電路中的電流方向每秒鐘改變l00次

C．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為l5：11

D．交流發(fā)電機輸出電流的函數(shù)表達式i=0．2sin(50)A參考答案：D2.汽車從靜止開始沿平直軌道做勻加速運動，所受阻力始終不變，在此過程中，下列說法正確的是

A．汽車牽引力逐漸減小

B．汽車牽引力逐漸增大

C．發(fā)動機輸出功率不變

D．發(fā)動機輸出功率逐漸增大參考答案：D3.（多選）如圖所示，電阻不計的平行導軌豎直固定，上端接有電阻R，高度為h的勻強磁場與導軌平面垂直。一導體棒從磁場上方的A位置由靜止釋放，用x表示導體棒進入磁場后的位移，i表示導體棒中的感應電流大小，v表示導體棒的速度大小，表示導體棒的動能，a表示導體棒的加速度大小，導體棒與導軌垂直并接觸良好。以下圖像可能正確的是參考答案：AC4.（單選）一個擋板豎直固定于光滑水平地面上，截面為圓的柱狀物體甲放在水平面上，半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間，沒有與地面接觸而處于靜止狀態(tài)，如圖7所示．現(xiàn)在對甲施加一個水平向左的力F，使甲沿地面極其緩慢地移動，．設乙對擋板的壓力為F1，甲對地面的壓力為F2，在此過程中()直至甲與擋板接觸為止A.F1緩慢減小，F(xiàn)2不變

B.F1緩慢增大，F(xiàn)2不變C.F1緩慢增大，F(xiàn)2緩慢增大

D.F1緩慢減小，F(xiàn)2緩慢增大參考答案：C5.某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標上，如右圖中的a、b、c所示，根據(jù)圖線可知（

）A.反映Pr變化的圖線是cB.電源電動勢為8vC.電源內(nèi)阻為2ΩD.當電流為0.5A時，外電路的電阻為6Ω參考答案：ACD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示的邏輯電路由一個“________”門和一個“非”門組合而成；當輸入端“A=1”、“B=0”時，輸出端“Z=______”。參考答案：

答案：或7.某同學用如圖1所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律，請回答下列有關此實驗的問題：(1)該同學在實驗前準備了圖甲中所示的實驗裝置及下列輔助器材：其中不必要的器材是_______（填代號）．A

交流電源、導線

B.

天平（含配套砝碼）

C.

秒表

D.

刻度尺

E.

細線、砂和小砂桶(2)打點計時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點跡，以此記錄小車的運動情況．其中一部分紙帶上的點跡情況如圖2所示，已知打點計時器打點的時間間隔為0.02s，測得A點到B、C點的距離分別為x1=5.99cm、x2=13.69cm，小車做勻加速直線運動的加速度a=______m/s2.（結果保留三位有效數(shù)字）(3)在驗證“質(zhì)量一定，加速度a與合外力F的關系”時，某學生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖3所示的a-F圖象，其中圖線不過原點的原因是_______，圖線在末端彎曲的原因是_____________．參考答案：

(1).C

(2).1.71

(3).木板角度太大，平衡摩擦力過度

(4).砂和砂桶的質(zhì)量太大【詳解】(1)[1]在實驗中，打點計時器可以測量時間，所以不需要秒表．上述器材中不必要的為C．(2)[2]因為計數(shù)點間時間間隔T=0.1s；根據(jù)△x=aT2得：(3)[3]由圖象可知小車的拉力為0時，小車的加速度大于0，說明合外力大于0，說明平衡摩擦力過度，即木板與水平面的夾角太大．

[4]該實驗中當小車的質(zhì)量遠大于砂和小砂桶質(zhì)量時，才能近似認為細線對小車的拉力大小等于砂和小砂桶的總重力大??；隨著砂和小砂桶質(zhì)量增大，細線對小車的拉力大小小于砂和小砂桶的總重力大小，因此會出現(xiàn)較大誤差，圖象會產(chǎn)生偏折現(xiàn)象．8.如圖所示，一儲油圓桶，底面直徑與桶高均為d．當桶內(nèi)無油時，從某點A恰能看到桶底邊緣上的某點B．當桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時，在A點沿AB方向看去，看到桶底上的C點，C、B相距，由此可得油的折射率n=

；光在油中傳播的速度

．（結果可用根式表示）參考答案：9.(4分)在一個小電燈和光屏之間，放一個帶圓孔的遮光板，在圓孔直徑從1cm左右逐漸減小直到閉合的整個過程中，在屏上依次可看到__________、_________、__________、__________幾種現(xiàn)象（選擇下列現(xiàn)象，將序號填入空中）①完全黑暗

②小孔成像

③衍射光環(huán)

④圓形亮斑參考答案：

④②③①10.為測定木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，小亮設計了如圖所示的裝置進行實驗。實驗中，當木塊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(huán)關系的圖象。h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539.048.056.5(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(huán)圖象可計算出A木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝________。(結果保留一位有效數(shù)字)(4)實驗中，滑輪軸的摩擦會導致μ的測量結果______(選填“偏大”或“偏小”)。參考答案：(1)減小B的質(zhì)量(或增大A的質(zhì)量)增加細線的長度(或降低B的起始高度)

(2)如圖所示

(3)0.4

(4)偏大11.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

12.質(zhì)量為m的小鋼球自高處落下，以速率v1碰地后豎直向上彈回，碰撞時間極短，離地時的速率為v2，在碰撞過程中，小鋼球動量的變化量的大小為__________，方向為__________。參考答案：m（v1＋v2），豎直向上13.物體從180m高處自由落下，如果把物體下落的時間分成相等的三段，則每段時間下落位移自上而下依次為

，

，

。（取g=10m/s2）參考答案：20m,60m,100m三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在驗證牛頓運動定律的實驗中有如圖（a）所示的裝置，小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與穿過打點計時器的紙帶相連．開始時，小車停在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離．啟動計時器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運動，重物落地后，小車會繼續(xù)向上運動一段距離．打點計時器使用的交流電頻率為50Hz．圖（b）中a、b、c是小車運動紙帶上的三段，紙帶運動方向如圖箭頭所示．（1）根據(jù)所+提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計算打c段紙帶時小車的加速度大小為5.0m/s2（計算結果保留兩位有效數(shù)字）．（2）打a段紙帶時，小車的加速度大小是2.5m/s2，請根據(jù)加速度的情況，判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的D4D5兩點之間．（3）若g取10m/s2，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物m與小車的質(zhì)量M之比為m：M=1：1．參考答案：考點：驗證牛頓第二運動定律．.專題：實驗題．分析：打點計時器打點的時間間隔是相等的，觀察紙帶上相鄰點間的距離的變化，判斷紙帶的運動情況．根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小．解答：解：（1）C段的加速度為了減小誤差，采用逐差法aC==﹣5.0m/s2（2）b段中只有D4D5之間位移最大，所以最大速度一定在D4D5之間．（3）c段時，aC=﹣5m/s2，設：斜面的夾角為θ，Mgsinθ=MaCsinθ=A段時，aa=2.5m/s2，mg﹣Mgsinθ=（m+M）aa，解得：m：M=1：1．故答案為：5.0

D4D51：1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．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實驗中應當清楚．15.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接。打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列小點。

（1）上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=

(保留三位有效數(shù)字)。(2)回答下列兩個問題：①為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應測量的有

。（填入所選物理量前的字母）

A.木板的長度l

B.木板的質(zhì)量m1

C.滑塊的質(zhì)量m2

D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3

E.滑塊運動的時間t②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是

。

（3）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)＝

（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）.與真實值相比，測量的動摩擦因數(shù)

（填“偏大”或“偏小”）。寫出支持你的看法的一個論據(jù)：

。參考答案：(1)0.495~0.497m/s2

(2)①

CD

（1分）②天平

(3),

偏大,因為紙帶和打點計時器之間有摩擦四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在一光滑的水平面上有兩塊相同的木板B和C。重物A（A視質(zhì)點）位于B的右端，A、B、C的質(zhì)量相等。現(xiàn)A和B以同一速度滑向靜止的C，B與C發(fā)生正碰。碰后B和C粘在一起運動，A在C上滑行，A與C有摩擦力。已知A滑到C的右端面未掉下。試問：從B、C發(fā)生正碰到A剛移動到C右端期間，C所走過的距離是C板長度的多少倍？參考答案：設A、B、C的質(zhì)量均為m。B、C碰撞前，A與B的共同速度為V0，碰撞后B與C的共同速度為V1。對B、C構成的系統(tǒng)，由動量守恒定律得：mV0-=2mV1

①設A滑至C的右端時，三者的共同速度為V2。對A、B、C構成的系統(tǒng)，由動量守恒定律得：2mV0=3mV2

②設C的長度為L，A與C的動摩擦因數(shù)為μ，則據(jù)摩擦生熱公式和能量守恒定律可得：

③設從發(fā)生碰撞到A移至C的右端時C所走過的距離為S，則對B、C構成的系統(tǒng)據(jù)動能定理可得：

④由以上各式解得.⑤（注：①②③④式各2分，⑤式1分）17.在某空間存在著水平向右的勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場，如圖所示，一段光滑且絕緣的圓弧軌道AC固定在紙面內(nèi)，其圓心為點，半徑R=1.8m，連線在豎直方向上，AC弧對應的圓心角．現(xiàn)有一質(zhì)量電荷量的帶電小球（可視為質(zhì)點），以的初速度沿水平方向從A點射入圓弧軌道內(nèi)，沿圓弧軌道運動并從C點離開，小球離開C點后做勻速直線運動.已知重力加速度,。不計空氣阻力，求：（1）勻強電場場強E的大?。唬?）小球從C點離開時的速度的大?。?）小球射入圓弧軌道后的瞬間對軌道的壓力參考答案：（1）當小球離開圓弧軌后，對其受力分析如圖所示，由平衡條件得：代入數(shù)據(jù)解得：E=3N/C

（2分）（2）小球從進入圓弧軌道到離開圓弧軌道的過程中，由動能定理得

（2分）代入數(shù)據(jù)得：v=5m/s

（2分）（3）由

ks5u解得B=1T

（2分）分析小球射入圓弧軌道瞬間的受力情況如圖所示由牛頓第二定律得

（2分）代入數(shù)據(jù)得：FN=3.2×10-3N（（1分）方向豎直向下（1分）18.

（15分）中子星是恒星演化過程的一種結果，它的密度很大。現(xiàn)有一中子星，觀測到它的自轉(zhuǎn)周期為T=s。問該中子星的最小密度應是多少才能維持該星體的穩(wěn)定，不致因旋轉(zhuǎn)而瓦解。計算時星體可視為均勻球體。（引力常數(shù)G=6.67×10－11m3/kg·s2）參考答案：解析：考慮中子星赤道處一小塊物質(zhì)，只有當它受到的萬有引力大于或等于它隨星體一起旋轉(zhuǎn)所需的向心力時，中子星才會瓦解。設中子星的密度為ρ，質(zhì)量為M，