2021年山東省菏澤市鄄城縣第二中學(xué)高三物理模擬試卷含解析

1、2021年山東省菏澤市鄄城縣第二中學(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(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. 如圖所示，E、r為電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻，R1（與線圈并聯(lián)）、R2（與電容并聯(lián)）為定值電阻，線圈L的直流電阻不計(jì)，C為電容器。下列說法中正確的是( ) A合上開關(guān)S的瞬間，R1中無電流B合上開關(guān)S穩(wěn)定后，R2中無電流 C合上開關(guān)S穩(wěn)定后，斷開S的瞬間，R1中電流方向向右D合上開關(guān)S穩(wěn)定后，斷開S的瞬間，R2中電流方向向右參考答案：D2. 如圖1是科學(xué)史上一張著名的實(shí)驗(yàn)照片，顯示一個(gè)帶電粒子在云室中穿過某種金屬板運(yùn)動(dòng)的徑跡。云室放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直照片

2、向里。云室中橫放的金屬板對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用。分析此徑跡可知粒子()圖1A帶正電，由下往上運(yùn)動(dòng)B帶正電，由上往下運(yùn)動(dòng)C帶負(fù)電，由上往下運(yùn)動(dòng)D帶負(fù)電，由下往上運(yùn)動(dòng)參考答案：A3. 在圖1所示的裝置中，K為一金屬板，A為金屬電極，都密封在真空的玻璃管中，W為由石英片封蓋的窗口，單色光可通過石英片射到金屬板K上，E為輸出電壓可調(diào)的直流電流，其負(fù)極與電極A相連，A是電流表，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用某種頻率的單色光照射K時(shí)，K會(huì)發(fā)出電子（光電效應(yīng)），這時(shí)，即使A、K之間的電壓等于零，回路中也有電流。當(dāng)A的電勢(shì)低于K時(shí)，當(dāng)A比K的電勢(shì)低到某一值Uc時(shí)，電流消失，Uc稱為截止電壓，當(dāng)改變照射光的頻率，截止電壓Uc也

3、將隨之改變，其關(guān)系如圖2所示，如果某次實(shí)驗(yàn)我們測(cè)出了畫出這條圖線所需的一系列數(shù)據(jù)，又知道了電子電量，則 （ ）可求得該金屬的極限頻率 可求得該金屬的逸出功可求得普朗克常量 可求得中子的質(zhì)量A B C D參考答案：D4. （多選）如圖所示，光滑U型金屬導(dǎo)軌PQMN水平放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)，QM之間接有阻值為R的電阻，其余部分電阻不計(jì)。有質(zhì)量為m ，電阻也為R的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，給棒一個(gè)水平向右的初速度v0使之滑行，最后停在導(dǎo)軌上則在此過程中A整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為 B通過電阻的總電量為 C通過電阻的總電量為 D棒運(yùn)動(dòng)的總位移為 參考答案：ABDA、根據(jù)能量

4、守恒得：電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱，故A正確；BC、根據(jù)動(dòng)量定理得：，又，感應(yīng)電荷量：，故B正確C錯(cuò)誤；D、設(shè)ab棒運(yùn)動(dòng)的位移為s，感應(yīng)電荷量，則得，故D正確。故選ABD。5. （單選）某交流發(fā)電機(jī)給燈泡供電,產(chǎn)生交變電流的圖像如圖所示,下列說法中正確的是A.交變電流的頻率為100HzB.交變電流的瞬時(shí)表達(dá)式為i=5cos(50t) AC. 該交流電的電壓的有效值為5D.在t=510-3s時(shí),穿過交流發(fā)電機(jī)線圈的磁通量最大參考答案：D二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)如圖a為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，A為小車，B為電火花計(jì)時(shí)器

5、，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)等于砝碼和小桶的總重量，小車運(yùn)動(dòng)加速度a可用紙帶上的打點(diǎn)求得 （1）圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為 m/s2（保留二位有效數(shù)字） （2）在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，保持砝碼和小桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m ，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m數(shù)據(jù)如下表：次 數(shù)123456789小車加速度a/m?s21.981.721.481.251.000.750.480.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.710.751.001.67根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時(shí)

6、a與m的關(guān)系，請(qǐng)?jiān)趫Dc 方格坐標(biāo)紙中選擇恰當(dāng)物理量建立坐標(biāo)系，并作出圖線（如有需要，可利用上表中空格） （3）在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí)，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖d ，該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因答： 參考答案：7. 從正六邊形ABCDEF的一個(gè)頂點(diǎn)A向其余五個(gè)頂點(diǎn)作用著五個(gè)力F1、F2、F3、F4、F5(圖)，已知F1=f，且各個(gè)力的大小跟對(duì)應(yīng)的邊長(zhǎng)成正比，這五個(gè)力的合力大小為_，參考答案：6f8. (選修模塊35) （4分）一炮彈質(zhì)量為m，以一定的傾角斜向上發(fā)射，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為v，炮彈在最高點(diǎn)爆

7、炸成兩塊，其中一塊恰好做自由落體運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為則另一塊爆炸后瞬時(shí)的速度大小_。參考答案： 答案：（4分）9. （6分）一列簡(jiǎn)諧波某時(shí)刻的波形如圖所示，此波以0.5 m/s的速度向右傳播。這列波的周期為T_s，圖中A質(zhì)點(diǎn)第一次回到平衡位置所需要的時(shí)間為t_ s。參考答案： 0.08，0.0110. 如圖所示，小車的頂棚上用繩線吊一小球， 質(zhì)量為m，車廂底板上放一個(gè)質(zhì)量為M的木塊，當(dāng)小車沿水平面勻加速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球懸線偏離豎直方向30， 木塊和車廂保持相對(duì)靜止，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度為-_，小球?qū)揖€的拉力為_，木塊受到的摩擦力為_。參考答案：答案： ， ， 11. 為測(cè)定木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù),

8、小亮設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn). 實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)木塊A位于水平桌面上的O點(diǎn)時(shí),重物B剛好接觸地面. 將A拉到P點(diǎn),待B穩(wěn)定后靜止釋放,A最終滑到Q點(diǎn).分別測(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)度h和s.改變h,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),分別記錄幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).(1)請(qǐng)根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出sh關(guān)系的圖象.(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得A、B的質(zhì)量分別為m=0.40kg、M=0.50kg.根據(jù)sh圖象可計(jì)算出A塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)= _. (結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(3)實(shí)驗(yàn)中,滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致滋的測(cè)量結(jié)果_(選填“偏大”或“偏小”).參考答案：12. 為了測(cè)量木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)，某小組使用位移傳感器設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，讓木塊動(dòng)傾斜

9、木板上某點(diǎn)A由靜止釋放，位移傳感器可以測(cè)出木塊到傳感器的距離，位移傳感器連接計(jì)算機(jī)，描繪處滑塊相對(duì)傳感器的位移x隨時(shí)間t變化規(guī)律，如圖乙所示（1）根據(jù)上述圖線，計(jì)算0.4s時(shí)木塊的速度v=m/s，木塊加速度m/s2；（以上結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（2）為了測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)，還必須需要測(cè)量的量是 ；AA點(diǎn)離桌面的高度 B木塊的質(zhì)量 C當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭 DA點(diǎn)離傳感器的距離參考答案：（1）0.40，1.0； （2）ACD【考點(diǎn)】探究影響摩擦力的大小的因素【分析】（1）由于滑塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間內(nèi)中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度；根據(jù)加速度的定義式即可求出加速度；（2）

10、為了測(cè)定動(dòng)摩擦力因數(shù)還需要測(cè)量的量是木板的傾角；【解答】解：（1）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間內(nèi)中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度，得0.4s末的速度為：v=m/s=0.40m/s，0.2s末的速度為：v=0.2m/s，則木塊的加速度為：a=1.0m/s2（2）選取木塊為研究的對(duì)象，木塊沿斜面方向是受力：ma=mgsinmgcos得：=所以要測(cè)定摩擦因數(shù)，還需要測(cè)出斜面的傾角和重力加速度，即A點(diǎn)離桌面的高度，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭 和A點(diǎn)離傳感器的距離，故ACD正確故答案為：（1）0.40，1.0； （2）ACD13. （6分）在操場(chǎng)上，兩同學(xué)相距L為10m左右，在東偏北、西偏南11的沿垂直于地磁場(chǎng)方向的

11、兩個(gè)位置上，面對(duì)面將一并聯(lián)銅芯雙絞線，象甩跳繩一樣搖動(dòng)，并將線的兩端分別接在靈敏電流計(jì)上。雙絞線并聯(lián)后的電阻R為2，繩搖動(dòng)的頻率配合節(jié)拍器的節(jié)奏，保持f=2Hz。如果同學(xué)搖動(dòng)繩子的最大圓半徑h=1m，電流計(jì)的最大值I=3mA。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)學(xué)表達(dá)式B= 。（用R，I，L，f，h等已知量表示）試估算地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)量級(jí) T。（2）將兩人的位置改為與剛才方向垂直的兩點(diǎn)上，那么電流計(jì)的讀數(shù) 。參考答案： 答案：（1） IR/2Lhf ；105 T；（2）0。三、 實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. 某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，

12、輸出電壓為6V的頻率為50Hz交流電和直流電兩種重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。他進(jìn)行了下面幾個(gè)操作步驟：A按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；B將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；C用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；D先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶；E測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；F根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。其中沒有必要進(jìn)行的步驟是_，操作不當(dāng)?shù)牟襟E是_。他進(jìn)行正確測(cè)量后挑選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量分析。如圖所示其中O點(diǎn)為起始點(diǎn)，A、B、C、D、E、F為六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，當(dāng)打點(diǎn)到B點(diǎn)時(shí)重

13、錘的速度_m/s，計(jì)算出該對(duì)應(yīng)的=_ m2/s2，gh=_ m2/s2，可認(rèn)為在誤差范圍內(nèi)存在關(guān)系式_，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（g=9.8 m/s2）他繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，并以為縱軸、以h為橫軸畫出的圖象，應(yīng)是圖中的_。他進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)存在較大誤差。為此設(shè)計(jì)出用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。通過電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門B時(shí)，通過與之相連的毫秒計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）記錄擋光時(shí)間t，用毫米刻度尺測(cè)出AB之間的距離h，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小鐵球的直徑d。重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束。

14、小鐵球通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v= 。如果d、t、h、g存在關(guān)系式 ，也可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。比較兩個(gè)方案，改進(jìn)后的方案相比原方案的最主要的優(yōu)點(diǎn)是： 。 參考答案：C 、B （2分） 1.84、1.69、1.74、 （4分） C（2分） ， （4分） 沒有紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦影響，提高了測(cè)量的精確程度，實(shí)驗(yàn)誤差減小了。（2分）重錘質(zhì)量沒有必要測(cè)出，因?yàn)橛?jì)算過程中重錘質(zhì)量已經(jīng)約掉了。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接交流電源才能工作。圖線的斜率等于重力加速度，選C。其他同答案所述。15. 在探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，可以選用如圖下列各種裝置圖，以下說法合理的是（ ）A選用裝置1研究平拋物體豎直分運(yùn)動(dòng)，只能用眼睛看A

15、、B兩球是否同時(shí)落地B選用裝置2要獲得細(xì)水柱所顯示的平拋軌跡，彎管末端B一定要水平C選用裝置3要獲得鋼球的平拋軌跡，每次不一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球D除上述裝置外，也能用數(shù)碼照相機(jī)拍攝鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的每秒15幀的錄像獲得平拋軌跡參考答案：BD四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. （14分）以波長(zhǎng)為的單色光照射到某金屬表面發(fā)生光電效應(yīng)放出電子，讓其中具有最大初動(dòng)能的光電子垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為R，則求：（1）該金屬的逸出功；（2）該金屬的極限頻率。參考答案：解析：（1）=eVB （2分）V= （2分）Ek=mV2= （2分）又h=Ek+W

16、（2分）W=h （1分）（2）h0=W （4分）0= （1分）17. 如圖所示是一傳送帶加速裝置示意圖，現(xiàn)利用該裝置，將一貨物輕放在速度足夠大的傳送帶A端，將其加速到另一端B后貨物將沿著半徑R=0.4m的光滑半圓軌道運(yùn)動(dòng)，半圓軌道與傳送帶在B點(diǎn)相切，其中BD為半圓軌道的直徑，O點(diǎn)為半圓軌道的圓心已知傳送帶與貨物間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.8，傳送帶與水平面間夾角=37已知sin37=0.6，cos37=0.8，g取10m/s2，貨物可視為質(zhì)點(diǎn)求：（1）貨物在傳送帶上的加速度大小；（2）若貨物能沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C，傳送帶AB段至少要多長(zhǎng)？參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)能定理；牛頓第二定律.專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜

17、合專題分析：正確的受力分析及對(duì)物體運(yùn)動(dòng)臨界條件的把握是解決此題的關(guān)鍵題中傳送帶AB段至少多長(zhǎng)時(shí)為解題切入點(diǎn)，說明物體在C點(diǎn)恰好能做圓周運(yùn)動(dòng)，AB段一直在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且物體恰好在B點(diǎn)時(shí)具有與傳送帶有相同的速度解答：解：（1）物體在沿AB加速過程中，由牛頓第二定律得：mgcosmgsin=ma，解得：a=0.4m/s2；（2）要使小球能沿軌道剛好到達(dá)最高點(diǎn)C，重力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，在C點(diǎn)，由牛頓第二定律得：mg=m，解得：vC=2m/s，物體由B到C過程中，由機(jī)械能守恒定律得：mvB2=mg（R+Rcos37）+mvC2，解得：vB=m/s，在沿AB加速過程中，由速度位移公式可得，vB2vA2=2asAB，解得sAB=23m；答：（1）貨物在傳送帶上的加速