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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)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(zhǎng)的輕繩繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪相連，開(kāi)始兩物體處于同一高度，繩處于繃緊狀態(tài)，輕繩足夠長(zhǎng)，不計(jì)一切摩擦．現(xiàn)將兩物體由靜止釋放，在A落地之前的運(yùn)動(dòng)中，下列說(shuō)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(shì)能增大C．下落t秒時(shí)，B所受拉力的瞬時(shí)功率為mg2tD．下落t秒時(shí)，A的機(jī)械能減少了mg2t2參考答案：考點(diǎn)：功能關(guān)系；機(jī)械能守恒定律．專題：功率的計(jì)算專題．分析：兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒．對(duì)整體，根據(jù)牛頓第二定律求出兩個(gè)物體的加速度大小和細(xì)繩的拉力大小，并求出細(xì)繩對(duì)A做的功，即可得到A的機(jī)械能減少量．由功率公式求解拉力的瞬時(shí)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(duì)AB整體有：a=．故A錯(cuò)誤；B、A、B組成系統(tǒng)的機(jī)械能不變，動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減?。蔅錯(cuò)誤；C、B受到的拉力：，下落t秒時(shí)，B的速度：，所受拉力的瞬時(shí)功率為mg2tD、對(duì)A有：2mg﹣T=2ma，得細(xì)繩的拉力T=下落t秒時(shí)，A下落的高度為h=則A克服細(xì)繩拉力做功為W=Th=根據(jù)功能關(guān)系得知：A的機(jī)械能減少量為△EA=W=，故D正確．故選：D點(diǎn)評(píng)：本題是連接體問(wèn)題，要抓住系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，而單個(gè)物體的機(jī)械能并不守恒，能熟練運(yùn)用整體法和隔離法求出加速度和細(xì)繩的拉力．2.將四塊相同的堅(jiān)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(gè)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(jì)，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(shí)驗(yàn)中利用速度傳感器與計(jì)算機(jī)結(jié)合，自動(dòng)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(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng)B．小車運(yùn)動(dòng)的最大速度約為0.8m/sC．小車的運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)D．9s左右小車離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)參考答案：BC4.酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上你會(huì)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(yuǎn)處車、人的倒影。但當(dāng)你靠近“水面”時(shí)，它也隨你的靠近而后退。對(duì)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(jué)C．太陽(yáng)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(yáng)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(zhǎng)的細(xì)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(diǎn)懸掛的重物G不能超過(guò)（

）A．100N

B．173N

C．346N

D．200N參考答案：A對(duì)結(jié)點(diǎn)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(xì)繩OA承受的拉力最先達(dá)到最大值，將=200N代入可得=100N，選項(xiàng)A正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)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(diǎn)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(diǎn)緩慢地移到實(shí)線所示的位置，這一過(guò)程中圓環(huán)B仍保持在原來(lái)位置不動(dòng)；則此過(guò)程中，圓環(huán)對(duì)桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)桿摩擦力F1也保持不變；再以結(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象，分析受力，如圖2；根據(jù)平衡條件得到，F(xiàn)=mgtanθ，當(dāng)O點(diǎn)由虛線位置緩慢地移到實(shí)線所示的位置時(shí)，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(gè)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_(kāi)______________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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的速率為，已知引力常量為G，則該星球的質(zhì)量表達(dá)式為

。參考答案：由萬(wàn)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(wú)摩擦，氣缸開(kāi)口向上。開(kāi)始?xì)飧姿幍沫h(huán)境溫度為87℃，活塞距氣缸底部距離為12cm,后來(lái)環(huán)境溫度降為27℃，則：①此時(shí)活塞距氣缸底部距離為多少?②此過(guò)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減小（1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(qiáng)電場(chǎng)。進(jìn)入電場(chǎng)后，射線變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來(lái)方向行進(jìn)，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(fù)電和不帶電。三種射線的性質(zhì)也不同。射線粒子性強(qiáng)，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(qiáng)，可以穿透鋁箔。由于射線帶負(fù)電，經(jīng)過(guò)電場(chǎng)時(shí)受到電場(chǎng)力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。射線不帶電，經(jīng)過(guò)電場(chǎng)時(shí)不發(fā)生偏。所以圖中射線是，射線是射線。11.用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，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(kāi)關(guān)撥到較

（選填“大”或“小”）的倍率檔，重新測(cè)量，測(cè)量前必須先要進(jìn)行

。如圖所示為使用多用表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，指針在刻度盤上停留的位置，若選擇旋鈕在“50mA”位置，則所測(cè)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，在不同時(shí)刻通過(guò)同一確定位置（非平衡位置和最大位移處）時(shí)必定相同的物理量是下列的哪些

；在通過(guò)平衡位置時(shí)具有最大值的物理量是下列的哪些

。（填代號(hào)）a.加速度；b．速度；c．位移；d．回復(fù)力；e．動(dòng)能；f．勢(shì)能；g．動(dòng)量。參考答案：答案：a、c、d、e、f；b、e、g。（答對(duì)第１空得3分，答對(duì)第2空得2分,共5分；漏選每空得１分，錯(cuò)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(qǐng)思考探究思路并回答下列問(wèn)題(打點(diǎn)計(jì)時(shí)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?，使小車能下滑即可?2)當(dāng)我們分別用相同的橡皮筋1條、2條、3條、……并起來(lái)進(jìn)行第1次、第2次、第3次、……實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度都應(yīng)保持一致，我們把第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W.(3)由于橡皮筋對(duì)小車做功而使小車獲得的速度可以由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出，如下圖所示的是其中四次實(shí)驗(yàn)打出的部分紙帶．

(4)試根據(jù)第(2)、(3)項(xiàng)中的信息，填寫(xiě)下表：次數(shù)1234橡皮筋對(duì)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(diǎn)計(jì)數(shù)器(1分)緩慢勻速(1分)次數(shù)1234

橡皮筋對(duì)小車做功W2W3W4W三行各1分，有錯(cuò)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(duì)小車做的功與小車速度的平方成正比三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)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(qiáng)將如何變化？請(qǐng)你從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)加以解釋．如果在此過(guò)程中氣體對(duì)外界做了900J的功，則此過(guò)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(jiǎn)要說(shuō)明理由）參考答案：氣體壓強(qiáng)減?。?分）一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強(qiáng)減?。?分）一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變時(shí)，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，當(dāng)氣體對(duì)外做功時(shí)，氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對(duì)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(shí)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(dòng)能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)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(guò)程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)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(huì)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計(jì)算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問(wèn)結(jié)果；再判斷A向左運(yùn)動(dòng)停下來(lái)之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過(guò)計(jì)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(dòng)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(dòng)摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動(dòng)時(shí)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(gè)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(shí)間為t，B向左運(yùn)動(dòng)的路程為sB。，則有④⑤⑥在時(shí)間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動(dòng)，碰撞并不改變A的速度大小，所以無(wú)論此碰撞是否發(fā)生，A在時(shí)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(shí)間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒(méi)有與B發(fā)生碰撞，此時(shí)A位于出發(fā)點(diǎn)右邊0.25m處。B位于出發(fā)點(diǎn)左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時(shí)刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時(shí)速度的大小為vA′，由動(dòng)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(dòng)量守恒定律與機(jī)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(yùn)動(dòng)，B繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動(dòng)距離為sA′時(shí)停止，B向左運(yùn)動(dòng)距離為sB′時(shí)停止，由運(yùn)動(dòng)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(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.參考答案：17.如圖所示，在水平地面上有A、B兩個(gè)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(yùn)動(dòng)，與B發(fā)生正碰，分開(kāi)后仍沿原來(lái)方向運(yùn)動(dòng)，A、B均停止運(yùn)動(dòng)時(shí)相距=19.5m。已知A、B與水平面間的動(dòng)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(guò)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(dòng)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(dòng)量守恒：

……③

（2分）

設(shè)A、B相碰后到停止運(yùn)動(dòng)所通過(guò)的位移分別為sA、sB。由動(dòng)能定理：

對(duì)A：……④

（2分）

對(duì)B：……⑤

（2分）

(此步用勻變速直線運(yùn)動(dòng)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(guò)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