陜西省咸陽(yáng)市張家坳中學(xué)2021年高三物理模擬試卷含解析

陜西省咸陽(yáng)市張家坳中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）用質(zhì)量為M的吸鐵石，將一張質(zhì)量為m的白紙壓在豎直固定的磁性黑板上．某同學(xué)沿著黑板面，用水平向右的恒力F輕拉白紙，白紙未移動(dòng)，則此時(shí)黑板對(duì)白紙的摩擦力的大小為(

)A．F

B．mg

C．

D．參考答案：2.質(zhì)量為10kg的物體，在變力F作用下沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)，力隨坐標(biāo)x的變化情況如圖所示．物體在x＝0處，速度為1m/s，一切摩擦不計(jì)，則物體運(yùn)動(dòng)到x＝16m處時(shí)，速度大小為A．2m/s

B．3m/s

C．4m/s

D.m/s參考答案：B3.A、B是天花板上兩點(diǎn)，一根長(zhǎng)為l的細(xì)繩穿過(guò)帶有光滑孔的小球，兩端分別系在A、B點(diǎn)，如圖甲所示；現(xiàn)將長(zhǎng)度也為l的均勻鐵鏈懸掛于A、B點(diǎn)，如圖乙所示．小球和鐵鏈的質(zhì)量相等，均處于平衡狀態(tài)，A點(diǎn)對(duì)輕繩和鐵鏈的拉力分別是F1和F2，球的重心和鐵鏈重心到天花板的距離分別是h1和h2，則（）A．F1＜F2，h1＜h2 B．F1＞F2，h1＜h2 C．F1＞F2，h1＞h2 D．F1=F2，h1＞h2參考答案：C【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】球的重心在球上，鏈的重心不在鏈上；對(duì)繩和鏈分別進(jìn)行受力分析根據(jù)平衡條件列方程求解．【解答】解：因?yàn)槭禽p繩，所以繩子的質(zhì)量不計(jì)，則圖甲中的重力全部集中在球上，重心在球的球心，而圖乙中鐵鏈的質(zhì)量是均勻的，故其重心在一定在最低點(diǎn)的上方，故h1＞h2，；對(duì)球和鏈?zhǔn)芰Ψ治?，如圖：A點(diǎn)對(duì)鏈的拉力沿著繩子的方向，A點(diǎn)對(duì)鏈子的拉力沿著該處鏈子的切線方向，故圖乙中AB兩點(diǎn)對(duì)鏈子拉力的夾角比較小，由力的合成知識(shí)知，F(xiàn)2較小，故選：C．4.帶電粒子M只在電場(chǎng)力作用下由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，在此過(guò)程中克服電場(chǎng)力做了2.6×10-6J的功，那么A．M在P點(diǎn)的電勢(shì)能一定小于它在Q點(diǎn)的電勢(shì)能B．P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定小于Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)C．P點(diǎn)的電勢(shì)一定高于Q點(diǎn)的電勢(shì)D．M在P點(diǎn)的動(dòng)能一定大于它在Q點(diǎn)的動(dòng)能

參考答案：AD5.（2015?邢臺(tái)四模）歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，還研究了電阻定律，有一個(gè)長(zhǎng)方體金屬電阻，材料分布均勻，邊長(zhǎng)分別為a、b、c，且a＞b＞c．電流沿以下方向流過(guò)該金屬電阻，其中電阻阻值最小的是（）A.B.C.D.參考答案：A：電阻定律．解：由電阻的決定式可知，A中電阻RA=，B中電阻RB=；C中電阻RC=；D中電阻RD=；故電阻最小的為A；故選：A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，將酒精燈和裝有適量水的試管固定在小車上，小車放在較光滑的水平桌面上，用橡膠塞子塞?。ú宦猓┰嚬芸冢F(xiàn)讓小車處于靜止，點(diǎn)燃酒精燈給試管中水加熱。當(dāng)加熱一段時(shí)間后，橡膠塞子向右噴出時(shí)，可以觀察到小車向

（選填“左”或“右”）運(yùn)動(dòng)，在這個(gè)過(guò)程中，整個(gè)小車（含酒精燈和裝有適量水的試管）對(duì)橡膠塞子的作用力與橡膠塞子對(duì)小車的作用力方向______（選填“相同”或“相反”），整個(gè)小車受到的合外力方向向_______（選填“左”、“右”、“上”或“下”）。參考答案：左，相反，左。解析：塞子噴出瞬間，小車與塞子瞬間在水平方向動(dòng)量守恒，故小車向左運(yùn)動(dòng)，整個(gè)小車（含酒精燈和裝有適量水的試管）對(duì)橡膠塞子的作用力與橡膠塞子對(duì)小車的作用力為相互作用力，方向相反，所以小車受到的合力向左。7.一個(gè)同學(xué)在研究小球自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，用頻閃照相連續(xù)記錄下小球的位置如圖所示。已知閃光周期為s，測(cè)得7.68cm，12.00cm，用上述數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算可得小球運(yùn)動(dòng)的加速度約為_(kāi)______m/s2，圖中x2約為_(kāi)_______cm。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：8.如圖所示，放在水平圓盤上質(zhì)量為0.5kg的小物塊，離轉(zhuǎn)軸距離0.2m。當(dāng)小物塊隨圓盤一起以2rad/s的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其受到靜摩擦力的大小為

▲

N．參考答案：9.如圖所示，水平板上有質(zhì)量m=1.0kg的物塊，受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用，用力傳感器測(cè)出相應(yīng)時(shí)刻物塊所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度為9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。則4s末物塊的加速度的大小為

▲，4s~9s內(nèi)合外力對(duì)物塊做功為

▲

。

參考答案：10.一個(gè)標(biāo)有“12V”字樣，功率未知的燈泡，測(cè)得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化的關(guān)系圖線如圖所示，利用這條圖線計(jì)算：（1）在正常發(fā)光情況下，燈泡的電功率P＝________W。（2）若一定值電阻與燈泡串聯(lián)，接在20V的電壓上，燈泡能正常發(fā)光，則串聯(lián)電阻的阻值為_(kāi)_______Ω。

參考答案：

答案：24；411.如圖甲所示，取一支大容量的注射器，拉動(dòng)活塞吸進(jìn)一些乙醚，用橡皮帽把小孔堵住，迅速向外拉動(dòng)活塞到一定程度時(shí)，注射器里的液態(tài)乙醚消失而成為氣態(tài)，此時(shí)注射器中的溫度

▲

（“升高”、“降低”或“不變”），乙醚氣體分子的速率分布情況最接近圖乙中的

▲線（“A”、“B”、“C”）。圖中表示速率處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率。參考答案：降低

B12.北京時(shí)間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強(qiáng)烈地震，強(qiáng)震引發(fā)了福島核電站危機(jī)．核電中的U發(fā)生著裂變反應(yīng)，試完成下列反應(yīng)方程式U＋n→Ba＋Kr＋______；已知U、Ba、Kr和中子的質(zhì)量分別是mU、mBa、mKr、mn，該反應(yīng)中一個(gè)235U裂變時(shí)放出的能量為_(kāi)_________．(已知光速為c)參考答案：3n(2分)(mu－mBa－mKr－2mn)c2(13.在河面上方20m的岸上有人用長(zhǎng)繩栓住一條小船，開(kāi)始時(shí)繩與水面的夾角為．人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，那么s后小船前進(jìn)了_________m，此時(shí)小船的速率為_(kāi)____m/s．參考答案：19.6；5

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（1）用游標(biāo)為10分度（測(cè)量值可準(zhǔn)確到0．1mm）的卡尺測(cè)量小球的直徑，測(cè)量的示數(shù)如圖1所示，讀出小球直徑d的值為

mm。（2）如圖2所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開(kāi)始自由下落，利用此裝置可“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”。①已準(zhǔn)備的器材有：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物，此外還必需的器材是

（只有一個(gè)選項(xiàng)符合要求。填選項(xiàng)前的符號(hào)）。

A．直流電源、天平及砝碼

B．直流電源、刻度尺

C．交流電源、天平及砝碼

D．交流電源、刻度尺②安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖3所示（其中一段紙帶圖中未畫(huà)出）。圖中O點(diǎn)為打出的起始點(diǎn)，且速度為零。選取在紙帶上連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G作為計(jì)數(shù)點(diǎn)。其中測(cè)出D、E、F點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T=0．02s。由此可計(jì)算出物體下落到E點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度vE=______m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。③若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，代入圖3中所測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并將與

進(jìn)行比較（用題中所給字母表示），即可在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證，從O點(diǎn)到E點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能是否守恒。④某同學(xué)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)不慎將紙帶前半部分損壞，找不到打出的起始點(diǎn)O了，如圖4所示。于是他利用剩余的紙帶進(jìn)行如下的測(cè)量：以A點(diǎn)為起點(diǎn)，測(cè)量各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離h，計(jì)算出物體下落到各點(diǎn)的速度v，并作出v2-h圖像。圖5中給出了a、b、c三條直線，他作出的圖像應(yīng)該是直線_________；由圖像得出，A點(diǎn)到起始點(diǎn)O的距離為_(kāi)________cm（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。⑤某同學(xué)在家里做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖6所示，用細(xì)線的一端系住一個(gè)較重的小鐵鎖（可看成質(zhì)點(diǎn)），另一端纏系在一支筆上，將筆放在水平桌面的邊上，用較重的書(shū)壓住。將鐵鎖拉至與桌面等高處（細(xì)線拉直），然后自由釋放。在筆的正下方某合適位置放一小刀，鐵鎖經(jīng)過(guò)時(shí)，細(xì)線立即被割斷，鐵鎖繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，落在水平地面上。測(cè)得水平桌面高度為h，筆到鐵鎖的距離為l，筆到鐵鎖落地的水平距離為s。若滿足s2=___________（用l、h表示），即可驗(yàn)證鐵鎖從釋放至運(yùn)動(dòng)到筆的正下方的過(guò)程中機(jī)械能守恒。參考答案：（1）17．6

（2）①D

②3．04

③gh2

④a，10．0

⑤4l（h-l）試題解析：(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)不估讀，主尺讀數(shù)為17mm，游標(biāo)卡尺第6格與主尺刻度對(duì)齊，讀數(shù)為0．6mm，則游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為17．6mm；(2)①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是采用交變電流電源供電的，紙帶需要刻度尺來(lái)測(cè)量點(diǎn)之間的距離，而該實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量重物的質(zhì)量，所以不需要天平；②紙帶上相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔相等，而勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于與其相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，；③根據(jù)機(jī)械能守恒可知，重力勢(shì)能的減小量等于動(dòng)能的增加量，從O點(diǎn)到E點(diǎn)由機(jī)械能守恒可知④由于選取A點(diǎn)作為起點(diǎn)，則起點(diǎn)處速度不為0，也就是h=0時(shí)v>0，所以圖象為直線a,圖線a的橫截距表示A點(diǎn)距真實(shí)起點(diǎn)O的距離，由圖象可知，A點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為10．0cm;⑤物體做圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程由動(dòng)能定理得；物體做平拋時(shí)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得。15.有一內(nèi)阻為30kΩ的直流電壓表V，其刻度盤上所標(biāo)示的數(shù)值模糊不清，但共有30個(gè)均勻小格的刻度線是清晰的，并已知量程約為25V～35V。為了測(cè)出電壓表的量程，現(xiàn)有下列器材可供選用：標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1：量程3V，內(nèi)阻3kΩ； 電流表A:量程0---3A，內(nèi)阻未知；滑動(dòng)變阻器R:總阻值1kΩ； 電源E：電動(dòng)勢(shì)30V，內(nèi)阻不能忽略；電鍵、導(dǎo)線若干

（1）要求測(cè)量多組數(shù)據(jù)，并有盡可能高的精確度，請(qǐng)選擇所需要的器材在方框中域出實(shí)驗(yàn)電路圖。（3分）

（2）選用記錄數(shù)據(jù)中任一組，寫(xiě)出計(jì)算量程的表達(dá)式Ug=

。式中各字母的意義是：

。（3）測(cè)出量程后便可以根據(jù)指針?biāo)父駭?shù)讀取電壓值了。某同學(xué)想通過(guò)上述電壓表V測(cè)量一個(gè)多用電表中歐姆擋的內(nèi)部電源的電動(dòng)勢(shì)，他從多用電表刻度盤上讀出電阻刻度中間姐為30，將電壓表V與選用“×lk”擋的多用電表直接相連，讀出電壓表的湊數(shù)為叭實(shí)驗(yàn)過(guò)程中。一切操作都是正確的。則歐姆表電池的電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為E0=

（3分）

．參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)管彎成的“S”形軌道固定于豎直平面內(nèi)，彎曲部分是由兩個(gè)半徑均為R=0.2m的半圓平滑對(duì)接而成(圓的半徑遠(yuǎn)大于細(xì)管內(nèi)徑)．軌道底端A與水平地面相切，頂端與一個(gè)長(zhǎng)為l=0.9m的水平軌道相切B點(diǎn)．一傾角為θ=37°的傾斜軌道固定于右側(cè)地面上，其頂點(diǎn)D與水平軌道的高度差為h=0.45m，并與其它兩個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi)．一質(zhì)量為m=0.1kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在A點(diǎn)被彈射入“S”形軌道內(nèi)，沿軌道ABC運(yùn)動(dòng)，并恰好從D點(diǎn)以平行斜面的速度進(jìn)入斜軌道．小物體與BC段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．(不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2．sin37°=0.6，cos37°=0.8)(1)小物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)所用的時(shí)間；(2)小物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)“S”形軌道的作用力大小和方向；

(3)小物體在A點(diǎn)的動(dòng)能．參考答案：（1）物塊從C到D做平拋運(yùn)動(dòng)，①

②

解得：

③

④物體從B到C做勻減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得⑤⑥⑦解得：⑧（2）物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)受到向下的彈力，由牛頓第二定律得：⑨由牛頓第三定律

⑩

向上的壓力，大小為11.5N

（11）（3）從A到B的過(guò)程有機(jī)械能守恒得

（12）

（13）17.一質(zhì)量為2m的物體P靜止于光滑水平地面上，其截面如圖所示。圖中ab為粗糙的水平面，長(zhǎng)度為L(zhǎng)；bc為一光滑斜面，斜面和水平面通過(guò)與ab和bc均相切的長(zhǎng)度可忽略的光滑圓弧連接?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的木塊以大小為v0的水平初速度從a點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)，在斜面上上升的最大高度為h，返回后在到達(dá)a點(diǎn)前與物體P相對(duì)靜止。重力加速度為g。求：（1）木塊在ab段受到的摩擦力f；（2）木塊最后距a點(diǎn)的距離s。參考答案：設(shè)木塊和物體P共同速度為v,兩物體從開(kāi)始到第一次到達(dá)共同速度過(guò)程由動(dòng)量和能量守恒得：

①

②由①②得：

③

（2）木塊返回與物體P第二次達(dá)到共同速度與第一次相同（動(dòng)量守恒）全過(guò)程能量守恒得：

④由②③④得：

18.如圖所示，勁度系數(shù)k=20.0N/m的輕質(zhì)水平彈簧右端固定在足夠長(zhǎng)的水平桌面上，左端系一質(zhì)量為M=2.0kg的小物體A，A左邊所系輕細(xì)線繞過(guò)輕質(zhì)光滑的定滑輪后與輕掛鉤相連。小物塊A與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的物體B掛在掛鉤上并用手托住，使滑輪右邊的輕繩恰好水平伸直，此時(shí)彈簧處在自由伸長(zhǎng)狀態(tài)。釋放物體B后系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，取g=10m/s2。（1）求剛釋放時(shí)物體B的加速度a；（2）求小物塊A速度達(dá)到最大時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量x1；（3）已知彈簧彈性勢(shì)能，x為彈簧形變量，求整個(gè)過(guò)程中小物體A克服摩擦力年做的總功W。參考答案：解：（1）對(duì)A、B兩物體組成的系統(tǒng)由于mg＞μMg，所以B剛