2021年湖北省荊州市石首高基廟喻家碑中學(xué)高三物理模擬試題含解析

2021年湖北省荊州市石首高基廟喻家碑中學(xué)高三物理模擬試題含解析一、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.關(guān)于分力和合力的關(guān)系，下列說法中正確的是（

）A．分力和合力可以不同時作用在物體上B．合力的作用效果與分力的作用效果一定相同C．兩個分力的合力一定大于任一分力D．合力一定小于其中一個分力參考答案：B略2.（單選）下列說法中正確的是（）A．奧斯特最早發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場B．伽利略根據(jù)實驗證實了力是使物體運動的原因C．開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律D．牛頓第一次通過實驗測出了萬有引力常量參考答案：解：A、1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特第一次發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場，故A正確．B、伽利略根據(jù)實驗證實了力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因．故B錯誤．C、開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動三大定律，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律．故C錯誤．D、卡文迪許第一次通過實驗測出了萬有引力常量．故D錯誤．故選A3.（單選）汽車在水平公路上以額定功率做直線運動，速度為3m/s時的加速度為6m/s時的3倍，若汽車受到的阻力不變，由此可求得（）A．.汽車的最大速度B．汽車受到的阻力C．汽車的額定功率D．速度從3m/s增大到6m/s所用的時間參考答案：解：設(shè)額定功率為P，則速度為3m/s時的牽引力，速度為6m/s時，牽引力為．根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)1﹣f=3（F2﹣f），解得f=．因為牽引力與阻力相等時，速度最大，則F=f=，知最大速度為12m/s．因為功率未知，無法求出阻力，該運動為變加速運動，無法求出運動的時間．故A正確，B、C、D錯誤．故選：A．4.如圖所示，某小球所受的合外力與時間的關(guān)系，各段的合外力大小相同，作用時間相同，設(shè)小球從靜止開始運動，由此可判定A．小球向前運動，再返回停止B．小球向前運動再返回不會停止C．小球向前運動一段時間后停止D．小球始終向前運動參考答案：D5.某實驗小組的同學(xué)在電梯的天花板上豎直懸掛一只彈簧測力計，并在彈簧測力計的鉤上懸掛一個重為10N的鉤碼．彈簧測力計彈力隨時間變化的規(guī)律可通過一傳感器直接得出，如圖所示．則下列分析錯誤的是A．從t1時刻到t2時刻，鉤碼處于失重狀態(tài)B．從t3時刻到t4時刻，鉤碼處于失重狀態(tài)C．開始電梯可能停在10樓，先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后停在1樓D．開始電梯可能停在1樓，先加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最后停在10樓參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運動時跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B球以的速率向右運動，則B的質(zhì)量mB=_______；碰撞過程中，B對A做功為

。參考答案：4.5m

-3mv02/8

動量守恒：；動能定理：。7.氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級躍遷到第3能級時，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：8.如圖12所示，質(zhì)量為ｍ的物體放在傾角為θ的斜面上，在水平恒定的推力F的作用下，物體沿斜面勻速向上運動，則物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為。參考答案：9.為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實驗．其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間△t1、△t2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，兩個光電門間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m．回答下列問題：

（1）實驗開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的

螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，其方法是：在不掛砝

碼的情況下，將滑行器自由放在導(dǎo)軌上，如果

滑行器能在任意位置靜止不動，或輕輕推滑

行器后，能使滑行器________運動，說明氣墊導(dǎo)軌是水平的．

（2）若取M=0．4kg，改變m的值，進(jìn)行多次實驗，以下m的取值最不合適的一個是

_______．

A．m1=5g

B．m2=15g

C．m3=40g

D．m4=400g

（3）在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加速度，其中求得的加速度的表達(dá)式為a=____（用△t1、△t2、D、x表示）．參考答案：（1）勻速（2）D（3）（1）當(dāng)滑行器獲得一個初速度時，若能保持勻速直線運動，則說明氣墊導(dǎo)軌是水平的，符合實驗要求。（2）牽引砝碼的重力要遠(yuǎn)小于擋光片的重力，可使擋光片受到的合力近似等于牽引砝碼的重力來測量．最不合適的應(yīng)該是D.(3)光電門測量瞬時速度是實驗中常用的方法．由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度,又，所以。10.如圖，一棵樹上與A等高處有兩個質(zhì)量均為0.2kg的蘋果，其中一個落入B處的籃子里，若以溝底D處為零勢能參考面，則此時該蘋果的重力勢能為8.8J；另一個落到溝底的D處，若以C處為零勢能參考面，則此時該蘋果的重力勢能為﹣6J．參考答案：考點：動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化；重力勢能．分析：已知零勢能面，則由EP=mgh可求得重力勢能．解答：解：以D點為零勢能面，則B點的重力勢能為：EP=mgh=0.2×10×（3+1.4）=8.8J；C處為零勢能參考面，D點重力勢能為：Ep=mgh=0.2×10×（﹣3）=﹣6J故答案為：8.8，﹣6J點評：本題主要考查了重力勢能的表達(dá)式的直接應(yīng)用，注意零勢能面的選取，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．11.汽車發(fā)動機(jī)的功率為50kW，若汽車總質(zhì)量為5×103kg，在水平路面上行駛時，所受阻力大小恒為5×103N，則汽車所能達(dá)到的最大速度為________m/s，若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運動，這一過程能維持的時間為________s。參考答案：10

40/312.如圖所示為a、b兩部分氣體的等壓過程圖象，由圖可知．當(dāng)t=0℃時，氣體a的體積為0.3m3；當(dāng)t=273℃時，氣體a的體積比氣體b的體積大0.4m3．參考答案：考點：理想氣體的狀態(tài)方程．分析：由圖示圖象求出氣體在0℃時的體積，然后應(yīng)用蓋呂薩克定律出氣體在273℃時氣體的體積，然后求出氣體的體積之差．解答：解：由圖示圖象可知，t=0℃，即：T=t+273=273K時，氣體a的體積為：0.3m3，氣體b的體積為0.1m3，作出氣體的V﹣T圖象如圖所示：從圖示圖象可知，氣體發(fā)生等壓變化，由蓋呂薩克定律：=C可知，當(dāng)t=273℃時，即T=546K時，氣體的體積變?yōu)?℃時體積的兩倍，即a的體積為0.6m3，b的體積為0.2m3，氣體a的體積比氣體b的體積大0.6﹣0.2=0.4m3；故答案為：0.3；0.4．點評：本題考查了求氣體的體積與氣體的體積之差，分析圖示圖象，知道氣體狀態(tài)變化的性質(zhì)，由圖示圖象求出氣體的體積，應(yīng)用蓋呂薩克定律即可正確解題．13.某實驗小組的同學(xué)在進(jìn)行“研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中準(zhǔn)備的實驗器材有木塊、木板、毛巾和砝碼，在實驗中設(shè)計的實驗表格和實驗數(shù)據(jù)記錄如下表所示。實驗序數(shù)接觸面的材料正壓力（N）滑動摩擦力（N）1木塊與木板20.42木塊與木板40.83木塊與木板61.24木塊與木板81.65木塊與毛巾82.5（1）根據(jù)上面設(shè)計的表格可以知道該實驗用的實驗方法為________________.（2）分析比較實驗序數(shù)為1、2、3、4的實驗數(shù)據(jù)，可得出的實驗結(jié)論為_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比較實驗序數(shù)為_________的兩組實驗數(shù)據(jù)，可得出的實驗結(jié)論是：壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大.參考答案：（1）控制變量法（2）接觸面相同時，滑動摩擦力大小與正壓力大小成正比（3）4、5解析：根據(jù)上面設(shè)計的表格可以知道實驗序數(shù)為1、2、3是保持接觸面材料相同，研究滑動摩擦力大小與正壓力大小關(guān)系；實驗序數(shù)為4、5是保持壓力相同，研究滑動摩擦力與接觸面材料之間的關(guān)系。該實驗用的實驗方法為控制變量法；分析比較實驗序數(shù)為1、2、3、4的實驗數(shù)據(jù)，可得出的實驗結(jié)論為接觸面相同時，滑動摩擦力大小與正壓力大小成正比。分析比較實驗序數(shù)為4、5的兩組實驗數(shù)據(jù)，可得出的實驗結(jié)論是：壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，為驗證動能定理的實驗裝置，較長的小車的前端固定有力傳感器，能測出小車所受的拉力，小車上固定兩個完全相同的遮光條A、B，小車、傳感器及遮光條的總質(zhì)量為M，小車放在安裝有定滑輪和光電門的光滑軌道D上，光電門可記錄遮光條A、B通過它時的擋光時間。用不可伸長的細(xì)線將小車與質(zhì)量為m的重物相連，軌道放在水平桌面上，細(xì)線與軌道平行(滑輪質(zhì)量、摩擦不計)。(1)用螺旋測微器測遮光條的寬度，如圖乙所示，則遮光條的寬度d=____mm。(2)實驗過程中______滿足M遠(yuǎn)大于m(填“需要”或“不需要”)。(3)實驗主要步驟如下:①測量小車、傳感器及遮光條的總質(zhì)量M，測量兩遮光條的距離L，按圖甲正確連接器材。②由靜止釋放小車，小車在細(xì)線拉動下運動，記錄傳感器的示數(shù)F及遮光條A、B

經(jīng)過光電門的擋光時間tA和tB，則驗證動能定理的表達(dá)式為__________(用字母M、F、L、d、tA、tB表示)。參考答案：（1）0．400（2）不需要（3）試題分析：（1）螺旋測微器的讀數(shù)為（2）因為可以通過傳感器讀出力的大小，不需要滿足M遠(yuǎn)大于m（3）遮光條A、B通過光電門的速度分別為，則動能的變化量為，拉力做功為，則驗證的動能定理表達(dá)式為考點：考查了驗證動能定理的實驗【名師點睛】以驗證動能定理為實驗命題背景考查學(xué)生的實驗?zāi)芰?，知道光電門測速的原理，即極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度，掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法，難度不大15.在驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中，一同學(xué)進(jìn)行如下操作：A．將打點計時器水平固定在鐵架臺上B．將長約0.5m的紙帶用小夾子固定在重物上后穿過打點計時器，用手提著紙帶，使重物靜止在靠近打點計時器的地方C．先松開紙帶，再接通電源，讓重物自由下落，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點D．換幾條紙帶，重復(fù)上面實驗E．在打出的紙帶中挑選第一、第二個點間距接近2mm，且點跡清楚的紙帶進(jìn)行測量，先記下0點（第一個點）的位置，再從后面較清晰的任意點開始依次再取四個計數(shù)點A、B、C、D，求出相應(yīng)位置對應(yīng)的速度及其下落的高度F．將測量數(shù)據(jù)及計算結(jié)果填入自己設(shè)計的表格中G．根據(jù)以上測得數(shù)據(jù)，計算相應(yīng)的動能和重力勢能，驗證機(jī)械能守恒定律（1）以上操作中錯誤的是AC．（2）選出一條紙帶如圖所示，其中0點為起點，A、B、C為三個計數(shù)點，打點計時器通有周期為0.02s的交流電，用最小刻度為毫米的刻度尺，測得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm．這三個數(shù)字中不符合有效數(shù)字要求的是OC．在計數(shù)點A和B之間，B和C之間還各有一個點未畫出，重物的質(zhì)量為m=1.5kg，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，求當(dāng)振針打到B點時重物的重力勢能比開始下落時減少了2.65J；這時它的動能是2.56J．（g取l0m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：考點：驗證機(jī)械能守恒定律．版權(quán)所有專題：實驗題；機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：（1）對于實驗，我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚；（2）紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度．從而求出動能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．解答：解：（1）A、應(yīng)該將打點計時器豎直固定在鐵架臺上，故A錯誤；C、實驗時，應(yīng)先接通打點計時器電源后釋放重物，由于重物運動較快，可能會使打出來的點很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，故C錯誤．故答案為：AC．（2）選用最小刻度為mm的刻度尺，應(yīng)該估讀到毫米的下一位，故OC讀數(shù)不符合有效數(shù)字要求，應(yīng)該讀為25.90cm，重力勢能的減小量等于重力做功，因此有：△EP=mgh=2.65J勻變速直線運動中，時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，因此有：vB==≈1.85m/s，動能：△EK=mvB2=×1.5×1.852=2.56J；故答案為：（1）AC；（2）OC；2.65；2.56．點評：要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒，重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化給了動能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑絕緣水平面AB與傾角θ=37°，長L=5m的絕緣斜面BC在B處圓滑相連，在斜面的C處有一與斜面垂直的彈性絕緣擋板，質(zhì)量m=0.5kg、所帶電荷量q=5×10-5C的絕緣帶電小滑塊（可看做質(zhì)點）置于斜面的中點