山东省德州市乐陵张桥中学2021年高三物理模拟试卷含解析

山东省德州市乐陵张桥中学2021年高三物理模拟试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图是某跳水运动员最后踏板的过程：设运动员从高处落到处于自然状态的跳板（A位置）上，随跳板一同向下运动到最低点（B位置）．对于运动员从A位置运动到B位置的过程中，下列说法正确的是（）A．运动员到达最低点时处于失重状态B．运动员到达最低点时处于超重状态C．在这个过程中，运动员的速度一直在增大D．在这个过程中，运动员的加速度一直在增大参考答案：B【考点】超重和失重；速度．【分析】根据运动员的受力变化，可知运动员加速度的变化；根据加速度可知物体速度的变化，即可得出动能的变化；当物体加速度向上时，物体即处于超重状态，而加速度向下时，物体处于失重状态；【解答】解：A、运动员接触跳板向下运动的过程中，先做向下加速运动后做减速运动，加速度方向先向下后向上，先处于失重状态后处于超重状态．故A错误，B正确C、先做向下加速运动后做减速运动，动能先增大后减小．即运动员的速度先增大后减小，故C错误D、运动员接触跳板的开始阶段，跳板的弹力小于其重力，后弹力大于其重力，随着运动员向下运动，弹力增大，则根据牛顿第二定律知：其加速度先减小后增大．故D错误故选：B．2.（单选）如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球A、B，左边放一带正电的固定球P时，两悬线都保持竖直方向．下面说法正确的是（

）A．A球带正电，B球带负电，并且A球带电荷量较P球带电荷量大B．A球带正电，B球带负电，并且A球带电荷量较P球带电荷量小C．A球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较P球带电荷量小D．A球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较P球带电荷量大参考答案：C3.利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值，如图所示是用这种方法获得的弹性细绳中拉力F随时间t变化的图线．实验时，把小球举到悬点O处，然后放手让小球自由落下，由图线所提供的信息可以判断

A．绳子的自然长度为gt12

B．t2时刻小球的速度最大C．t1时刻小球处在最低点D．t1时刻到t2时刻小球的速度先增大后减小参考答案：

答案：AD4.半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B点射出。∠AOB＝120°，如图6所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为()图6A.

B.C.

D.

参考答案：D5.(单选题)S1、S2表示劲度系数分别为k1、k2的两根弹簧，k1>k2；a和b表示质量分别为ma和mb的两个小物块，ma>mb，将弹簧与物块按图示方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最短，悬挂方式是A．弹簧S1在上，物块a在上

B．弹簧S1在上，物块b在上C．弹簧S2在上，物块a在上

D．弹簧S2在上，物块b在上参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定）。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。请你分析纸带数据，回答下列问题：（a）该电动小车运动的最大速度为

m/s；（b）关闭小车电源后，小车的加速度大小为

m/s2；（c）该电动小车的额定功率为

W。参考答案：7.如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体，活塞上放置重2．5×102N的重物，平衡时活塞距气缸底高度h1=0．80m，此时被封闭气体的温度为27oC活塞与气缸壁间摩擦忽略不计。现对被封闭气体加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h2=0．88m处．已知活塞横截面积S=5．0×10-3m2，大气压强P0=1．0×105Pa。求：

①活塞距气缸底的高度h2时气体的温度；

②此过程中缸内气体对外界做的功

J，气体吸收的热量

增加的内能(填“大于”“等于”或“小于”)。参考答案：8.如图，高为0.3m的水平通道内，有一个与之等高的质量为M＝2.4kg表面光滑的立方体，长为L＝0.2m的轻杆下端用铰链连接于O点，O点固定在水平地面上竖直挡板的底部（挡板的宽度可忽略），轻杆的上端连着质量为m＝0.6kg的小球，小球靠在立方体左侧。为了轻杆与水平地面夹角α＝37°时立方体平衡，作用在立方体上的水平推力F1应为

N，若立方体在F2＝9N的水平推力作用下从上述位置由静止开始向左运动，至刚要与挡板相碰的过程中，立方体对小球做功为

J。参考答案：8,0.6729.质量为的小球在距地面高为处以某一初速度水平抛出，落地时速度方向与水平方向之间的夹角为。则小球落地时速度大小为

，小球落地时重力的功率为

。（不计空气阻力，重力加速度）

参考答案：①

5

(2分)

4010.某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v=8cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（3，8）,此时R的速度大小为

cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是

。（R视为质点）参考答案：10

cm/s，

D

11.参考答案：kQ/r2

--------1分

负

--------1分

9Q

12.氡核（）发生衰变后变为钋（），其衰变方程为

▲

，若氡（）经过一系列衰变后的最终产物为铅（），则共经过

▲

次衰变，

▲

次衰变．参考答案：(2分)

4

(1分)；4

13.场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B，它们的质量分别为m１、m２，电量分别为、．A、B两球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和Ｂ组成的系统动量守恒应满足的关系式为．参考答案：由题意，小球A和B组成的系统动量守恒，必定满足动量守恒的条件：系统的所受合外力为零；两球受到重力与电场力，则知电场力与重力平衡，则得：。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（18分）（1）（6分）某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为

cm和

mm（2）(12分)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计改装的电流表，为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，R0是标称值为4.0Ω的定值电阻。①已知灵敏电流计的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200mA，应并联一只

Ω（保留一位小数）的定值电阻R1；②根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；③某次试验的数据如下表所示：测量次数12345678电压表读数U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46改装表读数I/mA20406080100120140160该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度的方法（逐差法），计算出电池组的内阻r=

Ω(保留两位小数)；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是

。④该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是

。（填选项前的字母）A.电压表内阻的影响

B.滑动变阻器的最大阻值偏小C.R1的实际阻值比计算值偏小

D.R0的实际阻值比标称值偏大参考答案：（1）60.10

4.20（2）①1.0

②参见下图③1.66

充分利用已测得的数据

④CD15.在“测定蓄电池的电动势和内电阻”的实验中，备有如下器材A．蓄电池B．电流表（0～0．6A，内阻约为0．1Ω）C．灵敏电流计G（满偏电流Ig＝200，内阻＝150Ω）D．滑动变阻器R1（0～20Ω，2.0A）E．电阻箱R2F．定值定阻R0＝2ΩC．开关、导线若干（1）由于没有电压表，可把灵敏电流计G与电阻箱R2串联改装成量程为6V的电压表，如图甲中电阻箱R2的阻值应为_____Ω.（2）按图甲所示电路图，请在乙图上补充完成实物连线________（3）在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片移动至图甲中的______端（填a、中央、或b）（4）内图为该实验绘出的I1－I2图线（I1为灵敏电流计G的示数，I2为电流表A的示数由丙图可求得被测蓄电池的电动势E＝____V，内电阻r＝___Ω（结果保留三位有效数字）参考答案：

(1).（1）28500；

(2).（2）如图：

(3).（3）a；

(4).（4）5.25(范围5.25～5.28)；

(5).2.50(范围2.41～2.56)【分析】根据串联电路特点及欧姆定律求出串联电阻阻值；闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，根据电路图确定滑片的位置；由图象求出与纵轴的交点，然后由欧姆定律求出该电流所对应的电压，该电压是电源的电动势；图象斜率的绝对值等于电源的内阻；【详解】解：(1)串联电阻阻值(2)按图甲所示电路图，在乙图上补充完成实物连线如图(3)在闭合开关S前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，将滑动变阻器的滑片移动至a端；(4)由所示图丙可知，图象纵轴截距是I1=175μA，电源电动势：图象斜率的绝对值等于电源内阻和定值定阻R0之和，则电源内阻四、计算题：本题共3小题，共计47分16.为了测量某住宅大楼每层的平均高度（层高）及电梯运行情况，甲、乙两位同学在一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验：质量为m=50kg的甲同学站在体重计上，乙同学记录电梯从地面一楼到顶层全过程中，体重计示数随时间变化的情况，并作出了如图所示的图象，已知t=0时，电梯静止不动，从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层．g取10m/s2，求：

（1）电梯启动和制动的加速度大小；

（2）电梯上升的总高度及该大楼的层高．参考答案：17.一定质量的理想气体经历如图A→B→C→D→A所示循环过程，该过程每个状态视为平衡态．已知A态的温度为27℃．求：（1）B态的温度TB．（2）一次循环过程气体与外界的热交换Q为多少？是吸热还是放热？参考答案：【考点】：理想气体的状态方程．【专题】：理想气体状态方程专题．【分析】：（1）由图象可知AB两个状态的体积，且由A到B做等压变化，根据盖吕萨克定律列式求解；（2）从A态又回到A态的过程温度不变，所以内能不变，根据热力学定律列式求解．：解：①由图象得VA=3L

TA=t=273=27+273K=300KVB=4LA到B等压变化，由盖吕萨克定律得：，代入数据解得：TB=400K

即t=127℃②从A态又回到A态的过程温度不变，所以内能不变．A到B气体对外做功W1=pA△V=100JC到D外界对气体做功W2=pC△V=75J外界对气体做的总功W=W2﹣W1=﹣25J由热力学第一定律△U=W+Q解得：Q=25JQ为正，表示吸热答：（1）B态的温度TB为127℃．（2）一次循环过程气体与外界的热交换Q为25J，是吸热．【点评】：本题是理想气体状态方程和热力学第一定律的综合应用．运用热力学第一定律时，注意做功W和热量Q的符号，对外做功和放热为负的，对气体做功和吸热为正的18.

（15分）物体A的质量m1＝1kg，静止在光滑水平面上的木板B的质量为m2＝0.5kg、长L＝1m，某时刻A以v0＝4m/s的初速度滑上木板B的上表面，为使A不致于从B上滑落，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力F，若A与B之间的动摩擦因数μ＝0.2，试求拉力F大小应满足的条件。(忽略物体A的大小，取重力加速度g=10m/s2)

参考答案：解析：物体A滑上木板B以后，作匀减速运动，加速度为：

aA=μg…………①（1分）

木板B作加速运动，有：

F+μm1g=m2aB…………②（2分）

物体A不滑落的临界条件是