重庆清华中学2021年高三物理模拟试题含解析

重庆清华中学2021年高三物理模拟试题含解析一、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.如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球.在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点.在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是(A)逐渐增大(B)逐渐减小(C)先增大,后减小(D)先减小,后增大参考答案：A2.如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦，在此过程中A.N1始终减小，N2始终增大B.N1始终减小，N2始终减小C.N1先增大后减小，N2始终减小D.N1先增大后减小，N2先减小后增大参考答案：B3.某电路如图所示，已知电池内阻r=1Ω，外电路电阻R=5Ω，理想电压表的示数U=3.0V，则电池组的电动势E等于A．3.0V

B．3.6V

C．4.0V

D．4.2V参考答案：B4.水平地面上有一质量为的木块，放在与墙的距离为的位置。现用大小为的水平推力推木块，使木块由静止开始运动，经过的时间到达墙边。（1）求木块与水平地面间的动摩擦因数；（2）若仍用大小为的水平力推，为使木块能到达墙边，推力作用的最短时间为多少？（3）若仍用大小为的力作用，使木块用最短时间到达墙边，则所用时间又为多少？参考答案：【知识点】牛顿第二定律．C2【答案解析】(1)0.75(2)(3)解析：（1）木块匀加速运动，有

根据牛顿第二定律，有

所以木块与地面间的动摩擦因数为

（2）撤力时木块的速度为

撤力后木块的加速度为

运动的整个过程有

推力作用的最短时间为

（3）假设力与水平面成角时加速度最大，根据牛顿第二定律有

带入数据整理得

加速度最大值为所以由

解得

【思路点拨】（1）利用运动学公式求的加速度，再利用牛顿第二定律求的摩擦因数；（2）利用牛顿第二定律求的撤去外力后的加速度，再利用运动学公式即可求得外力作用时间；（3）求出在外力作用下的最大加速度，利用运动学公式及可求得时间本题主要考查了牛顿第二定律与运动学公式的计算．抓住加速度使它们中间桥梁5.关于圆周运动不正确的是

（

）

A.匀速圆周运动的物体，受到的合力一定指向圆心

B.圆周运动的物体，加速度可以不指向圆心

C.圆周运动的物体，加速度一定指向圆心

D.圆周运动的物体，如果合外力不指向圆心，一定是非匀速圆周运动参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在接近收费口的道路上安装了若干条突起于路面且与行驶方向垂直的减速带，减速带间距为10m，当车辆经过减速带时会产生振动。若某汽车的固有频率为1.25Hz，则当该车以

m/s的速度行驶在此减速区时颠簸得最厉害，我们把这种现象称为

。参考答案：答案：12.5，共振解析：汽车每经过一个减速带时，减速带都给汽车一个向上的力，这个力使汽车上下颠簸，当这个力的频率等于汽车的固有频率时，汽车发生共振，振动最厉害。所以有，。7.在“探究加速度与物体受力的关系”活动中，某小组设计了如图所示的实验。图中上下两层水平轨道表面光滑，两完全相同的小车前端系上细线，细线跨过滑轮并分别挂上装有不同质量砝码的盘，两小车尾部细线水平连到控制装置上，实验时通过控制细线使两小车同时开始运动，然后同时停止。实验中：（1）应使砝码和盘的总质量远小于小车的质量，这时可认为小车受到的合力的大小等于

。（2）若测得小车1、2的位移分别为x1和x2，则小车1、2的加速度之比

。（3）要达到实验目的，还需测量的物理量是

。参考答案：(1)砝码和盘的总重

(2分)(2)x1/x2

(2分)

(3)两组砝码和盘的总重量（质量）（或盘的质量、两砝码和盘的总重量的比值）8.某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50Hz．（1）实验的部分步骤如下：①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码；②将小车停在打点计时器附近，先

，再

，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，

；③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。（2）如图是钩码质量为0.03kg，砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到0的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置．（3）在上述的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，

做正功，

做负功．（4）实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中Δv2=v2-v20）,根据图线可获得的结论是

．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦和

．表1纸带的测量结果测量点S/cmv/(m·s-1)00.000.35A1.510.40B3.200.45C

D7.150.54E9.410.60参考答案：（1）接通电源，放开小车，关闭电源

（2）5.08±0.01

,

0.49（3）钩码的重力，摩擦力（4）△V2与S成正比，小车的质量。9.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧外力的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x，作出F﹣x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为200N/m，图线不过坐标原点的原因是由于弹簧本身有重力．参考答案：解：当拉力为8N时，弹簧的形变量为x=5cm=0.05m当拉力为0N时，弹簧的形变量为x=1cm=0.01m由胡克定律F=kx得：图线的斜率即为弹簧的劲度系数．k==200N/m图线不过坐标原点的原因是由于弹簧本身有重力，使得弹簧没有外力的情况下已经伸长了一段距离．故答案为：200，弹簧本身有重力．10.一个人由高H=20m的高台上将质量为m=0.5kg的小球以v0=16m/s的初速度竖直向上抛出，则人对小球所做的功为________J；小球落地时速度大小为24m/s，整个过程中小球克服空气阻力做功为________J。（g=10m/s2）参考答案：答案：64J；20J。

11.研究发现两个氘核可聚变成，已知氘核的质量为2．0136u，中子的质量为1．0087u，He核质量为3．0150u．若质量亏损1u对应的核能为93l.5MeV，则两个氘核聚变成核的核反应方程为_________________________；上述反应中释放的核能为______________________________．参考答案：由核反应方程质量数和电荷数守恒可得两个氘核聚变成核的核反应方程；由MeV可求出释放的核能。12.一小组用图示装置测定滑块与斜面间的动摩擦因数。斜面下端固定一光电门，上端由静止释放一带有遮光条的滑块，滑块沿斜面加速通过光电门．

(1)要测量木板与斜面间的动摩擦因数，除了已知当地重力加速度g及遮光条宽度d、遮光时间t，还应测量的物理量是下列选项中的____________；

A.滑块的长度L

B．斜面的倾角口C．滑块的质量m

D．释放滑块时遮光条到光电门间的距离x

(2)用上述物理量表示滑块与斜面间动摩擦因数___________；参考答案：13.如图，宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m，离地高H=2m的质点与障碍物相距x。在障碍物以vo=4m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落.为使质点能穿过该孔，L的最大值为

m;若L=0.6m,x的取值范围是

m。(取g=10m/s2)参考答案：0.8；0.8m≤x≤1m以障碍物为参考系，相当于质点以vo的初速度，向右平抛，当L最大时从抛出点经过孔的左上边界飞到孔的右下边界时,L最大，，;

从孔的左上边界飞入临界的x有最小值为0.8ｍ从孔的右下边界飞出时,x有最大值：【考点】平抛运动的规律

运动的合成和分解三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（9分）硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用图1所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系。图中R0为已知定值电阻，电压表视为理想电压表。①

请根据图1，用笔画线代替导线将题图2中的实验器材连接成实验电路。②若电压表的读数为，则I＝

mA；③实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a。见下图，由此可知电池内阻

（填“是”或“不是”）常数，短路电流为

mA，电动势为

V。④实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得U-I曲线b，见题22图4.当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验一中的路端电压为1.5V。则实验二中外电路消耗的电功率为

mW（计算结果保留两位有效数字）。参考答案：①见答案图；②；③不是，0.295(0.293-0.297)，2.67(2.64-2.70)；④0.065(0.060-0.070)解析：①见图；②根据欧姆定律可知I＝；③路端电压U＝E－Ir，若r为常数、则U-I图为一条不过原点的直线，由曲线a可知电池内阻不是常数；当U＝0时的电流为短路电流、约为295μA＝0.295mA；当电流I＝0时路端电压等于电源电动势E、约为2.67V；④实验一中的路端电压为U1＝1.5V时电路中电流为I1＝0.21mA，连接a中点（0.21mA、1.5V）和坐标原点，此直线为此时对应滑动变阻器阻值的外电路电阻（定值电阻）的U-I图，和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流，如图,电流和电压分别为I＝97μA、U＝0.7V,则外电路消耗功率为P＝UI＝0.068mW。15.在“探究求合力的方法”实验中，某同学用两把弹簧秤将橡皮筋的端点拉到点O，作出这两个拉力F1、F2的图示（图甲），然后用一把弹簧秤将橡皮筋的端点仍然拉到O，弹簧秤示数F如图乙所示．（1）弹簧秤的示数F=

N；（2）请帮他在图甲中画出力F的图示（图中a为记录F方向时所记录的一点）；（3）该同学用虚线把F的箭头末端分别与F1、F2的箭头末端连起来．他观察图形后受到了启发．你认为他紧接着应进行的两个实验步骤是

．（A）整理实验器材（B）提出求合力方法的猜想（C）改变F1、F2的大小和方向，重复上述实验（D）与同学交流讨论实验结果，得出结论．参考答案：解：（1）弹簧秤的最小刻度为0.2N，可知弹簧秤的示数F=2.8N．（2）根据图示法作出F的图示，如图所示．（3）用虚线把F的箭头末端分别与F1、F2的箭头末端连起来．观察图形后受到了启发．提出求合力方法的猜想，然后改变F1、F2的大小和方向，重复上述实验，故BC正确．故选：BC．故答案为：（1）2.8，（2）如图所示，（3）BC．【考点】验证力的平行四边形定则．【分析】（1）根据弹簧秤的最小刻度，读出弹簧秤的示数．（2）根据图示法画出力F的图示．（3）根据实验的原理以及操作中的注意事项得出正确的实验步骤．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在光滑水平面上静止放置一长木板B，B的质量为M=2kg，B右端离竖直墙5m，现有一小物体A，其质量为m=1kg，以v0=6m/s的速度从B的左端水平滑上B，如图所示，A与B间的动摩擦因数，在运动过程中只是B与墙壁碰撞，碰撞时间极短，且碰撞时无能量损失，取g=10m/s2，求：要使A最终不脱离B，木板B的最短长度是多少？ks5u参考答案：

若达到共同速度(M+m)V共=mVo

∴V共=(m/s)

∵2aBS>V

∴碰前已达共同速度

在碰后返回的过程中(M+m)V

∵碰中无能量损失ks5u

∴ZW=△Ek

17.一个质量为m，带电量为q的带电粒子（粒子的重力不计）以垂直于电场的初速度射入竖直方向的匀强电场中。匀强电场的宽度为d，粒子从电场中射出的速度为v，与