2021年浙江省湖州市荆湾中学高三物理模拟试卷含解析

2021年浙江省湖州市荆湾中学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.（单选）质量分别为m、2m、3m的物块A、B、C叠放在光滑的水平地面上，现对B施加一水平力F，已知AB间、BC间最大静摩擦力均为f0，为保证它们能够一起运动，F最大值为

A．f0

B．2f0

C．3f0

D．6f0参考答案：B2.（多选）如图所示，用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面以某一速度匀速从A运动到B的过程中，下列说法正确的是(

)A．以较大速度运动时比以较小速度运动时F做的功多B．以较大速度运动时与以较小速度运动时F做的功一样多C．以较大速度运动时比以较小速度运动时F的功率大D．以较大速度运动时与以较小速度运动时F的功率一样大参考答案：【知识点】功的计算．E1【答案解析】BC

解析：A、用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面从A移到B的过程中，拉力方向的位移为L，故拉力的功为：W=FL，与速度大小无关，A错误B正确；

C、功率是P=FV，所以以较大速度运动时比以较小速度运动时F的功率大，C正确D错误

故选：BC【思路点拨】如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，力学里就说这个力做了功．某个力的功等于这个力与力方向上的位移的乘积，与物体的运动状态和是否受到其他力无关．

3.一个质量为1kg的物体被人用手由静止开始向上提升了1m，这时物体的速度为2m/s，则下列结论中错误的是（

）A．手对物体做功12J

B．合力对物体做功12JC．合力对物体做功2J

D．物体克服重力做功10J参考答案：B略4.（2015?昌平区二模）如图（甲）所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=10：1，R1=R2=20Ω，C为电容器．已知加在原线圈两端的正弦式交变电流的电压随时间变化的规律如图（乙）所示，则（）A．交流电的频率为100HzB．副线圈中交流电压表的示数为20VC．电阻R1消耗的电功率为20WD．通过R2的电流始终为零参考答案：C变压器的构造和原理；电功、电功率．解：A、根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02s、频率为50赫兹，故A错误；B、由图乙可知原线圈最大电压为Um=200V，有效值为200V，再根据原副线圈的电压之比等于匝数之比可知副线圈电压的为20V，电表读数为有效值，故为20V，故B错误；C、根据正弦交流电的峰值和有效值关系并联电路特点可知电阻R1的电功率P==W=20W，故C正确；D、因为电容器有通交流、阻直流的作用，则有电流通过R2和电容器，即电流不为零，故D错误；故选：C5.（多选）一物体放在升降机底板上，随同升降机由静止开始竖直向下运动，运动过程中物体的机械能与物体位移关系的图象如图所示，其中O－S1过程的图线为曲线，S1－S2过程的图线为直线。根据该图象，下列判断正确的是（

）A．O－S1过程中物体所受合力一定是变力B．S1－S2过程中物体可能在做匀速直线运动C．S1－S2过程中物体可能在做变加速直线运动D．O－S2过程中物体的动能可能在不断增大参考答案：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学用如图所示的装置验证动能定理．为提高实验精度，该同学多次改变小滑块下落高度胃的值．测出对应的平撼水平位移x，并算出x2如下表，进而画出x2一H图线如图所示：

①原理分析：若滑块在下滑过程中所受阻力很小．则只要测量量满足

，便可验证动能定理．

②实验结果分析：实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是

。参考答案：①x2与H成正比

②滑块需要克服阻力做功7.一条细线下面挂一小球，让小角度自由摆动，它的振动图像如图所示。根据数据估算出它的摆长为________m，摆动的最大偏角正弦值约为________。参考答案：(1)T＝2s答案：(1)10.048.某种紫外线波长为300nm，该紫外线光子的能量为6.63×10﹣19J．金属镁的逸出功为5.9×10﹣19J，则让该紫外线照射金属镁时逸出光电子的最大初动能为7.3×10﹣20J（普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，真空中的光速c=3×108m/s）参考答案：：解：光子的能量E=J根据光电效应方程Ekm=E﹣W0

代入数据得，Ekm=6.63×10﹣19J﹣5.9×10﹣19J=7.3×10﹣20J故答案为：6.63×10﹣19，7.3×10﹣209.某同学做了如图所示的探究性实验，U形管左口管套有一小气球，管内装有水银，当在右管内再注入一些水银时，气球将鼓得更大。假设封闭气体与外界绝热，则在注入水银时，封闭气体的体积________，压强________，温度________，内能_______。（填“增大”、“减小”、“升高”、“降低”或“不变”）参考答案：减小增大升高增大注入水银，封闭气体的压强变大，水银对气体做功，气体体积减小，由于封闭气体与外界绝热，所以气体内能增大，温度升高。10.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（R视为质点），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v0=3cm/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．（1）同学们测出某时刻R的坐标为（4，6），此时R的速度大小为5cm/s，R的加速度大小为2cm/s2．（2）（单选）R在上升过程中运动轨迹的示意图是如图的D参考答案：考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：小圆柱体红蜡快同时参与两个运动：y轴方向的匀速直线运动，x轴方向的初速为零的匀加速直线运动．知道了位置坐标，由y方向可求运动时间，接着由x方向求加速度、求vx，再由速度合成求此时的速度大小．由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断运动轨迹．解答：解：（1）小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速运动，有：y=v0t，则有：t==s=2s，在x轴水平方向做初速为0的匀加速直线运动，有：x=at2，解得：a===2cm/s2，则R的速度大小：v===5cm/s；（2）因合外力沿x轴，由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断轨迹示意图是D．故答案为：（1）5，2；（2）D．点评：分析好小圆柱体的两个分运动，由运动的合成与分解求其合速度；讨论两个分运动的合运动的性质，要看两个分运动的合加速度与两个分运动的合速度是否在一条直线上，如果在一条直线上，则合运动是直线运动，否则为曲线运动，由合外力的方向判断曲线弯曲的方向．11.（6分）如图所示，n个相同的木块（可视为质点），每块的质量都是m，从右向左沿同一直线排列在水平桌面上，相邻木块间的距离均为l，第n个木块到桌边的距离也是l，木块与桌面间的动摩擦因数为μ．开始时，第1个木块以初速度v0向左滑行，其余所有木块都静止，在每次碰撞后，发生碰撞的木块都粘在一起运动。最后第n个木块刚好滑到桌边而没有掉下．则在整个过程中因碰撞而损失的总动能

参考答案：

12.（4分）随着能量消耗的迅速增加，如何有效的提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度，从提高能量利用的角度来看，这种设计的优点是

。参考答案：

上坡时，部分动能转化为重力势能；下坡时部分重力势能转化为动能。13.位于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，已知t＝0时，波刚好传播到x＝40m处，如图所示，在x＝400m处有一接收器(图中未画出)，由此可以得到波源开始振动时方向沿y轴

方向（填正或负），若波源向x轴负方向运动，则接收器接收到的波的频率

波源的频率（填大于或小于）。参考答案：负方向

小于三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度。读出图中的示数。该金属圆片的直径的测量值为cm。厚度的测量值为mm。

参考答案：（1）1.240;1.682（每空2分）15.在“测定金属丝的电阻率”的实验中，如提供的电源是两节干电池，被测金属丝的直径小于1mm，长度约为80cm，阻值约为几欧，使用的电压表有3V(内阻约为3kΩ)和15V(内阻约为15kΩ)两个量程，电流表有0.6A(内阻约为0.1Ω)和3A(内阻约为0.02Ω)两个量程，供限流用的滑动变阻器有：A.0～10Ω；B.0～100Ω；C.0～1500Ω三种，可供选择的实验电路有如图所示的甲、乙两种，用多用电表（选择开关已调至欧姆档“×1”）粗测电阻如丙图（指针b位置）所示，则：（1）待测电阻示数约是__________Ω.(2)为减小电阻的测量误差,应选用__图所示的电路．(3)为了便于调节，应选用编号为___的滑动变阻器．(4)电压表的量程应选用___V.(5)电流表的量程应选用___A.参考答案：(1)3.1~3.3Ω

(2)乙

(3)

A

(4)3

(5)0.6四、计算题：本题共3小题，共计47分16.我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月飞行．为了获得月球表面全貌的信息，让卫星轨道平面缓慢变化．卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球．设地球和月球的质量分别为M和m，地球和月球的半径分别为R和R1，月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为r和r1，月球绕地球转动的周期为T．假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平面与地月连心线共面，求在该周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间(用M、m、R、R1、r、r1和T表示，忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影响)。参考答案：17.某电视娱乐节目装置可简化为如图所示模型．倾角θ=37°的斜面底端与水平传送带平滑接触，传送带BC长L=6m，始终以=6m/s的速度顺时针运动．将一个质量m=1kg的物块由距斜面底端高度=5.4m的A点静止滑下，物块通过B点时速度的大小不变．物块与斜面、物块与传送带间动摩擦因数分别为μ1=0.5、μ2=0.2，传送带上表面距地面的高度H=5m，g取10，sin37°=0.6，cos37°=0.8（1）求物块由A点运动到C点的时间；（2）若把物块从距斜面底端高度=2.4m处静止释放，求物块落地点到C点的水平距离；（3）求物块距斜面底端高度满足什么条件时，将物块静止释放均落到地面上的同一点D．参考答案：考点：动能定理；牛顿第二定律．.专题：动能定理的应用专题．分析：（1）根据牛顿第二定律求出物块在斜面上的加速度，结合位移时间公式求出物块从A点运动到B点的时间，物块滑上传送带时，由于速度与传送带速度相等，将做匀速直线运动，结合位移和速度求出匀速运动的时间，从而得出物块由A点运动到C点的时间．（2）根据动能定理求出物块滑动斜面底端的速度，物块滑上传送带先加速，当速度达到传送带速度后做匀速运动，结合平抛运动的规律求出水平位移的大小．（3）物块每次均抛到同一点D，由平抛知识知：物块到达C点时速度必须有vC=v0，抓住两个临界状态，即滑上传送带一直做匀加速直线运动和滑上传送带一直做匀减速运动，结合动力学知识求出两种临界情况下的高度，从而得出高度的范围．解答：解：（1）A到B过程：根据牛顿第二定律mgsinθ﹣μ1mgcosθ=ma1，代入数据解得，t1=3s．所以滑到B点的速度：vB=a1t1=2×3m/s=6m/s，物块在传送带上匀速运动到C，所以物块由A到B的时间：t=t1+t2=3s+1s=4s

（2）斜面上由根据动能定理．解得v=4m/s＜6m/s，设物块在传送带先做匀加速运动达v0，运动位移为x，则：，，x=5m＜6m所以物体先做匀加速直线运动后和皮带一起匀速运动，离开C点做平抛运动s=v0t0，H=

解得s=6m．（3）因物块每次均抛到同一点D，由平抛知识知：物块到达C点时速度必须有vC=v0①当离传送带高度为h3时物块进入传送带后一直匀加速运动，则：，解得h3=1.8m

②当离传送带高度为h4时物块进入传送带后一直匀减速运动，h4=9.0m

所以当离传送带高度在1.8m～9.0m的范围内均能满足要求即1.8m≤h≤9.0m

答：（1）物块由A点运动到C点的时间为4s；92）物块落地点到C点的水平距离为6m；（3）当1.8m≤h≤9.0m，将物块静止释放均落到地面上的同一点D．点评：本题综合考查了动能定理、牛顿第二定律和运动学公式的运用，关键理清物体的运动规律，选择合适的定律或定理进行求解．18.近年来，随着对火星的