2021年湖南省娄底市蛇形中学高三物理模拟试卷含解析

2021年湖南省娄底市蛇形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.如图所示，一轻质弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4cm，再将重物向下拉1cm，然后放手，则在刚释放的瞬间重物的加速度是（g取10m/s2）（）A．2.5m/s2

B．7.5m/s2

C．10m/s2

D．12.5m/s2参考答案：A2.（2014秋?广饶县月考）如图所示“时空之旅”飞车表演时，演员驾着摩托车，在球形金属网内壁上下盘旋，令人惊叹不已．摩托车沿图示竖直轨道做圆周运动过程中（）A． 机械能一定守恒B． 其输出功率始终保持恒定C． 通过最高点时的最小速度与球形金属网直径有关D． 经过最低点的向心力仅由支持力提供参考答案：C解：A、摩托车在竖直轨道做圆周运动的过程中，摩擦力、发动机的动力都要做功，机械能不守恒；故A正确．B、摩托车在运动过程中，其受力情况和运动情况不断变化，其输出功率也发生变化，故B错误．C、通过最高点时，满足最小速度时的向心力仅由重力提供，即mg=m，所以通过最高点时的最小速度v=，故C正确．D、在最低点，向心力由重力和支持力的合力提供；故D错误．故选：C．3.（单选）下列与能量有关的说法正确的是A．卫星绕地球做圆周运动的半径越大，动能越大B．竖直平面内做圆周运动的物体的动能可能不变C．做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的增量相同D．在静电场中，电场线越密的地方正电荷的电势能一定越高参考答案：B4.下列说法正确的是 A．“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中滑动变阻器需要用限流式接法 B．“测定金属的电阻率”实验中由于待测金属丝的电阻较小，电流表一定用内接法 C．“测定电源的电动势和内电阻”实验中为了使电压表示数变化明显，宜选用旧的干电池做待测电源 D．“将电流表改装为电压表”实验的校准电路中滑动变阻器需要用分压式接法参考答案：CD5.如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量同种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是A．A、B两处电势、场强均相同

B．C、D两处电势、场强均不同C．在虚线CD上O点的场强最小

D．带负电的试探电荷在O处的电势能大于在C处的电势能参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.若测得某一物体质量m一定时，a与F的有关数据资料如表所示：a/m·s-21.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00(1)根据表中数据，画出a-F图象.（3分）(2)根据图象判定：当m一定时，a与F的关系为_______.（3分）(3)若甲、乙两同学在实验过程中，由于没有按照正确步骤进行实验，处理数据后得出如图所示的a-F图象.试分析甲、乙两同学可能存在的问题：甲：___________________________________________；（3分）乙：___________________________________________。（3分）参考答案：(1)若a与F成正比，则图象是一条过原点的直线.同时，因实验中不可避免地出现误差，研究误差产生的原因，从而减小误差，增大实验的准确性，则在误差允许范围内图象是一条过原点的直线即可.连线时应使直线过尽可能多的点，不在直线上的点应大致对称地分布在直线两侧，离直线较远的点应视为错误数据，不予考虑.描点画图如图所示.(2)由图可知a与F的关系是正比例关系.(3)图中甲在纵轴上有截距，说明绳对小车拉力为零时小车就有加速度a0，可能是平衡摩擦力过度所致.乙在横轴上有截距，可能是实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.答案：(1)见解析(2)正比例关系(3)平衡摩擦力时木板抬得过高

没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够7.静电除尘器示意如右图所示，其由金属管A和悬在管中的金属丝B组成。A和B分别接到高压电源正极和负极，A、B之间有很强的电场，B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到_______（填A或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的烟就成为清洁的了。已知每千克煤粉会吸附nmol电子，每昼夜能除mkg煤粉，设电子电量为e，阿伏加德罗常数为NA，一昼夜时间为t，则高压电源的电流强度为_______。参考答案：A

2emnNA/t

8.下列由基本门电路组成的电路中，图_______用的是“与”门电路,能使小灯泡发光的是图________。参考答案：答案：A、B9.物体在地面附近以2m/s2的加速度匀减速竖直上升，则在上升过程中，物体的动能将

??

，物体的机械能将

??

。（选填增大、减小或不变）参考答案：答案：减小，增大10.为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上，组成如图甲所示的装置，所提供的器材有：长木板、木块（其前端固定有用于挡光的窄片K）、光电计时器、米尺、铁架台等，在长木板上标出A、B两点，B点处放置光电门（图中未画出），用于记录窄片通过光电门时的挡光时间，该同学进行了如下实验：（1）用游标尺测量窄片K的宽度d如图乙所示，则d=______mm，测量长木板上A、B两点间的距离L和竖直高度差h。（2）从A点由静止释放木块使其沿斜面下滑，测得木块经过光电门时的档光时间为，算出木块经B点时的速度v=_____m/s，由L和v得出滑块的加速度a。（3）由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为μ=_______（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）参考答案：(1)d=_12.50_____mm，。（2）v=____5__m/s，（3）μ=______

_（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）17、光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图实－1－10(a)所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来．图(b)中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板上相距L=0.5m的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P点悬有一铅锤，实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，做匀加速直线运动。光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10－2s和4.0×10－3s.用精度为0.05mm的游标卡尺测量滑块的宽度为d，其示数如图(c)所示．

(1)滑块的宽度d＝________cm.(2)已知滑块通过光电门1时的速度v1＝

m/s，滑块通过光电门2时的速度v2＝________m/s.(结果保留两位有效数字)(3)滑块做匀加速运动的加速度a=

m/s2(结果保留三位有效数字)参考答案：1、010

1、0

2、5

5、2512.如图所示，一轻绳两端各系重物A和B，挂在汽车顶部的定滑轮上，绳的质量及滑轮摩擦均不计，mA>mB，A静止在汽车底板上，轻绳呈竖直方向。当汽车在水平公路上匀速行驶时，A对汽车底板的压力为________，汽车以加速度a向右匀加速运动时，A仍在原来的位置相对车底静止，此时A对车底的压力为_________。参考答案：13.如右图所示为一小球做平抛运动频闪照相的闪光照片的一部分，图中背景小方格的边长为5cm．如果敢g=l0，则：(1)闪光的频率是________Hz；(2)小球做平抛运动时的初速度大小是________m/s；(3)小球经过B点时的速度大小是_______m/s.参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(12分)将满偏电流Ig=300μA、内阻未知的电流表改装成电压表并进行核对。(1)利用如图所示的电路测量电流表的内阻(图中电源的电动势E=4V)：先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S2，保持R不变，调节R′，使电流表指针偏转到满刻度的，读出此时R′的阻值为200Ω，则电流表内阻的测量值Rg=

Ω。

(2)将该表改装成量程为3V的电压表，需

(填“串联”或“并联”)阻值为R0=Ω的电阻。

(3)把改装好的电压表与标准电压表进行核对，试在答题卡上画出实验电路图和实物连接图。

参考答案：答案：（1）100

（2）串联

9900

（3）实验电路图和实物连接图如下：15.现在需要测量物块与长木板之间的动摩擦因数，备有如下器材：两个相同的物块A、B，两个带有固定装置的光滑小滑轮，卡子若干，一把镊子，一个黑板擦，几条长轻质细线，两个小盘．小丁和晓平两个同学配合进行如下实验：首先把木板固定在水平桌面上，把两小滑轮固定在木板的左端，把两个物块A和B（平行木板左边缘、AB距离较近）放到木板的右端，用细线把物块和小盘通过小滑轮连接，通过调整小滑轮的高度使木板上方的细线水平，在物块A和B右端固定好长细线；晓平同学用黑板擦按住两个物块A、B，小丁同学在两个小盘里放上不同个数的砝码，然后晓平同学抬起黑板擦，两个物块同时运动起来，当运动较快的物块接近木板左端时按下黑板擦，两个物块同时停下来．（1）为完成此实验，还需要如下器材中的BD；A、秒表

B、刻度尺

C、弹簧测力计

D、天平（2）晓平和小丁同学共同测量出A和B在木板上的位移，分别记作xA和xB，物块的质量为m，物块A和对应小盘里钩码、小盘总质量的和为2m，物块B和对应小盘里钩码、小盘的总质量的和为3m，根据这些量能否求出物块和木板之间的滑动摩擦因数μ能（填“能”或“否”），若不能，写出还须测量的物理量，若能，请你写出动摩擦因数表达式μ=；（3）若细线与木板上表面平行，而木板左端比右端略低，则测量的动摩擦因数比真实值偏小（选填“偏大”“偏小”“不变”）．参考答案：考点：探究影响摩擦力的大小的因素．专题：实验题；摩擦力专题．分析：（1）需要刻度尺测量距离，需要天平测量物体质量；（2）对滑块、勾码分别运用牛顿第二定律列式求解出加速度表达式，然后结合位移时间关系公式列式求解；（3）若细线与木板上表面平行，而木板左端比右端略低，如何重力的下滑分力和摩擦力平衡，动摩擦因素的测量值为零．解答：解：（1）需要天平测量物体质量m；需要刻度尺测量物体的位移；不需要测量拉力和时间；故选：BD；（2）两个物体均做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有：对勾码和物体整体，根据牛顿第二定律，有：对物体A和勾码：mg﹣μmg=maA对物体B和勾码：2mg﹣μmg=maB联立解得：故：μ=（3）若细线与木板上表面平行，而木板左端比右端略低，如何重力的下滑分力和摩擦力平衡，即平衡摩擦力，说明动摩擦因素的测量值为零，即减小了；故即使没有恰好平衡摩擦力，动摩擦因素的测量值也是减小的；故答案为：（1）BD；（2）能，μ=；（3）偏小．点评：本题关键是明确测量原理，根据牛顿第二定律列式求解出动摩擦因素的表达式分析，第三问联系平衡摩擦力考虑，不难．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示为一固定的直立汽缸，它由上、下两个圆筒构成，中间由一细而短的管道连通。上、下部圆筒中各有一个活塞，活塞4质量为2m、面积为2S，活塞B质量为m、面积为S，且活塞B下方与大气连通。已知汽缸壁、连接管及活塞均绝热，两活塞均可在各自的圆筒内无摩擦地上下滑动，且不漏气。现向活塞A上方充八1mol理想气体，活塞A、B间也充入一定量的理想气体。初始时整个系统处于平衡状态，大气压强为p0，A上方气体温度为T0，活塞A位于上部圆筒一半高度处，距离上部圆筒顶端。现通过置于顶端的电热丝对活塞A上方气体缓慢加热，直至活塞A刚好到达上圆筒底端，该过程中传递给A上方气体的热量为多少？（已知理想气体每摩尔的内能U=CT，其中C为常量，F为热力学温度）参考答案：【详解】对活塞B进行受力分析，如图甲，有：对活塞A进行受力分析，如图乙，有：联立解得：可知升温过程中，A上方得气体处于等压膨胀过程中，该过程气体对外做功，，且，由气体状态方程等压变化：，解得：，由：，，根据热力学第一定律：，解得：17.相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m1=1kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图（a）所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同．ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75，两棒总电阻为1.8Ω，导轨电阻不计．t=0时刻起，ab棒在方向竖直向上，大小按图（b）所示规律变化的外力F作用下，由静止沿导轨向上匀加速运动，同时也由静止释放cd棒．（1）求磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小；（2）已知在2s内外力F做功40J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；（3）①判断cd棒的运动过程，②求出cd棒达到最大速度所对应的时刻t1，③在图（c）中画出前5秒内cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图象．参考答案：解：（1）经过时间t，金属棒ab的速率v=at，此时，回路中的感应电流为I==，对金属棒ab，由牛顿第二定律得：F﹣BIL﹣m1g=m1a，由以上各式整理得：F=m1a+m1g+，在图线上取两点：t1=0，F1=11N；t2=2s，F2=14.6s代入上式得a=1m/s2，B=1.2T；（2）在2s末金属棒ab的速率vt=at′=2m/s，所发生的位移s==2m，由动能定律得WF﹣m1gs﹣W安=，又Q=W安，联立以上方程，解得Q=18J；（3）①cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当cd棒所受重力与滑动摩擦力相等时，速度达到最大；然后做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止运动．②当cd棒速度达到最大时，有m2g=μFN，又FN=F安，F安=BIL，根据欧姆定律可得：I=，而vm=at1整理得；③fcd随时间变化的图象如图（c）所示．答：（1）磁感应强度B的大小为1.2T，ab棒加速度大小为1m/s2；（2）已知在2s内外力F做功40J，这一过程中两金属棒产生的总焦耳热为18J；（3）①cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当cd棒所受重力与滑动摩擦力相等时，速度达到最大；然后做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止运动．②cd棒达到最大速度所对应的时刻为2s；③在图（c）中画出前5秒内cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图象见解析图．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；牛顿运动定律的综合应用；BB：闭合电路的欧姆定律；BH：焦耳定律．【分析】（1）