湖南省益阳市小波中学2021年高三物理模拟试卷含解析

湖南省益阳市小波中学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.[物理——选修3-3]1（5分）图31所示五幅图分别对应吴中说法，其中正确的是___________。（填写正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个给5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．甲图中微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动

B．乙图中当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等C．丙图中食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的

D．丁图中小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用

E．戊图中洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之间存在吸引力（2）（10分）在如图32所示的气缸中封闭着温度为100的空气，一重物用细绳经滑轮与缸中活塞相连接，重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为10cm（设活塞与气缸壁间无摩擦，大气压始终不变）。如果缸内空气变为0℃，求：（1）重物是上升还是下降?（2）这时重物将从原处移动多少厘米?参考答案：

【知识点】分子动理论固体、液体气体的性质理想气体的状态方程H3H1H2【答案解析】(1)BDE（2）h=7.3cm；Δh=10－7.3=2.7cm解析：（1）A、布朗运动是液体对物质的不规则撞击并不是物质分子的热运动，故A错误.B、当两个相邻的分子间距离为r0时，图像与纵轴相交可知，它们间相互作用的引力和斥力大小相等.C、食盐是晶体但它的物理性质沿各个方向不是一样的，故C错误.D、小草上的露珠由于液体表面张力的作用而呈球形，故D对.E、由于水分子和玻璃分子之间存在吸引力，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板的重力,故E正确.（2）缸内气体发生等压变化，温度降低，体积减小，故活塞下移，重物上升。（3分）缸内气体发生等压变化，设活塞截面积为S,气体初态体积V1=10S,温度T1=373K,末态温度T2=273K,体积设为V2=hS

(h为活塞到缸底的距离)（2分）根据等压变化：（3分）解得：h=7.3cm（2分）重物上升高度Δh=10－7.3=2.7cm（2分【思路点拨】如果缸内空气温度降为，则重物将上升，温度、体积变化，压强不变。根据气态方程列出等式求解。2.（单选）如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ．若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为

A．G B．Gsinθ

C．Gcosθ D．Gtanθ参考答案：A3.为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示实验装置。请思考探究思路并回答下列问题：（1）为了消除小车与水平之间摩擦力的影响应采取的做法是（

）A.将木板不带滑轮的一端适当垫高，是小车在你钩码拉动下恰好做匀速运动B.将木板带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动C.使木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D.使木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上（2）在实验中，得到一条打点的纸带，如图所示，已知相邻计数点的时间间隔为T，且间距S1、S2、S3、S4、S5、S6已量出，则小车加速度的表达式为a=＿＿＿＿＿＿；（3）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a—F图线，如图所示。图线＿＿＿＿＿＿是在轨道倾斜情况下得到的（选填①或②）；小车及车中的砝码总质量m=＿＿kg。参考答案：（1）C（2分）（2）（2分）（3）?，0.5（每空1分）4.如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被B盒接收，从B盒发射超声波开始计时，经时间Δt0再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图象，则下列说法正确的是（

）A．超声波的速度为

B．超声波的速度为C．物体的平均速度为D．物体的平均速度为参考答案：D5.（单选题）如图所示，两个固定的相同细环相距一定的距离，同轴放置，O1、O2分别为两环的圆心，两环分别带有均匀分布的等量异种电荷．一带正电的粒子从很远处沿轴线飞来并穿过两环．则在带电粒子运动过程中（

）A．在O1和O2点粒子加速度大小相等，方向向反B．从O1到O2过程，粒子电势能一直增加C．在O1和O2连线中点，粒子在该点动能最小D．轴线上O1点右侧、O2点左侧都存在场强为零的点，它们关于O1、O2连线中点对称参考答案：DA、在O1点时，右环上电荷由于关于O1对称，所以其在O1产生的电场强度为0，而-Q各点在O1产生的场强水平向左，故+q在O1点所受电场力方向向左，故加速度的方向水平向左，同理，在O2点粒子加速度水平向左，所以加速度方向相同，故A错误；B、在+q从O1向O2运动的过程中+Q对+q的电场力向左，-Q对+q的作用力方向也向左，故电场力对+q始终做正功，故+q的电势能一直减小，故B错误；C、根据可知在O1右侧+Q产生的场强的先增大后减小且一直减小到0，而-Q的场强大多数情况下小于+Q产生的电场但场强却不会为0，故合场强为0的位置应该在O1的右侧，而在合力为0之前合外力做负功，动能持续减小，之后合力做正功，动能增大，故动能最小的点在O1的右侧，故C错误；D、根据可知在O1右侧+Q产生的场强的先增大后减小且一直减小到0，而-Q的场强大多数情况下小于+Q产生的电场但场强却不会为0，故合场强为0的位置应该在O1的右侧，同理O2的左侧也有场强为0的位置，而O1和O2之间场强始终大于0，由于两个电荷的电荷量相同，故电场关于O1、O2的连线对称，故D正确。故选D。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，把电量为－5×10－9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能

（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若A点的电势UA＝15V，B点的电势UB＝10V，则此过程中电场力做的功为

J。参考答案：答案：增大，－2.5×10－8

解析：将电荷从从电场中的A点移到B点，电场力做负功，其电势能增加；由电势差公式UAB=，W=qUAB=－5×10―9×(15－10)J=－2.5×10－8J。7.如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，已知飞船质量为3.0×103kg。在飞船与空间站对接后，推进器对它们的平均推力大小为900N，推进器工作了5s，测出飞船和空间站速度变化了0.05m/s，则飞船和空间站的加速度大小为__________m/s2；空间站的质量为__________kg。参考答案：

答案：0.01m/s2

，8.7×104kg8.一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用，在5s内F的变化和木箱速度的变化如图中（a）、（b）所示，则木箱的质量为_______________kg，木箱与地面间的动摩擦因数为_______________.（g=10m/s2）参考答案：25；0.29.15．如图，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为2m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg。现用大小未知的水平拉力F拉其中一个质量为m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对2m的最大拉力为

。参考答案：10.质置为m的物体，在倾角为θ的光滑斜面上由静止开始下滑，经过时间t，在这段时间内，支持力的冲量大小为mgcosθt，合外力对物体的冲量大小为mgsinθt．参考答案：解：物体在倾角为θ的光滑斜面上由静止开始下滑，受重力和支持力，故：N=mgcosθ合力：F=mgsinθ故支持力冲量：IN=Nt=mgcosθt合力的冲量：I=Ft=mgsinθt故答案为：mgcosθt，mgsinθt．11.如图所示，OB杆长L，质量不计，在竖直平面内绕O轴转动。杆上每隔处依次固定A、B两个小球，每个小球的质量均为m。已知重力加速度为g。使棒从图示的水平位置静止释放，当OB杆转到竖直位置时小球B的动能为_____________，小球A的机械能的变化量为___________。参考答案：，12.如图所示，质量均为0.1kg的带等量同种电荷的小球A、B，现被绝缘细线悬挂在O点，悬线长均为10cm．平衡时，OA悬线处于竖直方向，A球倚于绝缘墙上，而B球却偏离竖直方向60°，此时A球对B球的库仑力为1N．若由于漏电B球逐渐摆下，则悬挂A球的细绳拉力将变大（选填“变大”、“不变”或“变小”）．参考答案：考点：库仑定律．分析：对B球受力分析，根据共点力平衡条件列式求解库仑力和细线的拉力；先对B球受力分析求解拉力；再对AB球整体受力分析，根据平衡条件列式求解细线对A球拉力的变化情况．解答：解：对B球受力分析，受重力、拉力和库仑力，如图所示：结合几何关系可知图中的力三角形是等边三角形，故：库仑力：F=mg=0.1×10=1N；拉力：T=mg=0.1×10=1N漏电后，先对B球分析，如图所示：根据平衡条件，有：T=mg再对AB球整体，有：T′=Tcosθ+mg解得：T′=mg+mgcosθθ变小，故T′变大；故答案为：1，变大．点评：本题关键是灵活选择研究对象，根据共点力平衡条件并采用相似三角形法和正交分解法列式分析，不难．13.简谐波沿x轴正方向传播，已知轴上x1=0m和x2=1m两处的质点的振动图线如图所示，又知此波的波长大于1m，则此波的传播速度v＝________m/s．

参考答案：

答案：

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m1=0.1kg、m2=0.3kg，m2从高处由静止开始下落，打点频率为50Hz的打点计时器在m1拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，即可验证机械能守恒定律．如图2给出的是实验中获得的一条符合条件的纸带：0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，计数点间的距离如图所示．（当地重力加速度g为9.80m/s2，所有结果均保留三位有效数字）（1）在纸带上打下计数点5时的速度v5=2.40m/s；（2）在打点0一5过程中系统动能的增量△EK=1.15J，系统重力势能的减少量△Ep=1.18J；（3）在实验处理数据中，系统动能的增量总小于系统重力势能的减少量，导致这一误差的原因除了有空气阻力外，还有可能是（写一条）摩擦阻力．（4）该同学根据本实验作出了v2﹣h图象如图3所示，则根据图象求得重力加速度g=9.70m/s2．参考答案：考点：机械能守恒定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：（1）根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可以求出打下记数点5时的速度大小；（2）根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒；（3）根据数学知识可知，得出图象若为直线，则可很容易的判断两个物理量之间的关系；（4）根据图象的物理意义可知，图象的斜率大小等于物体的重力加速度大小．解答：解：（1）根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：v5===2.4m/s（2）物体的初速度为零，所以动能的增加量为：△Ek=m﹣0=1.15J；重力势能的减小量等于物体重力做功，故：△EP=W=mgh=1.18J；由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒．（3）系统动能的增量总小于系统重力势能的减少量，原因是存在摩擦阻力，机械能要减小．（4）本题中根据机械能守恒可知，mgh=，即有：=gh，所以﹣h图象中图象的斜率表示重力加速度，由图可知，斜率k=9.7，故当地的实际重力加速度g=9.70m/s2．故答案为：（1）2.40；（2）1.15，1.18；（3）摩擦阻力；（4）9.70．点评：本题全面的考查了验证机械能守恒定律中的数据处理问题，要熟练掌握匀变速直线运动的规律以及功能关系，增强数据处理能力．15.在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为E，频率为f的交流电源上，在实验中打下一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点的距离为S0，点AC间的距离为S1，点CE间的距离为S2，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则①从起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为:△EP=

，

重锤动能的增加量为:△EK

。②根据题中提供的S1和S2，可求出重锤实际下落的加速度a=

，它和当地的重力加速度g进行比较，则a

g(填大于，等于，小于)。参考答案：①重锤下落的高度为(s0+s1)，重力势能的减少量为mg(s0+s1)。C点的速度为：打C点时重锤的动能为：②重锤下落的加速度，由于存在摩擦和空气阻力，这个加速度小于重力加速度。

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.喷墨打印机的原理示意图如图所示，其中墨盒可以发出墨汁液滴，此液滴经过带电室时被带上负电，带电多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制.带电后液滴以一定的初速度进入偏转电场，带电液滴经过偏转电场发生偏转后打到纸上，显示出字体.计算机无信号输入时，墨汁液滴不带电，径直通过偏转板最后注入回流槽流回墨盒.设偏转极板板长L1=1.6cm，两板间的距离d=0.50cm，两板间的电压U=8.0×103V，偏转极板的右端距纸的距离L2=3.2cm.若一个墨汁液滴的质量为m=1.6×10-10kg，墨汁液滴以v0=20m/s的初速度垂直电场方向进入偏转电场，此液滴打到纸上的点距原入射方向的距离为2.0mm.不计空气阻力和重力作用.求：（1）这个液滴通过带电室后所带的电荷量q.（2）若要使纸上的字体放大，可通过调节两极板间的电压或调节偏转极板的右端距纸的距离L2来实现.现调节L2使纸上的字体放大10%，调节后偏转极板的右端距纸的距离L2/为多大？参考答案：.⑴1.3×10-13C(7分)⑵3.6cm（8分）17.质量为m=1kg的小物块轻轻放在