2021年山东省临沂市实验中学高三物理模拟试卷含解析

2021年山东省临沂市实验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.（填空）（2015?长沙模拟）物理课题小组参与设计某道路的“风光互补路灯”系统．如图所示，其主要部分为：A．风力发电机（最大输出功率300W）B．太阳能电池（太阳能转化为电能的效率为20%，最大输出功率为36W）C．蓄电池（12V

500A?h）D．LED路灯（12V

60W）（1）如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射强度约为200W/m2，要想使太阳能电池达到最大输出功率，则太阳能电池板的面积至少要0.9m2．（2）若只用风力发电机给蓄电池充电，将蓄电池的电能由20%至充满所需时间为25h，则风力发电机的输出功率为192W．参考答案：（1）0.9

（2）192功率、平均功率和瞬时功率解：（1）由太阳能电池达到最大输出功率等于辐射功率乘以面积再乘以效率得：200S×20%=36，解得，S=0.9m2（2）根据能量守恒列方程得：12×500×（1﹣20%）=P×25，解得，P=192W故答案为：（1）0.9

（2）1922.有以下说法：A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．落在荷叶上的水呈球状是因为液体表面存在张力C．液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性制成的D．物体的温度升高，表示物体中所有分子的动能都增大E．热量不能自发地从低温物体传给高温物体F．将一个分子从无穷远处无限靠近另一个分子，分子势能先减小后增大其中正确的有

。参考答案：BCEF3.质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力F保持不变，当它以速度v、加速度a加速前进时，发动机的实际功率正好等于额定功率P，从此时开始，发动机始终保持在额定功率下工作，则之后的运动情况以下说法正确的是（

）A、汽车的加速度增大；

B、汽车的速度一直增大；C、最终汽车做匀速直线运动；

D、汽车的最大速度为P/F。参考答案：CD4.北京时间2005年7月4日下午，美国探测器成功撞击“坦普尔一号”彗星，并投入彗星的怀抱，实现了人类历史上第一次对彗星的“大碰撞”，如图所示．设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一椭圆，其运行周期为5.74年，则下列说法中正确的是A．探测器的最小发射速度为7.9km/sB．“坦普尔一号”彗星运动至近日点处的加速度大于远日点处的加速度C．“坦普尔一号”彗星运动至近日点处的线速度小于远日点处的线速度D．探测器运行的周期小于5.74年参考答案：BD5.如图3所示，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，则小球在上升过程中A．小球的机械能守恒

B．小球在刚离开弹簧时机械能最大C．小球在刚离开弹簧时动能最大

D．弹性势能为零时，小球重力势能最大参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，波速为4m/s，则质点P此时刻的振动方向沿y轴正（填“正”或“负”）方向．经过△t=3s．质点Q通过的路程是0.6m．参考答案：【考点】：横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】：振动图像与波动图像专题．【分析】：由质点带动法判断质点P此刻的振动方向．由图象读出振幅和波长，可以求出波的周期，根据时间△t=3s与时间的关系，求解Q通过的路程．：解：简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，由质点带动法知质点P此时刻的振动方向沿y轴正方向．由图象知振幅A=5cm=0.05m，波长λ=4m，则波的周期T==s=1s．经过△t=3s，质点Q运动了3个周期，每个周期运动了4A的路程，所以共运动的路程是S=12A=12×0.05cm=0.6m．故答案为：正，0.6．7.如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象．已知这列波的频率为5Hz，此时的质点正向轴正方向振动，由此可知：这列波正在沿轴

(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为

m/s.参考答案：负，108.

（选修3-4）（4分）如图所示，一列简谐横波在某一时刻的波的图象，A、B是介质中的二个质点．已知波是向x轴正方向传播的，由此可以判断：质点A的振幅为

cm，质点B此刻向

运动.

参考答案：答案：0.4；y轴正方向．（每空2分）9.质量为m的卫星围绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径是地球半径的2倍．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，则卫星的速度大小为_______参考答案： 10.某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图线，如图乙所示。

滑块和位移传感器发射部分的总质量m=

kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=

。（重力加速度g取10m／s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）参考答案：0.5

0.211.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。（1）通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点

和

之间某时刻开始减速。（2）计数点5对应的速度大小为

m/s，计数点6对应的速度大小为

m/s。（保留三位有效数字）。（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a=

m/s2（保留三位有效数字），若用a/g来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值

（填“偏大”或“偏小”）。参考答案：（1）6；7【或7；6】（4分）（2）1.00；1.20（4分）（3）2.00；偏大（4分）12.我校机器人协会的同学利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的关系。如图甲所示，在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球，在圆盘测力计的托板上放一烧杯水，读出两测力计的示数分别为F1、F2；再把小球浸没在水中（水不会溢出），如图乙所示，读出两测力计的示数分别为F3、F4。请你分析弹簧测力计示数的变化，即F3_______F1（选填“>”“=”“<”）。水对铁球的浮力大小为_________，若___________，就说明了作用力与反作用力大小相等。参考答案：13.右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐．（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管_____（填“向上”或“向下”）缓慢移动，直至________．（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用Dt表示气体升高的温度，用Dh表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______参考答案：（1）向上（2分），气压计左管液面回到原来的位置（2分）（2）A（2分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2；……挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2。①下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是

和

。测量记录表：

代表符号L0L1L2L3L4L5L6L7刻度数值/cm1．703．405．10

8．6010．312．1

②实验中，L3和L2两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中。③为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：

。

请你给出第四个差值：dA=

＝

cm。④根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量。用d1、d2、d3、d4表示的式子为：＝

，代入数据解得＝

cm。⑤计算弹簧的劲度系数k＝

N/m。（g取9．8m/s2）参考答案：答案：①l5；l6；②6.85(6.84-6.86)；14.05(14.04-14.06)；③l7－l3；7.20(7.18-7.22)；④

1.75

⑤28

解析：①读数时应估读一位，所以其中L5、L6两个数值都没有估读，所以是错误的。

④弹簧每增加4个砝码的伸长量的平均值是所以每增加一个砝码时弹簧的伸长量是

代入数据可得：。

⑤由胡克定律得15.某兴趣小组的同学准备用如图所示的实验器材测定物体下落时的重力加速度，实验器材有：底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器（其中光电门1更靠近小球释放点），小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜．实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h．（1）使用游标卡尺测量出小球的直径D．（2）改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的时间为△t，则小球经过光电门2的速度为v=，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g，则h、t、g、v四个物理量之间的关系为h=．（3）根据实验数据作出﹣t图线，若图线斜率的绝对值为k，根据图线可求出重力加速度大小为．参考答案：（2），vt﹣，（3）2k．【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【分析】根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球经过光电门2的速度大小．采用逆向思维，结合位移时间公式求出h的表达式．根据h的表达式得出的关系式，结合图线的斜率得出重力加速度的大小．【解答】解：（2）极短时间内的平均速度等于瞬时速度，则小球经过光电门2的速度为：v=．采用逆向思维，根据位移时间公式得：h=，（3）根据h=知：，知图线的斜率绝对值k=，则g=2k．故答案为：（2），vt﹣，（3）2k．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量均为m的物体B、C分别与轻质弹簧的两端相栓接，将它们放在倾角为的足够长的光滑斜面上，静止时弹簧的形变量为。斜面底端有固定挡板D，物体C靠在挡板D上。将质量也为m的物体A从斜面上的某点卣静止释放，A与B相碰。已知重力加速度为g，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力。(1)若A与B相碰后粘连在一起做简谐运动，求AB通过平衡位置时弹簧的形变量；(2)在(1)问中，当AB第一次振动到最高点时，C对挡板D的压力恰好为零，求振动过程C对挡板D的压力最大值：(3)若将A从距离B为9。的位置由静止释放，A与B相碰后不粘连，但仍立即一起运动，且当B第一次运动到最高点时，C对挡板D的压力也恰好为零。已知A与B相碰后，A、B系统动能损失一半，求A与B相碰后弹簧第一次恢复到原长时B的速度大小。参考答案：17.如右图所示,AB为半径R=0.8m的光滑圆孤轨道，下端B恰与小车右墙平滑对接。小车的质量m=3kg、长度L=2.16m,其上表面距地面的髙度h=0.2m。现有质量m=1kg的小滑块,由轨道顶端无初速度释放，滑到B端后冲上小车，当小车与滑块达到共同速度时，小车被地面装置锁定。已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数u=0.3，取g=10m/s2o试求：(1)搰块经过B端时，轨道对它支持力的大小(2) 小车被锁定时，其右端到轨道B端的距离。(3) 小车被锁定后,滑块继续沿小车上表面滑动。请判断:滑块能否从小车的左端滑出小车？若不能，请计算小车被锁定后由于摩擦而产生的内能是多少？若能，请计算滑块的落地点离小车左端的水平距离。参考答案：18.（12分）如图，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连，电路总电阻为2Ω。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量。参考答案：m=0.01kg解析：依题意，开关闭合后，电流方向从b到a，由左手定则