河南省郑州市荥阳第四高级中学2021年高三物理模拟试卷含解析

河南省郑州市荥阳第四高级中学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.空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图3所示，a、b、c、d为电场中的4个点．则()A.P、Q两点处的电荷等量同号B.a点和b点的电场强度相同C.c点的电势低于d点的电势D.负电荷从a到c，电势能减少参考答案：D试题分析：根据电场的图象可以知道，该电场是等量异种电荷的电场，故A错误；等量异种电荷的电场，它具有对称性（上下、左右），a点和b点的电场强度大小相等，而方向不同．故B错误；C点离P点（正电荷）的距离更近，所以C点的电势较高．故C错误；该电场中，一般选取无穷远处电势为0，那么正电荷的区域电势为正，负电荷的区域电势为负．负电荷从a到c，从负电荷的区域到了正电荷的区域，电势升高，电场力做正功，电势能减小．故D正确．故选D．考点：等量异种电荷的电场【名师点睛】该题考查常见电场的特点，解题的关键是在两个电荷连线的中垂线上的电势和无穷远处的电势相等．而正电荷周围的电场的电势都比它高，负电荷周围的电场的电势都比它低．属于简单题。2.（单选）嫦娥三号是中国国家航天局嫦娥工程第二阶段的登月探测器，包括着陆器和月球车，于2013年l2月2日由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射。已知月球的半径约是地球半径的、月球质量约是地球质量的，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则下列说法正确的是A.嫦娥三号的发射速率为7.9km/sB.嫦娥三号由地球奔向月球过程中万有引力一直做负功C.当嫦娥三号相对月球的速率大手1.76km/s时，有实现返回地面的可能D.嫦蛾三号可以以2km/s的速度绕月球做匀速圆周运动参考答案：C3.关于物理学思想方法，下列叙述不正确的是（）A．演示微小形变时，运用了放大法B．将带电体看成点电荷，运用了理想模型法C．将很短时间内的平均速度看成瞬时速度，运用了等效替代法D．探究弹性势能表达式用F﹣l图象下梯形的面积代表功，运用了微元法参考答案：C【考点】物理学史．【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题．【分析】明确物理学中的相应的物理方法，如：放大法、理想模型、等效替代、微元、比较、实验推理等，要理解相应方法的应用．【解答】解：A、演示微小形变时，为了便于观察，运用了放大法，故A正确；B、将带电体看成点电荷，运用了理想模型法，故B正确；C、△t→0时的平均速度可看成瞬时速度，采用的是极限分析方法，故C错误；D、探究弹性势能表达式用F﹣l图象下梯形的面积代表功，运用了微元法，故D正确．本题选错误的，故选：C．4.在一次探究实验中，一只被压缩的弹簧沿一粗糙的水平面将一个小球弹出，弹簧压缩的距离D、小球滚动的距离s和小球运动过程中经历的时间t之间的关系如下表所示：

D/cm0.501.002.004.00……t/s0.250.501.002.00

s/cm5.02080320

由表中数据可以初步归纳出小球滚动的距离s跟弹簧压缩的距离D以及小球滚动的时间t之间的关系分别是：

A．s=k1D

B．s=k1D2

C．s=k2t

D．s=k2t2参考答案：

答案：BD5.（单选题）如图所示,斜面静止于桌面上,物体m1置于斜面上,通过轻线跨过定滑轮与m2、m3连接(滑轮的质量和摩擦不计),整个系统处于静止状态,m1<m2+m3.现将m3解下,再叠放在m1的上方,系统仍处于静止,比较m1与斜面间的摩擦力F1和斜面与桌面间的摩擦力F2的大小变化情况,下列叙述正确的是

（

）A.F1一定变小,F2可能变小B.F1一定变大,F2一定不变C.F1可能变小,F2可能变小D.F1可能变大,F2一定不变参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，正方形的边长之比为2：1。通过这两导体的电流方向如图所示，则这两个导体电阻之比为R1：R2=

。你认为这种关系对电路元件改进的意义是

。参考答案：7.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：，8.已知地球质量为M，万有引力恒量为G，地球半径为R，人造卫星在高空绕地球运行的轨道半径为r，则其绕地球运行的环绕速度V=

，在地球表面附近运行的人造卫星的第一宇宙速度V1=

。参考答案：，9.如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为

N·m，直角杆对横梁的作用力大小为_______N。参考答案：150，150

10.（1）在一次探究活动中，某同学用如图（a）所示的装置测量铁块A与放在光滑水平桌面上的金属板B之间的动摩擦因数，已知铁块A的质量mA=1.5㎏，用水平恒力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤示数的放大情况如图所示，g取10m/s2，则A、B间的动摩擦因数=

（2）该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一些计时点，取时间间隔为0.1s的几个点，如图（b）所示，各相邻点间距离在图中标出.则在打C点时金属板被拉动的速度=

m/s.（结果保留两位有效数字）参考答案：1）0.29～0.30（3分）

（2）0.80（3分）11.质量M的平板车，上面站一个质量为m的人，车以v0的速度在光滑水面上向右前进，如图所示。当人相对于地以v向后水平跳出，则人跳车前后车的动量变化方向是_______，车速变化的大小为_______。参考答案：V0方向，m（v+v0）/M12.如图所示水平轨道BC，左端与半径为R的四分之一圆周AB光滑连接，右端与四分之三圆周CDEF光滑连接，圆心分别为O1和O2。质量为m的过山车从距离环底高为R的A点处，由静止开始下滑，且正好能够通过环顶E点，不计一切摩擦阻力。则过山车在通过C点后的瞬间对环的压力大小为___________，在过环中D点时的加速度大小为___________。参考答案：6mg，g13.（2分）如图所示，将甲、乙、丙球(都可视为质点)分别从A、B、C三点由静止同时释放，最后都到达竖直面内圆弧的最低点D，其中甲球从圆心A出发做自由落体运动，乙球沿弦轨道从一端B到达另一端D，丙球沿圆弧轨道从C点(且C点靠近D点)运动到D点，如果忽略一切摩擦阻力，设甲球从圆心A做自由落体运动D的时间为t甲，乙球沿弦轨道从一端B到达另一端D的时间为t乙，丙球沿圆弧轨道从C点运动到D点时间为t丙，则t甲、t乙、t丙三者大小的关系是

。

参考答案：t甲＜t丙＜t乙三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组利用如图甲所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系。（1）由图甲中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s=24cm，测得遮光条的宽度为d。该实验小组在做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=

，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=

，则滑块的加速度的表达式a=

。（以上表达式均用字母表示）。（2）在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验，得到如下表所示的实验数据。m(g)a(m/s2)2502.023001.653501.424001.255001.008000.63通过计算分析上表数据后，你得出的结论是

，如果想通过图像法进一步确认自己的结论，简要说出你的做法

。参考答案：(1)

v1=

v2=

a=

(2)在合外力不变的情况下，物体运动的加速度跟物体的质量成反比建立a—坐标系,根据实验数据描点作图,如果图线是一条通过原点的直线，就可确认加速度跟质量成反比。15.在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路．①实验时，应先将电阻箱的电阻调到

．（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）②改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0=10Ω的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是

．（选填l或2）方案编号电阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0③根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线．若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E=，内阻r=（用k、b和R0表示）．参考答案：①最大值；②2；③，．【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）由实验的安全性原则可知滑动变阻器的开始阻值选择；（2）实验中应保证准确，根据电阻箱的阻值与待测电阻的阻值对比可知合理方案；（3）由图象中的截距的含义及闭合电路的欧姆定律的表达式要求得电动势和内电阻．【解答】解：①由图可知，电路为限流接法，且为保证电路安全，开始电路中电流应为最小，故开始时电路中电阻应为最大，故滑动变阻器开始时应达到最大值

②由表格可知，方案1中电阻箱的阻值与定值电阻差别太大，导致电路中电流差别太大；而方案2中电阻箱的阻与与待测电阻相差不多，故可以得出较为合理的电流值，故应选择方案2

③由闭合电路欧姆定律可知，U=，变形得：==由题意可知，斜率为k，即：=K解得E=；=b联立解得：r=；故答案为：①最大值；②2；③，．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）在地球表面，某物体用弹簧秤竖直悬挂且静止时，弹簧秤的示数为160N，把该物体放在航天器中，若航天器以加速度a＝（g为地球表面的重力加速度）竖直上升，在某一时刻，将该物体悬挂在同一弹簧秤上，弹簧秤的示数为90N，若不考虑地球自转的影响，已知地球半径为R。求：（1）此时物体所受的重力；（2）此时航天器距地面的高度。参考答案：解析：（1）（2）

则有：所以即此时航天器距地高度为3R

17.一滑雪运动员以滑雪板和滑雪杖为工具在平直雪道上进行滑雪训练。某次训练中，他站在雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F=60N而向前滑行，其作用时间为t1=1s，撤除水平推力F后经过t2=2s，他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力且其作用时间仍为1s。已知该运动员连同装备的总质量为m=50kg，在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为f=10N，求该运动员（可视为质点）第二次撤除水平推力后滑行的最大距离。参考答案：解：运动员站在雪道上第一次利用滑雪杖对雪面作用时，

加速度为

2分

t1=1s时的速度为

1分

第一次撤除水平推力F后，加速度为

2分

撤除水平推力F后经过t2=2s，速度为

2分

第二次刚撤除水平推力F时，速度为

2分

此后在水平方向仅受摩擦力作用做匀减速运动，滑行的最大距离为

2分

解得

s=6.4m

2分18.如图所示，竖直圆筒是固定不动的，筒的上部有一细管（体积不计）与大气相通，粗筒B横截面积是细筒A的4倍．B筒中a、b两轻质活塞间封有空气，气柱长L=20cm．活塞a上方的水银深H=10cm，A筒的长为3H，两活塞与筒壁间的摩擦不计．打开阀门S，用外力向上托住活塞b，使之处于平衡状态，水银面与B筒上端相平．现关闭阀门S．使活塞b缓慢上移，直至水银的一半被推入A筒中．设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强P0=1×105Pa，相当于76cm高的水银柱产生的压强．求：（i）活塞b上移后A筒中气体的压强；（ii）活塞b上移的距离．参考答案：解：（i）设A筒的横截面积为S（），A中气体初态的压强为，A中气体初态的体积为，则有A中末态气柱的气体为：'=﹣?4S=10S由玻意耳定律：得='