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1、2020-2021学年河南省焦作市温县第四高级中学高三物理模拟试题含解析一、 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. 物体以初速度v0水平抛出，当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时，则物体抛出的时间是（）A B. 2 C. 4 D. 8参考答案：C2. 100个大小相同、质量均为m无摩擦的球体如图所示静止放置于两相互垂直且光滑的平面上平面AB与水平面夹角为300则第二个球对第三个球的作用力大小为 ( )Amg/2 B49mg C48mg D98mg参考答案：B3. 如图，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与
2、弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时速度为，不计空气阻力，则上述过程中：A 小球与弹簧组成的系统机械能守恒B 小球的重力势能增加C 小球的机械能增加D 小球的电势能减少参考答案：BD4. （多选）一个作平抛运动的物体，下列说法中正确的是（）A任意1秒内速度的变化量相同B任意相等的时间内，重力所做的功相同C物体在任意相邻的2s内通过的位移之差是一个常量D物体下落过程中，重力的功率保持不变参考答案：考点：平抛运动.专题：平抛运动专题分析：平抛运动加速度不变，在任意相等时间内速度的变
3、化量相同，根据下落的高度关系判断重力做功的关系根据下落时竖直方向分速度的变化判断重力的功率变化解答：解：A、平抛运动的加速度不变，则任意1s内的速度变化量都相同，方向竖直向下故A正确B、因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，相等时间内的位移越来越大，根据W=mgh知，任意相等时间内重力做功不同故B错误C、在竖直方向上任意相邻相等时间内的位移之差是一恒量，但是水平位移在任意相等时间内相同，根据平行四边形定则知，物体在任意相邻相等时间内的位移之差不是常量故C错误D、重力的功率P=mgvcos=mgvy，由于竖直方向上的分速度越来越大，则重力的功率逐渐增大故D错误故选：A点评：解决本题的关键知道平
4、抛运动在水平方向上和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的特点：加速度保持不变5. （多选）下列说法正确的是 。A显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素E当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大参考答案：ACD试题分析：根据布朗运动的定义显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动，不是分子运动，是小炭粒的无规则运动，但却反应了小炭粒周围的液体分子运动的无规则性，A选项正确
5、；分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，可能先一定先减小后增大，也可能一直减小，故B选项错误；由于分子间二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关为了研究某一砂轮的转动动能EK与角速度的关系，可采用下述方法：先让砂轮由动力带动匀速转动，测得其角速度，然后让砂轮脱离动力，由于轮与轴之间存在摩擦，砂轮最后停下，测出脱离动力到停止转动砂轮转过的圈数n测得几组不同的和n如下表所示（rad/s） 0.5 1 2 3 4n5 20 80 180 320Ek（J）另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/
6、N（1）试计算出每次脱离动力时砂轮的转动动能，并填入上表中；（2）试由上述数据推导出该砂轮转动动能Ek与角速度的关系式Ek=22；（3）若脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后角速度=2 rad/s参考答案：考点：线速度、角速度和周期、转速.专题：匀速圆周运动专题分析：（1）砂轮克服转轴间摩擦力做功公式W=f?n?D，f是转轴间的摩擦力大小，n是砂轮脱离动力到停止转动的圈数，D是砂轮转轴的直径根据动能定理得知，砂轮克服转轴间摩擦力做功等于砂轮动能的减小，求解砂轮每次脱离动力的转动动能（2）采用数学归纳法研究砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式：当砂轮的角速度增大为原来2倍时，
7、砂轮的转动动能Ek是原来的4倍；当砂轮的角速度增大为原来4倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的16倍，得到Ek与2成正比，则有关系式Ek=k2将任一组数据代入求出比例系数k，得到砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式（3）根据动能与角速度的关系式，用砂轮的角速度表示动能，根据动能定理求出转过45圈后的角速度解答：解：（1）根据动能定理得：Ek=f?n?D，代入计算得到数据如下表所示 /rad?s10.51234n5.02080180320Ek/J0.5281832（2）由表格中数据分析可知，当砂轮的角速度增大为原来2倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的4倍，得到关系Ek=k2当砂轮的角速度增大为原来4倍时
8、，砂轮的转动动能Ek是原来的16倍，得到Ek与2成正比，则有关系式Ek=k2k是比例系数将任一组数据比如：=1rad/s，Ek=2J，代入得到k=2J?s/rad，所以砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式是Ek=22（3）根据动能定理得f?n?D=222212代入解得2=2rad/s故答案为：（1）如表格所示；（2）22；（3）2点评：本题考查应用动能定理解决实际问题的能力和应用数学知识处理物理问题的能力；注意摩擦力做功与路程有关7. 如图，宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m，离地高H=2m的质点与障碍物相距x在障碍物以v0=4m/s匀速向左运动的同时，质
9、点自由下落为使质点能穿过该孔，L的最大值为0.8m；若L=0.6m，x的取值范围是0.8x1mm（取g=10m/s2）参考答案：考点：平抛运动专题：平抛运动专题分析：根据自由落体运动的公式求出小球通过矩形孔的时间，从而通过等时性求出L的最大值结合小球运动到矩形孔上沿的时间和下沿的时间，结合障碍物的速度求出x的最小值和最大值解答：解：小球做自由落体运动到矩形孔的上沿的时间s=0.2s；小球做自由落体运动到矩形孔下沿的时间，则小球通过矩形孔的时间t=t2t1=0.2s，根据等时性知，L的最大值为Lm=v0t=40.2m=0.8mx的最小值xmin=v0t1=40.2m=0.8mx的最大值xmax=
10、v0t2L=40.40.6m=1m所以0.8mx1m故答案为：0.8，0.8mx1m点评：解决本题的关键抓住临界状态，运用运动学公式进行求解知道小球通过矩形孔的时间和障碍物移动L的最大值时间相等8. 在研究有固定转动轴物体平衡条件的实验中（1）实验开始前需要检查力矩盘重心是否在转轴处，描述检查的操作过程在任意位置（转过任意角度）能静止/平衡（2）某同学采用50g的钩码，力矩盘平衡后如图所示，弹簧秤读数1.1N，盘面中3个同心圆半径分别是2cm、4cm、6cm填写下表（g取9.8m/s2，答案精确到0.001N?m）：顺时针力矩逆时针力矩0.059N?m0.064N?m参考答案：考点：力矩的平衡
11、条件专题：实验题分析：（1）动后，停下时事先的标记能够处于任意位置，即转盘能随遇平衡，说明转盘的重心在转轴上；（2）簧秤读数1.1N，一个钩码重50g，根据力矩等于力与力臂的乘积解答：解：（1）心在转轴上，力矩盘本身的重力才可以忽略不计，转动后，停下时事先的标记能够处于任意位置，即转盘能随遇平衡，说明转盘的重心在转轴上；（2）逆时针力矩为M=1.14102+50103104102=0.064N?m故答案为：（1）在任意位置（转过任意角度）能静止/平衡（2）0.064 N?m点评：题是验证力矩平衡的实验，关键求出顺时针力矩之和和逆时针力矩之后，然后判断是否相等，实验前要将支点调节到重心处9. (
12、4分)A、B两幅图是由单色光分别射到圆孔而形成的图象，其中图A是光的 （填干涉或衍射）图象。由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径 （填大于或小于）图B所对应的圆孔的孔径。 参考答案：答案：衍射，小于 10. 11某兴趣小组在做“探究动能定理”的实验前，提出了以下几种猜想：Wv，Wv2，W。他们的实验装置如下图所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器，物块从斜面上某处由静止释放，物块到达Q点的速度大小由速度传感器测得。为探究动能定理，本实验还需测量的物理量是 ；根据实验所测数据，为了直观地通过图象得到实验结论，应绘制 图象。参考答案：物块初始位置到测速器的距离L L-v2物块在斜
13、面上所受合力F不变，由得，可见本实验还需测量的物理量是物块初始位置到测速器的距离L，由于L与v2成正比，所以应绘制L-v2图象。11. 某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系。（1）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（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d。则滑块经过光电门1时的速度表达式v1= ；经过光电门2时的速度表达式v2 = ，滑块加速度的表达式a= 。（以上表达式均用已知字母表示）。如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光
14、条的宽度，其读数为 mm。(2) 为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）。关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是 AM增大时，h增大，以保持二者乘积增大BM增大时，h减小，以保持二者乘积减小CM减小时，h增大，以保持二者乘积不变DM减小时，h减小，以保持二者乘积减小参考答案：（1）、 、8.15 （2）C12. 有一水平方向的匀强电场，场强大小为9103N/C，在电场内作一半径为10cm的圆，圆周上取A、B两点，如图所示，连线AO沿E方向，BOAO，另在圆心O处放一电量为108C的正点电荷，则A处的场强大小为0 N/C；B处的场强大小为1.27104 N/C参考答案：考点：电场强度版权所有专题：电场力与电势的性质专题分析：根据公式E=k求出点电荷
