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1、2021年福建省莆田市兴化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. 一长轻质木板置于光滑水平地面上,木板上放质量分别为mA=1kg和mB=2kg的A、B两物块,A、B与木板之间的动摩擦因数都为=0.2,水平恒力F作用在A物块上,如图所示(重力加速度g取10m/s2)。则 ( ) A若F=1N,则物块、木板都静止不动 B若F=1.5N,则A物块所受摩擦力大小为1.5NC若F=4N,则B物块所受摩擦力大小为4N D若F=8N,则B物块的加速度为1m/s2参考答案:D2. 某物理研究小组的同学在实验室中做探究实验。同学将一条形磁铁放在
2、水平转盘上,如图甲所示,磁铁可随转盘转动,另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边。当转盘(及磁铁)转动时,引起磁感应强度测量值周期性地变化,该变化的周期与转盘转动周期一致。测量后,在计算机上得到了如图乙所示的图象。 由实验,同学们猜测磁感应强度传感器内有一线圈,当磁感应强度最大时,穿过线圈的磁通量也最大。按照这种猜测,下列判断正确的是A感应电流变化的周期为0.1sB在t0.1 s时,线圈内产生的感应电流的方向发生改变C在t0.15 s时,线圈内产生的感应电流的方向发生变化D在t0.15 s时,线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值参考答案:B3. (单选)在不计空气阻力作用的条件下,下列说法中正
3、确的是()A自由下落的小球,其所受合外力的方向与其速度方向相同B做平抛运动的小球,其所受合外力的方向不断改变C做匀速圆周运动的小球,其所受合外力的方向一定指向圆心D做简谐运动的单摆小球,其所受合外力的方向总与速度方向相同参考答案:解:不计空气阻力,A、自由下落的小球,其所受合外力为重力,合外力的方向与其速度方向相同,故A正确;B、做平抛运动的小球所受合外力为重力,方向保持不变,故B错误;C、做匀速圆周运动的小球,其所受合外力的方向一定指向圆心,故C正确;D、做简谐运动的单摆小球,向心力的方向总与速度方向垂直,回复力的方向与速度方向在同一直线上,所受合外力方向与速度方向不同,故D错误;故选:AC
4、4. 下面关于加速度的描述中正确的是A加速度描述了物体速度变化的多少B加速度方向与速度方向相反时物体做减速运动C加速度在数值上等于单位时间里速度大小的变化D加速度减小时物体一定做减速运动参考答案:B5. 在如图甲所示的电路中,L 1、L 2和L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,当开关S闭合后,电路中的总电流为025 A则此时AL 1的电压为L 2电压的2倍BL 1消耗的电功率为075 WCL 2的电阻为12 DL 1、L 2消耗的电功率的比值大于4:1参考答案:BD二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6. 如图所示,半径为R的光滑半圆球固定在水平面上,
5、顶部有一小物体A,现给它一个水平初速度,当这一水平初速度v0至少为_时,它将做平抛运动,这时小物体A的落地点P到球心O的距离=_.参考答案:;7. 如图所示,为在“探究动能定理”的实验中小车在运动过程中打点计时器在纸带上打出的一系列的点,打点的时间间隔为0.02 s,小车在A、B之间可描述为_运动,C、D之间可描述为_运动小车离开橡皮筋后的速度为_m/s.参考答案:加速度逐渐减小的加速直线匀速直线0.368. 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,1
6、09. 沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时的波形如图所示,P、Q两个质点的平衡位置分别位于和处。在时,质点P恰好此后第二次处于波峰位置;则t2s时,质点Q此后第二次在平衡位置且向上运动;当t10.9s时,质点P的位移为 cm。参考答案:答案: 0.6,2解析:由波动图像可知,质点P现在向上振动。经过第一次处于波峰。在时质点P恰好此后第二次处于波峰位置,说明经过了,可求出周期。质点Q现在处于平衡位置具有向下的速度,至少要经过半个周期才能在平衡位置具有向下的速度。因为波传播时间超过一个周期,所以。当时,波传播了,所以质点P运动到了正的最大位移处,所以位移为。10. 如图,宽为L的竖直障碍物上开有间
7、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,
8、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=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11. 现有一个弹簧测力计(可随便找地方悬挂),一把匀质的长为l的有刻度、零点位于端点的直尺,一个木块及质量不计的细线试用这些器件设计一实验装置(要求画出示意图),通过一次测量(弹簧测力计只准读一次数),求出木块的质量和尺的质量(已知重力加速度为g)参考答案:找个地方把弹簧测
9、力计悬挂好,取一段细线做成一环,挂在弹簧测力计的挂钩上,让直尺穿在细环中,环与直尺的接触点就是直尺的悬挂点,它将尺分为长短不等的两段用细线栓住木块挂在直尺较短的一段上,细心调节直尺悬挂点及木块悬挂点的位置,使直尺平衡在水平位置(为提高测量精度,尽量使二悬挂点相距远些),如图所示设木块质量为m,直尺质量为M记下二悬挂点在直尺上的读数x1、x2,弹簧测力计读数G由平衡条件和图中所设的直尺零刻度线的位置有 (1) (2)(1)、(2)式联立可得 (3) (4)给出必要的说明占8分,求出r 占10分12. 汽车发动机的功率为50kW,若汽车总质量为5103 kg,在水平路面上行驶时,所受阻力大小恒为5
10、103 N,则汽车所能达到的最大速度为 _m/s,若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动,这一过程能维持的时间为_ s。参考答案:10, 40/313. 坐标原点O处有一波源,能产生沿轴正向传播的简谐波,时刻的波形图如图所示。已知这列波在P点出现两次波峰的最短时间是,则这列波的波速为 ,从时开始计时处的质点R第一次到达波谷所用的时间为 。参考答案:1O(3分) 0.8三、 简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14. (12分)位于处的声源从时刻开始振动,振动图像如图,已知波在空气中传播的速度为340m/s,则:(1)该声源振动的位移随时间变化的表达式为 mm。(2)从声
11、源振动开始经过 s,位于x=68m的观测者开始听到声音。(3)如果在声源和观测者之间设置一堵长为30m,高为2m,吸音效果良好的墙,观测者能否听到声音,为什么?参考答案:答案:(1)(4分);(2)(4分)0.2;(3)(4分)能。因为声波的波长与障碍物的高度差不多,可以发生明显的衍射现象,所以,观察者能够听到声音。15. 如图所示,在滑雪运动中一滑雪运动员,从倾角为37的斜坡顶端平台上以某一水平初速度垂直于平台边飞出平台,从飞出到落至斜坡上的时间为1.5s,斜坡足够长,不计空气阻力,若g取10m/s2,已知sin37=0.6,cos37=0.8求:(1)运动员在斜坡上的落点到斜坡顶点(即飞出
12、点)间的距离;(2)运动员从斜坡顶端水平飞出时的初速度v0大小.参考答案:18.75m 试题分析:(1)根据位移时间公式求出下落的高度,结合平行四边形定则求出落点和斜坡顶点间的距离。(2)根据水平位移和时间求出初速度的大小。(1)平抛运动下落的高度为:则落点与斜坡顶点间的距离为:(2)平抛运动的初速度为:【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式和数学公式进行求解,并且要知道斜面的倾角是与位移有关,还是与速度有关。四、计算题:本题共3小题,共计47分16. 物理选修3-5(15分)(1)(6分)关于天然放射性,下列说法正确的 。(填正确答案标号。选对1个
13、得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)A所有元素都有可能发生衰变B放射性元素的半衰期与外界的温度无关C放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D、和三种射线中,射线的穿透能力最强E一个原子核在一次衰变中可同时放出、和三种射线(2)(9分)如图,质量分别为mA、mB的两个弹性小球A、B静止在地面上方,B球距离地面的高度h=0.8m,A球在B球的正上方。先将B球释放,经过一段时间后再将A球释放。当A球下落t=0.3s时,刚好与B球在地面上方的P点处相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间A球的速度恰好为零。已知mB=3mA,重力加速度大小g=10m/s2,忽略空气阻力及
14、碰撞中的动能损失。求(1)B球第一次到达地面时的速度;(2)P点距离地面的高度。参考答案:(1)BCD(2)(i)设B球第一次到达地面时的速度大小为,由运动学公式有 将h=0.8m代入上式,得 =4m/s (ii)设两球相碰前后,A球的速度大小分别为和(=0),B球的速度分别为和。由运动学规律可得 由于碰撞的时间极短,重力的作用可以忽略,两球相碰前后的动量守恒,总动能保持不变。规定向下的方向为正,有 设B球与地面相碰后的速度大小为,由运动学及碰撞的规律可得 = 点P点距地面的高度为,由运动学规律可得 联立式,并代入已知条件可得 =0.75m 17. 如图19所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其