2021年山西省晋中市榆次区第五中学高三物理模拟试卷含解析

2021年山西省晋中市榆次区第五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. （多选）倾角为θ=37°的斜面与水平面保持静止，斜面上有一重为G的物体A，物体A与斜面间的动摩擦因数μ=0.5．现给A施以一水平力F，如图所示．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8），如果物体A能在斜面上静止，水平推力F与G的比值可能是（　　） 　 A． 3 B． 2 C． 1 D． 0.5 参考答案： 考点： 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．. 专题： 共点力作用下物体平衡专题． 分析： 若物体刚好不下滑，分析物体受力情况：重力、水平力F、斜面的支持力和静摩擦力，此时静摩擦力沿斜面向上，达到最大值．根据平衡条件和摩擦力公式求出F与G的比值最小值，同理，物体刚好不上滑时求出F与G的比值最大值，得到F与G的比值范围． 解答： 解：设物体刚好不下滑时F=F1，作出力图如图．则由平衡条件得： F1?cosθ+μN1=G?sinθ， N1=F1?sinθ+G?cosθ． 得：===； 设物体刚好不上滑时F=F2，则： F2?cosθ=μN2+G?sinθ， N2=F2?sinθ+G?cosθ， 得：===2 即≤≤2． 故选：BCD． 点评： 本题关键要正确分析物体的受力情况，作出物体的受力示意图．当物体相对于另一物体刚要滑动时它们之间的静摩擦力达到最大值． 2. x、y两容器中装有相同质量的氦气，已知x容器中氦气的温度高于y中氦气的温度，但压强却低于y中氦气的压强，由此可知_____________ A．x中氦气分子的平均动能一定大于y中氦气分子的平均动能 B．x中每个氦分子的动能一定都大于y中每个氦分子的动能 C．x中氦气体积一定大于y中氦气体积 D．x中氦分子的热运动一定比y中氦分子的热运动剧烈 参考答案： ACD   3. 一矩形线框在匀强磁场内绕垂直于磁场的轴匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是（       ） A．t=0时刻线圈平面与磁场平行 B．交流电压的频率为0.25Hz C．1s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快 D．2s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大 参考答案： ．BD解析：由u—t图象可知，t=0时刻瞬时电压为零，线圈处于中性面，频率f==s=0.25HZ，故选项A错误、B正确；由图可知，1s末交变电压最大，通过线框的磁通量变化率最大，此时线圈与磁场方向平行，而2s末交变电压为零，此时线圈经过中性面与磁场垂直，穿过线圈的磁通量最大，故选项C错误、D正确； 4. 如图①所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v－t图像(以地面为参考系)如图②所示．已知v2>v1，则(   　) A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大 B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D．0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 参考答案： B 5. 如图所示，分别用恒力F1、F2先后使质量为m的物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面从底端运动至顶端，两次所用时间相同，第一次力F1沿斜面向上，第二次力F2沿水平方向向左．则两个过程     A．物体动能变化量相同     B．物体机械能变化量相同     C．F1做的功与F2做的功相同     D．F1做功的功率比，F2做功的功率大 参考答案： AB 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验： ①用天平测出电动小车的质量为0.4 kg； ②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装； ③接通打点计时器(其打点周期为0.02 s)； ④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车所受的阻力恒定)． 在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的点迹如图乙、图丙所示，图中O点是打点计时器打的第一个点． 请你分析纸带数据，回答下列问题： (1)该电动小车运动的最大速度为________m/s.      (2)该电动小车运动过程中所受的阻力为________N. (3)该电动小车的额定功率为________W. 参考答案： (1)1.5(或1.50)　(2)1.6(或1.60)　(3)2.4(或2.40) 7. 取一根柔软的弹性绳，使绳处于水平伸直状态。从绳的端点A开始每隔0.50 m标记一个点，依次记为B、C、D……如图所示。现让A开始沿竖直方向做简谐运动，经过0.7s波正好传到O点，此时A点第二次到达正向最大位移，则波速为______m/s，若A点起振方向向下，则波的周期为______ s。 参考答案： 10           0.4  8. 有两个大小相等的力F1和F2，当它们的夹角为90°时，合力为F，则当它们的夹角为120°时，合力的大小为_____________。 参考答案： 9. 如图所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量m＝2 kg的物体上，另一端施一水平拉力F.若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12 cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数为          ，若将弹簧拉长至13 cm时，物体所受的摩擦力为          (设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)。 参考答案： 200 N/m   ，     4 N 10. 如图所示，平行板电容器充电后，b板与静电计金属球连接，a板、静电计外壳均接地，静电计的指针偏转开一定角度．若减小两极板a、b间的距离，同时在两极板间插入电介质，则静电计指针的偏转角度会         （填变大、变小或不变） 参考答案： 变小 11. 为探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了如图所示的实验装置。实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力。 （1）在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。 （2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间与速度的数据如下表： 时间t/s 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 速度v/(m·s－1) 0.12 0.19 0.23 0.26 0.28 0.29 请根据实验数据在右图作出小车的v－t图象。 （3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大。你是否同意他的观点？_________。请根据v－t图象简要阐述理由：_________________________。 参考答案： (1)之前；(2)如图所示。 (3)同意；在v－t图象中，速度越大时，加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大． 12. 如图，两光滑斜面在B处连接，小球由A处静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s, AB=BC。设球经过B点前后速度大小不变，则球在AB、BC段的加速度大小之比为    ，球由A运动到C的平均速率为    m/s。 参考答案： 9：7 ；2.1 设AB=BC＝x，根据匀变速直线运动的规律，AB段有：；BC段有：，联立得；根据平均速率公式可知两段的平均速率分别为：所以全程的平均速度为。 【考点】匀变速直线运动的规律、平均速率 13. 16．如图甲所示，是某同学验证动能定理的实验装置。 其步骤如下：　　 a．易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带。合理调整木板倾角，让小车沿木板匀速下滑。 b．取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细沙的质量m及小车质量M。 c．取下细绳和易拉罐后，换一条纸带，接通电源，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙(中间部分未画出)，O为打下的第一点。已知打点计时器的打点频率为f，重力加速度为g。 d．改变细沙质量，重复a、b、c实验步骤。 （1）步骤c中小车所受的合外力为________________。 （2）为验证从O →C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系，测出BD间的距离为x0，OC间距离为x1，则C点的速度为________。需要验证的关系式为______________________________(用所测物理量的符号表示)。 （3）用加细沙的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是________。 A．可以获得更大的加速度以提高实验精度 B．可以更容易做到m?M C．可以更方便地获取多组实验数据 参考答案： ①mg　  ②　  mgx1＝     Cks5u 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘灯泡的伏安特性曲线． A．电压表V1（量程6V、内阻很大）     B．电压表V2（量程3V、内阻很大） C．电阻箱（阻值0﹣99.9Ω）          D．小灯泡（2A、5W） E．电池组（电动势E、内阻r）         F．开关一只，导线若干 ①某同学设计的实验电路图如图1．实验时，电阻箱阻值R变大，则电压表V1的示数U1　  　，则电压表V2的示数U2　  　．（选填“变大”、“变小”或“不变”） ②每一次操作后，立刻记录电阻箱阻值R、电压表V1示数U1和电压表V2示数U2．借助测量数据，描绘出电源和灯泡的 U﹣I图线，如图2所示．以下判断正确的是　  　 A．每个点的横坐标计算公式是；I=（ U1﹣U2）：R，其中R、U1、U2都是同一次测量值 B．描绘倾斜直线所借助的点的纵坐标是每次测量的电压表V2示数U2 C．描绘曲线借助的点的纵坐标是每次测量的电压表V2示数U2 D．两条图线在P点相交，此时电阻箱阻值与灯泡阻值相等 ③电池组的内阻r=　 　Ω、交点P处的电池组效率=　 　（结果保留两位有效数字） 参考答案： ①变大；变小；②AC；③1.0；44%； 【考点】测定电源的电动势和内阻． 【分析】①测电源电动势与内阻实验时，电压表测路端电压，随滑动变阻器接入电路阻值的增大，电压表示数增大；灯泡两端电压随滑动变阻器阻值增大而减小；根据电压表示数变化确定各电路元件的连接方式，然后作出实验电路图． ②根据对应的图象以及闭合电路欧姆定律进行分析，明确两图象的意义； ③电源的U﹣I图象与纵轴的交点示数是电源的电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻．由图象求出两图线的交点对应的电压与电流，然后根据闭合电路中内外电压的关系及欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值；由图象求出电路电流，然后由P=UI及效率公式求出电池组的效率． 【解答】解：（1）由电路图可知，接入电阻变大，则电流减小；路端电压增大；故电压表V1的示数增大；灯泡两端的电压减小，故V2示数减小； （2）A、为了求出对应的电阻值，在使用欧姆定律时两电压表示数应是同一次实验中所测量的；故A正确； B、电源的U﹣I图象是一条倾斜的直线，要测量对应的伏安特性曲线应根据V1的示数来描绘；故B错误；C正确； D、两条图线在P点相交，此时电阻箱阻值的接入电阻应为零；故D错误； 故选：AC． ③电源的U﹣I图象是一条倾斜的直线，由图象可知，电源电动势E=4.5V，电源内阻 r===1.0Ω；