2020-2021学年广东省茂名市高州第二高级中学高三物理模拟试题含解析

2020-2021学年广东省茂名市高州第二高级中学高三物
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.
（多选）如图所示，足够长的粗糙斜面固定在地面上，某物块以初速度v0从底端沿斜面上滑至最高点后又回到底端．上述过程中，若用h、x、v和a分别表示物块距水平地面高度、位移、速度和加速度的大小，t表示运动时间．下列图象中可能正确的是（）
．B．C．D
参考答案：
车位移为x，根据这些测量结果，可以
A．求出汽车刹车的初速度，不能求出加速度
B．求出汽车刹车的加速度，不能求出初速度
C．求出汽车刹车的初速度、加速度及平均速度
D．只能求出汽车刹车的平均速度
参考答案：
C
3. 如图所示，左侧是倾角为60°的斜面、右侧是圆弧面的物体固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平，一根两端分别系有质量为m1、m2小球的轻绳跨过其顶点上的小滑轮。

当它们处于静止状态时，连结m2小球的轻绳与水平线的夹角为60°，不计一切摩擦，两小球可视为质点。

两小球的质量之比m1∶m2等于
（）
A．1∶1 B．2∶3
C．3∶2 D．3∶4
参考答案：
B
4. （单选）质点做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是
A．做匀速圆周运动物体的角速度时刻改变
B．做匀速圆周运动物体的速度时刻改变
C．物体只有在恒力作用下，才能做匀速圆周运动
D．做匀速圆周运动物体的转速越小，周期越小
参考答案：
B。

做匀速圆周运动的物体角速度不变，A错；做匀速圆周运动的物体线速度大小不变，方向时刻变化，B对；物体在恒力作用下不能作匀速圆周运动，它能作曲线运动，作匀速圆周运动的物体所受的力提供向心力大小不变，方向时刻变化，C错；做匀速圆周运动物体的转速越小，周期越大，D错；从而本题选择B答案。

5. 如图ABCD的矩形区域存在沿A至D方向的匀强电场，场强为E，边长AB＝2AD，质量m、带电量q的正电粒子以恒定的速度v从A点沿AB方向射入矩形区域，粒子恰好从C点以速度v1射出电场，粒子在电场中运动时间为t，则（）
A. 若电场强度变为2E，粒子从DC边中点射出
B. 若电场强度变为2E，粒子射出电场的速度为2v1
C. 若粒子入射速度变，则粒子从DC边中点射出电场
D. 若粒子入射速度变为，则粒子射出电场时的速度为
参考答案：
C
【详解】A．若电场强度变为2E，则粒子从DC边离开，运动时间变为，则水平位移变
为原来的，而不是，故A错误；
B．在粒子穿过电场的过程中，设电场力做功为W，则由，可知电场强度加倍，则电场力做功变为了2W，则射出电场的速度不等于2v，故B错误；
C．粒子入射速度变，则粒子在电场时间不变，即可得出粒子从DC边中点射出电场，故C正确；
D．由于电场不变粒子在电场运动时间不变，电场力做功不变，有功能定理可知，粒子射
出电场的和速度不是，故D错误。

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （3分）一定质量的理想气体从状态(p1、V1)开始做等温膨胀，状态变化如图中实线所示。

若该部分气体从状态(p1、V1)开始做绝热膨胀至体积V2，则对应的状态变化图线可能是图中虚线（选填图中虚线代号）。

参考答案：
d
7. 在某介质中形成一列简谐波， t＝0时刻的波形如图中的实线所示．若波向右传播，零时刻刚好传到B点，且再经过0.6 s，P点也开始起振，该列波的周期
T=______s，从t＝0时刻起到P点第一次到达波峰时止， O点相对平衡位置的位移y=____________cm.
参考答案：
0.2 －2
8. 如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为L的两点A、B，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点．若沿直线AB移动该电荷，电场力做功W=____， AB两点间的电势差UAB ．
参考答案：
qELcosθ_ ELcosθ
9. 利用图（a）实验可粗略测量人吹气时对小球的作用力F．两端开口的细玻璃管水平放置，管内放有小球，实验者从玻璃管的一端A吹气，小球从另一端B飞出，测得玻璃管口距地面高度h，小球质量m，开始时球静止的位置到管口B的距离x，落地点C到管口B 的水平距离l．然后多次改变x，测出对应的l，画出l2﹣x关系图线如图（b）所示，由图象得出图线的斜率为k．重力加速度为g．
（1）不计小球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，小球从B端飞出
的速度v0=．
（2）若实验者吹气时对小球的水平作用力恒定，不计小球与管壁的摩擦，吹气时对小球
作用力F=．
参考答案：
解：（1）棉球从B端飞出做平抛运动，根据平抛运动的基本公式得：
l=v0t，h=
解得：v0=
（2）根据动能定理可得：Fx=
故：Fx==
又：
故：F=
故答案为：
10. 一灯泡的电功率为P，若消耗的电能看成全部以波长为入的光波均匀地向周围辐射，设光在空气的传播速度近似为真空中的光速c，普朗克常量为h．则这种光波光子的能量为，在距离灯泡d处垂直于光的传播方向S面积上，单位时间内通过的光子数目为。

参考答案：
11. A，B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同的时间内，它们通过的路程之比是4:3,运动方向改变的角度之比是3:2，则它们（）
A. 线速度大小之比为3:4
B. 角速度大小之比为3:4
C. 圆周运动的半径之比为8:9
D. 向心加速度大小之比为1:2
参考答案：
C
【详解】A.线速度，A、B通过的路程之比为4：3，时间相等，则线速度之比为4：3，故A错误。

B.角速度，运动方向改变的角度等于圆周运动转过的角度，A、B转过的角度之比为3：2，时间相等，则角速度大小之比为3：2，故B错误。

C.根据v=rω得，圆周运动的半径
线速度之比为4：3，角速度之比为3：2，则圆周运动的半径之比为8：9，故C正确。

D..根据a=vω得，线速度之比为4：3，角速度之比为3：2，则向心加速度之比为2：1，故D错误。

12. 在物理实验中体现了很多的物理研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图像法、类比法、科学假说法、微小量放大法与等效替代法等。

请把合适的方法或正确的答案填在相应的空格内。

①在“利用打点计时器测速度”的实验中，运用法，可以利用打点计时器打出的纸带测算出某点的瞬时速度；
在“探究互成角度的两个力的合成”的实验中，分别用一个力F或两个互成角度的F1、F2，把一个一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，则F就是F1和F2的合力，实验原理采用的是法。

在“探究平抛运动的规律”的实验中，如图10所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A 球沿水平方向抛出，同时B球松开，自由下落，A、B两球同时开始运动，观察到两球同时落地。

运用法，可以判定平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。

②图象法是物理实验中一种重要的研究方法。

在研究加速度与外力（质量m一定）的关系、验证机械能守恒定律、探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中，某同学正确作出了三个实验的相关图象，如图11中A、B、C所示。

根据坐标轴代表的物理量判断，A实验的图象“斜率”表示；B实验图象的“斜率”表示；C实验图象的“斜率”表示。

参考答案：
13. 某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如图甲所示.该同学先在每一叶片边缘粘上一小条长为△l的反光材料，当叶片转到某一位置时，光传感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在计箅机屏幕上显示出矩形波，如图乙所示.已知屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10-3s.则电风扇匀速转动的周期为________s;若用游标卡尺测得△l的长度如图丙所示，则叶片长度为
________m.
参考答案：
4.2×10-2；0.23
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要测量一个标有“3V 1.5W”的灯泡两端的电压和通过它的电流，现有如下器材：
A．直流电源3V（内阻可不计）B．直流电流表0～600mA（内阻约0.5Ω）C．直流电压表0～3V（内阻约3kΩ）D．滑动变阻器（10Ω，1A）
E．滑动变阻器（1kΩ，300mA） F 开关、导线若干
（1）本实验中滑动变阻器选用（填“D” 或“E ” ）
（2）某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如下图所示，电路中所有元器件都是完好的，且电压表和电流表已调零。

闭合开关后发现电压表的示数为2V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则可确定断路的导线是；若电压表示数为零，电流表的示数为0.3A，小灯泡亮，则断路的导线是；若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表示数不能调为零，则断路的导线是。

（3）下表中的各组数据是该同学在实验中测得的，根据表格中的数据在如图所示的方格纸上作出该灯泡的伏安特性曲线。

（4）如图所示，将两个这样的灯泡并联后再与5Ω的定值电阻R0串联，接在电压恒定为4V的电路上，每个灯泡的实际功率为w（结果保留两位有效数字）。

参考答案：
（1）D （1分）
（2）d，h，g；（共3分，各1分）
（3）如图（2分）
（4）0.30W
15. 某同学用如图甲所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r，R为电阻箱。

实验室提供的器材如下：电压表(量程0～3V，内阻约
3kΩ)，电阻箱(阻值范围0～999.9Ω)；开关、导线若干。

①请根据图甲的电路图，在图乙中画出连线，将器材连接成实验电路；
②实验时，改变并记录电阻箱R的阻值，记录对应电压表的示数U，得到如下表所示的若干组 R、U的数据。

根据图丙所示，表中第4组对应的电阻值读数
是Ω；
③请写出的函数关系式（用题中给的字母表示），根据实验数据绘出
如图丁所示的图线，读出图线的截距为b，斜率为k，由此得出电池组的电动势E = ，内电阻r = 。

（此小题全用题中所给的字母表示）
参考答案：
①如图（2分）
② 13.7 （2分）③（2分）（2分）（2分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示, 是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知三点的电势分别为
,,.由此可推断点的电势是多少?
参考答案：
9V
根据匀强电场中场强与电势差的关系式U=Ed，可知AD间的电势差与BC间的电势差相等，则有：φA-φD=φB-φC 则得：φD=φA-φB+φC=15-3-3=9V；
【点睛】本题考查了求电势问题，解决本题的关键是理解并掌握公式U=Ed，知道在匀强电场中沿同一方向相等距离电势差是相等的。

17. 在动摩擦因数=0．2的粗糙绝缘足够长的水平漕中，长为2 L的绝缘轻质细杆两端各连接一个质量均为m的带电小球A和B，如图为俯视图（槽两侧光滑）。

A球的电荷量为+2q,B球的电荷量为一3q（均可视为质点，也不考虑两者间相互作用的库仑力）。

现让A处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内，已知虚线MP恰位于细杆的中垂线， MP和NQ的距离为3L匀强电场的场强大小为E=1．2mg/q，方向水平向右0释放带电系统让A、B从静止开始运动（忽略小球运动中所产生的磁场造成的影响）。

求：
（1）小球B第一次到达电场边界MP所用的时间；
（2）小球A第一次离开电场边界NQ时的速度大小
（3）带电系统运动过程中，B球电势能增加量的最大值。

参考答案：
18. （14分）如图所示，MNPQ是一个足够长的处于竖直平面内的固定的金属框架，框架的宽度为L，电阻忽略不计．ab是一根质量为m，有一定电阻的导体，能紧贴框架无摩擦下滑，整个框架平面处于垂直于框架平面的匀强磁场中，磁感强度为B．当单刀双掷开关S置于1位置时，导体ab恰好静止在框架的某一处．已知电源的电动势为 ，内阻为r．
（1）匀强磁场的方向如何？
（2）当开关S置于2位置时，导体ab由静止开始下落，
试分析ab下落运动的过程，并用所给的物理量表达ab在下
落过程中的最大速度；
（3）ab达到最大速度的3/4时，其加速度大小是多大？此时ab两端的电压为多少？
（4）如果ab由静止开始下落到达到最大速度所用的时间为t，下落高度为h．试推导该过程中h和t应满足的不等式关系．
参考答案：
解析：
（1）磁场方向垂直纸面向内（2分）
（2）S接1时， F=BIL=B=mg ①（2分）
S接2时，刚开始ab下落的加速度为g，接着加速运动，同时受重力和mg安培力F作用，由牛顿第二定律得：mg-F=ma
随着v增大，感应电动势增大，感应电流也增大，从而使F增大而导致加速度a减小，最终F和mg平衡，加速度a=0此后做匀速运动。

（2分）因而有：
②（1分）
由①得到R代入②整理后求得：v m=（1分）
（3）由②可知，当ab达到最大速的3/4时，安培力F= 3mg/4 ，因此有：
mg – F=ma ， a=g/4 （2分）
因外电阻为0， ab两端的电压（端电压）为0 （1分）
（4）作出ab运动过程的 -t图线：
ab初始加速度为g，即图线在原点的切线斜率为g。

运动过程下落距离h即为图线曲线部分所包的“面积”，它介于图示“梯形面积”和“三角形面积”
之间。

故有：
，（2分）
（1分）。