广西壮族自治区贵港市大圩第二中学2021年高三物理模拟试卷带解析

广西壮族自治区贵港市大圩第二中学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. （单选）如图所示，一端开口一端封闭的长直玻璃管，灌满水银后，开口端向下竖直插入水银槽中，稳定后管内外水银面高度差为h，水银柱上端真空部分长度为L．现将玻璃管竖直向上提一小段，且开口端仍在水银槽液面下方，则（）
A．h变大，L变大B．h变小，L变大C．h不变，L变大D．h变大，L不变
参考答案：
解：因为实验中，玻璃管内封闭了一段空气，因此，大气压=玻璃管中水银柱产生的压强，大气压不变的情况下，向上提起一段距离，管口未离开水银面，水银柱的高度差h不变，产生压强始终等于大气压，管内封闭水银柱长度不变，真空部分长度变大，故A错误，B错误，D错误，C正确；
故选：C
2. （单选）如图所示，图中以点电荷Q为圆心的虚线同心圆是该点电荷电场中球形等势面的横截面图。

一个带电的粒子经过该电场，它的运动轨迹如图中实线所示，P、M、N、O、F都是轨迹上的点。

不计带电粒子受到的重力，由此可以判断（）
A．此粒子和点电荷Q带同种电荷
B．此粒子在M点的动能小于在F点的动能
C．若PM两点间的距离和MN两点间的距离相等，则从P到M和从M到N，电场力做功相等D．带电粒子从P运动到N的过程中,电势能逐渐增大
参考答案：B
3. 物体的质量为2 kg，两根轻细绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ角的拉力F，相关几何关系如图所示，θ＝60°，若要使绳都能伸直，求拉力F的大小范围．(g取10 m/s2)
参考答案：
N≤F≤N
4. 一质点由静止开始做直线运动的v—t关系图象如图，则该质点的x—t关系图象可大致表示为下列中的
参考答案：
B
5. 在场强为E，方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电荷量分别为+2q和-q，两小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点处于平衡状态，如图所示，重力加速度为g，则细绳对悬点O的作用力大小F1和两球间细线的张力F2说法正确的是（）
A．2mg +2Eq B．2mg +3Eq C．mg－Eq－2kq2/L2 D．mg－Eq
参考答案：
C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t l=0时刻的波形图，虚线为t2=0.05 s时的波形图。

(1)若波沿x轴正方向传播且2T<t2-t1<3T (T为波的周期)，求波速.
(2)若波速v=260m·s－1，则从t l=0时刻起x=2 m 处的质点第三次运动到波谷所需的时间。

参考答案：
（1）220m/s；（2）
【详解】（1）波沿x轴正向传播，由图像可知：λ=4m；在?t时间内：
因为2T<t2-t1<3T，则n=2，此时，
解得，
（2）若波速v=260m/s，则在?t=0.05s内传播的距离为
则波沿x轴负向传播，此时周期为，
则从t l=0时刻起x=2 m 处的质点第三次运动到波谷所需的时间
7. 一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V的图描述，图中p1、p2、V1、V2和V3为已知量。

(1)气体状态从A到B是______过程(填“等容”、“等压”或“等温”)；
(2)状态从B到C的变化过程中，气体的温度______(填“升高”、“不变”或“降低”)；
(3)状态从C 到D的变化过程中，气体______(填“吸热”或“放热”)；
(4)状态从A→B→C→D的变化过程中，气体对外界所做的总功为________。

参考答案：
(1)等压 (2)降低 (3)放热 (4)p1(V3－V1)－p2(V3－V2)
8. 如图甲是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成
电信号，在示波器显示屏上显示出来(如图乙所示)．
⑴若图乙中示波器显示屏上横向的每大格(5小格)对应的时间为2.50×10－3 s，则圆盘的转速为 r/s.(保留3位有效数字)
⑵若测得圆盘直径为10.20 cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为
cm.(保留3位有效数字)
参考答案：
90.9 r/s、1.46cm
9. (3-4模块) (3分)一列向右传播的简谐横波在某时刻的波形图如图所示。

波速大小为
0.6m/s，P质点的横坐标x = 0.96m。

波源O点刚开始振动时的振动方向__▲___(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)，波的周期为___▲___s。

从图中状态为开始时刻，质点P经过__▲__s时间第二次达到波峰。

参考答案：
答案：y的负方向(1分)、0.4(1分)、1.9(1分)
10. （多选题）如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，现将其接在直流电源上，已知A板和电源正极相连．当开关接通时．一带电油滴悬浮于两板之间的P点，为使油滴能向上运动，则下列措施可行的
是（）
参考答案：
BD
解：A、开关断开后，电容器所带电量不变，将B板下移一段距离时，根据推论可知，板间场强不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态；故A错误．
B、将开关断开，将AB板左右错开一段距离，电容减小，而电量不变，由C=可知，电压U增大，由E=知，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动．故B正确．
C、保持开关闭合，将AB板左右错开一段距离时，板间电压不变，场强不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态；故C错误．
D、保持开关闭合，将A板下移一段距离，板间距离减小，根据E=知，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动．故D正确．
故选BD
11. 如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。

线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场。

整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力Ff，且线框不发生转动，则：线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1= ，线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q= 。

参考答案：
12. 气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜，使滑块和导轨间的摩擦几乎为零，如图所示，让滑块从气垫导轨是某一高度下滑，滑块上的遮光片的宽度为s，当遮光片通过电门时与光电
门相连的数字毫秒器显示遮光时间为t，则庶光片通过光电门的平均速度为v=
（1）关于这个平均速度，有如下讨论：
A．这个平均速度不能作为实验中遮光片通过光电门时滑块的瞬时速度
B．理论上，遮光片宽度越窄，遮光片通过光电门的平均越接近瞬时速度
C．实验中所选遮光片并非越窄越好，还应考虑测量时间的精确度，遮光片太窄，时间测量精度就会降低，所测瞬时速度反而不准确
D．实验中，所选遮光片越宽越好，这样时间的测量较准，得到的瞬时速度将比较准确，这些讨论中，正确的是：；
（2）利用这一装置可验证机械能守桓定律。

滑块和遮光片总质量记为M（kg），若测出气垫导轨总长L0、遮光片的宽度s，气垫导轨两端到桌面的高度差h、滑块从由静止释放到经过光时门时下滑的距离L和遮光时间t，这一过程中：滑块减少的重力势能的表达式
为：，滑块获得的动能表达式为：；
参考答案：
（1）BC （2）
知道光电门测量滑块瞬时速度的原理，能根据已知的运动学公式求出速度进而计算物体的动能是解决本题的关键。

13.
(4分)质量为1×10-2kg的氢气球，受到浮力的大小为0.12N，距天花板距离为4m。

今沿水平方向以3m/s速度拍出（不计空气阻力），当它到达天花板时，水平位移是，速度的大小为（g取10m/s2）。

参考答案：
答案：6m；5m/s
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某同学通过实验研究小灯泡的电压与电流的关系。

可用的器材如下：电源（电动势3V，内阻1Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。

（1）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U-I图象如图a所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）根据图a，在图b中把缺少的导线补全，连接成实验电路（其中电流表和电压表分
别测量小灯泡的电流和电压）。

（3）若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率是 ___________W （本小题若需要作图，可画在图a中，结果保留两位有效数字）。

参考答案：
:(1）增大 (2）如图 (3）0.32W（0.30~0.34都对）…
15. （6分）一般情况下，金属导体的电阻会随着温度改变而改变。

某同学为研究一小灯泡灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关的实验。

实验中用到了下列器材：待测小灯泡、15v 直流稳压电源、滑动变阻器（最大阻值为30，最大允许电流为1.0A）、电压表（量程0—15V，内阻约15k）、电流表（量程0—0.6A，内阻约0.13）、开关一只及导线若干。

实验中调节滑动变阻器，小灯泡两端的电压可从0V至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流，得到了下表中的实验数据：
① 请在下边框内画出为完成上述实验而设计的合理的电路图。

② 通过所测的数据可知，小灯泡的电阻随其两端所加电压的升高而（选填“增大”、“保持不变”或“减小”）。

从而得到了灯丝电阻随温度变化的规律。

③ 该小灯泡正常工作时的电阻值约为。

（保留2位有效数字）参考答案：
答案：① 电路图如图② 增大③ 46
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 甲、乙两车从同一地点出发同向运动，其图像如图所示．试计算：
(1)从乙车开始运动多少时间后两车相遇?
(2)相遇处距出发点多远?
(3)相遇前两车的最大距离是多少?
参考答案：
解：从图像知两车初速
加速度分别为：，做匀加速运动．
(1)两车相遇位移相等，设乙车运动t秒后两车相遇，则甲、乙两车的位移为
由于
代人数据解题(舍去)，
(2) 相遇点离出发点的距离为
(3) 由图知甲车行驶t=4 s时两车速度相等．此时两车距离最大，二者距离为：
17. 如图所示是建筑工地常用的一种“深穴打夯机”。

工作时，电动机带动两个紧压夯杆的滚轮匀速转动将夯杆从深为h的坑中提上来，当两个滚轮彼此分开时，夯杆被释放，最后夯在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。

然后两个滚轮再次压紧，夯杆再次被提上来，如此周而复始工作。

已知两个滚轮边缘线速度v恒为4m/s，每个滚轮对夯杆的正压力
FN=2×104N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ=0．3，夯杆质量m=1×103kg，坑深
h=6．4m。

假定在打夯的过程中坑的深度变化及夯与坑底的作用时间均忽略不计，且夯杆底端升到坑口时，速度恰好为零。

取g=10m/s2，求：
（1）夯杆上升过程中被滚轮释放时的速度为多大？此时夯杆底端离坑底多高？
（2）打夯周期是多少？参考答案：
解:⑴匀加速阶段：得
得匀减速阶段：得由于所以杆上升过程为先加速，后匀速，再减速至零，
因此，释放时杆速度为v=4m/s, 杆离坑底
⑵匀加速阶段：匀速阶段：匀减速阶段：
下落阶段：
总时间：得
18. 如图1所示，在坐标系xOy中，在－L≤x<0区域存在强弱可变化的磁场B1，在0≤x≤2L区域存在匀强磁场，磁感应强度B2＝2.0T，磁场方向均垂直于纸面向里。

一边长为L＝0.2m、总电阻为R＝0.8Ω的正方形线框静止于xOy平面内，线框的一边与y轴重合。

(1)若磁场B1的磁感应强度在t＝0.5s的时间内由2T均匀减小至0，求线框在这段时间内产生的电热为多少？
(2)撤去磁场B1，让线框从静止开始以加速度a＝0.4m/s2沿x轴正方向做匀加速直线运动，求线框刚好全部出磁场前瞬间的发热功率。

(3)在(2)的条件下，取线框中逆时针方向的电流为正方向，试在图2给出的坐标纸上作出线框中的电流I随运动时间t的关系图线。

(不要求写出计算过程，但要求写出图线端点的坐标值，可用根式表示
)
参考答案：
(1)线框中产生的电动势为E＝·L2＝0.16V
线框中产生的电流为I＝E/R＝0.2A 产生的电热为Q＝I2Rt＝0.016J
(2)线框刚好全部出磁场前瞬间的速度为 v＝
此时线框产生的电动势为E＝B2Lv 此时线框产生的电流为I＝此时线框受到的安培力为F＝B2IL
发热功率为P＝Fv 由以上各式得P＝＝0.096W
(3)如右图：。