2021年重庆南开中学高三物理模拟试卷含解析

2021年重庆南开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. （选修3—3、2—2模块）下列叙述正确的是（）
A．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数．
B．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积．
C．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显．
D．当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力减小
参考答案：
答案：AC
2. （单选题）一个斜面体上搁置一根只能沿竖直方向运动的直杆，杆与斜面体接触面粗糙．斜面体水平向右运动过程中，发现杆匀加速上升，如图所示，关于斜面对杆的作用力，斜面体的运动，下列判断正确的是 ( )
A．斜面体对杆的作用力竖直向上
B．斜面体对杆的滑动摩擦力沿斜面向上
C．斜面体对杆的滑动摩擦力沿斜面向下
D．斜面体向右匀速运动
参考答案：
C
3. 对于质点的运动，下列说法中正确的是
A．质点运动的加速度为零，则速度为零，速度变化也为零
B．质点运动的加速度越大，它的速度变化越大
C．质点某时刻的加速度不为零，则该时刻的速度也不为零
D．质点速度变化率越大，则加速度越大
参考答案：D
4. （单选）物理学家通过艰辛的实验和理论研究探究自然规律，为人类的科学做出了巨大贡献，值得我们敬仰,下列描述中符合物理学史实的是
A．开普勒发现了行星运动三定律，从而提出了日心学说
B．牛顿发现了万有引力定律并测定出引力常量G
C．卡文迪许在测量静电力恒量时运用了将微小量放大的方法
D．胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与形变量成正比
参考答案：
D
5. 卡车在行驶时，货物随车厢底板上下振动而不脱离底板，设货物作简谐运动．以竖直向上为正方向，其振动图象如图所示，则在图象上a、b、c、d四点中货物对车底板压力最小的是（）
A．a点B．b点
C．c点 D．d点
参考答案：
B
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡块做成的小圆柱体R。

将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。

同学们测出某时刻R的坐标为（4，6），此时R速度大小为______cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是_______。

参考答案： 5；D
7. 一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，在t = 0时刻波刚好传播到x = 6m 处的质点A ，如图所示，已知波的传播速度为48m/s ．请回答下列问题：
①从图示时刻起再经过 s ，质点B 第一次处于波峰； ②写出从图示时刻起质点A 的振动方程为 cm ．
参考答案：
① 0.5 （2分） ②
(cm) （2分）
试题分析：①根据波的传播原理，是质点的振动形式在介质里匀速传播，x=0m ，处的质点处于波峰位
置，所以当它的振动形式传播到B 点时，B 点第一次出现在波峰，用时；②由图知质点A
在t=o 时刻处于平衡位置且向下振动，
，，所以质点A 的振动方程为
(cm)。

考点：本题考查机械波的传播
8. 一物体质量为1kg ，沿倾角为300的传送带从最高端A 点以初速度v0=8m/s 下滑，传送带匀速向下运动的速度为2m/s ，全长20m 。

物体与传送带之间的动摩擦因数为，物体运动到传送带底端B 点的速度大小为___________m/s ；全过程中因物体和传送带间的摩擦而产生的热量为___________J 。

（重力加速度g=10m/s2）
参考答案： 2，54
9. 一小球沿光滑斜面向下运动，用每隔0.1s 曝光一次的频闪照相机拍摄下不同时刻小球的位置照片如图所示，选小球的五个连续位置A ，B ，C ，D ，E 进行测量，测得距离s 1，s 2，s 3，s 4的数据如表格所示．（计算结果保留三位有效数字）
）根据以上数据可知小球沿斜面下滑的加速度的大小为 m/s 2； （2）根据以上数据可知小球在位置A 的速度大小为 m/s ．
参考答案：
（1）1.10 （2）0.765
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
【分析】根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小球沿斜面下滑的加速度大小．根据某段时间
内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B 点的速度，结合速度时间公式求出A 位置的速度．
【解答】解：（1）根据△x=aT 2得，小球下滑的加速度大小
a=．
（2）B 点的瞬时速度
m/s=0.875m/s ，则A 位置的瞬时速度v A =v B
﹣aT=0.875﹣1.1×0.1m/s=0.765m/s ． 故答案为：（1）1.10 （2）0.765
10. 如图所示，做平抛运动的质点经过O 、A 、B 三点，以O 为坐标原点，A 、B 两点坐标如图所示，平抛的初速度是____________m/s 。

经过A 点时的速度是____________m/s 。

则抛出点的坐标是_______________
参考答案：
5 ；
； (-5 ，- 5 ) 。

11. 在《研究匀变速直线运动的规律》实验中，小车拖纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列
点，处理时每隔4个点取一个记数点，测出的数据如图。

则打点计时器打下C 点时小车的速度vC = m/s ，小车运动的加速度a= m/s2。

参考答案：
2 , 2.4
12. 如右图所示，倾角为300的直角三角形底边长为2L ，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨．现在底边中点O 处固定一正电荷Ｑ，让一个质量为m 的带负电的点电荷从斜面顶端A 沿斜面滑下．已测得它滑到仍在斜边上的垂足D 处的速度为v ，则该质点滑到斜边底端C 点时的速度为__________
参考答案：
13. 某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05s 闪光一次，如图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取10m/s 2，小球质量m=0.2kg ，结果保留三位有效数字）：
55= m/s ．
（2）从t 2到t 5时间内，重力势能增量△E p = J ，动能减少量△E k = J ．
（3）在误差允许的范围内，若△E p 与△E k 近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得△E p △E k （选填“＞”“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是 ．
参考答案：
解：（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有： v 5=
=4.08 m/s
（2）根据重力做功和重力势能的关系有：
△E p =mg （h 2+h 3+h 4）=0.2×10×（26.68+24.16+21.66）×10﹣2
J=1.45J
在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：
v 2
=
=5.59 m/s
△E k =m （v 22﹣v 52）=×0.2×[（5.59）2﹣（4.08）2]J=1.46 J ．
（3）由上述计算得△E p ＜△E k ，由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能． 故答案为： （1）4.08． （2）1.45，1.46
（3）＜，由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在．
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图为一块直角三棱镜，顶角A为30°．一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB，并从AC 边射出，出射光线与AC边夹角也为30°．则该激光在棱镜中的传播速度为多少？(结果保留两位有效数字)
参考答案：
1.7×108m/s
解：光路图如图：
由几何关系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°
折射率
激光在棱镜中传播速
【点睛】几何光学要正确作出光路图，由几何知识找出入射角和折射角是关键．知道光速和折射率的关系.
15. （选修3-4）（6分）如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为。

入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。

（结果可用根式表示）参考答案：
解析：∵n=∴r=300（2分）
光路图如图所示
∴L1=d/cos r =（2分）
∴L2= L1sin300=（2分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （16分）如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车，左侧
靠在竖直墙壁上，小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，在最低点
B与水平轨道BC相切，BC的长度是圆弧半径的10倍，整个轨道处于
同一竖直平面内。

可视为质点的物块从A点正上方某处无初速下落，
恰好落人小车圆弧轨道滑动，然后沿水平轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。

已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍，小车的质量是物块的3倍，不考虑空气阻力和物块落人圆弧轨道时的能量损失。

求：
（1）物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的几倍；
（2）物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ。

参考答案：
答案：（1）物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的4倍；（2）。

解析：
（1）设物块的质量为m，其开始下落处酌位置距BC的竖直高度为h，到达8点时的速度为v，小车圆弧轨道半径为R。

由机械能守恒定律，有
①
根据牛顿第二定律，有
②
解得
H = 4R ③
即物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的4倍。

（2）设物块与BC间的滑动摩擦力的大小为F，物块滑到C点时与小车的共同速度为v，物块在小车上由B运动到C的过程中小车对地面的位移大小为s。

依题意，小车的质量为3 m，BC长度为10 R。

由滑动摩擦定律，有
④
由动量守恒定律，有
⑤
对物块、小车分别应用动能定理，有
⑥
⑦
解得
⑧
17. 甲、乙两车在同一条平直公路上运动，甲车以10 m/s 的速度匀速行驶，经过车站A时关闭油门以4m/s2的加速度匀减速前进，2s后乙车与甲车同方向以1m/s2的加速度从同一车站A出发，由静止开始做匀加速运动，问乙车出发后多少时间追上甲车？
参考答案：
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．A2 A8
【答案解析】5s 解析：设甲车运动时间t后停止，由，解得t=2.5s
甲车前进距离
2s后乙车出发，乙车行驶t1=0.5s位移为
由于，故乙车在追上甲车前甲车已停止。

设乙车经时间t2追上甲车，
解得t2=5s
【思路点拨】根据运动学公式判断乙车在追及甲车的过程中，甲车是否停止，若停止，抓住位移关系，通过匀变速直线运动的位移时间公式求出追及的时间．解决本题的关键理清两车的运动过程，抓住位移关系，运用运动学公式求出追及的时间．
18. （8分）如图所示，光滑圆柱体被固定在水平平台上，质量为m l的小球用轻绳跨过圆柱与小球m2相连，开始时将m1放在平台上，两边轻绳竖直，m1和m2分别由静止开始上升和下降。

当m l上升到圆柱体的最高点时，绳子突然断了，发现m1恰能做平抛运动，则m2应为m l的多少倍?
参考答案：
解析：由牛二定律：若m1恰能平抛，则（3分）当m1上升2R到圆柱体最高点时，m2下降
由机械能守恒：（3分）
得（2分）。