2021年上海崇明县城北中学高三物理模拟试题含解析

2021年上海崇明县城北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. （单选）小华同学骑着自行车在平直公路上以正常速度匀速行驶时的功率约为70W，则他骑车时所受阻力约为
A．2000N B．200N C．20N D．2N
参考答案：
C
2. 下列关于摩擦力做功的说法，正确的是
A．作用在物体上的滑动摩擦力只能对物体做负功，不可能对物体做正功
B．作用在物体上的静摩擦力对物体一定不做功
C．作用在物体上的滑动摩擦力既可能对物体做正功，也可能对物体做负功
D．作用在物体上的静摩擦力既可能对物体做正功，也可能对物体做负功，也可对物体不做功
参考答案：
CD
3. 如图所示，容器中盛有水，PM为水面，从A点发出一束白光，射到水面上的O点后，折射光
发生了色散照到器壁上a、b之间，对应a、b两种颜色的单色光，则（） A．由A到O，a光的传播时间等于b光的传播时间
B．若发光点A不变而入射点O向左移，则b光可能发生全反射
C．a光和b光分别通过同一单狭缝，a光在屏上产生的中心亮条纹比b光窄.
D．用a光和b光分别在同一套双缝干涉实验装置上做实验，a光的条纹间距较宽
参考答案：
D
4. （单选）我国国家大剧院外部呈椭球形．假设国家大剧院的屋顶为半球形，一警卫人员为执行特殊任务，必须冒险在半球形屋顶向上缓慢爬行，他在向上爬的过程中（）
解答：解：对警卫在某点受力分析：
关注轿车加速度的同时，提出了一个新的概念，叫做“加速度的变化率”，用“加速度的变化率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，并认为，轿车的加速度变化率越小，乘坐轿车的人感觉越舒适。

下面四个单位中，适合做加速度的变化率单位的是
A. B. C. D.
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. （00年吉、苏、浙）（16分）如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A/之间会产生电热差，这种现象称为霍尔效应，实验表明，当磁场不太强时，电热差U、电流I
和B的关系为：，式中的比例系数K称为霍尔系数。

霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛仑兹力运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛仓兹力方向相反的静电力，当静电力与洛仑兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。

设电流I是由电子和定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电量为e回答下列问题：
（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势_____下侧面A 的电势（填高于、低于或等于）
（
2）电子所受的洛仑兹力的大小为______。

（
3）当导体板上下两侧之间的电差为U时，电子所受静电力的大小为_____。

（4）由静电力和洛仑兹力平衡的条件，证明霍尔系数为其中h代表导体板单位体积中电子的个数。

参考答案：
答案：（1）低于；（2）；（3）
（4）电子受到横向静电力与洛仑兹力的作用，两力平衡，有
得：U=hvB
通过导体的电流密度I=nev·d·h
由，有
得
7. 某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”．如图，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0 cm 的A 、B 两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A 、B 时的速度大小．小车中可以放置砝码．
(1)实验主要步骤如下：
①测量小车和拉力传感器的总质量M ′；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；
②将小车停在C 点，释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A 、B 时的速度．
③在小车中增加砝码，或________，重复②的操作．
(2)下表是他们测得的一组数据，其中M 是M ′与小车中砝码质量之和，|v2－v12|是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量ΔE ，F 是拉力传感器受到的拉力，W 是F 在A 、B 间所做的功．表格中的ΔE3＝________，W3＝________.(结果保留三位有效数字)
(3)根据上表，我们在图中的方格纸上作出ΔE －W 图线如图所示，它说明了________
参考答案：
(1)改变钩码数量 (2)0.600 0.610
(3)拉力（合力）所做的功近似等于物体动能的改变量
8. P 、Q 是一列简谐横波中的质点，相距30m ，各自的振动图象
如图所示．
①此列波的频率f ＝________Hz.
②如果P 比Q 离波源近，且P 与Q 间距离小于1个波长，那么波长λ＝ ________m.
③如果P 比Q 离波源远，那么波长λ＝________m. 参考答案：
（6分） (1)0.25 (2)40 (3)m(n ＝0,1,2,3…)
9. 某人在某行星表面以速率v 竖直上抛一物体，经时间t 落回手中，已知该行星的半径为R ，则能在这个行星表面附近绕该行星做匀速圆周运动的卫星所具有的速率为 参考答案：
10. (4分)一个1.2kg 的物体具有的重力势能为72J ，那么该物体离开地面的高度为_____ m 。

一个质量是5kg 的铜球，以从离地面15m 高处自由下落1s 末，它的重力势能变为_____ J 。

(g 取10m/s 2) (以地面为零重力势能平面)
参考答案：
答案：6m 500J 11. 因为手边没有天平,小王同学思考如何利用一已知劲度系数为k 的弹簧和长度测量工具来粗测一小球的质量,他从资料上查得弹簧的弹性势能 (其中x 为弹簧形变量)后,设计了如下实验:将弹簧一端固定在水平桌面上,另一端紧靠小球,弹簧原长时小球恰好在桌边,然后压缩弹簧并测得压缩量x,释放弹簧,小球飞出后落在水平地面上,测出桌高h 以及落点到桌边沿的水平距离s ．
(1)小球质量的表达式为: ．（4分）
(2)如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素,那么小球质量的测量值将 （4分）(填“偏大”、“偏小”或“准确”)． 参考答案：
⑴；⑵偏大
12. 历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5 MeV 的质子
轰击静止
的，生成两个动能均为8.9MeV 的.(1 MeV ＝1.6×10－13J)，写出核反应方程为_________________________．质量亏损为________kg. 参考答案： )
＋
→
＋
或
＋
→
＋
3.1×10－29 kg
13. 某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准备的实验器材有木块、木板、毛巾和砝码，在实验中设计的实验表格和实验数据记录如下表所示。

（1）根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为________________.
（2）分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为_________________ ____________________________________________________________________________. （3）分析比较实验序数为_________的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大. 参考答案： （1）控制变量法
（2）接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比
（3）4、5
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （简答）如图13所示,滑块A 套在光滑的坚直杆上,滑块A 通过细绳绕过光滑滑轮连接物 块B,B 又
与一轻质弹贊连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上,’开始用手托住物块 .使绳子刚好伸直处于水平位位置但无张力。

现将A 由静止释放.当A 下滑到
C 点时(C 点 图中未标出)A 的速度刚好为零，此时B 还没有到达滑轮位置，已知弹簧的劲度系数k=100N/m ,滑轮质量和大小及摩擦可忽略不计，滑轮与杆的水平距离L=0.3m,AC 距离为 0.4m ，m B =lkg,重力加速度g=10 m/s 2。

试求： (1)滑'块A 的质量m A
(2)若滑块A 质量增加一倍,其他条件不变，仍让滑块A 从静止滑到C 点,则滑块A 到达C 点时A 、B 的速度大小分别是多少？
参考答案：
（1） （2） （3），
功能关系．
解析：（1）开始绳子无张力，对B 分析有kx 1=m B g ， 解得：弹簧的压缩量x 1=0.1m （1分）
当物块A 滑到C 点时，根据勾股定理绳伸出滑轮的长度为0.5 m ，则B 上升了0.2m,所以弹簧又伸长了0.1m 。

（1分）
由A 、B 及弹簧组成的系统机械能守恒，又弹簧伸长量与压缩量相等则弹性势能变化量为零
所以m A gh1=m B gh2（2分）
其中h1=0.4m，h2=0.2m
所以m A=0.5kg（1分）
（2）滑块A质量增加一倍，则m A=1kg，令滑块到达C点时A、B的速度分别为v1和v2
由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒得
（2分）
又有几何关系可得AB的速度关系有 v A cosθ=v B（1分）
其中θ为绳与杆的夹角且cosθ=0.8
解得：（1分）
（1分）
（1）首先由物体静止条件求出弹簧压缩的长度，再根据几何知识求出物体B上升的距离，从而可求出弹簧伸长的长度，然后再根据能量守恒定律即可求解物体A的质量；题（2）的关键是根据速度合成与分解规律求出物体B与A的速度关系，然后再根据能量守恒定律列式求解即可．
15. （8分）请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？
参考答案：
①水的沸点随液面上方气压的增大而升高；②力的平衡；③压强；④熔点（熔化）。

解析：高压锅是现代家庭厨房中常见的炊具之一，以物理角度看：高压锅从外形到工作过程都包含有许多的物理知识在里面．高压锅的基本原理就是利用增大锅内的气压，来提高烹饪食物的温度，从而能够比较快的将食物煮熟。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. (08年全国卷Ⅰ)（14分）已知O、A、B、C为同一直线上的四点、AB间的距离为l1，BC间的距离为l2，一物体自O点由静止出发，沿此直线做匀速运动，依次经过A、B、C 三点，已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等。

求O与A的距离。

参考答案：
解析：
设物体的加速度为a，到达A的速度为v0，通过AB段和BC段所用的时间为t，则有
……………………………………………①
………………………………………②
联立①②式得
…………………………………………………③
………………………………………………④
设O与A的距离为，则有
………………………………………………………⑤
联立③④⑤式得
17. 如图20所示是一个小灯泡的伏安特性曲线。

(1)若把4个这样的小灯泡串联后，接到16V 的恒压电源后，求每个小灯泡的电阻和小灯泡上消耗的电功率。

(2)若将一个小灯泡接在一个电源电动势为8V，内阻为20Ω的电源上，求电路中的电流、小灯泡的电阻及小灯泡上消耗的电功率。

参考答案：
(1)四个灯泡串联接到16V 恒压电源两端，则每个灯泡分压4V ，从图中看到，此时对应的电
流为0.4A ，则每个灯泡电阻为，
每个灯泡消耗的电功率为
(2)当将一个灯泡与电源相连时，灯泡上的电流为I ，电压为U ，则有：。

即：得到电源的U —I 曲线，如图虚线所示，则交点处就是灯泡上的电流和电压。

可以看到电流为0.3A ，电压为2V ，则：电路的电流为0.3A ，灯泡的电阻为6.67Ω，灯泡消耗的功率为UI =0.3×2=0.6W 。

18. 如图所示，在车厢中，一小球被a 、b 两根轻质细绳拴住，其中a 绳与竖直方向α角，绳b 成水平状态，已知小球的质量为m ，求：（1）车厢静止时，细绳a 和b 所受到的拉力（2）当车厢以一定的加速运动时，a 绳与竖直方向的夹角不变，而b 绳受到的拉力变为零，求此时车厢的加速度的大小和方向。

参考答案：。