2021年江西省上饶市第四中学高三物理模拟试卷含解析

2021年江西省上饶市第四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）如图，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，a 在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上．初始时用力压住b使a、b静止，撤去此压力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面．在此过程中（）
解答：解：
A 、将b
的实际速度进行分解如图：
由图可知va=vbcosθ，即a的速度小于b的速度，故a的动能小于b的动能，A正确；
B、由于有摩擦力做功，故ab系统机械能不守恒，则二者机械能的变化量不相等，B错误；
C、a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量与产生的内能之和，故a的重力势能的减小量大于两物体总动能的增加量，C错误；
D、在这段时间t内，绳子对a的拉力和对b的拉力大小相等，绳子对a做的功等于﹣FTvat，绳子对b的功等于拉力与拉力方向上b的位移的乘积，即：FTvbcosθt，又va=vbcosθ，所以绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的绝对值相等，二者代数和为零，故D正确．
故选：AD．起向左做匀速直线运动，则A和B之间的相互作用力大小为（）
A．mg
B．mgsin
C．mgcos
D．0
参考答案：
A
3. 长度为L=0.50m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=3kg的小球，如图6所示，小球以O 点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是2.0m/s,g取10m/s,则此细杆OA受到（）
A.6.0N的拉力
B.6.0N的压力
C.24N的拉力
D.24N的压力
参考答案：
B
4. 质量为m的物体靠在圆筒内壁上，圆筒绕其竖直轴线转动，当角速度达到一定大小时，物体相对于圆筒静止，随圆筒做圆周运动。

转动中物体始终相对于圆筒静止，物体受圆筒的静摩擦力为f，受圆筒的弹力为F，则（）
A．圆筒匀速转动和加速转动时都有f与mg大小相等
B．圆筒加速转动时f>mg
C．圆筒匀速转动时F大小不变，加速转动时F逐渐变大
D．圆筒匀速转动和加速转动时f对物体都不做功
参考答案：
BC
5. 小船横渡一条河，在静水中船速度的大小和方向都不变．已知小船的运动轨迹如图所示，则河水的流速()
A．由A岸到B岸水速越来越小
B．由A岸到B岸水速越来越大
C．由A岸到B岸水速先增大后减小
D．水流速度恒定
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，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，∠BOA=60°，OA长为l，且OA：OB=2：3．将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过
A 点，则小球的初动能为；现从O
点以同样的初动能沿某一方向抛出小球，并对小球施加
一方向与△OAB所在平面平行的恒力F，小球通过了A点，到达A点时的动能是初动能的3倍；若小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，在相同的恒力作用下，恰好通过B点，且到达B点时的
动能为初动能的6倍．则此恒力F的大小为．参考答案：
解答：
解：小球以水平初速度抛出，做平抛运动，在水平方向上的位移x=lsin60°=，竖直方向上的位移y=，
根据y=，x=v0t得，解得，
则小球的初动能．
根据动能定理得，0到A有：，解得，
O到B有：W OB﹣mgl=5E k0，解得，
设恒力的方向与OB方向的夹角为α，则有：，
解得α=30°，
所以，解得F=．
故答案为：mgl，
装置如图所示，所使用打点计时器交流电源频率是50Hz，具体实验步骤如下：
A.按图所示安装好实验装置；
B.调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木 板向下做匀速运动；
C.取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m ；
D.先接通打点计时器的电源，再放开小车，打出一条纸 带，由纸带求得小车的加速度a ；
E.重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复～步骤，求得小车在不同合外力F 作用下的加速度。

回答以下问题：
（1）按上述方案做实验是否要求砝码和砝码盘的总质量 远小于小车质量__________(填“是”或“否”).
（2）实验打出的其中一条纸带如图所示，由该纸带可测得小车的加速度是___________m/s2 .
(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格，如下表：
实验次数
砝码盘中的砝码总重力F/N 他根据表中的数据画出a-F 图像如图所示，造成图线不过坐标原点的主要原因是
______________________，从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是__________，其大小是_____________。

参考答案： （1）否 （2）1.44
(3)未考虑砝码盘的重力 砝码盘的重力 0.78N(0.76~0.79N)
8. 物体从180m 高处自由落下，如果把物体下落的时间分成相等的三段，则每段时间下落位移自上而下依次为 ， ， 。

（取g = 10m/s2） 参考答案： 20m,60m,100m
9. 某同学利用数码相机研究竖直上抛小球的运动情况．数码相机每隔0.05s 拍照一次，如图是小球上
升过程的照片，图中所标数据为实际距离，则：（所有计算结果保留两位小数） ①图中t 5时刻小球的速度v 5= 4.08 m/s ．
②小球上升过程中的加速度a= 10.04 m/s 2． ③t 6时刻后小球还能上升的高度h= 0.64 m ．
参考答案：
解答：
解：①
t 5
时刻小球的速度．
②根据△x=aT 2，运用逐差法得，
=10. 04m/s 2．
③t
5时刻小球与最高点的距离：
，
则t 6时刻后小球还能上升的高度：h=0.83﹣0.19=0.64m ．
故答案为：①4.08 ②10.04 ③0.64．
点评： 解决本题的关键是掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用．
横坐标为x = 0.96m ，则质点P 起动时向_______方向运动（选填“上”或“下”），t =______s 时质点P 第二次到达波谷。

参考答案： 下，1.7s
11. 一定质量的理想气体按图示过程变化，其中bc 与V 轴平行，cd 与T 轴平行，则b→c 过程中气体的内能________(填“增加”“减小”或“不变”)，气体的压强________(填“增加”“减小”或“不变”)。

参考答案：
不变 增加
12. 如图甲所示，一定质量的理想气体被质量为m 的活塞封闭在导热良好的气缸内，此时活塞静止且距离底部的高度为h ，不计活塞与气缸间的摩擦，外界大气压强为，气缸横截面积为S ，重力加速度为g ，则甲图中封闭气体的压强P 1为________，若在活塞上故置质量为m 的铁块，活塞缓慢下滑△h 后再次静止，如图乙所示，则△h 为________.
参考答案：
(1).
(2).
【详解】(1).甲图气体内部压强为P 1，活塞静止，
，所以
(2).图乙中，活塞下滑后再次静止，,
气体发生的是等温变化，又玻意耳定律：,
故
13. 如图，竖直放置的轻弹簧，下端固定，上端与质量为kg 的物块B 相连接．另一个质量为kg 的物块A 放在B 上．先向下压A ，然后释放，A 、B 共同向上运动一段后将分离，分离后A 又上升了
m
到达最高点，此时B 的速度方向向下，且弹簧恰好为原长．则从A 、B 分离到A 上升到最高点的过程
中，弹簧弹力对B 做的功为 J ，弹簧回到原长时B 的速度大小为 m/s.（m/s2）
参考答案：
0, 2
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （简答）质量,M=3kg 的长木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N 作用下由静止开始 向右运动.如图11所示,当速度达到1m/s 2将质量m=4kg 的物块轻轻放到本板的右端.
已知物块与木板间摩擦因数μ=0.2,物块可视为质点.(g=10m/s2,).求：
(1)物块刚放置木板上时,物块和木板加速度分别为多大？
(2)木板至少多长物块才能与木板最终保持相对静止？
(3)物块与木板相对静止后物块受到摩擦力大小？
参考答案：
(1)1 (2) 0.5m（3）6.29N
牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
解析：(1)放上物块后，物体加速度板的加速
度
(2)当两物体达速度相等后保持相对静止，故∴t=1秒
1秒内木板位移物块位移，所以板长L=x1-x2=0.5m
（3）相对静止后，对整体，对物块f=ma∴f=44/7=6.29N
（1）由牛顿第二定律可以求出加速度．
（2）由匀变速直线运动的速度公式与位移公式可以求出位移．
（3）由牛顿第二定律可以求出摩擦力．
15. （09年大连24中质检）（选修3—5）（5分）如图在光滑的水平桌面上放一个长木板A，其上放有一个滑块B，已知木板和滑块的质量均为m=0.8 kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4，开始时A静止，滑块B以V=4m／s向右的初速度滑上A板，如图所示，B恰滑到A板的右端，求：
①说明B恰滑到A板的右端的理由?
②A板至少多长?
参考答案：
解析：
①因为B做匀减速运动，A做匀加速运动，A，B达到共同速度V1时，B恰滑到A板的右端（2分）
②根据动量守恒mv=2mv1（1分）
v1=2m/s ……
设A板长为L，根据能量守恒定律（1分）
L=1m
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，在方向水平向右、大小为E＝6×103 N／C的匀强电场中有一个光滑的绝缘平面. 一根绝缘细绳两端分别系有带电滑块甲和乙，甲的质量为m1＝2×10－4 kg，带电量为q1＝2×10－9 C，乙的质量为m2＝1×10－4 kg，带电量为q2＝－1×10－9 C. 开始时细绳处于拉直状态．由静止释放两滑块，t＝3 s时细绳突然断裂，不计滑块间的库仑力，试求∶
（1）细绳断裂前，两滑块的加速度；
（2）在整个运动过程中，乙的电势能增量的最大值；
（3）当乙的电势能增量为零时，甲与乙组成的系统机械能的增量.
参考答案：
（1）取水平向右为正方向。

将甲、乙及细绳看成一个整体，根据牛顿第二定律，有
（2分）
得（2分）（2）当乙发生的位移最大时，乙的电势能增量最大。

细绳断裂前，甲、乙发生的位移均为
（1分）
此时甲、乙的速度均为
（1分）
细绳断裂后，乙的加速度变为
（1分）
从细绳断裂到乙速度为零，乙发生的位移为
（1分）
整个运动过程乙发生的最大位移为
此时乙的电势能增量为
（2分
17. （7分）如图所示，一光滑的定滑轮通过一轻绳系住两物体A、B。

A重200N，B重100N。

B摆到最高点时，绳子与竖直方向夹角为60°，求物体A在B摆到最高点时对地面的压力。

参考答案：
解析：
18. （20分）如图所示，透明介质球的半径为R，光线DC平行于直径AB射到介质球的C 点，DC与AB的距离H=0.8R。

（1）试证明：DC光线进入介质球后，第一次再到
达介质球的界面时，在界面上不会发生全反射。

（要求
说明理由）
（2）若DC光线进入介质球后，第二次再到达介质
球的界面时，从球内折射出的光线与入射光线平行，求
介质的折射率。

参考答案：
解析：
（1）如图（1）所示，DC光线进入介质球内，发生折射，有 (3分)
折射角r一定小于介质的临界角，光线CE再到达球面时的入射角∠OEC=r，小于临界角，因此一定不发生全反射。

(3分)
（2）光线第二次到达介质与空气的界面，入射角，由折射定律可得折射角。

(4分)
若折射出的光线PQ与入射光线DC平行，则∠POA=∠COA=i，DC光线进入介质球的光路如图（2）所示。

折射角r= (3分)
, (4分)
折射率n==1.79 (3分)。