2020-2021学年浙江省宁波市第八中学高三物理模拟试卷带解析

2020-2021学年浙江省宁波市第八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. 下列叙述中正确的是
A．物体的内能与物体的温度有关，与物体的体积无关
B．物体的温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈
C．一定质量的气体体积改变时，内能可能不变
D．物体在压缩时，分子间存在斥力，不存在引力
参考答案：
BC
2. 如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0 kg的物体。

细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连．物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9 N．关于物体受力的判断(取g=9.8 m/s2)，下列说法正确的是()
A．斜面对物体的摩擦力大小为零
B．斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N，方向竖直向上
C．斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向竖直向上
D．斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向垂直斜面向上
参考答案：
A
3. （单选）在如图所示的闭合电路中，移动滑动变阻器的滑片，若电压表读数在逐渐增加，则电流表读数
A．增大B．减小
C．先减小后增大D．先增大后减小参考答案：
B
4. 我国第21次南极科考队在南极观看到了美丽的极光，极光是由来自太阳的高能量带电粒子流高速冲进高空稀薄大气层时，被地球磁场俘获，从而改变原有运动方向，向两极做螺旋运动，如图所示．这些高能粒子在运动过程中与大气分子或原子剧烈碰撞或摩擦从而激发大气分子或原子，使其发出有一定特征的各种颜色的光．地磁场的存在，使多数宇宙粒子不能达到地面而向人烟稀少的两极偏移，为地球生命的诞生和维持提供了天然的屏障，科学家发现并证实，向两极做螺旋运动的这些高能粒子的旋转半径是不断减小的，这主要与下列哪些因素有关
A．洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小 B．空气阻
力做负功，使其动能减小
C．南北两极的磁感应强度增强D．太阳对粒子的引力做负功
参考答案：
答案：BC
5. 质量为1kg的物体静止于光滑水平面上．t=0时刻起，物体受到向右的水平拉力F作用，第ls内F＝2N，第2s内F=1N.下列判断正确的是
A．2s末物体的速度是3m／s B．2s内物体的位移为3m
C．第1s末拉力的瞬时功率最大 D．第2s末拉力的瞬时功率最大
参考答案：
AC
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系。

（1）做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d。

则滑块经过光电门1时的速度表达式v1= ；经过光电门2时的速度表达式v2 = ，滑块加速度的表达式a= 。

（以上表达式均用已知字母表示）。

如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为 mm。

(2) 为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）。

关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是
A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大
B．M增大时，h减小，以保持二者乘积减小
C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变
D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小
参考答案：
（1）、、、8.15 （2）C
7. 潮汐能属于无污染能源，但能量的转化率较低，相比之下，核能是一种高效的能源．（1）在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和安全壳（见图甲）．结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是________________（2）核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后______________（将选项前的字母代号填在横线上）
A．沉入海底 B．放至沙漠
C．运到月球 D．深埋海底
（3）图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射。

当胸章上lmm铝片和
3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图乙分析工作人员受到了_______射线的辐射；当所有照相底片都被感光时，工作人员受到了_________射线的辐射。

参考答案：
（1）混凝土（2）D （3）
8. 用如右图所示装置来验证动量守恒定律，质量为m B的钢球B放在小支柱N上，离地面高度为H；质量为m A的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角为α；球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B 的落点。

用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量（设两球A、B碰前的动量分别为p A、p B；碰后动量分别为P A/、P B/，则P A
=_________，P A/ =_________，P B=_________，P B/ =_________。

参考答案：
m A，m A，0 ，
9. 设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为R，速度为，则太阳的质量可用、R和引力常量G 表示为__________。

太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速度约为地球公转速度的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的2×109倍。

为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为__________。

参考答案：
答案：；
解析：地球绕太阳做圆周运动的向心力由太阳对地球的万有引力充当。

根据万有引力定律和牛顿第二定律有，整理得
太阳绕银河系运动也是由万有引力充当向心力。

同理可得。

10. 如图所示，连通器的三支管水银面处于同一高度，A、B管上端封闭，C管上端开口，今在C管中加入一定量的水银，且保持温度不变，则稳定后A管内的水银柱高度____（选填“大于”、“等于”或“小于”）B管内水银柱高度，A管内气体压强改变量____ （选填“大于”、“等于”或“小于”）B管内气体压强改变量。

参考答案：
11. 一个质量为70kg的人在电梯中用体重计称量，当电梯以4m/s2向下加速运动时，读数
为 N，当电梯以4m/s2向下减速运动时，读数为 N。

参考答案：
420 980
12. 在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两组分别用如图（a）、（b）所示的实验装置实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器（B）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（A）固定在轨道一端．甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a-F图像。

（1）位移传感器（B）属于。

（填“发射器”或“接收器”）
（2）甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是。

（3）图（c）中符合甲组同学做出的实验图像的是；符合乙组同学做出的实验图像的是。

参考答案：
（1）发射器（2分）
（2）小车的质量远大于重物的质量（2分）
（3）②（1分）；①（1分）
13. 如图为密闭钢瓶中的理想气体分子在两种不同温度下的速率分布情况，可知，一定温度下气体分子的速率呈现分布规律；T1温度下气体分子的平均动能（选填“大于”、“等于”或“小于”）T2温度下气体分子的平均动能。

参考答案：
中间多、两头少；小于
试题分析：由图可知，两种温度下气体分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点．由于T1时速率较低的气体分子占比例较大，则说明温度下气体分子的平均动能小于温度下气体分子的平均动能．
考点：考查了分子平均动能
【名师点睛】要注意明确分子平均动能为统计规律，温度升高时并不是所有分子的速率均增大，同时注意图象的性质，能明确如何判断分子平均速率的变化和温度的变化．
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。

已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。

开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。

现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。

求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。

重力加速度大小为g。

参考答案：
试题分析：由于活塞处于平衡状态所以可以利用活塞处于平衡状态，求封闭气体的压强，然后找到不同状态下气体参量，计算温度或者体积。

开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动。

设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有
①
根据力的平衡条件有
②
联立①②式可得
③
此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。

根据盖—吕萨克定律有
④
式中
V1=SH⑤
V2=S（H+h）⑥
联立③④⑤⑥式解得
⑦
从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为
⑧
故本题答案是：
点睛：本题的关键是找到不同状态下的气体参量，再利用气态方程求解即可。

15. 质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=45m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2．g 取10m/s2．求：
（1）撤去力F后物块继续滑动的时间t；
（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小．
参考答案：
（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；
（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m
解：设F作用时间为t1，之后滑动时间为t，前段加速度大小为a1，后段加速度大小为a2
（1）由牛顿第二定律可得：F﹣μmg=ma1
μmg=ma2
且：a1t1=a2t
可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t
（a1t12+a2t2）=x
解得：t=3s
（2）由（1）可知，力F作用时间t1=4t=12
x1=a1t12= =36 m
答：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；
（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （8分）如图所示，传送带与水平面之间的夹角为300，其上A、B两点的距离为=5m, 传送带在电动机的带动下以=1m/s的速度匀速运动，现将一质量为=10kg的小物体轻放在传
送带上A点，已知小物体与传送带间的动摩擦因数为，在传送带将物体从A点送到B 点的过程中。

（g=10m/s2）求：
（1）传送带对物体做的功W1；
（2）电动机做的功W2。

参考答案：
解析：
（1）由得:
当物块速度为1m/s时，位移为=0.2m
由功能关系得：=255J
（2）物块和传送带之间的相对位移,=0.4s
得=0.2m，产生的热量=15J
电动机做的功等于物块增加的机械能与因摩擦产生的热量之和，所以=270J
17. （16分）如图，型弯管有一柔软但不可被压缩（或拉伸）的长度为的物体，其截面直径比型弯管径略小（管径与物体的长度相比可以忽略），该物体可在型弯管中移动，且物体在弯角处移动时无能量损失。

已知型弯管的竖直部分光滑，水平部分与物体间的动摩擦因数为（），且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

现让物体在竖直外力作用下保持静止，设物体的上端离水平管的竖直距离为。

（1）若物体的一部分在水平管中，撤去外力后，物体能在原
位置保持静止，求此情况下的取值范围。

（2）若物体全部在竖直管中，撤去外力后，物体能全部进入
水平管中，求此情况下的取值范围。

（3）若，求撤去外力后物体右端进入水平管的距离。

参考答案：
解析：（1）对水平管中的物体分析，物体能保持静止，有：
，（2分）解出（2分）
（2）物体进入水平管时，摩擦力的大小与右端进入水平管的距离之间的关系是：
，作出图：（2分）
从图中曲线和坐标轴所围的面积可以求出物体在进入水平管的过程中，克服阻力所做的功：。

（2分）
减小的重力势能（2分）
能够全部进入管中，重力势能必大于或等于克服阻力所做的功，
即：，解出。

（2分）
（3）当时，物体全部进入水平管中，设右端进入水平管的距离为，则物体克服阻力所做的功（2分）
减小的重力势能
由解出（2分）
（用平均值求摩擦力的功同样给分）
18. （15分）某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。

比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能越过壕沟。

已知赛车质量m=0.1kg，通电后以额定功率P=1.5w工作，进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N，随后在运动中受到的阻力均可不计。

图中L=10.00m，R=0.32m，
h=1.25m，S=1.50m。

问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？（取g=10 m/s2）
参考答案：。