1、山东省潍坊市诸城龙城中学2021届高三物理上学期期中模拟测试试题（二）（含解析）一、单选1. 某同学将篮球从距离地面高为h处由静止释放，与地面碰撞后上升的最大高度为。若篮球与地面碰撞无能量损失，空气阻力大小恒定，则空气阻力与重力大小之比为（）A. 1：5B. 2：5C. 3：5D. 4：5【答案】C【解析】【详解】篮球与地面碰撞无能量损失，全过程根据动能定理有所以选项C正确，ABD错误。故选C。2. 如图，从高H处的A点先后平抛两个小球1和2，球1刚好直接越过竖直挡板MN落到水平地面上B点，球2则与地面碰撞两次后，刚好越过竖直挡板MN，也落在B点。设球2每次与水平面碰撞都是弹性碰撞，空气阻力忽
2、略不计，则竖直挡板MN的高度h是（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】如图所示，设球1的初速度为v1，球2的初速度为v2，OE=d，由几何关系和对称性可知 OB=5d。球1从A点飞到B点的运动时间为球1从A点飞到B点在水平方向有由对称性可知，球2从A点飞到B点时间t2是球1从A点飞到B点的运动时间t1的5倍，则两球在水平方向有v1t1=v2t2且t2=5t1故v1=5v2由分运动的等时性可知：球1从A点飞到挡板M点的时间与球2从A点飞到C点的时间相等；由对称性可知球2从M点飞到D点与由A飞到C的时间相等，OD两点间的水平距离为4d。球1从O点飞到M点与球2由M点飞到D点水平方向
3、有 解得故选B。3. 如图所示，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道项端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧末端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。甲乙两个小球的质量相同，下列判断正确的（）A. 两小球到达末端时动能相同B. 两小球到达末端时速度相同C. 两小球从顶端运动到末端的过程中，重力做功不相等D. 两小球到达末端时，重力的瞬时功率相等【答案】A【解析】【详解】AB根据机械能守恒定律可知可知两小球到达末端时动能相同，速度大小相同，但是方向不同，则速度不同，选项A正确，B错误；C两小球从顶端运动到末端的过程中，重力做功相等，均为mgh，选项C错误；D根据P=mgvy可知，两小球到达末端时，甲的重
4、力的瞬时功率为零，乙的重力的瞬时功率不为零，选项D错误。故选A。4. 如图所示，两根长为L的平行直导线P、Q固定在水平面上，整个空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。当导线中通入图中所示方向大小相等的电流I时，两导线所受安培力均为0。现将导线Q中的电流反向，大小不变，导线P受到的安培力为（）A. BILB. 2BILC. 3BILD. 4BIL【答案】B【解析】【详解】由题意可知，导线Q中的电流未反向时，两导线所受安培力均为0，说明两导线所受外加磁场的安培力与两导线间的作用力方向相反，大小相等即为BIL，现将导线Q中的电流反向，大小不变，则导线P受到导线Q的作用力方向向右与导线P所受
5、到的外加磁场的安培力方向相同，则此时导线P受到的安培力为2BIL故选B。5. 在长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场。导体内电荷量为e的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然后与阳离子碰撞而减速，如此往复所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v（不随时间变化）的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比，即f=kv（k是常量），则该导体的电阻应该等于（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】电子定向移动，由平衡则导体中的电流电阻B正确，ACD错误。故选B。6. 如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分
6、电场线分布图，电场线的方向如图所示，M、N、O是以直电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点，OQ连线垂直于MN。以下说法正确的是（）A. O点电势与Q点电势相等B. 将一正电荷由M点移到Q点，电荷的电势能减少C. MO间的电势差等于ON间的电势差D. 在Q点释放一个正电荷，正电荷所受电场力将沿与OQ垂直的方向竖直向上【答案】B【解析】【详解】A. 过O点和Q点做电场的等势面，如下图：由图可知，O、Q两点的电势不相等，故A错误；B. 将一正电荷由M点移到Q点，电场力对电荷做正功，故电荷的电势能减少，故B正确；C. MO与ON相等，但由于电场不是匀强电场，且MO间的平均场强大于ON间的平均场强，因
7、此由可推得，MO间的电势差大于ON间的电势差，故C错误；D. 在Q点释放一个正电荷，正电荷所受电场力将沿Q点电场线的切线方向斜向上，故D错误。 故选B。7. 如图，直线上方分布着垂直纸而向里的匀强磁场，从粒子源在纸面内沿不同的方向先后发射速率均为的质子和，两个质子都过点已知，质子沿与成角的方向发射，不计质子的重力和质子间的相互作用力，则（ ）A. 质子在磁场中运动的半径为B. 质子在磁场中的运动周期为C. 质子在磁场中的运动时间为D. 质子在磁场中的运动时间为【答案】B【解析】【详解】由几何关系分别求出两质子做匀速圆周运动的半径分别为，故质子的运动运动周期为，而两质子从O到P分别旋转60和30
8、0，时间分别为，故B正确【点睛】本题是把两个质子相同的速率沿以不同方向从磁场中的同一点射入磁场，经偏转后又到达同一点，显然要找出两质子运动的特征，即半径相同，但由圆的相关知识就能知道两质子的轨迹，及偏转角度，从而求出运动时间、周期8. 2018年全球最具价值汽车品牌百强榜上榜的中国汽车品牌数从去年的15个已经上涨到22个了，其中共有9个新入品牌，发展非常迅速某厂家为了测试新款汽车的性能，将两辆完全相同的汽车并排停在检测场平直跑道上，时刻将两车同时启动，通过车上的速度传感器描绘出了两车的速度随时间的变化规律图线（甲为一条过原点的倾斜直线），图像中两阴影部分的面积，下列说法正确的是：A. 时刻甲车
9、的加速度小于乙车B. 时刻甲车在前，时刻乙车在前C. 时刻两车可能相遇2次D. 时刻甲车的平均速度大于乙车【答案】D【解析】【详解】A v-t图的斜率表示加速度，由图可知，时刻甲车的加速度大于乙车，A错误B v-t图的面积表示位移，由图可知，时刻乙的位移大于甲的位移，所以时刻乙车在前，同理时刻甲车在前，B错误C时刻两车相遇的时刻在时刻后，时刻前，相遇1次，C错误D时刻甲车的位移大于乙车，故甲车的平均速度大于乙车，D正确二、多选9. 如图，质量为2m的光滑圆球B紧靠竖直墙壁置于光滑水平地面上，质量为m的均匀圆球A用一定长度的轻质细绳悬挂于竖直墙壁上的P点，为两球的球心，平衡时与竖直方向的夹角，且
10、两球心的连线与，恰好垂直，已知重力加速度为g，（，）下列说法正确的是（）A. 细绳对A球的拉力大小为B. A球对B球的压力大小为C. B球对墙面的压力大小为D. B球对地面的压力大小为【答案】BC【解析】【详解】对物体进行受力分析，如图A细绳对A球的拉力故A错误；BA球处于受力平衡，则B球对A球支持力即A球对B球压力大小为，故B正确；C墙面对B球的弹力即B球对墙面的压力大小为，故C正确；D地面对B球的支持力即B球对地面的压力大小为，故D错误。故选BC。10. 如图所示，电路中R1和R2均为可变电阻，平行板电容器C的极板水平放置闭合开关S，电路达到稳定时，一带电油滴恰好悬浮在两板之间下列说法正确
11、的是()A. 仅增大的R2阻值，油滴仍然静止B. 仅增大R1的阻值，油滴向上运动C. 增大两板间的距离，油滴仍然静止D. 断开开关S，油滴将向下运动【答案】ABD【解析】【详解】开始液滴静止，液滴处于平衡状态，由平衡条件可知：mg=q；由图示电路图可知，电源与电阻R1组成简单电路，电容器与R1并联，电容器两端电压等于R1两端电压，等于路端电压，电容器两端电压：U=IR1=；仅增大R2的阻值，极板间电压不变，液滴受力情况不变，液滴静止不动，故A正确；仅增大R1的阻值，极板间电压U变大，液滴受到向上的电场力变大，液滴受到的合力竖直向上，油滴向上运动，故B正确；仅增大两板间的距离，极板间电压不变，板
12、间场强减小，液滴受到的电场力减小，液滴所受合力竖直向下，液滴向下运动，故C错误；断开电键，电热器通过两电阻放电，电热器两极板间电压为零，液滴只受重力作用，液滴向下运动，故D正确；故选ABD【点睛】本题考查了判断液滴运动状态问题，分析清楚电路结构，分析清楚极板间场强如何变化、判断出液滴受力如何变化是解题的关键11. 探月工程三期飞行试验器在中国西昌卫星发射中心发射升空，最终进入距月球表面h的圆形工作轨道。已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则下列说法正确的是（）A. 在飞行试验器的工作轨道处的重力加速度为B. 飞行试验器绕月球运行的周期为C. 飞行试验器在工作轨道上的绕行速
13、度为g（Rh）D. 月球的平均密度为【答案】AD【解析】【详解】A飞行试验器绕月球做匀速圆周运动，工作轨道处的重力加速度，由牛顿第二定律有得工作轨道处的重力加速度为利用黄金代换A正确；B飞行试验器绕月球做匀速圆周运动，则有利用黄金代换可得B错误；C飞行试验器绕月球做匀速圆周运动，则有利用黄金代换可得C错误；D由黄金代换得月球的质量为月球的平均密度为D正确。故选AD。12. 如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，重物Q的质量M=6m，把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过A、B两点时弹簧
14、对滑块的弹力大小相等，已知OA与水平面的夹角=53，OB长为L，与AB垂直，不计滑轮的摩擦力，重力加速度为g，滑块P从A到B的过程中，说法正确的是A. 对于滑块Q，其重力功率先增大后减小B. 滑块P运动到位置B处速度达到最大，且大小为C. 轻绳对滑块P做功4mgLD. P与Q的机械能之和先减小后增加【答案】AC【解析】【详解】A物块Q释放瞬间的速度为零，当物块P运动至B点时，物块Q的速度也为零，所以当P从A点运动至B点时，物块Q的速度先增加后减小，物块Q的重力的功率也为先增加后减小，A正确；B由于物块P在AB两点处弹簧的弹力大小相等，所以物块P在A点时受到弹簧向上的弹力，运动至B点时受到向下的
15、弹力，物块P从A到B过程中，必定先加上后减速，B错误；C从A到B过程中，对于PQ系统由动能定律可得对于P由动能定理可得联立解得，C正确；D对于PQ系统，竖直杆不做功，系统的机械能只与弹簧对P的做功有关，从A到B的过程中，弹簧对P先做正功，后做负功，所以系统的机械能先增加后减小，D错误；故选AC。三、实验13. 为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）(1)下列实验步骤正确的是_A.用天平测出砂和砂桶质量B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C.小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带
16、，同时记录弹簧测力计的示数D.改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E.实验中不需要砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_。（结果保留两位有效数字）(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为_。A. B. C. D. 【答案】 (1). BDE (2). 1.3 (3). C【解析】【详解】(1)1AE本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不
17、需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故A错误，E正确；B该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，应拿走砂桶，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；C打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故C错误；D改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带，获取多组实验数据，故D正确；故选BDE。(2)2由于两计数点间还有两个点没有画出，故T=0.06s，由x=aT2可得(3)3由牛顿第二定律得2F=ma则a-F图象的斜率小车质量为故选C；14. 在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡标有“6V、
18、3W”，其他可供选择的器材有：A电压表V1(量程6 V，内阻约20 k) B电压表V2(量程20 V，内阻约60 k)C电流表A1(量程3 A，内阻约0.2 ) D电流表A2(量程0.6 A，内阻约1 )E滑动变阻器R1(01000 ，0.5 A) F滑动变阻器R2(020 ，2 A)G学生电源E(6 V8 V) H开关S及导线若干某同学通过实验测得小灯泡两端的电压U和通过它的电流I，绘成UI关系曲线如下左图所示(1)实验中电压表应选用_，电流表应选用_，滑动变阻器应选用_；（填器材前的序号）(2)在上图的虚线框中画出实验所用的电路图_；(3)若将该小灯泡接在电动势为6V，内阻为12的电源两端
19、，则灯泡实际消耗的功率为_W. 【答案】 (1). A (2). D (3). F (4). (5). 0.67W【解析】【详解】（1）灯泡额定电压为6V，电压表选择A；由图甲所示图象可知，最大电流为0.5A，电流表选择D；为方便实验操作，滑动变阻器应选择F（2）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻约为R=12，电流表内阻为1，电压表内阻为20k，相对来说电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，电路图如图所示（3）在同一坐标系内作出电源的U-I图象如图所示；两图象的交点坐标值是该电源给灯泡供电时灯泡两端电压与通过灯泡的电流，由图象可知，灯泡两
20、端电压U=2.1V，电流I=0.32A，灯泡实际功率P=UI=2.1V0.32A=0.67W【点睛】本题考查了实验器材的选择、作实验电路图、求灯泡实际功率；电压与电流从零开始变化时，滑动变阻器应采用分压接法四、计算15. 如图所示，一质量M=2kg的带有弧形轨道的平台置于足够长的水平轨道上，弧形轨道与水平轨道平滑连接，水平轨道上静置一小球B从弧形轨道上距离水平轨道高h=0.3m处由静止释放一质量mA=1kg的小球A，小球A沿轨道下滑后与小球B发生弹性正碰，碰后小球A被弹回，且恰好追不上平台已知所有接触面均光滑，重力加速度为g求小球B的质量【答案】3kg【解析】【详解】设小球A下滑到水平轨道上时
21、的速度大小为v1，平台水平速度大小为v，设向右为正方向；由动量守恒定律有mAv1=Mv由能量守恒定律有mAgh=mAv12+mBv22联立并代入数据解得：v1=2m/sv=1m/s小球A、B碰后运动方向相反，设小球A、B的速度大小分别为v1和v2，由题意知v1=1m/s由动量守恒定律得：mAv1=mAv1+mBv2由能量守恒定律有mAv12=mAv12+mBv22联立并代入数据解得mB=3kg16. 在倾角=30的斜面上，固定一金属框，宽l=0.25 m，接入电动势E=12 V、内阻不计的电池.垂直框面放有一根质量m=0.2 kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数为=，整个装置放在磁感应强度B
22、0.8 T的垂直框面向上的匀强磁场中（如图）.当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上.（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计）【答案】1.6 R4.8 【解析】【详解】由安培定则可知导体棒受到的安培力沿斜面向上，当安培力较小，摩擦力方向向上时：其中：由闭合电路欧姆定律得：以上联立：代入数据解得：当安培力较大，摩擦力方向向下时：其中：由闭合电路欧姆定律得：以上联立：代入数据解得：故滑动变阻器R的取值范围应为1.6 R4.8 17. 如图所示，有一质量m=1kg的小物块，在平台上以初速度v0=3m/s水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上
23、的半径R=0.5m的粗糙圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板，木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑接触，当小物块在木板上相对木板运动l=1m时，与木板有共同速度，小物块与长木板之间的动摩擦因数=0.3，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角=53，不计空气阻力，取g=10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6求：(1)A、C两点的高度差h；(2)物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；(3)物块通过圆弧轨道克服摩擦力做的功【答案】(1)08m； (2) 26N，方向竖直向下；(3) 10.5J【解析】【详解】(1).小物块到C
24、点时的速度竖直分量为vCy=v0tan53 =4 m/s下落的高度(2).小物块在木板上滑行达到共同速度的过程，木板的加速度大小：a1=mg /M =0.310/3=1m/s2物块的加速度大小：a2=mg /m =g=3m/s2由题意得：联立以上各式并代入数据解得小球在D点时代入数据解得FN=26N由牛顿第三定律得FN=FN=26 N方向竖直向下(3).小物块由A到D的过程中，设克服摩擦力做的功为Wf ，由动能定理有：代入数据解得Wf =10.5J18. 两金属板MN平行放置，金属板右侧的矩形区域abcd内存在垂直纸面向里的匀强磁场，P、Q分别为ad边和bc边的中点，ab=3L，ad=2L，金
25、属板与矩形区域的轴线PQ垂直，如图所示。质量为m、电荷量为q的粒子在M板附近自由释放，经两板间电压加速后，穿过N板上的小孔，以速度v沿轴线PQ进入磁场区域，并由b点离开磁场。不计粒子重力，求：(1)加速电压U的大小；(2)矩形磁场中磁感应强度大小；(3)若在矩形磁场右侧，分布着另一个一条边平行于ab边的矩形磁场区域efgh（未画出），粒子经过efgh偏转后恰好回到出发位置，求矩形磁场efgh的最大磁感应强度及对应的面积。（cos=0.8，sin=0.6）【答案】(1)；(2)；(3)；【解析】【详解】(1)在电场中加速，由动能定理得可得(2)磁场中由勾股定理可得可得(3)粒子可能的轨迹如图所示，则有粒子离开abcd后，立即进入磁场efgh时，满足题目要求。设粒子在磁场efgh中运动轨迹的半径为r可得磁场efgh中由公式得则磁场efgh面积可得得
