山东省济南市山东师范大学附属中学2021届高三下学期第一次模拟考试物理试题 Word版含解析

山东省济南市山东师范大学附属中学2021届高三下学期第一次模拟考试物理试题 Word版含解析

山东师范大学附属中学2021届高三第一次模拟考试物理试题 注意事项：‎ ‎1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。‎ ‎2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。‎ ‎3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。‎ 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。‎ ‎1. 做匀减速直线运动的物体经4 s后停止，若在第1 s内的位移是14 m，则最后2 s内的位移是( )‎ A. 3.5 m B. 2 m C. 1 m D. 8 m ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物体做匀减速直线运动，采用逆向思维，将物体的运动看成沿相反方向的做初速度为零的匀加速直线运动，根据推论：在相等时间内的位移之比等于1：3：5：7，由题意可知，在第1 s内的位移是14 m，最后1s的位移为2m，第3s内的位移为6m，所以最后2s内的位移是8m A. 3.5 m与分析不符，故A项错误；‎ B.2m与分析不符，故B项错误；‎ C.1m与分析不符，故C项错误；‎ D.8m与分析相符，故D项正确．‎ ‎2. 如图所示，物体A左侧为竖直墙面，在竖直轻弹簧作用下，A、B保持静止。则物体A的受力个数为（　　）‎ - 17 -‎ A. 2 B. 4 C. 3 D. 5‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】先对AB整体受力分析，由平衡条件知，竖直方向 F=GA+GB 水平方向，不受力，故墙面无弹力 隔离A物体，必受重力、B对A的弹力和摩擦力作用，受三个力，故C正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎3. 某物理小组用传感器探究一质量为m的物体从静止开始做直线运动的情况，得到加速度随时间变化的关系如图所示，则由图象可知（　　）‎ A. 物体在t＝14 s时速度为4.8 m/s B. 物体在10~14 s内的平均速度为3.8 m/s C. 物体先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动 D. 物体在t＝2 s与t＝8 s时所受合外力大小相等，方向相反 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．加速度时间图象与坐标轴所围图形面积表示速度变化，所以物体在t＝14s时速度为 故A项错误；‎ B．物体在10s末的速度为 - 17 -‎ t=14s时的速度 物体在10～14 s内的平均速度为 故B项正确；‎ C．从t=0到t=10s的时间内物体的加速度在变化，且方向一直为正，则物体先做加速度变大的变加速运动，再做加速度减小的变加速运动，最后做匀加速运动，故C错误；‎ D．由图知，物体在t=2s与t=8s时的加速度大小不相等、方向相同，由牛顿第二定律知，在这两个时刻物体所受合外力大小不相等，方向相同，故D项错误。‎ 故选B。‎ ‎4. 如图所示，A、B两个物体叠放在一起，静止在光滑水平地面上，物体A、B之间的动摩擦因数μ＝0.2.物体A的质量m＝2 kg，物体B的质量M＝3 kg，重力加速度g取10 m/s2.现对物体B施加一个水平向右的恒力F，为使物体A与物体B相对静止，则恒力的最大值是（物体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　）‎ A. 10 N B. 15 N C. 20 N D. 25 N ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 物体A和B刚好不发生相对滑动的临界条件是A、B间的静摩擦力达到最大值，先隔离A分析，再整体受力分析，然后根据牛顿第二定律列式求解。‎ ‎【详解】当F作用在物体B上时，A、B恰好不滑动时，A、B间的静摩擦力达到最大值，对物体A，有 对整体进行分析有 - 17 -‎ 联立解得 故选A。‎ ‎【点睛】物体A和B刚好不发生相对滑动的临界条件是A、B间的静摩擦力达到最大值。‎ ‎5. 下列说法正确的是（　　）‎ A. 分子间距离减小时，分子势能一定增大 B. 食盐熔化过程中温度保持不变，说明食盐是单晶体 C. 由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，可以估算出理想气体分子间的平均距离 D. 一锅水中撒些胡椒粉，加热时发现胡椒粉在翻滚，说明温度越高布朗运动越激烈 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．分子间距从无穷远处开始逐渐减小时，分子势能先减小后增大，A错误；‎ B．食盐熔化过程中温度保持不变，只能说明食盐是晶体，但不能说明食盐是单晶体，B错误；‎ C．由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度可得 因此可以估算出理想气体分子间的平均距离，C正确；‎ D．胡椒粉的翻滚并非是布朗运动，D错误；‎ 故选C ‎6. 按照玻尔的理论，氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能，能级图如图所示。当大量氢原子从n＝4的能级向低能级跃迁时，下列说法正确的是（　　）‎ A. 电子的动能增加，氢原子系统的总能量增加 B.‎ - 17 -‎ ‎ 氢原子系统的电势能减小，总能量减少 C. 氢原子可能辐射4种不同波长的光 D. 从n＝4到n＝1发出的光的波长最长 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．当向低能级跃迁时，轨道半径减小，根据公式 解得 可得电子的动能增大，电势能减小；由于释放光子，氢原子系统的总能量减小，故A错误，B正确；‎ C．大量氢原子从的能级向低能级跃迁时，可能发出种不同波长的光子，故C错误；‎ D．从到发出的光的能量最小，波长最长，故D错误。‎ 故选B ‎7. 下列说法正确的是（　　 ）‎ A. 受迫振动的频率总等于振动系统的固有频率 B. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 C. “只闻其声不见其人”的现象，是由波的干涉产生的 D. 光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．受迫振动的频率等于驱动力的频率，与振动系统的固有频率无关，选项A错误；‎ B．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，选项B错误；‎ C．“只闻其声不见其人”的现象，是由波的衍射现象，选项C错误；‎ D．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象，选项D正确。‎ 故选D。‎ - 17 -‎ ‎8. 一半圆形玻璃砖，C点为其球心，直线与玻璃砖上表面垂直，C为垂足，如图所示。与直线平行且到直线距离相等的ab两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（　　）‎ A. b光从空气射入玻璃砖后速度变小，波长变长 B. 真空中a光的波长大于b光 C. a光的频率比b光高 D. 若a光、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角小于b光 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由和可知，b光从空气射入玻璃砖后速度变小，波长变短，故A错误；‎ BC．由题可知，玻璃对于b光的折射率大于对a光的折射率，b光的频率高，由得知，在真空中，a光的波长大于b光的波长，故B正确，C错误；‎ D．由分析可知,a光的折射率小，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角，故D错误。‎ 故选B。‎ 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎9. 如图所示是一定质量的理想气体的p－V图象，理想气体经历从A→B→C→D→A的变化过程，其中D→A为等温线。已知理想气体在状态D时温度为T＝400 K，下列说法正确的是（　　）‎ - 17 -‎ A. 理想气体在状态B时的温度为1 000 K B. 理想气体在状态C时的温度为1 000 K C. C到D过程外界对气体做功为100 J，气体放出热量100J D. 气体从状态D变化到状态A，单位体积的气体分子数增大，但气体分子的平均动能不变 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.理想气体从B→D过程，由气态方程可得 解得 ‎ ‎ A正确；‎ B．理想气体从C→D过程，属等压变化，由盖吕萨克可得 解得 ‎ ‎ B错误；‎ C．C到D过程外界对气体做功为 由于C到D过程，温度降低，，，由热力学第一定律 可得 - 17 -‎ 即气体放出热量大于100J，C错误；‎ D．气体从状态D变化到状态A，气体体积减小，单位体积内气体分子数增大，温度不变，气体分子的平均动能不变，D正确；‎ 故选AD。‎ ‎10. 如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波动图象，图乙为质点P的振动图象，则下列说法中正确的是（　　）‎ A. 该波的波速为2 m/s B. 该波的传播方向沿x轴负方向 C. t＝0到t＝9 s时间内，质点P通过的路程为0.9 m D. t＝0到t＝2 s时间内，质点P的位移为零，路程为0.2 m ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图甲可知简谐横波的波长，由图乙可知，周期为，该波的波速为 A错误；‎ B．由图可知，该波的传播方向沿x轴正方向，B错误；‎ C．，质点P通过的路程为，C正确；‎ D．t＝0到t＝2 s时间内，质点P从原点回到原点，位移为0，路程为2m，D正确；‎ 故选CD。‎ ‎11. 现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是（　　）‎ A. 保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大 B. 入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大 C. 保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生 D. 遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关 - 17 -‎ ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据光电效应实验得出的结论：保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大，故A正确；‎ B．根据爱因斯坦光电效应方程得：入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，故B正确；‎ CD．保持入射光的光强不变，若低于遏止频率，则没有光电流产生；遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，故C错误，D正确。‎ 故选ABD。‎ ‎【点睛】本题主要考查光电效应。发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，光的强弱只影响单位时间内发出光电子的数目；本题涉及的光电效应知识较多，很多结论都是识记的，注意把握现象的实质，明确其间的联系与区别；平时积累物理知识。‎ ‎12. 如图所示，质量为3 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为2 kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，A、B一起向下运动过程中（弹簧在弹性限度范围内，g取10 m/s2） ，下列说法正确的是（　　）‎ A. 细线剪断瞬间，B对A的压力大小为12 N B. 细线剪断瞬间，B对A的压力大小为8 N C. B对A的压力最大为28 N D. B对A的压力最大为20 N ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．剪断细线前，A、B间无压力，则弹簧的弹力为 剪断细线的瞬间，对整体分析，整体的加速度为 隔离B进行分析有 - 17 -‎ 解得 故A正确，B错误；‎ CD．细线剪断后，整体一起向下运动，先加速后减速，当弹簧被压缩最短时，反向加速度最大，两个物体之间有最大作用力，则有 根据对称性法则可知 解得 所以C正确，D错误。‎ 故选AC。‎ 三、非选择题：本题共6小题，共60分。‎ ‎13. 某同学用如图甲所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，图乙为A的示数。在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。‎ ‎(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，弹簧测力计A的拉力为________ N。‎ ‎(2)下列的实验要求中不必要的是________。‎ A．细线应尽可能长一些 B．应测量重物M所受的重力 C．细线AO与BO之间夹角应尽可能大于90°‎ D．改变拉力的大小与方向，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置 ‎(3)图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示，下列说法正确的是___。‎ - 17 -‎ A．图中的F是力F1和F2合力的理论值 B．图中的F′是力F1和F2合力的理论值 C．F是力F1和F2合力的实际测量值 D．本实验将细绳都换成橡皮条，同样能达到实验目的 ‎【答案】 (1). 3.80 N（3.79~3.81） (2). CD (3). BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]由于弹簧秤的最刻度为0.1N，因此估读到0.01N，故读数为3.80 N。‎ ‎(2)[2]A．细线长一些可以使力的方向画的更准确，A正确；‎ B．应测出重物M的重量，从而画出重力的图示与重力相平衡的力就是两个弹簧秤的拉力的合力，故B正确；‎ C．细线AO与BO之间的夹角应适当大些，但没必要一定大于90o，C错误；‎ D．由于第二次O点的位置与第一次O点的位置没有任何关系，因此没必要每次都要使O点静止在同一位置，D错误。‎ 故没必要的应为CD。‎ ‎(3)[3]AC．图中的F应是重力的平衡力，因此力F为F1和F2合力的实际值，A错误，C正确；‎ B．F′是通过平衡四边形做出的，因此图中的F′是力F1和F2合力的理论值，B正确；‎ D．本实验将细绳都换成橡皮条，不会改变拉力的方向和大小，因此同样能达到实验目的，D正确。‎ 故选BCD。‎ ‎14. 某物理小组利用图所示的实验装置研究小车的匀变速直线运动。‎ 主要实验步骤如下：‎ - 17 -‎ a.安装好实验器材，接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。‎ b.选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O（t＝0），然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点。‎ c.通过测量、计算可以得到小车的加速度。‎ 结合上述实验步骤，请你完成下列任务：‎ ‎(1)在下列仪器和器材中，还需要使用的有________和________（填选项前的字母）。‎ A．电压合适的50 Hz交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平（含砝码）‎ ‎(2)实验中，保证小车做匀变速直线运动的必要措施是________（填选项前的字母）。‎ A．细线必须与长木板平行 B．将长木板上没有滑轮的一端适当垫高 C．钩码的质量远小于小车的质量 D．先接通电源后释放小车 ‎(3)实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，打出几条纸带，选取一条比较清晰的纸带，部分计数点如图所示（每两个相邻的计数点间还有4个点未画出）。则小车的加速度a＝_____m/s2（结果保留3位有效数字）。‎ ‎(4)研究匀变速直线运动时，往往用求某个点的瞬时速度，从理论上讲，对Δt的要求是________（选填“越小越好”、“越大越好”或“与大小无关”）。‎ ‎【答案】 (1). A (2). C (3). A (4). 2.50 (5). 越小越好 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]打点计时器需要使用交流电源，因此需要使用电压合适的50 Hz交流电源；‎ ‎[2]需要用刻度尺测量各计数点之间的距离，因此需要刻度尺；‎ ‎(2)[3]A - 17 -‎ ‎．细线必须与长木板平行，以保证小车所受的合外力方向平行于长木板并且大小保持不变，此时小车做匀变速直线运动，A正确；‎ B．将长木板上没有滑轮的一端适当垫高，目的是平衡摩擦力，B错误；‎ C．钩码的质量远小于小车的质量，目的是用钩码的重力代替小车所受的合外力，C错误；‎ D．先接通电源后释放小车，目的是为了完整的记录小车的运动情况，D错误；‎ 故选A。‎ ‎(3)[4]打点计时器打点频率为50 Hz，而且每两个相邻计数点间还有4个点未画出，因此两个相邻的计数点间的时间间隔为，由逐差法可得 解得 ‎ ‎ ‎ (4)[5] 当不知道小车是否做匀变速直线运动，若用平均速度表示各点的瞬时速度，从理论上讲，对Δt的要求是越小越好，即 才使得平均速度接近瞬时速度；‎ ‎15. 甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向做直线运动，它们的图象如图所示。求：‎ ‎(1)乙车启动后多长时间追上甲车；‎ ‎(2)运动过程中，乙车落后甲车的最大距离。‎ ‎【答案】(1)15 s； (2)75 m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设乙车启动后时间经过时间追上甲车，则乙车追上甲车时两车位移相等，即两车的图像与时间轴围成的面积相等，得 解得 - 17 -‎ ‎(2)运动过程中，两车速度相等时乙车落后甲车的距离最大，最大距离为下图中阴影部分面积 则最大距离 ‎16. 如图所示，质量为m=1kg的物体放在水平地面上，在与水平方向成θ角的拉力F作用下由静止开始运动，经过时间t=1s撤去拉力F，这1s内物体的位移为s=3 m，已知θ＝37°，F＝10N （g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。 求：‎ ‎(1)物体加速阶段的加速度大小a；‎ ‎(2)物体与水平面间的动摩擦因数μ；‎ ‎(3)撤去拉力后物体滑行的距离。‎ ‎【答案】(1)6m/s2；(2)0.5；(3)3.6m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)开始阶段物体做匀加速直线运动，由运动学公式可得 代入数值可求得。‎ 撤去拉力时物体的速度 ‎(2)由牛顿第二定律可得 - 17 -‎ 代入数值可得。‎ ‎(3)撤去拉力后物体做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可得 代入数值可得 物体滑行距离 ‎17. 如图所示，光滑斜面AB与粗糙斜面BC对接，已知AB段斜面倾角为53°，A、B两点间的高度h＝0.8 m， BC段斜面倾角为37°。一小滑块从A点由静止滑下，两斜面对接点B处有一段很小的圆弧以保证小滑块通过B点时无机械能损失。滑块与斜面BC间的动摩擦因数μ＝0.5，滑块在运动过程中始终未脱离斜面，从滑块滑上斜面BC开始计时，经0.6 s 正好通过C点（g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。求：‎ ‎(1)小滑块到达B点时速度的大小；‎ ‎(2)小滑块沿BC斜面向上运动时加速度的大小；‎ ‎(3)BC之间距离。‎ ‎【答案】(1)4m/s；(2)10 m/s2；(3)0.76m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)斜面AB光滑，物体下滑过程中只有重力做功，由动能定理可得 代入数值可得。‎ ‎(2)由牛顿第二定律可得 - 17 -‎ 代入数值可得。‎ ‎(3)物体先沿斜面BC向上做匀减速直线运动，设经时间速度减为零，运动位移大小为，则有 说明物体速度减为零后向下做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得 解得 设向下加速时间经过C点，则有 向下加速距离 BC之间的距离 ‎18. 放在固定粗糙斜面上的滑块A以加速度a1沿斜面匀加速下滑，如图甲。在滑块A上放一物体B，物体B始终与A保持相对静止，以加速度a2沿斜面匀加速下滑，如图乙。在滑块A上施加一竖直向下的恒力F，滑块A以加速度a3沿斜面匀加速下滑，如图丙。已知斜面的倾角θ＝37°，滑块A的质量M=2kg，滑块B的质量m＝1 kg，F=10N，滑块A与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25， g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：‎ ‎(1)加速度a1的大小；‎ ‎(2)加速度a3的大小；‎ ‎(3)图乙中滑块B受到滑块A的支持力与摩擦力的大小。‎ - 17 -‎ ‎ ‎ ‎【答案】(1) 4m/s2；(2) 6m/s2；(3)N=7.6N，f=3.2N ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）图甲中，由牛顿第二定律可得 解得 ‎（2）图丙中，由牛顿第二定律可得 解得 ‎（3）以整体为对象可得 解得 对B物体，将其加速度分解到水平方向和竖直方向，则 解得 - 17 -‎