山东省师范大学附属中学2021届高三二模考试物理试卷（含答案）

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1、山东省师范大学附属中学山东省师范大学附属中学 2021 届高三上学期二模考试届高三上学期二模考试物理试卷物理试卷 考试时长考试时长 90 分钟分钟 满分满分 100 分分 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、单项选择题一、单项选择题:本题共本题共 8 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 24 分。每小题只有一个选项符合题目要

2、求。分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.下列关于布朗运动的说法，正确的是( ) A布朗运动是液体分子的无规则运动 B布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动 C布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互作用力 D观察布朗运动会看到，悬浮的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈 2.如图为氢原子的能级示意图， 一群氢原子处于n3 的激发态， 在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子， 用这些光照射逸出功为 2.49 eV 的金属钠，下列说法正确的是( ) A. 这群氢原子能发出 3 种频率不同的光， 其中从n3 跃迁到n2 所发出的光波 长最短 B. 这群氢原子能发出 3 种频率不同的光

3、， 其中从n3 跃迁到n1 所发出的光频 率最小 C. 金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为 9.60 eV D. 金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为 11.11 eV 3.质点做直线运动的位移s与时间t的关系为s5tt 2(各物理量均采用国际单位制单位)， 则该质点( ) A第 1 s 内的位移是 5 m B前 2 s 内的平均速度是 6 m/s C任意相邻的 1 s 内位移差都是 1 m D任意 1 s 内的速度增量都是 2 m/s 4.如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体， 小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶

4、端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的 拉力FT的变化情况是( ) AFN保持不变，FT不断增大 BFN不断增大，FT不断减小 CFN保持不变，FT先增大后减小 DFN不断增大，FT先减小后增大 5.在光滑水平面上，一根原长为L的轻质弹簧的一端与竖直轴O连接，另一端 与质量为m的小球连接，如图所示。当小球以O为圆心做匀速圆周运动的 速率为v1时，弹簧的长度为 1.5L；当它以O为圆心做匀速圆周运动的速 率为v2时，弹簧的长度为 2.0L，则v1与v2的比值为( ) A. 3 2 B. 2 3 C. 32 2 D.2 2 3 6.如图所示，两块粘连在一起的物块a和b，质量

5、分别为ma和mb，放在光滑的水平桌面上，现同时给它们施 加方向如图所示的水平推力Fa和水平拉力Fb，已知FaFb，则a对b的作用力( ) A必为推力 B必为拉力 C可能为推力，也可能为拉力 D不可能为零 7.风速仪结构如图(a)所示。光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮 圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。已知风轮叶片转动半径为 r，每转动 n 圈带动凸轮圆 盘转动一圈。若某段时间t内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示，则该时间段内风轮叶片 ( ) A.转速逐渐减小，平均速率为 4 nr t B.转速逐渐减小，平均速率为 8 nr t C

6、.转速逐渐增大，平均速率为 4 nr t D.转速逐渐增大，平均速率为 8 nr t 8.“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为 200 km 的圆形轨道上运行，运行周期 为 127 分钟。已知引力常量G6.6710 11Nm2/kg2，月球半径约为 1.74103 km。利用以上数据估算月 球的质量约为( ) A8.110 10kg B7.410 13kg C5.410 19kg D7.410 22kg 二、多项选择题二、多项选择题:本题共本题共 4 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 16 分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得分。每小题有多个选项符合题目

7、要求。全部选对得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。 9.一单摆做小角度摆动，其振动图象如图所示，以下说法正确的是( ) At1时刻摆球速度为零，摆球的回复力最大 Bt2时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小 Ct3时刻摆球速度为零，摆球的回复力最小 Dt4时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大 10.质量均为m的A、B两个小球之间系一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上。A紧靠墙壁，如图 所示。今用恒力F将B球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力F撤去，此瞬间 ( ) AA球的加速度为 F 2m BA球的加速度为零 CB球的加速度为 F 2m D

8、B球的加速度为F m 11.三个小物块分别从 3 条不同光滑轨道的上端由静止开始滑下。已知轨道 1、轨道 2、轨道 3 的上端距水 平地面的高度均为 4h0； 它们的下端水平， 距地面的高度分别为 10 hh、 20 2hh、 30 3hh， 如图所示。 若沿轨道 1、2、3 下滑的小物块的落地点到轨道下端的水平距离分别记为 s1、s2、s3，则( ) A. 12 ss B. 23 ss C. 13 ss D. 23 ss 12.为了探测 X 星球，载着登陆舱的探测飞船以该星球中心为圆心，半径为 r1的圆轨道上运动，周期为 T1， 总质量为 m1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为

9、r2 的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量 为 m2,万有引力常量为 G，则( ) A. X 星球的质量为 2 1 3 1 2 4 GT r M B. X 星球表面的重力加速度为 2 1 1 2 4 T r gX C. 登陆舱在 1 r与 2 r轨道上运动时的速度大小之比为 12 21 2 1 rm rm v v D. 登陆舱在半径为 2 r轨道上做圆周运动的周期为 3 1 3 2 12 r r TT 三、非选择题三、非选择题:本题共本题共 6 小题，共小题，共 60 分。分。 13.（4 分）如图为“测量弹簧劲度系数”的实验装置图，弹簧的上端固定在铁架台上，下端 装有指针及挂钩，指针恰好指向一把

10、竖直立起的毫米刻度尺。现在测得在挂钩上挂上一定 数量钩码时指针在刻度尺上的读数如下表： 钩码数n 0 1 2 3 4 5 刻度尺读数 xn(cm) 2.62 4.17 5.70 7.22 8.84 10.43 已知所有钩码的质量可认为相同且为m050 g，当地重力加速度g9.8 m/s 2。请回答下列问题： (1)请根据表格数据计算出弹簧的劲度系数k_ N/m。(结果保留两位有效数字) (2)考虑到在没有挂钩码时弹簧自身有重量， 测量的弹簧劲度系数k的值与真实值相比较_(填 “偏大”、“偏小”或“没有影响”) 。 14 （8 分）某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验

11、。图甲为实验装置简 图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认 为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得。 (1)图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为 50 Hz。根据纸带可求出电火花计时器打B 点时的速度为_m/s，小车的加速度大小为_m/s 2。(结果均保留两位有效数字) (2)在“探究加速度a与质量m的关系”时， 某同学按照自己的方案将实验数据都在坐标系中进行了标注， 但尚未完成图象(如图丙所示) 。请继续帮助该同学作出坐标系中的图象。 (3)在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同

12、学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图丁 所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因 。 15.（8 分）一辆汽车在十字路口等待绿灯，当绿灯亮时汽车以a3 m/s 2的加速度开始行驶，恰在这时一人 骑自行车以v06 m/s 的速度匀速驶来，从后边超过汽车，试问： (1)汽车从路口开动后，在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远？最远距离是多大？ (2)当汽车与自行车距离最近时汽车的速度是多大？ 16.（10 分）如图所示，在水平地面上固定一倾角37表面光滑的斜面体，物体A以v16 m/s 的初速 度沿斜 面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出。如果

13、当A 上滑到最高点时恰好被B物体 击中。(A、B均可看做质点，sin 370.6，cos 370.8，取g10 m/s 2 )求： (1)物体A上滑到最高点所用的时间t； (2)物体B抛出时的初速度v2。 17.（14 分）某工厂生产流水线示意图如图所示，半径R1 m 的水平圆盘边缘E点固定一小桶。在圆盘直 径DE正上方平行放置的水平传送带沿顺时针方向匀速转动，传送带右端C点与圆盘圆心O在同一竖直 线上，竖直高度h1.25 m。AB为一个与CO在同一竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，半径r0.45 m，且与水平传送带相切于B点。一质量m0.2 kg 的滑块(可视为质点)从A点由静止释放，滑块与

14、传 送带间的动摩擦因数0.2，当滑块到达B点时，圆盘从图示位置以一定的角速度绕通过圆心O 的竖直轴匀速转动，滑块到达C点时恰与传送带共速并水平抛出，刚好落入圆盘边缘的小桶内。取g 10 m/s 2，求： (1)滑块到达圆弧轨道B点时对轨道的压力FNB； (2)传送带BC部分的长度L； (3)圆盘转动的角速度应满足的条件。 18.（16 分）如图所示，质量为m1 kg 的物块，放置在质量M2 kg 足够长木板的中间，物块与木板间的 动摩擦因数为 0.1，木板放置在光滑的水平地面上。在地面上方存在两个作用区，两作用区的宽度L均 为 1 m，边界距离为d，作用区只对物块有力的作用：作用区对物块作用力

15、方向水平向右，作用区 对物块作用力方向水平向左。作用力大小均为 3 N。将物块与木板从图示位置(物块在作用区内的最 左边)由静止释放，已知在整个过程中物块不会滑离木板。取g10 m/s 2,求： (1)在物块刚离开区域时，物块的速度多大？ (2)若物块刚进入区域时，物块与木板的速度刚好相同，求两作用区的边界距离d； (3)从开始到物块刚进入区域时，物块和木板的相对位移。 1.D 2.C 3.D 4.D 5.C 6.C 7.B 8.D 9.AD 10.BD 11.BC 12.AD 13. (1)32 (2)没有影响 14. (1)1.6 3.2 (2)见解析 (3)实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦

16、力不够 15. (1)当汽车的速度为v6 m/s 时，二者相距最远，所用时间为tv a2 s 最远距离为 sv0t1 2at 26 m. (2)两车距离最近时有v0t1 2at 2 解得 t4 s 汽车的速度为vat12 m/s. 16. 解析 (1)物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得： mgsin ma 解得：a6 m/s 2 设经过时间t物体A上滑到最高点，由运动学公式： 0v1at 解得：t1 s. (2)平抛物体B的水平位移：x1 2v 1t cos 372.4 m 平抛速度：v2x t2.4 m/s 答案 (1)1 s (2)2.4 m/s 17. 答案 (1)6 N，方向竖直向下

17、(2)1.25 m (3)2n rad/s(n1,2,3) 解析 (1)滑块从A到B过程中，由动能定理有 mgr1 2mv 2 B 解得vB 2gr3 m/s 滑块到达B点时，由牛顿第二定律有 FNBmgmv 2 B r 解得FNB6 N 据牛顿第三定律，滑块到达B点时对轨道的压力大小为 6 N，方向竖直向下 (2)滑块离开C点后做平抛运动，h1 2gt 2 1 解得t1 2h g 0.5 s vCR t12 m/s 滑块由B到C过程中，据动能定理有 mgL1 2mv 2 C1 2mv 2 B 解得Lv 2 Bv 2 C 2g 1.25 m (3)滑块由B到C过程中，据运动学公式有 Lv Bv

18、C 2 t2 解得t2 2L vBvC0.5 s 则tt1t21 s 圆盘转动的角速度应满足条件 tn2 (n1,2,3) 解得2n rad/s(n1,2,3) 18. 答案 (1)2 m/s (2)1.5 m (3)3 m 解析 (1)对物块由牛顿第二定律：Fmgmam1，得：am1Fmg m 2 m/s 2 由L1 2a m1t 2 1得t1 2L am11 s，v m1am1t12 m/s. (2)区域内，对木板：由mgMaM1得aM10.5 m/s 2 物块到达区域边缘处，木板的速度：vM1aM1t10.5 m/s 离开区域后： 对物块：由mgmam2，得am21 m/s 2，对木板：a M2aM10.5 m/s 2 当物块与木板达共同速度时：vm1am2t2vM1aM2t2，得t21 s 两作用区边界距离为dvm1t21 2a m2t 2 21.5 m. (3)