2022-2023學年上海市外國語大學附屬大境中學高三物理模擬試題含解析

2022-2023學年上海市外國語大學附屬大境中學高三物理模擬試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示，傾角θ=300的粗糙斜面固定在地面上，長為、質(zhì)量為、粗細均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩至于斜面上，其上端與斜面頂端齊平。用細線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運動，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時物塊未到達地面），在此過程中

A.物塊的機械能逐漸增加

B.軟繩重力勢能共減少了mg/2C.物塊重力勢能的減少等于軟繩摩擦力所做的功D.軟繩重力勢能的減少小于其動能增加與克服摩擦力所做功之和參考答案：D2.如圖所示，充電的平行板電容器兩板間形成勻強電場，以A點為坐標原點，AB方向為位移x的正方向，能正確反映電勢φ隨位移x變化的圖像是A

B

C

D參考答案：C3.（單選題）架在A、B兩根電線桿之間的均勻電線在夏、冬兩季由于熱脹冷縮的效應(yīng)，電線呈現(xiàn)如圖所示的兩種形狀。下列說法中正確的是（ ）A．夏季電線對電線桿的拉力較大B．冬季電線對電線桿的拉力較大C．夏季、冬季電線對電線桿的拉力一樣大D．夏季桿對地面的壓力較大參考答案：B4.（多選）如圖甲所示，一條電場線與Ox軸重合，取O點電勢為零，Ox方向上各點的電勢φ隨x變化的情況如圖乙所示。若在O點由靜止釋放一電子，電子僅受電場力的作用，則(

)A．電子將沿Ox方向運動

B．電子的電勢能將增大C．電子運動的加速度恒定

D．電子運動的加速度先減小后增大參考答案：AD5.甲、乙兩個質(zhì)點，質(zhì)點甲固定在原點，質(zhì)點乙只能在x軸上運動，甲、乙之間的作用力F與x的關(guān)系如圖所示．若乙質(zhì)點自P點（x=2.2m）由靜止釋放，乙只受力F作用，規(guī)定力F沿+x方向為正，則質(zhì)點乙沿+x方向運動時，下列說法正確的是（）A． 乙運動時，加速度大小先減小后增大B． 乙運動到Q點時，速度最大C． 乙運動到R點時，加速度最小D． 乙運動到R點時，速度方向一定沿+x方向參考答案：BD考點： 牛頓第二定律；加速度．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： 根據(jù)物體的受力判斷加速度的變化，結(jié)合加速度方向與速度方向的關(guān)系判斷速度的變化．根據(jù)力與位移時間圖線圍成的面積表示功，結(jié)合動能定理判斷速度的方向．解答： 解：A、乙運動時，所受的合力大小先減小后增大，再減小，則加速度先減小后增大，再減小．故A錯誤．B、乙運動到Q點前，所受的加速度方向與速度方向相同，做加速運動，Q點后，合力的方向與速度方向相反，做減速運動，所以Q點的速度最大．故B正確．C、在Q點所受的合力最小，則加速度最?。蔆錯誤．D、力對質(zhì)點做的功等于F﹣x圖象與坐標軸所包圍面積的大小，由圖示圖象可知，從P到Q合外力對質(zhì)點做的功大于從P到R合外力做的功，在R點質(zhì)點速度向右不為零，乙運動到R點時，速度方向一定沿x方向，故D正確；故選：BD．點評： 本題考查了判斷質(zhì)點乙的動能、運動方向問題，根據(jù)圖示圖象判斷出質(zhì)點受力情況、分析清楚質(zhì)點運動過程即可正確解題．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.質(zhì)量為2噸的打樁機的氣錘，從5m高處白由落下與地面接觸0.2s后完全靜止下來，空氣阻力不計、g取10m/s2，則在此過程中地面受到氣錘的平均打擊力為___________N。參考答案：設(shè)向上為正方向，由沖量定理可得，由機械能守恒可得，解得=N，由牛頓第三定律可知地面受到氣錘的平均打擊力為N。7.某同學用如圖所示的裝置驗證動能定理．為提高實驗精度，該同學多次改變小滑塊下落高度胃的值．測出對應(yīng)的平撼水平位移x，并算出x2如下表，進而畫出x2一H圖線如圖所示：

①原理分析：若滑塊在下滑過程中所受阻力很小．則只要測量量滿足

，便可驗證動能定理．

②實驗結(jié)果分析：實驗中獲得的圖線未過坐標原點，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是

。

參考答案：①x2與H成正比

②滑塊需要克服阻力做功若滑塊在下滑過程中所受阻力很?。蓜幽芏ɡ恚琺gH=mv2，根據(jù)平拋運動規(guī)律，x=vt，h=gt2，顯然x2與H成正比，即只要測量量滿足x2與H成正比，便可驗證動能定理．實驗中獲得的圖線未過坐標原點，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是滑塊需要克服阻力做功。8.（選修3—3）（3分）把熔化的蜂蠟薄薄地涂在玻璃片和云母片上。用一燒熱的針尖接觸蜂蠟層的背面，結(jié)果在玻璃和云母上的蜂蠟分別熔化成甲、乙兩種形狀，此現(xiàn)象說明____________________________________________.參考答案：答案：在導(dǎo)熱性能上玻璃各向同性，云母各向異性。………（3分）9.如圖所示，將粗細相同的兩段均勻棒A和B粘合在一起，并在粘合處用繩懸掛起來，棒恰好處于水平位置并保持平衡．如果B的密度是A的密度的2倍，則A與B的長度之比為，A與B的重力之比為．參考答案：：1

,

1：

10.某同學用如圖所示裝置來驗證機械能守恒定律．將單擺用磁鐵懸掛在鐵質(zhì)黑板上的O點，在O點下方將穿在圓環(huán)狀磁鐵的細鐵釘同樣吸在黑板上的P點，同時在黑板上用粉筆畫一條水平線MN，將細線拉直，讓非磁性擺球從MN上的A點由靜止釋放．當其擺至另一側(cè)最高點時，觀察其位置是否在水平線上，從而驗證擺球在此過程中在誤差范圍內(nèi)機械能是否守恒．（1）為進行多次實驗驗證，該同學通過調(diào)整

，然后再次重復(fù)實驗．（2）在實驗中，該同學發(fā)現(xiàn)小球擺至右側(cè)最高點時位置總比水平線MN略低，造成該結(jié)果的原因是

（寫出一條即可）．參考答案：（1）P點的高度；（2）運動過程中受到摩擦阻力．【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】小球釋放后，只有重力做功，機械能守恒，當碰到釘子后，機械能仍守恒，為多次實驗驗證，則可改變P點的高度；小球在擺動過程中，因存在摩擦阻力，則擺至右側(cè)最高點時位置總比水平線MN略低．【解答】解：（1）由題意可知，由于小球釋放后，只有重力做功，機械能守恒，因此只要小球另一側(cè)最高點在同一水平線即可，為了多次進行實驗驗證，可通過調(diào)整P點的高度，再次重復(fù)實驗；（2）在實驗中該同學發(fā)現(xiàn)小球擺至右側(cè)最高點時位置總比水平線MN略低，造成該結(jié)果的原因可能是受到摩擦阻力，故答案為：（1）P點的高度；（2）運動過程中受到摩擦阻力．11.如圖所示，光滑斜面的傾角為q，有兩個相同的小球，分別用光滑擋板A、B擋住，擋板A沿豎直方向。擋板B垂直于斜面，則兩擋板受到小球壓力的大小之比為_______，斜面受到兩個小球壓力大小之比為__________。參考答案：1/cosq，1/cos2q12.如圖14-1所示，是在高速公路上用的超聲波測速儀測量車速的示意圖，測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號間的時間差，測出被測物體的速度．圖7中p1、p2是測速儀發(fā)出的超聲波信號，n1、n2分別是p1、p2由汽車反射回來的信號．設(shè)測速儀勻速掃描，p1、p2之間的時間間隔Δt＝1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是v＝340m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據(jù)圖14-2可知，汽車在接收到p1、p2兩個信號之間的時間內(nèi)前進的距離是______m，汽車的速度是________m/s.參考答案：1717.9解析測速儀勻速掃描，p1、p2之間的時間間隔為1.0s，由題圖可知p1、p2之間有30小格，故每一小格對應(yīng)的時間間隔t0＝＝s，p1、n1間有12個小格，說明p1、n1之間的間隔t1＝12t0＝12×s＝0.4s．同理p2、n2之間的間隔t2＝0.3s.因而汽車接收到p1、p2兩個信號時離測速儀的距離分別為x1＝v·，x2＝v·.汽車這段時間內(nèi)前進的距離為x＝x1－x2＝v()＝17m.汽車在接收到p1、p2兩個信號的時刻應(yīng)分別對應(yīng)于題圖中p1、n1之間的中點和p2、n2之間的中點，其間共有28.5個小格，故接收到p1、p2兩個信號的時間間隔t＝28.5t0＝0.95s，所以汽車速度為v車＝≈17.9m/s.13.如圖甲所示，一定質(zhì)量的理想氣體被質(zhì)量為m的活塞封閉在導(dǎo)熱良好的氣缸內(nèi)，此時活塞靜止且距離底部的高度為h，不計活塞與氣缸間的摩擦，外界大氣壓強為，氣缸橫截面積為S，重力加速度為g，則甲圖中封閉氣體的壓強P1為________，若在活塞上故置質(zhì)量為m的鐵塊，活塞緩慢下滑△h后再次靜止，如圖乙所示，則△h為________.參考答案：

(1).

(2).【詳解】(1).甲圖氣體內(nèi)部壓強為P1，活塞靜止，，所以(2).圖乙中，活塞下滑后再次靜止，,氣體發(fā)生的是等溫變化，又玻意耳定律：,故三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為“探究求合力的方法”的實驗裝置．

(1)下列說法中正確的是()A．在測量同一組數(shù)據(jù)F1、F2和合力F的過程中，橡皮條結(jié)點O的位置不能變化B．彈簧測力計拉細線時，拉力方向必須豎直向下C．F1、F2和合力F的大小都不能超過彈簧測力計的量程D．為減小測量誤差，F(xiàn)1、F2方向間夾角應(yīng)為90°(2)彈簧測力計的指針如圖所示，由圖可知拉力的大小為________N.參考答案：(1)AC(2)4.0015.小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大。某同學為研究這一現(xiàn)象，通過實驗得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓)：I(A)0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U(V)0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00(1)在方框內(nèi)畫出實驗電路圖，可用的器材有：電壓表（2.5V、2KΩ）,電流表(0.6A、0.5Ω),滑動變阻器(阻值范圍0～10Ω)，電源(3V、0.1Ω)，小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干。(2)在右圖中畫出小燈泡的U－I圖象。(3)若一電池的電動勢是1.5V，內(nèi)阻是2.0Ω。問：將本題中的燈泡直接接在該電池兩端，小燈泡的實際功率是多少？（若需作圖，可直接畫在第(2)問的圖中)。參考答案：(1)見甲圖（3分）；(2)見乙圖（2分）；(3)0.28（0.26～0.29均算對）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.圖為某種魚餌自動投放器中的投餌管裝置示意圖，其下半部AB是一長為2R的豎直細管，上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管，管口沿水平方向，AB管內(nèi)有一原長為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧．投餌時，每次總將彈簧長度壓縮到0.5R后鎖定，在彈簧上端放置一粒魚餌，解除鎖定，彈簧可將魚餌彈射出去．設(shè)質(zhì)量為m的魚餌到達管口C時，對管壁的作用力恰好為零．不計魚餌在運動過程中的機械能損失，且鎖定和解除鎖定時，均不改變彈簧的彈性勢能．已知重力加速度為g．求：（1）質(zhì)量為m的魚餌到達管口C時的速度大小v1；（2）彈簧壓縮到0.5R時的彈性勢能Ep；（3）已知地面與水面相距1.5R，若使該投餌管繞AB管的中軸線OO′在90°角的范圍內(nèi)來回緩慢轉(zhuǎn)動，每次彈射時只放置一粒魚餌，魚餌的質(zhì)量在m到m之間變化，且均能落到水面．持續(xù)投放足夠長時間后，魚餌能夠落到水面的最大面積S是多少？參考答案：解：（1）質(zhì)量為m的魚餌到在管口C時做圓周運動的向心力完全由重力提供，則有：mg=m…①由①式解得：v1=…②（2）彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為魚餌的機械能，由機械能守恒定律有：Ep=mg（1.5R+R）+m…③由②③式解得：Ep=3mgR…④（3）不考慮因緩慢轉(zhuǎn)動裝置對魚餌速度大小的影響，質(zhì)量為m的魚餌離開管口后做平拋運動，設(shè)經(jīng)過t時間落到水面上，離OO′的水平距離為x1，由平拋運動規(guī)律有：4.5R=gt2…⑤x1=v1t+R…⑥由⑤⑥式解得：x1=4R…⑦當魚餌的質(zhì)量為m時，設(shè)其到達管口C時速度大小為v2，由機械能守恒定律有：=mg（1.5R+R）+…⑧由④⑧式解得：v2=2…⑨質(zhì)量為m的魚餌落到水面上時，設(shè)離OO′的水平距離為x2，則有：x2=v2t+R…⑩由⑤⑨⑩式解得：x2=7R魚餌能夠落到水面的最大面積S，則S=（πx22﹣πx12）=πR2（或8.25πR2）答：（1）質(zhì)量為m的魚餌到達管口C時的速度大小為；（2）彈簧壓縮到0.5R時的彈性勢能Ep為3.5mgR；（3）魚餌能夠落到水面的最大面積S是84πR2．17.（8分）已知火箭發(fā)動機產(chǎn)生推力F等于火箭在單位時間內(nèi)噴出的推進劑的質(zhì)量J與推進劑速度的乘積，即F=J·V，質(zhì)子火箭發(fā)動機噴出的推進劑是質(zhì)子，這種發(fā)動機用于外太空間中產(chǎn)生的小推力來糾正衛(wèi)星的軌道或姿態(tài)，設(shè)一臺質(zhì)子發(fā)動機噴出質(zhì)子流的等效電流I=1A，用于加速質(zhì)子的電壓U=5×104V，試求該發(fā)動機的推力，已知質(zhì)子的質(zhì)量是m=1.6×10—27kg，電荷量為c=1.6×10—19C.參考答案：解析：對質(zhì)子火箭發(fā)動機，加速每一個質(zhì)子的過程

eU=……（3分）

……（1分）

對任意一段時間t內(nèi)通過質(zhì)子的電量為q，質(zhì)量為M，由能量關(guān)系：

所以……（2）

由于……（3）

3分

將（1）（2）