2021-2022學(xué)年北京燕山東風(fēng)中學(xué)高三物理模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年北京燕山東風(fēng)中學(xué)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）如右圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率運行．初速度大小為的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶,若從小物塊滑上傳送帶開始計時，小物塊在傳送

帶上運動的v-t圖象（以地面為參考系）如圖乙所示，已知>，則

A．時刻，小物塊離A處的距離達(dá)到最大B．時刻，小物塊相對傳送帶滑動的距離達(dá)到最大C．0～時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D．0～時間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用參考答案：B2.（單選）如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊A放在質(zhì)量為M的木板B的左端，B在水平拉力的作用下沿水平地面勻速向右滑動，且A、B相對靜止。某時刻撤去水平拉力，經(jīng)過一段時間，B在地面上滑行了一段距離x,A在B上相對于B向右滑行了一段距離L（設(shè)木板B足夠長)后A和B都停了下來。已知A、B間的動摩擦因數(shù)為，B與地面間的動摩擦因數(shù)為，且>，則x的表達(dá)式應(yīng)為(

)A. B.

C.

D.參考答案：C解析：設(shè)A、B相對靜止一起向右勻速運動時的速度為v．撤去外力后至停止的過程中，A受到的滑動摩擦力f1=μ1mg，加速度大a1=，此時B的加速度大小a2=，由μ2＞μ1分析兩加速度的大小關(guān)系，判斷B先停止運動，然后A在木板上繼續(xù)做勻減速運動，且其加速度大小不變．對A應(yīng)用動能定理-f1（L+x）=0-mv2

對B應(yīng)用動能定理μ1mgx-μ2（m+M）gx=0-Mv2

解得：消去v解得故選C3.一質(zhì)點做勻加速直線運動，位移為x1時，速度的變化為Δv;緊接著位移為x2時，速度的變化仍為△v。則質(zhì)點的加速度為A.

B.

C.

D.參考答案：A試題分析：根據(jù)知，發(fā)生相同的速度變化所需時間相等，求出時間間隔，根據(jù)相鄰相等時間位移之差求加速度.解：發(fā)生所用的時間為：，根據(jù)，得：，解得：，故選A。【點睛】本題考查了勻變速直線運動的規(guī)律，關(guān)鍵是知道相鄰相等時間內(nèi)位移之差等于常數(shù)這一結(jié)論的正確應(yīng)用．4.彈性輕繩的一端固定在O點，另一端拴一個物體，物體靜止在水平地面上的B點，并對水平地面有壓力，O點的正下方A處有一垂直于紙面的光滑桿，如圖所示，OA為彈性輕繩的自然長度，現(xiàn)在用水平力使物體沿水平面運動，在這一過程中，物體所受水平面的摩擦力的大小的變化情況是A．先變大后變小

B．先變小后變大C．保持不變

D．條件不夠充分，無法確定參考答案：

答案：C5.如圖1所示為一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長的粗糙絕緣細(xì)桿上滑動，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中（不計空氣阻力），現(xiàn)給圓環(huán)向右初速度v0，在以后的運動過程中，圓環(huán)運動的速度圖象可能是圖2中的(

)

參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)用鐵架臺將長板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計時器、米尺、鐵架臺等，在長木板上標(biāo)出A、B兩點，B點處放置光電門（圖中未畫出），用于記錄窄片通過光電門時的擋光時間，該同學(xué)進(jìn)行了如下實驗：（1）用游標(biāo)尺測量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測量長木板上A、B兩點間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測得木塊經(jīng)過光電門時的檔光時間為，算出木塊經(jīng)B點時的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測量和算出的物理量可以得出木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)的表達(dá)式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：(1)d=_12.50_____mm，。（2）v=____5__m/s，（3）μ=______

_（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）7.如圖所示，有一塊無限大的原來不帶電的金屬平板MN，現(xiàn)將一個帶電量為+Q的點電荷放置于板右側(cè)的A點，并使金屬板接地。已知A點離金屬板MN的距離為d，C點在A點和板MN之間，AC⊥MN，且AC長恰為。金屬平板與電量為+Q的點電荷之間的空間電場分布可類比______________（選填“等量同種電荷”、“等量異種電荷”）之間的電場分布；在C點處的電場強(qiáng)度EC=______________。參考答案：（1）等量異種電荷

(2)

8.在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的活動中：

(1)將實驗器材組裝如圖所示。請你指出該裝置中的錯誤或不妥之處：①

▲

②

▲

③

▲

(2)改正實驗裝置后，該同學(xué)順利完成了實驗。在實驗中保持小車質(zhì)量不變，改變沙桶的質(zhì)量，測得小車所受繩子的拉力F和加速度a的數(shù)據(jù)如下表：F/N0.210.300.400.490.60a/(m/s-2)0.100.210.290.410.49①根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，在右圖中作出a～F圖象；②由圖象可知，?。嚺c長木板之間的最大靜摩擦力大小為

▲

N。(3)打出的某一條紙帶，A、B、C、D、E、F為相鄰的6個計數(shù)點，如圖，相鄰計數(shù)點間還有四個點未標(biāo)出．利用圖中給出的數(shù)據(jù)可求出小車的加速度a=

▲

m/s2，A點的速度vA=

▲

m/s．參考答案：⑴①電源電壓應(yīng)為4～6V（2分）②沒有平衡摩擦力（2分）③小車應(yīng)靠近打點計時器（2分）⑵①如右圖所示，無標(biāo)度扣1分，無描點扣1分，圖象不是直線扣3分，扣完為止（3分）②0.12±0.02（2分）⑶0.50（2分）0.095（2分）9.如圖所示，質(zhì)量為m＝5kg的物體，置于一傾角為30°的粗糙斜面上，用一平行于斜面的大小為40N的力F拉物體，使物體沿斜面M向上做初速度為零的勻加速直線運動，加速度a＝2m/s2，斜面始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。則水平地面對斜面的靜摩擦力大小為__________N，2s末該系統(tǒng)克服摩擦力做功的瞬時功率為__________W。參考答案：

答案：15；2010.物體從180m高處自由落下，如果把物體下落的時間分成相等的三段，則每段時間下落位移自上而下依次為

，

，

。（取g=10m/s2）參考答案：20m,60m,100m11.（4分）如圖所示，質(zhì)點P以O(shè)為圓心、r為半徑作勻速圓周運動，周期為T，當(dāng)質(zhì)點P經(jīng)過圖中位置A時，另一質(zhì)量為m、初速度為零的質(zhì)點Q受到沿OA方向的水平恒定拉力F作用從靜止開始在光滑水平面上作直線運動，為使P、Q在某時刻速度相同，拉力F必須滿足的條件是______.參考答案：

答案：

12.如圖所示，一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置，圓軌道最低點與一條水平軌道相連，軌道均光滑；軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E．從水平軌道上A點由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶正電小球，已知小球受電場力的大小等于小球重力大小的3/4倍．為使小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運動，小球在軌道內(nèi)的最小速率是；釋放點距圓軌道最低點B的距離是．參考答案：考點：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運動；向心力．分析：1、帶電小球受到重力和電場力作用，重力和電場力都是恒力，故重力和電場力的合力也是恒力，所以在軌道上上升的運動過程中，動能減小，因為小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運動，故合力恰好提供向心力時是小球做圓周運動的臨界狀態(tài)，此時小球的速度最小，此時的“最高點”是等效最高點，不是相對于AB軌道的最高點．2、A到B的過程運用動能定理，此過程只有電場力作用Eqs=m，化簡可得A到B的距離s．解答：解：帶電小球運動到圖中最高點時，重力、電場力的合力提供向心力時，速度最小，因為Eq=根據(jù)勾股定理合力為：=因為小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運動，故最高點合力提供向心力，即解得：（3）從B點到最高點，由動能定理得：﹣mgR（1+cosθ）﹣EqRsinθ=

從A到B，由動能定理得：Eqs=

代入數(shù)據(jù)解得：s=R

故答案為：，點評：題要注意速度最小的位置的最高點不是相對于地面的最高點，而是合力指向圓心，恰好提供向心力的位置，這是解題的關(guān)鍵．13.如圖所示，用質(zhì)量為m的活塞密封住質(zhì)量為M的氣缸，氣缸有內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體，活塞跟缸壁間的摩擦不計，大氣壓為p0，活塞橫截面積為S，整個裝置倒立在水平地面上．當(dāng)封閉氣體的熱力學(xué)溫度為T時，活塞與地面接觸但無相互作用力，這時封閉氣體的壓強(qiáng)為__________．當(dāng)溫度升高到某一值時，發(fā)現(xiàn)氣缸雖與地面接觸但無相互作用力，這時封閉氣體的溫度為______________．

參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置來研究小車的加速度與所受合力的關(guān)系．將裝有力傳感器的小車放置于水平長木板上，緩慢向小桶中加入細(xì)砂，直到小車剛開始運動為止，記下傳感器的最大示數(shù)F0．再將小車放回原處并按住，繼續(xù)向小桶中加入細(xì)砂，記下傳感器的示數(shù)F1．釋放小車，記錄小車運動時傳感器的示數(shù)F2．（1）接通頻率為50Hz的交流電源，釋放小車，打出如圖乙所示的紙帶．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離，則小車的加速度a=

m/s2．（保留兩位有效數(shù)字）（2）同一次實驗中，F(xiàn)1

F2（選填“＜”、“=”或“＞”）．（3）改變小桶中砂的重力，多次重復(fù)實驗，獲得多組數(shù)據(jù)，描繪小車加速度a與F的關(guān)系如圖丙．不計紙帶與計時器間的摩擦．圖象中F是實驗中測得的

A、F1

B、F2

C、F1﹣F0

D、F2﹣F0．參考答案：（1）0.16；（2）＞；（3）D；【考點】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．【分析】（1）根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出小車的加速度．（2）根據(jù)牛頓第二定律比較F1和F2的大?。?）抓住F為小車所受的合力確定F的表達(dá)式．【解答】解：（1）由紙帶可知，在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差△x=0.16cm，根據(jù)△x=aT2得加速度為：a=．（2）將小車放回原處并按住，繼續(xù)向小桶中加入細(xì)砂，記下傳感器的示數(shù)F1，此時F1=mg，釋放小車后，根據(jù)牛頓第二定律有：mg﹣F2=ma，可知F2＜mg，則F1＞F2．（3）研究a與F的關(guān)系，保持質(zhì)量不變，改變小車所受的合力，可知圖象中F=F2﹣F0，故D正確，ABC錯誤．故選：D．故答案為：（1）0.16；（2）＞；（3）D；15.橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)伸長量x與彈力F成正比，即F=kx，k的值與橡皮筋未受到拉力時的長度L、橫截面積S有關(guān)，理論與實際都表明，其中Y是一個由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)上稱之為楊氏模量。（1）在國際單位中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是______．A．N

B．m

C．N/m

D．Pa（2）在一段橫截面積是圓形的橡皮筋，應(yīng)用如圖15（甲）所示的實驗裝置可以測量出它的楊氏模量Y的值，首先利用毫米刻度尺測得橡皮筋的長度L=20.00cm，利用測量工具a測得橡皮筋未受到拉力時的直徑D=4.000mm，那么測量工具a應(yīng)該是___

_。

（3）用如圖（甲）所示的裝置就可以測出這種橡皮筋的Y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長量x的實驗記錄。處理數(shù)據(jù)時，可在圖（乙）中作出F-x的圖像，由圖像可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k=__

____N/m。（保留兩位有效數(shù)字）拉力F(N)510152025伸長量x（cm）1.63.24.86.48

(4)這種橡皮筋的楊氏模量Y=___

___。（保留一位有效數(shù)字）參考答案：D

螺旋測微器（或千分尺）

3.1×102

5×106Pa四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示,一個質(zhì)量為m的小孩在平臺上以加速度a做勻加速助跑,目的是抓住在平臺右端的、上端固定的、長度為L的輕質(zhì)懸繩,并在豎直面內(nèi)做圓周運動.已知輕質(zhì)繩的下端與小孩的重心在同一高度,小孩抓住繩的瞬間重心的高度不變,且無能量損失.若小孩能完成圓周運動,則:

(1)小孩抓住繩的瞬間對懸線的拉力至少為多大?

(2)小孩的最小助跑位移多大?

（3）設(shè)小孩在加速過程中，腳與地面不打滑，求地面對腳的摩擦力大小以及摩擦力對小孩所做的功。參考答案：(1)小孩能完成豎直面內(nèi)的圓周運動，則在最高點最小的向心力等于小孩所受的重力。設(shè)小孩在豎直面內(nèi)最高點運動的速度為v2.，依據(jù)牛頓第二定律小孩在最高點有:mg=m…………2分設(shè)小孩在最低點運動的速度為v1，小孩抓住懸線時懸線對小孩的拉力至少為F，依據(jù)牛頓第二定律小孩在最低點有：F—mg=m…………………2分小孩在豎直面內(nèi)做圓周運動，依據(jù)機(jī)械能守恒定律可得，

mv22+2mgL=mv12………2分

聯(lián)立以上三式解得：F=6mg，v12=5gL?！?分依據(jù)牛頓第三定律可知,小孩對懸線的拉力至少為6mg?！?分(2)小孩在水平面上做初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)題意，小孩運動的加速度為a，末速度為v1,，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律，v12=2ax……………2分解得：x==…………2分（3）由牛頓運動定律可知摩擦力大小f=ma………ks5u…2分由于地面對小孩的摩擦力位移為零，所以摩擦力對小孩做功為零?！?7.（13分）如圖所示，離地面足夠高處有一豎直的空管，質(zhì)量為2kg，管長為24m，M、N為空管的上、下兩端，空管受到16N豎直向上的拉力作用，由靜止開始豎直向下做加速運動，同時在M處一個大小不計的小球沿管的軸線豎直上拋，小球只受重力，取g=10m/s2.求：（1）若小球上拋的初速度為10m/s，經(jīng)過多長時間從管的N端穿處.（2）若此空管的N端距離地面64m高，欲使在空管到達(dá)地面時小球必須落到管內(nèi)，在其他條件不變的前提下，求小球的初速度大小的范圍.

參考答案：解析:（1）取向下為正，小球初速度，加速度，

對空管，由牛頓第二定律可得得…（2分）

設(shè)經(jīng)時間，小球從N端穿出，小球下落的高度………………（1分）

空管下落的高度；………………（1分）

則，

聯(lián)立得:…………（2分）

代入數(shù)據(jù)解得：；s（舍）…（2分）

（2）設(shè)小球初速度，空管經(jīng)時間到達(dá)地面，則

得………………（1分）

小球在時間下落高度為…………（2分）

小球落入管內(nèi)的條件是64m≤≤88m

解得：≥≥

所以小球的初速度大小必須在到范圍