湖南省益陽市中砥鄉(xiāng)中學2022-2023學年高三物理模擬試題含解析

湖南省益陽市中砥鄉(xiāng)中學2022-2023學年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，物體P左邊用一根水平輕彈簧和豎直墻壁相連，放在粗糙水平面上，靜止時彈簧的長度大于彈簧的原長．若再用一個從零開始逐漸增大的水平力F向右拉P，直到把P拉動．在P被拉動之前的過程中，彈簧對P的彈力N的大小和地面對P的摩擦力f的大小的變化情況是（）A．N始終增大，f始終減小B．N先不變后增大，f先減小后增大C．N保持不變，f始終減小D．N保持不變，f先減小后增大參考答案：D解析：由題意可知，放在粗糙水平面上，靜止時彈簧的長度大于原長，則彈簧對P的拉力向左，由于粗糙水平面，因此同時受到水平向右的靜摩擦力．當再用一個從零開始逐漸增大的水平力F向右拉P，直到把P拉動前過程中，物體P受到的靜摩擦力從向左變?yōu)樗较蛴遥云浯笮∠葴p小后增大．故只有D正確，ABC均錯誤；故選D．2.A、B兩質(zhì)點從同一點開始沿直線運動，右圖中的①、②分別為二者的υ-t圖線，則下列判斷中正確的是（

）A．0~4s內(nèi)A做勻加速直線運動，加速度大小為0.5m/s2B．1s~4s內(nèi)，B向正方向做勻加速直線運動，但加速度比A小C．B在前4s內(nèi)的平均速度為0.75m/sD．t=4s時，A、B兩質(zhì)點相遇參考答案：A0-2s內(nèi)，B向負方向運動，位移為-1m，2-4s內(nèi)，B向正方向運動，位移為2m，故B在前4s內(nèi)的平均速度為0.25m/s；0~4s內(nèi)A做勻加速直線運動，加速度大小為0.5m/s2，t=4s時，A、B兩質(zhì)點速度相同，但位移不同，不可能相遇，只有選項A正確。3.如下圖所示，在M、N兩點分別固定兩個點電荷，電荷量均為＋Q,MN連線的中點為O.正方形ABCD以O點為中心，E、F、G、H分別是正方形四邊的中點.則下列說法中正確的是A.A點電勢低于B點電勢B.O點的電場強度為零，電勢不一定為零C.質(zhì)子沿直線從A到B，電勢能先減小后增大D.電子沿路徑A→D→C移動比沿路徑A→B移動，電場力做的功多參考答案：BC4.一個質(zhì)子以1.0×10７ｍ/ｓ的速度撞入一個靜止的鋁原子核后被俘獲，鋁原子核變?yōu)楣柙雍耍阎X原子核的質(zhì)量是質(zhì)子的27倍，硅原子核的質(zhì)量是質(zhì)子的28倍，則下列判斷中正確的是(

)A．核反應方程為Al＋H→SiB．核反應方程為Al＋n→SiC．硅原子核速度的數(shù)量級為10７ｍ/ｓ，方向跟質(zhì)子的初速度方向一致D．硅原子核速度的數(shù)量級為10５ｍ/ｓ，方向跟質(zhì)子的初速度方向一致參考答案：5.宇宙中有相距較近，質(zhì)量可以相比的兩顆星球，其它星球?qū)λ鼈兊娜f有引力可以忽略不計。它們在相互之間的萬有引力作用下，圍繞連線上的某一固定點做同周期的勻速圓周運動。下列說法中正確的是（

）A．它們的速度大小與質(zhì)量成正比B．它們的速度大小與軌道半徑成正比C．它們的速度大小相等D．它們的向心加速度大小相等參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.16．測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時，采用如圖12-a所示的裝置，圖中長木板水平固定．

（1）實驗過程中，電火花計時器接在頻率為50Hz的交流電源上．調(diào)整定滑輪高度，使

．

（2）已知重力加速度為g，測得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ=

．

（3）如圖12-b所示為木塊在水平木板上帶動紙帶運動時打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出．從紙帶上測出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．則木塊加速度大小a=

m/s2（保留2位有效數(shù)字）．參考答案：（1）細線與長木板平行（2）μ=

（3）a=1.3m/s2（保留2位有效數(shù)字）7.某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標內(nèi)，如圖所示，則電源內(nèi)阻r=4Ω，當電流為1.5A時，外電路的電阻R=Ω．參考答案：考點：電功、電功率；閉合電路的歐姆定律．專題：恒定電流專題．分析：三種功率與電流的關系是：直流電源的總功率PE=EI，內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr=I2r，輸出功率PR=EI﹣I2r，根據(jù)數(shù)學知識選擇圖線．根據(jù)圖線a斜率求解電源的電動勢．由圖讀出電流I=1.5A時，發(fā)熱功率Pr=I2r，求出電源的內(nèi)阻．解答：解：根據(jù)直流電源的總功率PE=EI，內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr=I2r，輸出功率PR=EI﹣I2r，E==8V．內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr=I2r，內(nèi)阻為r==4Ω，當電流為1.5A時，由圖讀出電源的功率PE=12W．由PE==故答案為：4

點評：本題首先考查讀圖能力，物理上往往根據(jù)解析式來理解圖象的物理意義．8.在“探究功與物體速度變化關系”的實驗中，某實驗研究小組的實驗裝置如圖甲所示，彈簧與木塊接觸但并沒有拴連。木塊從A點靜止釋放后，在1根彈簧作用下彈出，沿足夠長的木板運動到B1點停下，O點為彈簧原長時所處的位置，測得OB1的距離為L1，并記錄此過程中彈簧對木塊做的功為W。用完全相同的彈簧2根、3根……并列在一起進行第2次、第3次……實驗，每次實驗木塊均從A點釋放，木塊分別運動到B2、B3……停下，測得OB2、OB3……的距離分別為L2、L3……作出彈簧對木塊做功W與木塊停下的位置距O點的距離L的圖象如圖乙所示。（1）根據(jù)圖線分析，彈簧對木塊做功W與木塊在O點的速度v0之間的關系為

（2）W—L圖線不通過原點的原因是

。（3）求出彈簧被壓縮的長度為

cm。參考答案：1）W與成線性關系（2）未計木塊通過AO段時摩擦力對木塊所做（3）

3

cm9.如圖所示，一列沿+x方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻剛好傳到x=6m處，已知波速v=10m/s，則圖中P點開始振動的方向沿

（選填“+y”或“-y”）方向，在x=21m的點在t=

s第二次出現(xiàn)波峰．參考答案：10.電磁波在真空中的傳播速度是_____________m/s。有一電臺發(fā)射的電磁波的頻率范圍是535.0kHz到1605kHz，則它發(fā)射的電磁波的最長波長是________________m。

參考答案：答案：3.0×108；5.61×102

11.為了用彈簧測力計測定木塊A和長木板B間的動摩擦因數(shù)μ，甲、乙兩同學分別設計了如圖所示的甲、乙兩個試驗方案。（1）為了用某一彈簧測力計的示數(shù)表示A和B之間的滑動摩擦力大小，你認為方案

更易于操作。簡述理由

。（2）若A和B的重力分別為100N和150N，當甲中A被拉動時，彈簧測力計a示數(shù)為60N，b示數(shù)為110N，則A、B間的動摩擦因數(shù)為

。

參考答案：（1）甲；因為甲方案拉木塊時不需要勻速拉動（2）0.412.一簡諧橫波在x軸上傳播，t=0時的波形如圖甲所示，x=200cm處質(zhì)點P的振動圖線如圖乙所示，由此可以確定這列波的波長為

m，頻率為

Hz，波速為

m/s，傳播方向為

（填“向左”或“向右”）。參考答案：1；

0.5；0.5；向左13.從高為5m處以某一初速度豎直向下拋出一個小球，小球在與地面相碰后豎直向上彈起，上升到拋出點上方2m高處被接住，這段時間內(nèi)小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向為正方向）參考答案：-312

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某課外活動小組利用力傳感器和位移傳感器進一步探究變力作用下的“動能定理”．如圖（甲）所示，他們用力傳感器通過定滑輪直接拉固定在小車上的細繩，測出拉力F1用位移傳感器測出小車的位移x和瞬時速度v．已知小車質(zhì)量為200g．（1）某次實驗得到數(shù)據(jù)如表所示，v﹣x圖象已經(jīng)畫出，如圖（乙）所示，請根據(jù)表格中數(shù)據(jù)在坐標紙內(nèi)圖（丙）中畫出F﹣x圖象，并求出x=0.30m到0.52m過程中變力F做功W=0.18J，此過程動能的變化量△EK=0.17J（保留2位有效數(shù)字）．s/mF/Nv/m?s﹣10.301.000.000.310.990.310.320.950.440.350.910.670.400.810.930.450.741.100.520.601.30（2）指出下列情況可減小實驗誤差的操作是CD（填選項前的字母，可能不止一個正確選項）A．使拉力F要遠小于小車的重力

B．使拉力F要遠大于小車的重力C．實驗時要先平衡摩擦力

D．要使細繩與滑板表面平行．參考答案：解：（1）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)在坐標紙內(nèi)圖（丙）中畫出F﹣x圖象，根據(jù)F﹣s圖象可知，當s1=0.30m時，F(xiàn)1=1.00N，s2=0.52m時，F(xiàn)2=0.56N，因此：W=×（S2﹣S1）=0.18J，速度v隨位移s變化圖象可知：s1=0.30m，v1=0，s2=0.52m時，v2=1.24m/s△EK=m（v22﹣v12）=0.17J

（2）A、該實驗中不是利用懸掛的重物的重力表示繩子的拉力，而是直接測量出繩子的拉力，因此不需要使拉力F要遠小于小車的重力，故AB錯誤；C、當平衡了摩擦力和細繩與滑板表面平行時，繩子上的拉力才等于小車所受合外力，故CD正確；故選：CD．故答案為：①0.18J；0.17J

②CD15.某同學要通過實驗測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，可供選擇的器材有：電流表（0～0.6A）、電壓表（0～3V）、滑動變阻器R1（10Ω，2A）、滑動變阻器R2、定值電阻R0為1.5Ω、電鍵S及導線若干．（1）為方便實驗調(diào)節(jié)且能較準確地進行測量，滑動變阻器應選用

（填“R1”或“R2”）．（2）本次實驗按照如圖1所示實物連接線路圖連接好后進行測量，測得數(shù)據(jù)如表所示．次數(shù)待測量12345I/A0.150.200.300.400.50U/V1.461.451.431.421.39由上表數(shù)據(jù)可看出，電壓表示數(shù)變化不明顯，試分析引起上述情況的原因是

．（3）為使電壓表的示數(shù)變化更明顯，請將上述器材的連線略加改動，在圖2方框中畫出改動后的實驗電路圖．（4）實驗中改變滑動變阻器的阻值，根據(jù)測出數(shù)據(jù)畫出的U﹣I圖線如圖3所示，則此干電池的內(nèi)阻r=

Ω．（保留兩位小數(shù)）參考答案：解：（1）因電源內(nèi)阻較小，為了便于調(diào)節(jié)，選擇總阻值較小的R1（2）由表中數(shù)據(jù)可知，電壓表示數(shù)不明顯，說明路端電壓變化不明顯；原因是新電池的內(nèi)阻很小，所以導致內(nèi)電路的電壓降很??；（3）為了減小實驗中內(nèi)阻測量的誤差，將定值電阻R0與電源相連，采用等效的方法來增大內(nèi)阻；故設計電路如圖所示；（4）圖象的斜率等于等效內(nèi)阻，故內(nèi)阻r+R0==1.7Ω；故r=1.70﹣1.5=0.20Ω；故答案為：（1）R1；（2）新電池的內(nèi)阻很小，所以導致內(nèi)電路的電壓降很小；（3）如圖所示；（4）0.20Ω【考點】測定電源的電動勢和內(nèi)阻．【分析】（1）為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器．（2）分析表中數(shù)據(jù)，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因；（3）根據(jù)分析得出的誤差原因，采取增大等效內(nèi)阻的方法進行實驗，則可得出電路圖；（4）電源的U﹣I圖象與縱軸的交點坐標值是電源電動勢，圖象斜率的絕對值是電源內(nèi)阻四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合。轉(zhuǎn)臺以一定角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止，它和O點的連線與OO′之間的夾角θ為60°。重力加速度大小為g。（1）若ω=ω0，小物塊受到的摩擦力恰好為零，求ω0；（2）ω=（1±k）ω0，且0＜k<<1，求小物塊受到的摩擦力大小和方向。參考答案：（1）（2）當時，摩擦力方向沿罐壁切線向下，大小為；當時，摩擦力方向沿罐壁切線向下，大小為；（1）對小物塊受力分析如圖甲所示：由于小物塊在豎直方向上沒有加速度，只在水平面上以為圓心做圓周運動，的水平分力提供向心力，所以有：，代入數(shù)據(jù)得。（2）①當時，由向心力公式知，越大，所需要的越大，此時不足以提供向心力了，物塊要做離心運動，但由于受摩擦阻力的作用，物塊不致于沿罐壁向上運動．故摩擦力的方向沿罐壁向下，如圖乙所示，對進行分解，此時向心力由的水平分力和的水平分力的合力提供，將數(shù)據(jù)代入得到：。②當時，由向心力公式知，越小，所需要的越小，此時超過所需要的向心力了，物塊要做向心運動，但由于受摩擦阻力的作用，物塊不致于沿罐壁向下運動．故摩擦力的方向沿罐壁向上，則對進行分解，此時向心力由的水平分力和的水平分力的合力提供，將數(shù)據(jù)代入得到：。點睛：解決本題的關鍵搞清物塊做圓周運動向心力的來源，結(jié)合牛頓第二定律，抓住豎直方向上合力為零，水平方向上的合力提供向心力進行求解。17.如圖甲所示，水平傳送A、B兩輪間的距離L=3.0m，質(zhì)量M=1.0kg的物塊（可視為質(zhì)點）隨傳送帶一起以恒定的速率v0向左勻速運動，當物塊運動到最左端時，質(zhì)量m=0.020kg的子彈以u0=400m/s的水平速度向右射中物塊并穿出．在傳送帶的右端有一傳感器，測出物塊被擊穿后的速度隨時間的變化關系如圖乙所示（圖中取向右運動的方向為正方向，子彈射出物塊的瞬間為t=0時刻）．設子彈擊穿物塊的時間可忽略不計，且子彈不會擊中傳感器而發(fā)生危險，物塊的質(zhì)量不因被子彈擊穿而發(fā)生改變．不計空氣阻力及A、B輪的大小，取重力加速度g=10m/s2．（1）求物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ；（2）求子彈擊穿物塊的過程中產(chǎn)生的熱量Q1；（3）如果從第一顆子彈擊中物塊開始，每隔△t=1.5s就有一顆相同的子彈以同樣的速度擊穿物塊，直至物塊最終離開傳送帶．設所有子彈與物塊間的相互作用力均相同，求整個過程中物塊與傳動帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q2．參考答案：解（1）根據(jù)速度圖象可知，物塊在滑動摩擦力的作用下做勻變速運動，在0～1s內(nèi)物塊的速度由4m/s減為0．此過程物塊的加速度大小=4.0m/s2由牛頓第二定律有f=μmg=ma

解得=0.40（2）物塊被擊中前的速度大小為v0=2.0m/s，由速度圖象可知物塊被擊穿后瞬間物塊的速度大小v=4.0m/s，方向向右．設子彈擊穿物塊后的速度為u，以向右為正方向根據(jù)動量守恒定律有

mu0﹣Mv0=mu+Mv解得u==100m/s根據(jù)能量守恒有Q1==1.49×103J（3）第1顆子彈擊穿物塊后，物塊向右運動的時間為t1=1.0s，設向右運動的最大距離為x1，則x1=t1=2.0m，1.0s時物塊改為向左運動，運動時間為t2=0.50s，位移大小為x2=t2=0.50m所以在△t=1.5s時間內(nèi)，物塊向右運動的距離為l=x1﹣x2=1.5m在△t=1.5s時間內(nèi)，物塊相對傳送帶的位移為△x1=l+x3=4.5m在t=1.5s時物塊的速度與傳送帶速度相同，所以第二顆子彈擊中物塊后的運動情況與第一顆子彈擊中物塊后運動情況相同，向右運動的可能達到的最大距離為2.0m，而此時物塊與傳送帶右端距離為l=1.5m，故物塊中第二顆子彈后將畫出傳送帶．設物塊被第二顆子彈擊穿后，其在傳送帶上滑行的時間為t3根據(jù)運動學公式：△l=vt3at32解得：t3=0.50s物塊第二次被擊穿后相對傳送帶的位移△x2=△l+v0t3=2.5m所以Q2=μmg（△x1+△x2）=28J答：（1）物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ為0.4；（2）求子彈擊穿物塊的過程中產(chǎn)生的熱量Q1為1.49×103J；（3）如果從第一顆子彈擊中物塊開始，每隔△t=1.5s就有一顆相同的子彈以同樣的速度擊穿物塊，直至物塊最終離開傳送帶．設所有子彈與物塊間的相互作用力均相同，整個過程中物塊與傳動帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q2為28J．18.如圖所示，斜面體固定在水平面上，斜面光滑，傾角為θ，斜面底端固定有與斜面垂直的擋板．一木板被輕繩拉住，靜