湖北省咸寧市云溪中學2022-2023學年高三物理模擬試題含解析

湖北省咸寧市云溪中學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.（多選）對于分子動理論和物體內能的理解，下列說法正確的是A．溫度高的物體內能不一定大，但分子平均動能一定大B．溫度越高，布朗運動越顯著C．外界對物體做功，物體內能一定增加D．當分子間作用力表現為斥力時，分子勢能隨分子間距離的減小而增大E．當分子間的距離增大時，分子間作用力就一直減小參考答案：ABD2.一質點沿直線運動時的速度—時間圖象如圖所示，下列說法正確的是A．第1s末質點的位移和速度都改變方向B．第2s末質點的位移改變方向C．在0~4s內質點的位移為零D．第3s末和第5s末質點的位置相同參考答案：

答案：CD3.如圖所示，用一輕繩將光滑小球P系于豎直墻壁上的O點，在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q，P、Q均處于靜止狀態(tài)，現有一鉛筆緊貼墻壁從O點開始緩慢下移，則在鉛筆緩慢下移的過程中（）A.細繩的拉力逐漸變小B.Q將從墻壁和小球之間滑落C.Q受到墻壁的摩擦力逐漸變大D.Q受到墻壁的彈力逐漸變大參考答案：D試題分析：對P分析，P受到重力、拉力和Q對P的彈力處于平衡，設拉力與豎直方向的夾角為θ，根據共點力平衡有：拉力，Q對P的支持力．鉛筆緩慢下移的過程中，θ增大，則拉力F增大，Q對P的支持力增大；對Q分析知，在水平方向上P對Q的壓力增大，則墻壁對Q的彈力增大，在豎直方向上重力與摩擦力相等，所以Q受到的摩擦力不變，Q不會從墻壁和小球之間滑落，故D正確．考點：考查了共點力平衡條件的應用【名師點睛】在處理共點力平衡問題時，關鍵是對物體進行受力分析，然后根據正交分解法將各個力分解成兩個方向上的力，然后列式求解，如果物體受到三力處于平衡狀態(tài)，則可根據矢量三角形法，將三個力移動到一個三角形中，然后根據角度列式求解4.(單選)如圖所示，A、B兩物體質量分別是mA、mB，用勁度為k的輕彈簧相連，豎直放置，處于靜止狀態(tài)?，F對A施豎直向上的拉力F，將A緩慢提起，當B對地面恰好無壓力時，突然撤去拉力F。在A由靜止向下運動第一次達到最大速度過程中，下落的高度為A．mAg/k

B．(2mB-mA)g/kC．(mB-mA)g/k

D．(mA＋mB)g/k參考答案：D5.如圖所示，在兩等量異種點電荷的電場中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點所在直線平行于兩電荷的連線，，且a與c關于MN對稱，b點位于MN上，d點位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是

（bc

)

b點場強大于d點場強

b點場強小于d點場強a、b兩點的電勢差等于b、c兩點間的電勢差試探電荷+q在a點的電勢能小于在c點的電勢能參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，質量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，，AB邊靠在豎直墻面上，在垂直于斜面的推力F作用下，物塊處于靜止狀態(tài)，則物塊受到墻面的彈力大小為_________；摩擦力大小為_________。

參考答案：

答案：，7.激光在真空中傳播速度為c，進入某種均勻介質時，傳播速度變?yōu)檎婵罩械?，則激光在此均勻介質中的波長變?yōu)樵谡婵罩胁ㄩL的__________倍；某激光光源的發(fā)光功率為P，該激光進入上述介質時由于反射，入射能量減少了10%，該激光在這種介質中形成的光束橫截面積為S，若已知單個光子能量為E0，則在垂直于光束傳播方向的截面內，單位時間內通過單位面積的光子個數為__________。

參考答案：，

8.某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化關系”的實驗如圖，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W.當用2條、3條……，完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次……實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致。每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出。（1）除了圖中已有的實驗器材外，還需要導線、開關、

（填測量工具）和

電源（填“交流”或“直流”）；（2）實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是（

）A.放開小車，能夠自由下滑即可

B．放開小車，能夠勻速下滑即可C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可

D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可（3）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是（

）A．橡皮筋處于原長狀態(tài)

B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)C．小車在兩個鐵釘的連線處

D．小車已過兩個鐵釘的連線參考答案：9.已知在標準狀況下水蒸氣的摩爾體積為V，密度為ρ，每個水分子的質量為m，體積為V1，請寫出阿伏伽德羅常數的表達式NA=（用題中的字母表示）．已知阿伏伽德羅常數NA=6.0×1023mol﹣1，標準狀況下水蒸氣摩爾體積V=22.4L．現有標準狀況下10L水蒸氣，所含的分子數為2.7×1021個．參考答案：解：阿伏伽德羅常數：NA==；10L水蒸氣所含分子個數：n=NA=×6.0×1023=2.7×1021個；故答案為：；2.7×1021個．10.（1）如圖為一個小球做自由落體運動時的頻閃照片，它是每隔1/30s的時間拍攝的。從某個稍大些的位置間隔開始測量，照片上邊的數字表示的是這些相鄰間隔的序號，下邊的數值是用刻度尺測出的其中兩個間隔的長度。根據所給的兩個數據，則可以求出間隔3的長度約為

cm。（結果保留三位有效數字）（2）已知游標卡尺的主尺最小分度為1mm，游標尺上有10個小的等分刻度，它的總長等于9mm，用這個游標尺測得某物體長度為2.37cm。則這時是游標尺上的第

條刻度線與主尺上的第

條刻度線對齊。參考答案：11.為了驗證矩形線框自由下落過程上、下邊經過光電門時機械能是否守恒，使用了如圖所示的實驗裝置。已知矩形線框用直徑為d的圓形材料做成,用刻度尺測出矩形線框上下邊之間的距離L.某次實驗中矩形線框下邊和上邊先后經過光電門的擋光時間分別為△t1和△t2。（1）通過實驗可測出上、下邊通過光電門的速度v1和v2,分別為v1=______,v2=______.（2）如果滿足關系式______(請用測量的物理量和已知量來表示，重力加速度為)，則自由下落過程中線框的機械能守恒。參考答案：

(1).

(2).

(3).【詳解】（1）本實驗中利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，故有：，同理。（2）根據機械能守恒有：，整理得：12.有A、B兩球在光滑水平面上沿著一條直線運動，它們發(fā)生碰撞后粘在一起，已知碰前兩球的動量分別為PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的動量改變了ΔPB=－10kg·m/s，則碰撞后A球的動量為PA′=__________kg·m/s，碰撞前兩球的速度大小之比vA∶vB=__________。參考答案：30，13.如圖所示，放置在豎直平面內的圓軌道AB，O點為圓心，OA水平，OB豎直，半徑為m。在O點沿OA拋出一小球，小球擊中圓弧AB上的中點C，vt的反向延長線與OB的延長線相交于D點。已知重力加速度g=10m/s2。小球運動時間為_________，OD長度h為_________。參考答案：s，2m三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(10分)某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，弧形軌道末端水平，離地面的高度為H。將鋼球從軌道的不同高度h處靜止釋放，鋼球的落點距軌道末端的水平距離為s。（1）若軌道完全光滑，s2與h的理論關系應滿足s2＝(用H、h表示)。

（2）該同學經實驗測量得到一組數據，如下表所示：

h(10－１m)2.003.004.005.006.00s2(10－１ｍ２)2.623.895.206.537.78

請在坐標紙上作出s2—h關系圖。（3）對比實驗結果與理論計算得到的s2—h關系圖線(圖中已畫出)，自同一高度靜止釋放的鋼球，水平拋出的速率

(填“小于”或“大于”)理論值。（4）從s2—h關系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，你認為造成上述偏差的可能原因是

。參考答案：答案：（1）4Hh（2）見圖

（3）小于（4）摩擦，轉動（回答任一即可）解析：（1）根據機械能守恒，可得離開軌道時速度為，由平拋運動知識可求得時間為，可得.（2）依次描點，連線，注意不要畫成折線。（3）從圖中看，同一h下的s2值，理論值明顯大于實際值，而在同一高度H下的平拋運動水平射程由水平速率決定，可見實際水平速率小于理論速率。（4）由于客觀上，軌道與小球間存在摩擦，機械能減小，因此會導致實際值比理論值小。小球的轉動也需要能量維持，而機械能守恒中沒有考慮重力勢能轉化成轉動能的這一部分，也會導致實際速率明顯小于“理論”速率（這一點，可能不少同學會考慮不到）。15.某同學利用如圖1裝置研究外力與加速度的關系．將力傳感器安裝在置于光滑水平軌道的小車上，通過細繩繞過光滑定滑輪懸掛鉤碼．開始實驗后，依次按照如下步驟操作：①同時打開力傳感器和位移傳感器；②釋放小車；③關閉傳感器，根據F﹣t，v﹣t圖象記錄下繩子拉力F和小車加速度a．④重復上述步驟．（1）某次釋放小車后得到的F﹣t，v﹣t圖象如圖2所示．根據圖象，此次操作應記錄下的外力F大小為0.82N，加速度a為1.6m/s2．（保留2位有效數字）（2）（單選題）利用上述器材和過程得到多組數據數據作出a﹣F圖象，為一直線，則（A）理論上直線斜率應等于小車質量（B）直線不過原點可能是因為軌道沒有調整到水平（C）如果小車受到來自水平軌道的恒定阻力，直線斜率會變?。―）若實驗中鉤碼質量較大，圖象可能會呈現一條曲線．參考答案：：解：（1）根據v﹣t圖象得到0.8s前小車是靜止的，0.8s后小車做勻加速運動．所以此次操作應記錄下的外力F大小為0.82N，根據v﹣t圖象的斜率求出加速度a==1.6m/s2．（2）A、由于a=，根據a﹣F圖象知道理論上直線斜率應等于小車質量的倒數，故A錯誤．B、直線不過原點可能是因為軌道沒有調整到水平，重力沿軌道方向有分力，故B正確．C、如果小車受到來自水平軌道的恒定阻力，那么a=，f為阻力，那么a﹣F圖象知道直線斜率不變，變的是圖形不過原點，故C錯誤．D、若實驗中鉤碼質量較大，不影響力傳感器測量繩子對小車的拉力，所以圖象仍然是直線，故D錯誤．故選B．故答案為：（1）0.82；1.6（2）B．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，輕桿AB長l，兩端各連接A、B小球，質量均為m，桿可以繞距B端處的O軸在豎直平面內自由轉動．輕桿由水平位置從靜止開始轉到豎直方向，求：（1）此過程中桿對A球做的功是多少．（2）在豎直方向時轉軸O受的作用力大小及方向．（重力加速度為g，不計一切阻力）參考答案：考點：動能定理的應用；機械能守恒定律．專題：動能定理的應用專題．分析：（1）轉動過程中，兩球組成的系統只有重力做功，機械能守恒，根據機械能守恒定律和兩球速度關系，即可求出豎直方向時A球的速度，再運用動能定理求解桿對A球做的功．（3）在豎直方向時，對A和B進行受力分析，根據向心力公式列式桿對兩球的作用力，即可得到轉軸O受的作用力大小及方向．解答：解：（1）轉動過程中，兩球組成的系統只有重力做功，機械能守恒，則得：

mgl﹣mgl=+兩球的角速度相等，由v=ωr，得：vA=2vB對A球，由動能定理得：mgl+W=聯立以上三式解得：vA=2，vB=，桿對A球做的功W=﹣．（2）在豎直方向時，根據牛頓第二定律得：對A球：FA﹣mg=m，解得：FA=mg；對B球：mg+FB=m，解得：FB=﹣mg，負號說明桿對B球的彈力向上；根據牛頓第三定律得知：轉軸O受的作用力大小F=FA+|FB|=，方向向下．答：（1）此過程中桿對A球做的功是﹣．（2）在豎直方向時轉軸O受的作用力大小為，方向向下．點評：本題主要考查了機械能守恒定律、動能定理及向心力公式的直接應用，列式時要知道AB兩球的角速度相等．17.如練圖所示的豎直平面內有范圍足夠大、水平向左的勻強電場，在虛線的左側有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B，一絕緣軌道由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)組成，固定在紙面所在的豎直平面內，PQ、MN水平且足夠長，半圓環(huán)MAP在磁場邊界左側，P、M在磁場邊界線上，NMAP段光滑，PQ段粗糙．現在有一質量為m、帶電荷量為＋q的小環(huán)套在MN桿上，它所受電場力為重力的.現將小環(huán)從M點右側的D點由靜止釋放，小環(huán)剛好能到達P點．(1)求DM間距離x0；(2)求上述過程中小環(huán)第一次通過與O等高的A點時半圓環(huán)對小環(huán)

作用力的大??；(3)若小環(huán)與PQ間動摩擦因數為μ(設最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等)，現將小環(huán)移至M點右側5R處由靜止開始釋放，求小環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功．參考答案：18.如圖所示，為一磁約束裝置的原理圖，圓心為原點O、半徑為R0的圓形區(qū)域Ⅰ內有方向垂直xoy平面向里的勻強磁場。一束質量為m、電量為q、動能為E0的帶正電粒子從坐標為(0、R0)的A點沿y負方向射入磁場區(qū)域Ⅰ，粒子全部經過x軸上的P點，方向沿x軸正方向。當在環(huán)形區(qū)域Ⅱ加上方向垂直于xoy平面的勻強磁場時，上述粒子仍從A點沿y軸負方向射入區(qū)域Ⅰ，粒子經過區(qū)域Ⅱ后從Q點第2次