湖北省咸寧市云溪中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理模擬試題含解析

湖北省咸寧市云溪中學(xué)2022-2023學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）對(duì)于分子動(dòng)理論和物體內(nèi)能的理解，下列說(shuō)法正確的是A．溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動(dòng)能一定大B．溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著C．外界對(duì)物體做功，物體內(nèi)能一定增加D．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大E．當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間作用力就一直減小參考答案：ABD2.一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度—時(shí)間圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A．第1s末質(zhì)點(diǎn)的位移和速度都改變方向B．第2s末質(zhì)點(diǎn)的位移改變方向C．在0~4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為零D．第3s末和第5s末質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)，在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q，P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)有一鉛筆緊貼墻壁從O點(diǎn)開(kāi)始緩慢下移，則在鉛筆緩慢下移的過(guò)程中（）A.細(xì)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(duì)P分析，P受到重力、拉力和Q對(duì)P的彈力處于平衡，設(shè)拉力與豎直方向的夾角為θ，根據(jù)共點(diǎn)力平衡有：拉力，Q對(duì)P的支持力．鉛筆緩慢下移的過(guò)程中，θ增大，則拉力F增大，Q對(duì)P的支持力增大；對(duì)Q分析知，在水平方向上P對(duì)Q的壓力增大，則墻壁對(duì)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(huì)從墻壁和小球之間滑落，故D正確．考點(diǎn)：考查了共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】在處理共點(diǎn)力平衡問(wèn)題時(shí)，關(guān)鍵是對(duì)物體進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)正交分解法將各個(gè)力分解成兩個(gè)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(jù)矢量三角形法，將三個(gè)力移動(dòng)到一個(gè)三角形中，然后根據(jù)角度列式求解4.(單選)如圖所示，A、B兩物體質(zhì)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?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)對(duì)A施豎直向上的拉力F，將A緩慢提起，當(dāng)B對(duì)地面恰好無(wú)壓力時(shí)，突然撤去拉力F。在A由靜止向下運(yùn)動(dòng)第一次達(dá)到最大速度過(guò)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(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線，，且a與c關(guān)于MN對(duì)稱(chēng)，b點(diǎn)位于MN上，d點(diǎn)位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是

（bc

)

b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)

b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在c點(diǎn)的電勢(shì)能參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，質(zhì)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?fàn)顟B(tài)，則物塊受到墻面的彈力大小為_(kāi)________；摩擦力大小為_(kāi)________。

參考答案：

答案：，7.激光在真空中傳播速度為c，進(jìn)入某種均勻介質(zhì)時(shí)，傳播速度變?yōu)檎婵罩械模瑒t激光在此均勻介質(zhì)中的波長(zhǎng)變?yōu)樵谡婵罩胁ㄩL(zhǎng)的__________倍；某激光光源的發(fā)光功率為P，該激光進(jìn)入上述介質(zhì)時(shí)由于反射，入射能量減少了10%，該激光在這種介質(zhì)中形成的光束橫截面積為S，若已知單個(gè)光子能量為E0，則在垂直于光束傳播方向的截面內(nèi)，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的光子個(gè)數(shù)為_(kāi)_________。

參考答案：，

8.某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖，圖中小車(chē)是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時(shí)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W.當(dāng)用2條、3條……，完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致。每次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出。（1）除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、

（填測(cè)量工具）和

電源（填“交流”或“直流”）；（2）實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)會(huì)受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是（

）A.放開(kāi)小車(chē)，能夠自由下滑即可

B．放開(kāi)小車(chē)，能夠勻速下滑即可C．放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)，能夠自由下滑即可

D．放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)，能夠勻速下滑即可（3）若木板水平放置，小車(chē)在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車(chē)速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車(chē)所在的位置，下列說(shuō)法正確的是（

）A．橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)

B．橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)C．小車(chē)在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處

D．小車(chē)已過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線參考答案：9.已知在標(biāo)準(zhǔn)狀況下水蒸氣的摩爾體積為V，密度為ρ，每個(gè)水分子的質(zhì)量為m，體積為V1，請(qǐng)寫(xiě)出阿伏伽德羅常數(shù)的表達(dá)式NA=（用題中的字母表示）．已知阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol﹣1，標(biāo)準(zhǔn)狀況下水蒸氣摩爾體積V=22.4L．現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)狀況下10L水蒸氣，所含的分子數(shù)為2.7×1021個(gè)．參考答案：解：阿伏伽德羅常數(shù)：NA==；10L水蒸氣所含分子個(gè)數(shù)：n=NA=×6.0×1023=2.7×1021個(gè)；故答案為：；2.7×1021個(gè)．10.（1）如圖為一個(gè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)的頻閃照片，它是每隔1/30s的時(shí)間拍攝的。從某個(gè)稍大些的位置間隔開(kāi)始測(cè)量，照片上邊的數(shù)字表示的是這些相鄰間隔的序號(hào)，下邊的數(shù)值是用刻度尺測(cè)出的其中兩個(gè)間隔的長(zhǎng)度。根據(jù)所給的兩個(gè)數(shù)據(jù)，則可以求出間隔3的長(zhǎng)度約為

cm。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（2）已知游標(biāo)卡尺的主尺最小分度為1mm，游標(biāo)尺上有10個(gè)小的等分刻度，它的總長(zhǎng)等于9mm，用這個(gè)游標(biāo)尺測(cè)得某物體長(zhǎng)度為2.37cm。則這時(shí)是游標(biāo)尺上的第

條刻度線與主尺上的第

條刻度線對(duì)齊。參考答案：11.為了驗(yàn)證矩形線框自由下落過(guò)程上、下邊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)機(jī)械能是否守恒，使用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)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(cè)出矩形線框上下邊之間的距離L.某次實(shí)驗(yàn)中矩形線框下邊和上邊先后經(jīng)過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間分別為△t1和△t2。（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)可測(cè)出上、下邊通過(guò)光電門(mén)的速度v1和v2,分別為v1=______,v2=______.（2）如果滿足關(guān)系式______(請(qǐng)用測(cè)量的物理量和已知量來(lái)表示，重力加速度為)，則自由下落過(guò)程中線框的機(jī)械能守恒。參考答案：

(1).

(2).

(3).【詳解】（1）本實(shí)驗(yàn)中利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，故有：，同理。（2）根據(jù)機(jī)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(yùn)動(dòng)，它們發(fā)生碰撞后粘在一起，已知碰前兩球的動(dòng)量分別為PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的動(dòng)量改變了ΔPB=－10kg·m/s，則碰撞后A球的動(dòng)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(nèi)的圓軌道AB，O點(diǎn)為圓心，OA水平，OB豎直，半徑為m。在O點(diǎn)沿OA拋出一小球，小球擊中圓弧AB上的中點(diǎn)C，vt的反向延長(zhǎng)線與OB的延長(zhǎng)線相交于D點(diǎn)。已知重力加速度g=10m/s2。小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間為_(kāi)________，OD長(zhǎng)度h為_(kāi)________。參考答案：s，2m三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(10分)某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)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?kù)o止釋放，鋼球的落點(diǎn)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(guān)系應(yīng)滿足s2＝(用H、h表示)。

（2）該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到一組數(shù)據(jù)，如下表所示：

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

請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出s2—h關(guān)系圖。（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的s2—h關(guān)系圖線(圖中已畫(huà)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(guān)系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，你認(rèn)為造成上述偏差的可能原因是

。參考答案：答案：（1）4Hh（2）見(jiàn)圖

（3）小于（4）摩擦，轉(zhuǎn)動(dòng)（回答任一即可）解析：（1）根據(jù)機(jī)械能守恒，可得離開(kāi)軌道時(shí)速度為，由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可求得時(shí)間為，可得.（2）依次描點(diǎn)，連線，注意不要畫(huà)成折線。（3）從圖中看，同一h下的s2值，理論值明顯大于實(shí)際值，而在同一高度H下的平拋運(yùn)動(dòng)水平射程由水平速率決定，可見(jiàn)實(shí)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(jī)械能減小，因此會(huì)導(dǎo)致實(shí)際值比理論值小。小球的轉(zhuǎn)動(dòng)也需要能量維持，而機(jī)械能守恒中沒(méi)有考慮重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)動(dòng)能的這一部分，也會(huì)導(dǎo)致實(shí)際速率明顯小于“理論”速率（這一點(diǎn)，可能不少同學(xué)會(huì)考慮不到）。15.某同學(xué)利用如圖1裝置研究外力與加速度的關(guān)系．將力傳感器安裝在置于光滑水平軌道的小車(chē)上，通過(guò)細(xì)繩繞過(guò)光滑定滑輪懸掛鉤碼．開(kāi)始實(shí)驗(yàn)后，依次按照如下步驟操作：①同時(shí)打開(kāi)力傳感器和位移傳感器；②釋放小車(chē)；③關(guān)閉傳感器，根據(jù)F﹣t，v﹣t圖象記錄下繩子拉力F和小車(chē)加速度a．④重復(fù)上述步驟．（1）某次釋放小車(chē)后得到的F﹣t，v﹣t圖象如圖2所示．根據(jù)圖象，此次操作應(yīng)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(shù)字）（2）（單選題）利用上述器材和過(guò)程得到多組數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)作出a﹣F圖象，為一直線，則（A）理論上直線斜率應(yīng)等于小車(chē)質(zhì)量（B）直線不過(guò)原點(diǎn)可能是因?yàn)檐壍罌](méi)有調(diào)整到水平（C）如果小車(chē)受到來(lái)自水平軌道的恒定阻力，直線斜率會(huì)變小（D）若實(shí)驗(yàn)中鉤碼質(zhì)量較大，圖象可能會(huì)呈現(xiàn)一條曲線．參考答案：：解：（1）根據(jù)v﹣t圖象得到0.8s前小車(chē)是靜止的，0.8s后小車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)．所以此次操作應(yīng)記錄下的外力F大小為0.82N，根據(jù)v﹣t圖象的斜率求出加速度a==1.6m/s2．（2）A、由于a=，根據(jù)a﹣F圖象知道理論上直線斜率應(yīng)等于小車(chē)質(zhì)量的倒數(shù)，故A錯(cuò)誤．B、直線不過(guò)原點(diǎn)可能是因?yàn)檐壍罌](méi)有調(diào)整到水平，重力沿軌道方向有分力，故B正確．C、如果小車(chē)受到來(lái)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(guò)原點(diǎn)，故C錯(cuò)誤．D、若實(shí)驗(yàn)中鉤碼質(zhì)量較大，不影響力傳感器測(cè)量繩子對(duì)小車(chē)的拉力，所以圖象仍然是直線，故D錯(cuò)誤．故選B．故答案為：（1）0.82；1.6（2）B．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，輕桿AB長(zhǎng)l，兩端各連接A、B小球，質(zhì)量均為m，桿可以繞距B端處的O軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)．輕桿由水平位置從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)到豎直方向，求：（1）此過(guò)程中桿對(duì)A球做的功是多少．（2）在豎直方向時(shí)轉(zhuǎn)軸O受的作用力大小及方向．（重力加速度為g，不計(jì)一切阻力）參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)能定理的應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律．專(zhuān)題：動(dòng)能定理的應(yīng)用專(zhuān)題．分析：（1）轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，兩球組成的系統(tǒng)只有重力做功，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律和兩球速度關(guān)系，即可求出豎直方向時(shí)A球的速度，再運(yùn)用動(dòng)能定理求解桿對(duì)A球做的功．（3）在豎直方向時(shí)，對(duì)A和B進(jìn)行受力分析，根據(jù)向心力公式列式桿對(duì)兩球的作用力，即可得到轉(zhuǎn)軸O受的作用力大小及方向．解答：解：（1）轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，兩球組成的系統(tǒng)只有重力做功，機(jī)械能守恒，則得：

mgl﹣mgl=+兩球的角速度相等，由v=ωr，得：vA=2vB對(duì)A球，由動(dòng)能定理得：mgl+W=聯(lián)立以上三式解得：vA=2，vB=，桿對(duì)A球做的功W=﹣．（2）在豎直方向時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：對(duì)A球：FA﹣mg=m，解得：FA=mg；對(duì)B球：mg+FB=m，解得：FB=﹣mg，負(fù)號(hào)說(shuō)明桿對(duì)B球的彈力向上；根據(jù)牛頓第三定律得知：轉(zhuǎn)軸O受的作用力大小F=FA+|FB|=，方向向下．答：（1）此過(guò)程中桿對(duì)A球做的功是﹣．（2）在豎直方向時(shí)轉(zhuǎn)軸O受的作用力大小為，方向向下．點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了機(jī)械能守恒定律、動(dòng)能定理及向心力公式的直接應(yīng)用，列式時(shí)要知道AB兩球的角速度相等．17.如練圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在虛線的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)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(nèi)，PQ、MN水平且足夠長(zhǎng)，半圓環(huán)MAP在磁場(chǎng)邊界左側(cè)，P、M在磁場(chǎng)邊界線上，NMAP段光滑，PQ段粗糙．現(xiàn)在有一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小環(huán)套在MN桿上，它所受電場(chǎng)力為重力的.現(xiàn)將小環(huán)從M點(diǎn)右側(cè)的D點(diǎn)由靜止釋放，小環(huán)剛好能到達(dá)P點(diǎn)．(1)求DM間距離x0；(2)求上述過(guò)程中小環(huán)第一次通過(guò)與O等高的A點(diǎn)時(shí)半圓環(huán)對(duì)小環(huán)

作用力的大??；(3)若小環(huán)與PQ間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等)，現(xiàn)將小環(huán)移至M點(diǎn)右側(cè)5R處由靜止開(kāi)始釋放，求小環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)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(diǎn)O、半徑為R0的圓形區(qū)域Ⅰ內(nèi)有方向垂直xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一束質(zhì)量為m、電量為q、動(dòng)能為E0的帶正電粒子從坐標(biāo)為(0、R0)的A點(diǎn)沿y負(fù)方向射入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ，粒子全部經(jīng)過(guò)x軸上的P點(diǎn)，方向沿x軸正方向。當(dāng)在環(huán)形區(qū)域Ⅱ加上方向垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，上述粒子仍從A點(diǎn)沿y軸負(fù)方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，粒子經(jīng)過(guò)區(qū)域Ⅱ后從Q點(diǎn)第2次