福建省寧德市壽寧縣第三中學(xué)2022年高三物理模擬試題含解析

福建省寧德市壽寧縣第三中學(xué)2022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．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.據(jù)報(bào)道，目前我國正在研制“螢火二號”火星探測器，假設(shè)其發(fā)射過程為：先讓運(yùn)載火箭將其送入太空，以第一宇宙速度環(huán)繞地球飛行，再調(diào)整速度進(jìn)入地火轉(zhuǎn)移軌道，最后再一次調(diào)整速度以線速度v在火星表面附近環(huán)繞飛行．若認(rèn)為地球和火星都是質(zhì)量分布均勻的球體，已知地球和火星的半徑之比為，密度之比為，則v大約為（

）A．6.9km/s B．3.3km/s C．4.7km/s D．18.9km/s參考答案：B2.如圖所示，小球A質(zhì)量為m，木塊B質(zhì)量為2m，兩物體通過輕彈簧連接豎直放置在水平面上靜止.現(xiàn)對A施加一個豎直向上的恒力F，使小球A在豎直方向上運(yùn)動，經(jīng)彈簧原長時小球A速度恰好最大，已知重力加速度為g.則在木塊B對地面壓力為零時，小球A的加速度大小為（

）A.3g B.2.5g C.2g D.1.5g參考答案：C【分析】彈簧原長時小球A速度恰好最大，說明恒力的大小為mg，木塊B對地面壓力為零時，說明彈簧的彈力為2mg；再由牛頓第二定律解答．【詳解】經(jīng)彈簧原長時小球A速度恰好最大，此時小球加速減小到零，則恒力F=mg；木塊B對地面壓力為零時，由平衡條件知彈簧的彈力為2mg，又由牛頓第二定律得：F-mg-2mg=ma；解得小球A的加速度a=－2g，方向向下，故C正確.故選C.【點(diǎn)睛】解題的關(guān)鍵是知道如何得出恒力等于A的重力，涉及彈簧的問題是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，加強(qiáng)練習(xí)．3.下列說法中正確的是

：

A．做簡諧運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)，其振動能量與振幅無關(guān)B．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的全反射現(xiàn)象C．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源的運(yùn)動和觀察者的運(yùn)動無關(guān)D．在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為準(zhǔn)確，應(yīng)選用10cm長的細(xì)線和小鐵球E．各種電磁波在真空中的傳播速度與光速一樣，為3×108m/s參考答案：BCE4.（單選）一些實(shí)際生活中的現(xiàn)象，某同學(xué)試圖從慣性角度加以解釋，其中正確的是A．采用大功率的發(fā)動機(jī)后，某些一級方程式賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機(jī)的速度．這表明通過科學(xué)手段能使小質(zhì)量的物體獲得大的慣性B．射出槍膛的子彈在運(yùn)動相當(dāng)長一段距離后連一件棉衣也穿不透，這表明它的慣性小了C．貨運(yùn)列車運(yùn)行到不同的車站時，經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂，這會改變它的慣性D．摩托車轉(zhuǎn)彎時，車手一方面要控制適當(dāng)?shù)乃俣?，另一方面要將身體稍微向里傾斜，通過調(diào)控人和車的慣性達(dá)到安全行駛的目的參考答案：CA、采用了大功率的發(fā)動機(jī)后，一級方程式賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機(jī)的速度，不是由于使小質(zhì)量的物體獲得大慣性，是由于功率增大的緣故．故A錯誤．

B、射出槍膛的子彈在運(yùn)動一段距離后連一件棉衣也穿不透，是由于速度減小了，不是由于慣性減小，子彈的慣性沒有變化．故B錯誤．

C、貨車運(yùn)行到不同的車站時，經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂，質(zhì)量改變了，會改變它的慣性．故C正確．

D、摩托車轉(zhuǎn)彎時，車手一方面要控制適當(dāng)?shù)乃俣龋硪环矫嬉獙⑸眢w稍微向里傾斜，改變向心力，防止側(cè)滑，而人和車的慣性并沒有改變．故D錯誤．

故選C5.如圖所示，一箱蘋果沿著傾角為的斜面．以速度v勻速下滑。在箱子的中央有一只質(zhì)量為m的蘋果，它受到周圍蘋果對它作用力的方向

A、沿斜面向上

B、沿斜面向下C、豎直向上

D、垂直斜面向上參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，理想氣體的溫度

▲

（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中，理想氣體吸收的熱量

▲

它對外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：升高（2分），等于7.如圖所示，某小組同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解．A、B為兩個相同的雙向力傳感器，該型號傳感器在受到拉力時讀數(shù)為正，受到壓力時讀數(shù)為負(fù)．A連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩，可沿固定的板做圓弧形移動．B固定不動，通過光滑鉸鏈連接長0.3m的桿．將細(xì)繩連接在桿右端O點(diǎn)構(gòu)成支架．保持桿在水平方向，按如下步驟操作：①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB＝θ

②對兩個傳感器進(jìn)行調(diào)零③用另一繩在O點(diǎn)懸掛一個鉤碼，記錄兩個傳感器讀數(shù)④取下鉤碼，移動傳感器A改變θ角重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，得到表格.F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…

根據(jù)表格A傳感器對應(yīng)的是表中力________(選填“F1”或“F2”)．鉤碼質(zhì)量為________kg(保留一位有效數(shù)字)．參考答案：8.如圖所示，一定質(zhì)量的某種理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B，A、B兩狀態(tài)的相關(guān)參量數(shù)據(jù)已標(biāo)于壓強(qiáng)—體積圖象上。該氣體由AB過程中對外做功400J，則此過程中氣體內(nèi)能增加了

J，從外界吸收了

J熱量參考答案：0（2分）

400（2分）觀察A、B兩點(diǎn)PV的乘積不變，溫度沒有變，對于理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，所以內(nèi)能沒有變，改變內(nèi)能的兩種形式有做功和熱傳遞，從外界吸熱等于對外做功400J

9.（15分）已知萬有引力常量為G，地球半徑為R，同步衛(wèi)星距地面的高度為h，地球的自轉(zhuǎn)周期T，地球表面的重力加速度g.某同學(xué)根據(jù)以上條件，提出一種估算地球赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大小的方法：地球赤道表面的物體隨地球作圓周運(yùn)動，由牛頓運(yùn)動定律有又因?yàn)榈厍蛏系奈矬w的重力約等于萬有引力,有

由以上兩式得:

⑴請判斷上面的結(jié)果是否正確，并說明理由。如不正確，請給出正確的解法和結(jié)果。

⑵由以上已知條件還可以估算出哪些物理量?(請估算兩個物理量,并寫出估算過程).參考答案：解析：（1）以上結(jié)果是不正確的。因?yàn)榈厍虺嗟辣砻娴奈矬w隨地球作圓周運(yùn)動的向心力并不是物體所受的萬有引力，而是萬有引力與地面對物體支持力的合力。……………(3分)

正確解答如下：地球赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期為T，軌道半徑為R，所以線速度大小為：……………(4分)

(2)①可估算地球的質(zhì)量M，設(shè)同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m，軌道半徑為，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期為T，由牛頓第二定律有：……………(3分)

所以……………(1分)

②可估算同步衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)時線速度的大小，由①知地球同步衛(wèi)星的周期為T，軌道半徑為，所以……………(4分)【或：萬有引力提供向心力……………(1分)

對地面上的物體有：……………(1分)，

所以得：……(2分)】10.(6分)如圖所示，一儲油圓桶，底面直徑與高均為d，當(dāng)桶內(nèi)無油時，從某點(diǎn)A恰好能看到桶底邊緣上得點(diǎn)B，當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時，在A點(diǎn)沿A、B方向看去，看到桶底上的C點(diǎn)，C、B相距，由此可得油的折射率__________，光在油中的傳播速度=_________m/s。參考答案：

11.（4分）兩木塊質(zhì)量分別為m、M，用勁度系數(shù)為K的輕彈簧連在一起，放在水平地面上，將木塊1壓下一段距離后釋放，它就上下作簡諧振動，在振動過程中木塊2剛好始終不離開地面（即它對地面最小壓力為零）。則：（1）木塊1的最大加速度大小是

。（2）木塊2對地面的最大壓力大小是

。參考答案：

(M+m)g/m

2(M+m)g12.如圖所示，是小球做平拋運(yùn)動中的一段軌跡，已知小球質(zhì)量m=0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，則由軌跡對應(yīng)的坐標(biāo)值可求得其初速度v0＝_________m/s；若以拋出點(diǎn)為零勢能參考平面，小球經(jīng)P點(diǎn)時的重力勢能Ep=________J．參考答案：vo=2m/s；

Ep=-0.4J13.在探究彈簧振子（如圖在一根輕質(zhì)彈簧下懸掛質(zhì)量為m的重物，讓其在豎直方向上振動）振動周期T與物體質(zhì)量m間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中：(1)如圖，某同學(xué)嘗試用DIS測量周期，把彈簧振子掛在力傳感器的掛鉤上，圖中力傳感器的引出端A應(yīng)接到__________．使重物做豎直方向小幅度振動，當(dāng)力的測量值最大時重物位于__________．若測得連續(xù)N個力最大值之間的時間間隔為t，則重物的周期為__________．(2)為了探究周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系，某同學(xué)改變重物質(zhì)量，多次測量，得到了下表中所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。為了得到T與m的明確關(guān)系，該同學(xué)建立了右下圖的坐標(biāo)系，并將橫軸用來表示質(zhì)量m，請?jiān)趫D中標(biāo)出縱軸表示的物理量，然后在坐標(biāo)系中畫出圖線。(3)周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系是

參考答案：（1）數(shù)據(jù)采集器（1分），最低點(diǎn)（1分），（2分）（2）如右圖（2分）（3）振動周期T的平方與重物的質(zhì)量m成正比。（或者：T2∝m，T2=0.20m，T2=km）（2分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項(xiàng)前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項(xiàng)正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因?yàn)榇诉^程遵循動量守恒。15.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當(dāng)C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時彈簧的壓縮量為H。對C機(jī)械能守恒：

C與A彈性碰撞：對C與A組成的系統(tǒng)動量守恒：

動能不變：

解得：

開始時彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢能不變，機(jī)械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在光滑的水平面上有一質(zhì)量為25kg的小車B，上面放一個質(zhì)量為15kg的物體，物體與車間的滑動摩擦系數(shù)為0.2。另有一輛質(zhì)量為20kg的小車A以3m/s的速度向前運(yùn)動。A與B相碰后連在一起，物體一直在B車上滑動。求：（1）當(dāng)車與物體以相同的速度前進(jìn)時的速度。（2）物體在B車上滑動的距離。參考答案：選取小車A、B和B車上的物體組成的系統(tǒng)為研究對象，從A、B接觸到車與物體以相同的速度前進(jìn)的整個過程中，系統(tǒng)所受合外力為零，根據(jù)動量守恒定律，有mAv0=(mA+mB+mC)v2代入數(shù)據(jù)，可解得：v2=1m/s，即小車與物體以1m/s的速度前進(jìn)。選取小車A、B組成的系統(tǒng)為研究對象，在它們相碰的短暫過程中，系統(tǒng)所受合外力為零，動量守恒，則mAv0=(mA+mB)v1可解得：v1=m/s再選取小車A、B和B車上的物體組成的系統(tǒng)為研究對象，從A、B接觸到車與物體以相同的速度前進(jìn)的整個過程中，根據(jù)動能定理，有－mmCgs=(mA+mB+mC)v22－(mA+mB)v12可解得：s=m=0.33m17.如圖是一個貨物運(yùn)輸裝置示意圖，BC是平臺，AB是長L=12m的傳送帶，BA兩端的高度差h=2.4m．傳送帶在電動機(jī)M的帶動下順時針勻速轉(zhuǎn)動，安全運(yùn)行的最大速度為vm=6m/s．假設(shè)斷電后，電動機(jī)和傳送帶都立即停止運(yùn)動．現(xiàn)把一個質(zhì)量為20kg的貨物，輕輕放上傳送帶上的A點(diǎn)，然后被傳送帶運(yùn)輸?shù)狡脚_BC上，貨物與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.4．由于傳送帶較為平坦，可把貨物對傳送帶的總壓力的大小近似等于貨物的重力；由于輪軸的摩擦，電動機(jī)輸出的機(jī)械功率將損失20%，取g=10m/s2．求：（1）要使該貨物能到達(dá)BC平臺，電動機(jī)需工作的最短時間；（2）要把貨物盡快地運(yùn)送到BC平臺，電動機(jī)的輸出功率至少多大？（3）如果電動機(jī)接在輸出電壓為120V的恒壓電源上，電動機(jī)的內(nèi)阻r=6Ω，在把貨物最快地運(yùn)送到BC平臺的過程中，電動機(jī)消耗的電能共有多少？參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系；功率、平均功率和瞬時功率．專題：牛頓運(yùn)動定律綜合專題．分析：（1）要使時間最短，貨物應(yīng)一直加速，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，然后根據(jù)位移時間關(guān)系公式列式求解時間；（2）已知貨物的質(zhì)量可以得到重力，已知重力和上升高度，利用W=Gh計(jì)算克服重力做的功；已知克服重力做的功和轉(zhuǎn)化效率，可以得到電動機(jī)做的功；利用電動機(jī)做的功和做功時間，得到電動機(jī)的輸出功率；（3）電動機(jī)消耗的總電能包括兩部分：克服重力做的功和產(chǎn)生熱量消耗的電能，根據(jù)等量關(guān)系列出方程求解正常工作電流；根據(jù)W=UIt計(jì)算消耗的總電能．解答：解：（1）要使時間最短，貨物應(yīng)一直加速，設(shè)勻加速上行的加速度為a1，則有：μmgcosθ﹣mgsinθ=ma1把sinθ=，cosθ≈1代入上式得：a1=2m/s2．由于受最大速度vm=6m/s的限制，易知經(jīng)過t1=3s后貨物勻速運(yùn)動．加速位移：l1==9m，此后貨物還得運(yùn)動：l2=12m﹣9m=3m假設(shè)此后電動機(jī)不工作，根據(jù)牛頓第二定律，有：μmgcosθ+mgsinθ=ma2解得：a2=6m/s2．貨物能夠上滑的最大距離為：，剛好能夠到達(dá)平臺，假設(shè)正確．該貨物能到達(dá)BC平臺，電動機(jī)需工作的最短時間為：tmin=t1=3s．（2）要把貨物盡快地運(yùn)送到BC平臺，由第（1）小題可知貨物應(yīng)該先加速后勻速，在加速過程中，傳送帶受到的摩擦力：f1=μmgcosθ=80N需提供的最大功率：P1=f1vm=80×6W=480W之后勻速運(yùn)動，受到的摩擦力：f2=mgsinθ=40N電動機(jī)功率：P2=f2vm=40×6W=240W考慮到效率，電動機(jī)的輸出功率不得小于Pm=（3）由上述分析可知，勻加速運(yùn)動時間t1=3s，此過程電動機(jī)的輸出功率為P1′=600W．由P1′=UI1﹣I12r，解得I1=10A．消耗電能：E1=UI1t1=120×10×3J=3600J．勻速運(yùn)動過程：t2=此過程電動機(jī)的輸出功率為：P2′==300W．由P2′=UI2﹣I22r解得：I2=（10﹣5）A消耗電能：E2=UI2t2=120×（10﹣5））×0.5J=（600﹣300）J．總消耗電能E=E1+E2=（4200﹣300）J═3776J．答：（1）要使該貨物能到達(dá)BC平臺，電動機(jī)需工作的最短時間為3s