2022-2023學(xué)年重慶大足第一中學(xué)高三物理模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年重慶大足第一中學(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(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，B、C兩小球在固定的光滑斜面上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，c球放在垂直于斜面的光滑擋板上?，F(xiàn)用手控制住A，使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細(xì)線、彈簧均與斜面始終平行．已知A、B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)，開始時整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，釋放A后，A豎直向下運(yùn)動至速度最大時C恰好離開擋板．下列說法正確的是 A．斜面傾角

B．斜面傾角 C．A獲得最大速度為

D．A獲得最大速度為參考答案：AD2.某同學(xué)站在電梯底板上，利用速度傳感器和計(jì)算機(jī)研究一觀光電梯升降過程中的情況，圖所示的v-t圖象是計(jì)算機(jī)顯示的觀光電梯在某一段時間內(nèi)速度變化的情況（向上為正方向）。根據(jù)圖象提供的信息，可以判斷下列說法中正確的是

A．在0～5s內(nèi)，觀光電梯在加速上升，該同學(xué)處于失重狀態(tài)B．在5s～10s內(nèi)，該同學(xué)對電梯底板的壓力等于他所受的重力C．在10s～20s內(nèi)，觀光電梯在加速下降，該同學(xué)處于失重狀態(tài)D．在20s～25s內(nèi)，觀光電梯在加速下降，該同學(xué)處于失重狀態(tài)參考答案：BD3.為減少二氧化碳排放，我國城市公交推出新型節(jié)能環(huán)保電動車，在檢測某款電動車性能的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為8×102kg的電動車由靜止開始沿平直公路行駛，達(dá)到的最大速度為15m/s，利用傳感器測得此過程中不同時刻電動車的牽引力F與對應(yīng)的速度v，并描繪出F－圖，如圖所示(圖中AB、BO均為直線)．假設(shè)電動車行駛中所受的阻力恒定，則A．在全過程中，電動車在B點(diǎn)時速度最大B．BA過程電動車做勻加速運(yùn)動C．CB過程電動車做減速運(yùn)動D．CB過程電動車的牽引力的功率恒定參考答案：BD4.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半圓形軌道，圓心為O。一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從與圓心等高的圓形軌道上的A點(diǎn)以速度v0水平向右拋出，落于圓軌道上的C點(diǎn)。已知OC的連線與OA的夾角為θ，重力加速度為g，則小球從A運(yùn)動到C的時間為(

)A．cot

B．tan

C．cot

D．tan參考答案：D5.（多選題）如圖所示，正方形abcd區(qū)域內(nèi)（含邊界）有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，O點(diǎn)是cd邊的中點(diǎn)，一個帶正電的粒子（重力忽略不計(jì)）若從O點(diǎn)沿紙面以垂直于cd邊的速度射入正方形內(nèi)，經(jīng)過時間t0剛好從c點(diǎn)射出磁場．現(xiàn)設(shè)法使該帶電粒子從O點(diǎn)沿紙面以與Od成45°的方向（如圖中虛線所示），以各種不同的速率射入正方形內(nèi)，那么下列說法中正確的是（）A．該帶電粒子不可能剛好從正方形的某個頂點(diǎn)射出磁場B．若該帶電粒子從ab邊射出磁場，它在磁場中經(jīng)歷的時間可能是t0C．若該帶電粒子從bc邊射出磁場，它在磁場中經(jīng)歷的時間可能是t0D．若該帶電粒子從cd邊射出磁場，它在磁場中經(jīng)歷的時間一定是t0參考答案：AD【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動．【分析】根據(jù)幾何關(guān)系確定帶電粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡并確定其圓心角，根據(jù)其從各邊穿出時的角度及時間確定能否從各邊穿出．【解答】解：帶電粒子以垂直于cd邊的速度射入正方形內(nèi)，經(jīng)過時間t0剛好從c點(diǎn)射出磁場，則知帶電粒子的運(yùn)動周期為T=2t0．粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角為θ，粒子在磁場中的運(yùn)動時間：t=T；隨粒子速度逐漸增大，軌跡由①→②→③→④依次漸變，粒子運(yùn)動軌跡如圖所示；A、由圖可知粒子在四個邊射出時，射出范圍分別為OG、FE、DC、BA之間，不可能從四個頂點(diǎn)射出，故A正確；B、粒子從ab邊射出時，其轉(zhuǎn)過的圓心角：45°≤θ＜135°，粒子運(yùn)動時間：t0≤t＜t0，故B錯誤；C、粒子從bc邊射出時，其轉(zhuǎn)過的圓心角：135°≤θ＜180°，粒子運(yùn)動時間：t0≤t＜t0，故C錯誤；D、從cd邊射出磁場的粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角為θ=270°，粒子在磁場中的運(yùn)動時間：t=T=t0，故D正確；故選：AD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某同學(xué)的質(zhì)量為60kg，在一次野營中，他從岸上以2m/s的速度，跳到一條以0.5m/s的速度正對著他飄來的小船上，跳上船后他又走了幾步，最終停在船上。已知小船的質(zhì)量為140kg，則人與小船共同運(yùn)動的速度大小為_______m/s，運(yùn)動方向?yàn)開_______。（填“向左”或“向右”）參考答案：0.25；向右7.水面下一單色光源發(fā)出的一條光線射到水面的入射角為30，從水面上射出時的折射角是45，則水的折射率為____，光在水面上發(fā)生全反射的臨界角為____。參考答案：8.小胡同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動的知識后，設(shè)計(jì)了一個課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計(jì)算踏腳板轉(zhuǎn)動的角速度，推算自行車的騎行速度。如上圖所示是自行車的傳動示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。當(dāng)大齒輪Ⅰ（腳踏板）的轉(zhuǎn)速通過測量為n（r/s）時，則大齒輪的角速度是

rad/s。若要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度，除需要測量大齒輪Ⅰ的半徑r1，小齒輪Ⅱ的半徑r2外，還需要測量的物理量是

。用上述物理量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式為：

。參考答案：2πn,

車輪半徑r3,2πn9.油酸密度為、摩爾質(zhì)量為M、油酸分子直徑為d0將體積為V0的油酸溶于酒精，制成體積為nV0的油酸酒精溶液．用滴管取一滴油酸酒精溶液滴在水面上形成油膜，已知一滴油酸酒精溶液的體積為V0若把每個油分子看成球形，一滴油酸在水面上形的n的單分子油膜的面積是

，阿伏加德羅常數(shù)NA的表達(dá)式是

．參考答案：，．【考點(diǎn)】用油膜法估測分子的大小．【分析】將配制好的油酸酒精溶液，通過量筒測出1滴此溶液的體積．則用1滴此溶液的體積除以油酸分子的直徑，等于1滴此溶液的面積．根據(jù)摩爾質(zhì)量與密度，求出摩爾體積，然后與單個分子的體積的比值，即為阿伏伽德羅常數(shù)．【解答】解：一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積，水面上的面積S=油酸的摩爾體積為VA=阿伏加德羅常數(shù)為NA==故答案為：，．10.牛頓第一定律表明，力是物體

發(fā)生變化的原因;該定律引出的一個重要概念是

。參考答案：運(yùn)動狀態(tài)；慣性力的作用效果是改變物體的運(yùn)動狀態(tài)或使物體產(chǎn)生形變；牛頓第一定律通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出了力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因；從而引出一切物體都有保持原來運(yùn)動狀態(tài)的屬性，即慣性?！究键c(diǎn)】牛頓第一定律

11.物體因繞軸轉(zhuǎn)動而具有的動能叫轉(zhuǎn)動動能，轉(zhuǎn)動動能的大小與物體轉(zhuǎn)動的角速度有關(guān)．為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動動能EK與角速度ω的關(guān)系，可采用下述方法：先讓砂輪由動力帶動勻速轉(zhuǎn)動，測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動力，由于輪與軸之間存在摩擦，砂輪最后停下，測出脫離動力到停止轉(zhuǎn)動砂輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n．測得幾組不同的ω和n如下表所示ω（rad/s）

0.5

1

2

3

4n5

20

80

180

320Ek（J）

另外已測得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/πN．（1）試計(jì)算出每次脫離動力時砂輪的轉(zhuǎn)動動能，并填入上表中；（2）試由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式Ek=2ω2；（3）若脫離動力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉(zhuǎn)過45圈后角速度ω=2rad/s．參考答案：考點(diǎn)：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．專題：勻速圓周運(yùn)動專題．分析：（1）砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功公式W=f?n?πD，f是轉(zhuǎn)軸間的摩擦力大小，n是砂輪脫離動力到停止轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，D是砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑．根據(jù)動能定理得知，砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功等于砂輪動能的減小，求解砂輪每次脫離動力的轉(zhuǎn)動動能．（2）采用數(shù)學(xué)歸納法研究砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式：當(dāng)砂輪的角速度增大為原來2倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的4倍；當(dāng)砂輪的角速度增大為原來4倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關(guān)系式Ek=kω2．將任一組數(shù)據(jù)代入求出比例系數(shù)k，得到砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式．（3）根據(jù)動能與角速度的關(guān)系式，用砂輪的角速度表示動能，根據(jù)動能定理求出轉(zhuǎn)過45圈后的角速度．解答：解：（1）根據(jù)動能定理得：Ek=f?n?πD，代入計(jì)算得到數(shù)據(jù)如下表所示．ω/rad?s﹣10.51234n5.02080180320Ek/J0.5281832（2）由表格中數(shù)據(jù)分析可知，當(dāng)砂輪的角速度增大為原來2倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的4倍，得到關(guān)系Ek=kω2．當(dāng)砂輪的角速度增大為原來4倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關(guān)系式Ek=kω2．k是比例系數(shù)．將任一組數(shù)據(jù)比如：ω=1rad/s，Ek=2J，代入得到k=2J?s/rad，所以砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式是Ek=2ω2（3）根據(jù)動能定理得﹣f?n?πD=2ω22﹣2ω12代入解得ω2=2rad/s故答案為：（1）如表格所示；（2）2ω2；（3）2．點(diǎn)評：本題考查應(yīng)用動能定理解決實(shí)際問題的能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識處理物理問題的能力；注意摩擦力做功與路程有關(guān)．12.(4分)在一個小電燈和光屏之間，放一個帶圓孔的遮光板，在圓孔直徑從1cm左右逐漸減小直到閉合的整個過程中，在屏上依次可看到__________、_________、__________、__________幾種現(xiàn)象（選擇下列現(xiàn)象，將序號填入空中）①完全黑暗

②小孔成像

③衍射光環(huán)

④圓形亮斑參考答案：

④②③①13.重為500N的物體放在水平地面上，與地面的滑動摩擦因數(shù)為μ=0.2，在大小為F=500N，方向與水平面成α=37°斜向上的拉力作用下前進(jìn)l=10m．在此過程中力F做功為

J，摩擦力做功為 J．參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“共點(diǎn)力合成”實(shí)驗(yàn)中，（1）通過本實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證共點(diǎn)力合成時遵循的法則是

法則。（2）在實(shí)驗(yàn)過程中要注意：細(xì)繩、彈簧秤應(yīng)與水平木板保持

，彈簧秤伸長的方向與細(xì)繩要

。（3）如圖所示是甲、乙兩位同學(xué)在做本實(shí)驗(yàn)時得到的結(jié)果，其中F’為實(shí)驗(yàn)測得的合力?？梢耘袛?/p>

同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是明顯錯誤的。

參考答案：（1）平行四邊形（2分）（2）在同一水平面內(nèi)（或平行）（1分）；在同一直線上（1分）（3）乙（2分）15.某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室用如圖（甲）所示的裝置來研究加速度和有關(guān)能量的問題．（1）需要將長木板的右端墊高（即平衡摩擦力，下面實(shí)驗(yàn)均有此步驟），直到在沒有砂桶拖動下，小車拖動紙帶穿過計(jì)時器時能做勻速直線運(yùn)動．（2）同學(xué)B若用此實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證砂和砂桶（質(zhì)量為m）以及小車（質(zhì)量為M）組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，以O(shè)C段的運(yùn)動為例（設(shè)OC的距離為x3），其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)滿足的關(guān)系式是mgx3=（m+M），（用本題的符號表示，不要求計(jì)算結(jié)果，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間時間間隔為T）（3）同學(xué)C采用圖（甲）的裝置研究和外力做功和動能關(guān)系，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)若繪出了△v2﹣s圖線（其中△v2=v2﹣v02，），圖線應(yīng)是一條過原點(diǎn)的傾斜直線．（4）同學(xué)甲和乙采用圖（甲）裝置研究小車加速度和力之間的關(guān)系，由于操作失誤，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出了a﹣F圖象如圖（丙）所示：則有圖中信息可知：①小車的質(zhì)量M=2.0kg．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）②分析后知道，甲乙兩個同學(xué)在平衡摩擦力時將長木板墊高的高度h甲大于h乙（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：解：（1）直到在沒有沙桶拖動下，小車拖動紙帶穿過計(jì)時器時能勻速直線運(yùn)動，摩擦力得到平衡；（2）在某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，所以C點(diǎn)的瞬時速度v，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒滿足mgx3=（m+M）vC2=（m+M），（3）由動能定理，，則，圖線應(yīng)是一條過原點(diǎn)的傾斜直線，（4）由a﹣F圖線可知，圖中圖線的斜率為k=，則小車的質(zhì)量M=，根據(jù)圖象可知，當(dāng)F=0時，甲的加速度大，所以甲的傾角大，則甲乙兩個同學(xué)在平衡摩擦力時將長木板墊高的高度h甲大于h乙．故答案為：（1）勻速直線；（2）mgx3=（m+M）；（3）過原點(diǎn)的傾斜直線；（4）2.0；大于四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.相距L=1.5m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m1=1kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2=0.27kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖（a）所示，虛線上方磁場方向垂直紙面向里，虛線下方磁場方向豎直向下，兩處磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同．a(chǎn)b棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．t=0時刻起，ab棒在方向豎直向上，大小按圖（b）所示規(guī)律變化的外力F作用下，由靜止沿導(dǎo)軌向上勻加速運(yùn)動，同時也由靜止釋放cd棒．（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和ab棒加速度大小；（2）已知在2s內(nèi)外力F做功40J，求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；（3）①判斷cd棒的運(yùn)動過程，②求出cd棒達(dá)到最大速度所對應(yīng)的時刻t1，③在圖（c）中畫出前5秒內(nèi)cd棒所受摩擦力fcd隨時間變化的圖象．參考答案：解：（1）經(jīng)過時間t，金屬棒ab的速率v=at，此時，回路中的感應(yīng)電流為I==，對金屬棒ab，由牛頓第二定律得：F﹣BIL﹣m1g=m1a，由以上各式整理得：F=m1a+m1g+，在圖線上取兩點(diǎn)：t1=0，F(xiàn)1=11N；t2=2s，F(xiàn)2=14.6s代入上式得a=1m/s2，B=1.2T；（2）在2s末金屬棒ab的速率vt=at′=2m/s，所發(fā)生的位移s==2m，由動能定律得WF﹣m1gs﹣W安=，又Q=W安，聯(lián)立以上方程，解得Q=18J；（3）①cd棒先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，當(dāng)cd棒所受重力與滑動摩擦力相等時，速度達(dá)到最大；然后做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動，最后停止運(yùn)動．②當(dāng)cd棒速度達(dá)到最大時，有m2g=μFN，又FN=F安，F(xiàn)安=BIL，根據(jù)歐姆定律可得：I=，而vm=at1整理得；③fcd隨時間變化的圖象如圖（c）所示．答：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為1.2T，ab棒加速度大小為1m/s2；（2）已知在2s內(nèi)外力F做功40J，這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱為18J；（3）①cd棒先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，當(dāng)cd棒所受重力與滑動摩擦力相等時，速度達(dá)到最大；然后做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動，最后停止運(yùn)動．②cd棒達(dá)到最大速度所對應(yīng)的時刻為2s；③在圖（c）中畫出前5秒內(nèi)cd棒所受摩擦力fcd隨時間變化的圖象見解析圖．【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；牛頓第二定律；牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用；BB：閉合電路的歐姆定律；BH：焦耳定律．【分析】（1）根據(jù)E=BLv、閉合電路的歐姆定律和牛頓第二定律推導(dǎo)出F﹣t的關(guān)系式，根據(jù)圖線的數(shù)據(jù)求解；（2）根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求解在2s末金屬棒ab的速率和發(fā)生的位移，由動能定律求解產(chǎn)生的焦耳熱；（3）①根據(jù)受力情況確定運(yùn)動情況．②當(dāng)cd棒速度達(dá)到最大時，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡、安培力的計(jì)算公式和歐姆定律得到時間t1的表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)求解．17.如圖所示，可自由移動的活塞將密閉的汽缸分為體積相等的上下兩部分A和B，初始狀態(tài)時，A、B兩部分的溫度都是800K，B中氣體的壓強(qiáng)為1.25×105