江蘇省蘇州市2023-2024學(xué)年高三物理上學(xué)期10月模擬試題含解析

Page9一．單選題：(44分)1．我們經(jīng)常接觸到的一些民諺、俗語，都蘊含著豐富的物理知識，以下理解錯誤的是A．“泥鰍黃鱔交朋友，滑頭對滑頭”——泥鰍和黃鱔的表面都比較光滑，摩擦力小B．“一只巴掌拍不響”——力是物體對物體的作用，一只巴掌要么拍另一只巴掌，要么拍在其他物體上，才能產(chǎn)生力的作用，才能拍響C．“雞蛋碰石頭，不自量力”——雞蛋和石頭相碰時石頭撞擊雞蛋的力大于雞蛋撞擊石頭的力D．“人心齊，泰山移”——如果各個分力的方向一致，則合力的大小等于各個分力的大小之和【答案】C解析：“雞蛋碰石頭，不自量力”——雞蛋和石頭相碰時，根據(jù)牛頓第三定律可知，石頭撞擊雞蛋的力等于雞蛋撞擊石頭的力，故C錯誤。2．質(zhì)量為M、傾角為的斜面A與質(zhì)量為m的圓球B在水平向右的外力F作用下靜止在墻角處，它們的截面圖如圖所示，已知B球光滑，重力加速度為g。下列說法正確的是A．若水平面光滑，則有B．若水平面粗糙，則一定有C．增大外力F（A、B始終靜止），側(cè)壁對B的彈力增加D．增大外力F（A、B始終靜止），地面對A的支持力增加【答案】A【詳解】C．對B球受力分析如圖所示側(cè)壁給B的彈力故C錯誤；A．若水平面光滑，對整體分析有故A正確；B．水平面對A的靜摩擦力方向可能水平向右，此時故B錯誤；D．增加外力F，根據(jù)系統(tǒng)在豎直方向平衡，地面對A的支持力不變，故D錯誤。故選A。3．重力均為60N的木塊A、B由輕彈簧連接，并靜置于傾角為30°的斜面，B與斜面下方擋板接觸。已知A、B與斜面間的動摩擦因數(shù)均為，勁度系數(shù)為400N/m的輕彈簧被壓縮4cm?，F(xiàn)用大小為15N，方向沿斜面向上的拉力F作用于A，如圖所示，則力F作用后A所受摩擦力為A．大小1N，方向沿斜面向上 B．大小1N，方向沿斜面向下C．大小15N，方向沿斜面向上 D．大小15N，方向沿斜面向下【答案】B【詳解】由勁度系數(shù)為400N/m的輕彈簧被壓縮4cm，可知彈簧對A有沿斜面向上的彈力木塊A沿斜面向下重力的分力為木塊A與斜面間的滑動摩擦力為則力F作用后A所受摩擦力為所以力F作用后A所受摩擦力大小1N，方向沿斜面向下。故選B。4．某同學(xué)研究甲、乙兩輛汽車相遇問題的規(guī)律，如圖是他根據(jù)運動規(guī)律繪制的在同一平直道路上相鄰車道行駛的甲、乙兩車（視為質(zhì)點）的運動位置-時間圖線。已知甲的運動圖線為一條頂點為的拋物線，乙的運動圖線為一過原點的直線，兩條圖線中其中一個交點坐標為。則下列說法正確的是A．時刻甲物塊速度為B．甲物塊在做勻加速直線運動的加速度為C．圖中甲、乙兩個物塊再次相遇時刻為D．如果兩個物塊只相遇一次，則必有【答案】C【詳解】A．根據(jù)動力學(xué)公式解得時刻甲物塊速度為為故A錯誤；B．甲物塊在做勻加速直線運動的加速度為故B錯誤；C．圖中甲、乙兩個物塊再次相遇有乙的速度為故圖中甲、乙兩個物塊再次相遇時刻為故C正確；D．如果兩個物塊能相遇有兩個物塊只相遇一次有解得故D錯誤。故選C。5．2023年8月25日12時59分，谷神星一號遙八運載火箭在我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空，搭載的吉林一號寬幅02A星順利送入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。發(fā)射過程可簡化為如圖所示的模型，運載火箭托舉衛(wèi)星沿軌道PA加速運動至A點“箭衛(wèi)分離”，衛(wèi)星先沿橢圓軌道2運行，然后進入與橢圓軌道2相切的圓軌道1運行，切點為B，下列相關(guān)說法中正確的是

A．衛(wèi)星沿PA加速的過程，衛(wèi)星處于失重狀態(tài)B．衛(wèi)星沿橢圓軌道2運動的周期大于沿圓軌道1運動的周期C．衛(wèi)星在B點加速，才能由2軌道變軌到1軌道D．衛(wèi)星在B點沿1軌道的加速度小于2軌道的加速度【答案】C【詳解】A．衛(wèi)星沿加速的過程，有向上的加速度分量，處于超重狀態(tài)，選項A錯誤；B．根據(jù)開普勒第三定律，橢圓軌道2的半長軸小于軌道1的半徑，可知衛(wèi)星沿橢圓軌道2運動的周期小于沿圓軌道1運動的周期，選項B錯誤；C．衛(wèi)星沿橢圓軌道在B點時，故衛(wèi)星在B點加速，才能由2軌道變軌到1軌道，選項C正確；D．根據(jù)衛(wèi)星只要在同一點，萬有引力相同，加速度相同，選項D錯誤。故選C。6．2023年4月8日，奧運會冠軍朱雪瑩在青島奪得全國蹦床錦標賽女子蹦床項目冠軍，假設(shè)朱雪瑩某次訓(xùn)練中從空中最高點無動力下落的加速度與下落高度的變化如圖所示，g為重力加速度，則下列說法正確的是A．朱雪瑩下落距離為時，速度最大B．朱雪瑩下落距離為時速度大小為C．朱雪瑩下落距離為時，蹦床對朱雪瑩的作用力一定大于D．朱雪瑩下落距離為時重力勢能和彈性勢能之和最小【答案】C【詳解】A．階段朱雪瑩的加速度方向仍然豎直向下，仍然加速，下落距離為時，速度不是最大，故A錯誤；B．根據(jù)可知圖像和坐標軸所圍面積的2倍表示速度平方的變化量，故朱雪瑩下落距離為時速度大小為故B錯誤；C．根據(jù)圖像和坐標軸上方和下方的面積大小相等，可得，在最低點有解得故C正確；D．由于系統(tǒng)機械能守恒，朱雪瑩下落距離為時，動能最大，故朱雪瑩下落距離為時重力勢能和彈性勢能之和最小，故D錯誤。故選C。7．如圖為斜式滾筒洗衣機的滾筒簡化圖，在脫水過程中滾筒繞固定軸以恒定的角速度轉(zhuǎn)動，滾筒的半徑為r，簡壁內(nèi)有一可視為質(zhì)點的衣物，衣物與滾筒間的動摩擦因數(shù)為μ（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），轉(zhuǎn)動軸與水平面間的夾角為θ，重力加速度為g。在脫水過程中，要保持衣物始終與圓筒相對靜止，滾筒轉(zhuǎn)動角速度的最小值為A． B．C．D．【答案】A【詳解】重力沿垂直筒壁的分力和筒壁對衣物的支持力的合力充當(dāng)向心力，在最低點有在最高點有可知衣物在最高點與圓筒間的彈力小于衣物在最低點與圓筒間的彈力，故衣物在最高點最容易發(fā)生相對滑動，在最高點有，解得，所以在脫水過程中，要保持衣物始終與圓筒相對靜止，滾筒轉(zhuǎn)動角速度的最小值為。故選A。8．我國比亞迪集團采用減小厚度、增加長度的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方案推出了“刀片電池”，可以在同樣的空間內(nèi)裝入更多電池。如圖所示，一款車型裝配了120塊“刀片電池”。每塊“刀片電池”的容量是200A·h，平均工作電壓是3.2V。該車型采用充電電壓為600V的快充充電樁時，充電效率為80%，充滿電需要的時間為1h。該車型每行駛100km平均能耗是13kW·h。則該車型的汽車充電樁A．充滿電后續(xù)航里程是640kmB．充滿電后儲存的電能是640W·hC．單塊電池充滿電后儲存的電荷量是200CD．快充充電樁的平均充電電流是160A【答案】D【詳解】C．單塊電池充滿電后儲存的電荷量是q1=200A?h=200×3600C=7.2×105C故C錯誤；B．單塊電池充滿電后儲存的電能是E1=U1q1=3.2×200W?h=640W?h充滿電后儲存的電能是E=120×640W·h=76800W·h=76.8kW·h故B錯誤；A．該車充滿電后續(xù)航里程是故A錯誤；D．由題意可知解得I=160A故D正確。故選D。9．如圖所示，a，b，c三點在固定點電荷Q1、Q2連線的延長線上，Q1帶正電．一帶正電粒子從a點由靜止釋放，僅在靜電力作用下運動，經(jīng)b點時速度最大，到c點時速度為零，下列說法正確的是A．Q2帶正電B．Q2的電荷量小于Q1的電荷量C．a(chǎn)、c兩點電勢相等D．b點的電場強度比a點大【答案】C【解析】帶電粒子經(jīng)過b點時速度最大，此時合力為零，可知b點的合場強為零，因此Q2帶負電，故A錯誤；b點的合場強為零，說明Q1、Q2在b點產(chǎn)生的場強大小相等，由點電荷場強公式E＝keq\f(Q,r2)知，Q2的電荷量大于Q1的電荷量，故B錯誤；從a運動到c的過程，帶電粒子動能的變化量為零，由動能定理知電場力做功為零，則a、c兩點電勢相等，故C正確；b點的電場強度為零，a點的場強不為零，故D錯誤．10．運動員在球場上某一位置投籃，籃球直接落入籃筐中心，出手時籃球的速度方向與水平方向之間的夾角為，籃球入筐瞬間速度方向與水平方向之間的夾角為，如圖所示。已知運動員出手點與籃筐中心的高度差為1.4m，取重力加速度，，空氣阻力可忽略不計，則運動員出手點到籃筐中心的水平距離為A．8.0m B．8.4m C．9.0m D．9.6m【答案】B【詳解】設(shè)向上為正方向，籃球進入籃筐的瞬間其速度大小為v，初速度大小為，由于籃球做斜拋運動，其拋出時與落入籃筐時水平方向速度大小相等，有籃球豎直方向做勻減速直線運動，有設(shè)籃球從拋出到落入籃筐的時間為t，由運動學(xué)公式有投球點到籃筐的水平距離為解得故選B。11．某地區(qū)常年有風(fēng)，風(fēng)速基本保持在4m/s，該地區(qū)有一風(fēng)力發(fā)電機，其葉片轉(zhuǎn)動可形成半徑為10m的圓面，若保持風(fēng)垂直吹向葉片，空氣密度為1.3kg/m3，風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率為20%.現(xiàn)用這臺風(fēng)力發(fā)電機給一水泵供電，使水泵從地下10m深處抽水，水泵能將水抽到地面并以2m/s的速度射出，出水口的橫截面積為0.1m2，水的密度為1×103kg/m3，水泵及電機組成的抽水系統(tǒng)效率為80%，則下列說法正確的是A．該風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)電功率約為12.8kWB．每秒鐘水流機械能增加400JC．風(fēng)力發(fā)電機一天的發(fā)電量可供該水泵正常工作約3hD．若風(fēng)速變?yōu)?m/s，則該風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)電功率變?yōu)樵瓉淼?倍【答案】C【詳解】AD．單位時間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機葉片圓面的氣流的體積為單位時間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機葉片圓面的氣流的動能為依題意，此風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電的功率為若風(fēng)速變?yōu)?m/s，則該風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)電功率變?yōu)樵瓉淼?倍；故AD錯誤；B．每秒鐘水流機械能增加約為其中解得故B錯誤；C．水泵正常工作每秒鐘耗電為風(fēng)力發(fā)電機一天的發(fā)電量為解得故C正確；故選C。二．實驗題：(15分)12．如圖甲所示，某興趣小組利用力傳感器、加速度傳感器、動滑輪和定滑輪等實驗儀器測量物塊的質(zhì)量M和物塊與臺面間的動摩擦因數(shù)。調(diào)節(jié)定滑輪高度，使細線與臺面平行，不計滑輪與細線、輪軸間摩擦。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2。（1）為了達到實驗?zāi)康?，實驗前，（填“需要”或“不需要”）將臺面調(diào)整到水平。實驗中，動滑輪質(zhì)量（填“會”或“不會”）影響實驗結(jié)果。（2）物塊質(zhì)量M不變，將鉤碼放入托盤中，將托盤靜止釋放并記錄加速度傳感器數(shù)值a與力傳感器數(shù)值F，改變鉤碼個數(shù)多次實驗，作出a－F圖像，如圖乙所示，則動摩擦因數(shù)=，物塊的質(zhì)量M=kg。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（3）現(xiàn)將物塊換成小車，用該裝置測量一個不規(guī)則的小物體的質(zhì)量m0實驗步驟如下：①小車空載時進行實驗并采集數(shù)據(jù)；②m0放入小車中進行實驗并采集數(shù)據(jù)；③作出兩次實驗的a－F圖像如圖丙所示，則小物體的質(zhì)量m0=（結(jié)果用b、c、d表示）。【答案】需要不會0.200.60【詳解】（1）[1]為了達到實驗?zāi)康?，實驗前需要將臺面調(diào)整到水平，因為水平時對物塊有，得物體受到的摩擦力大小，所以將臺面調(diào)整到水平，從而方便研究及；[2]由于物塊受到的拉力可由力傳感器直接測出，故實驗結(jié)果不受滑輪質(zhì)量的影響；（2）[3][4]由于動滑輪省力但費距離，且加速度傳感器測量的是m的加速度a，則對滑塊，其加速度為，根據(jù)牛頓第二定律有整理得，結(jié)合圖乙可得，可得，（3）[5]空載時，對小車有即放入后，有，即結(jié)合圖丙可得聯(lián)立可得三．計算題：13．(8分)2023年8月，上海發(fā)布自動駕駛5G標準，推動自動駕駛技術(shù)快速發(fā)展。甲、乙兩輛5G自動駕駛測試車，在不同車道上沿同一方向做勻速直線運動，甲車在乙車前，甲車的速度大小，乙車的速度大小，如圖所示。當(dāng)甲、乙兩車相距時，甲車因前方突發(fā)情況緊急剎車，已知剎車過程的運動可視為勻減速直線運動，加速度大小，從剎車時開始計時，兩車均可看作質(zhì)點。求：（1）兩車并排行駛之前，兩者在運動方向上的最遠距離；（2）從甲車開始減速到兩車并排行駛所用時間t。

【答案】（1）45m；（2）12s【詳解】（1）當(dāng)兩車速度相等時，兩者的距離最大，設(shè)經(jīng)過時間t1兩者速度相等，由，則解得在t1時間內(nèi)甲車位移為乙車位移為兩車并排行駛之前，兩者在運動方向上的最遠距離（2）設(shè)經(jīng)過時間t2甲車停下來，根據(jù)運動學(xué)公式可得在t2時間內(nèi)，甲車的位移乙車的位移為說明甲車速度減小到零時，甲、乙兩車還相距20m，到兩車并排乙車再運動的時間為所以從甲車開始減速到兩車并排行駛所用時間14．(8分)在如圖甲所示的電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3是一滑動變阻器，當(dāng)其滑片P從最左端滑至最右端時，測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流的變化圖線如圖乙所示，其中A、B兩點是滑片P在變阻器的兩個不同端點得到的．求：(1)電源的電動勢和內(nèi)阻；(2)定值電阻R2的阻值和滑動變阻器的最大阻值．答案(1)20V20Ω(2)5Ω300Ω解析(1)電源的路端電壓隨電流的變化圖線斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，則內(nèi)阻r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))＝eq\f(16－4,0.8－0.2)Ω＝20Ω電源的電動勢為E＝U＋Ir取電壓U1＝16V，電流I1＝0.2A，代入解得E＝20V(2)當(dāng)滑片P滑到最右端時，R1被短路，外電路的電阻最小，電流最大．此時電壓U2＝4V，電流I2＝0.8A，則定值電阻R2＝eq\f(U2,I2)＝5Ω當(dāng)滑片P滑到最左端時，滑動變阻器阻值最大，外電阻最大，電流最小，此時路端電壓U1＝16V，電流I1＝0.2A，外電路總電阻為R＝eq\f(U1,I1)＝80Ω又R＝R2＋eq\f(R1R3,R1＋R3)，代入解得R3＝300Ω.15．(12分)如圖所示，在光滑絕緣水平面上B點的正上方O處固定一個點電荷M，在水平面上的A點放另一個點電荷N，兩個點電荷的質(zhì)量均為m，帶電荷量均為＋q.C為AB直線上的另一點(O、A、B、C位于同一豎直平面上)，A、O間的距離為L，A、B和B、C間的距離均為eq\f(L,2)，在空間加一個水平方向的勻強電場后A處的點電荷處于靜止?fàn)顟B(tài)，求：(1)該勻強電場的電場強度；(2)若N以某初速度從A向右運動，N到達C點時的加速度多大；(3)若N以初速度v0從A向右運動到達B點時速度大小為vB，該過程中M對N做了多少功．【答案】(1)eq\f(kq,2L2)，方向由A指向C(2)eq\f(kq2,mL2)(3)eq\f(1,2)mvB2－eq\f(1,2)mv02－eq\f(kq2,4L)【解析】(1)設(shè)AO連線與水平方向的夾角為θ，根據(jù)幾何關(guān)系有cosθ＝eq\f(AB,AO)＝eq\f(1,2)由于M對N的庫侖力存在水平向左的分量，則根據(jù)平衡條件可知N在勻強電場中所受靜電力方向為水平向右，即電場強度方向為由A指向C.設(shè)該勻強電場的電場強度大小為E，則eq\f(kq2,L2)cosθ＝Eq解得E＝eq\f(kq,2L2)(2)設(shè)N到達C點時的加速度大小為a，由牛頓第二定律得eq\f(kq2,L2)cosθ＋Eq＝ma解得a＝eq\f(kq2,mL2)(3)從A到B過程中，設(shè)M對N做功為W，由動能定理得Eqeq\f(