2022-2023學年福建省泉州市南安五峰中學高三物理模擬試題含解析

2022-2023學年福建省泉州市南安五峰中學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.如圖所示，斜面與足夠長的水平橫桿均固定，斜面頂角為θ，套筒P套在橫桿上，與繩子左端連接，繩子跨過不計大小的定滑輪，其右端與滑塊Q相連接，此段繩與斜面平行，Q放在斜面上，P與Q質量相等且為m，O為橫桿上一點且在滑輪的正下方，滑輪距橫桿h．手握住P且使P和Q均靜止，此時連接P的繩與豎直方向夾角θ，然后無初速釋放P．不計繩子的質量和伸長及一切摩擦，重力加速度為g．關于P描述正確的是（）A．釋放P前繩子拉力大小為mgcosθB．釋放后P做勻加速運動C．P達O點時速率為D．P從釋放到第一次過O點，繩子拉力對P做功功率一直增大參考答案：AC【考點】功率、平均功率和瞬時功率；運動的合成和分解．【分析】對Q分析，根據(jù)共點力平衡求出拉力的大小；根據(jù)P所受的合力變化得出加速度的變化；對P和Q系統(tǒng)研究，結合機械能守恒求出P到達O點的速度大?。鶕?jù)P點的速度以及拉力在水平方向分力的變化判斷拉力功率的變化．【解答】解：A、釋放P前，對Q分析，根據(jù)共點力平衡得，T=mgcosθ，故A正確．B、對P分析，知P所受的合力在變化，則加速度在變化，做變加速直線運動，故B錯誤．C、當P到O點時，Q的速度為零，對P和Q系統(tǒng)研究，mg（）cosθ=，解得v=，故C正確．D、P從釋放到第一次過O點，速度逐漸增大，拉力在水平方向的分力在減小，則拉力的功率不是一直增大，故D錯誤．故選：AC．2.（單選）木塊A、B分別重50N和30N,它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.2與A、B相連接的輕彈簧被壓縮了5cm,系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動.已知彈簧的勁度系數(shù)為100N/m.用F=1N的水平力作用在木塊A上,如圖所示,力F作用后

A.木塊A所受摩擦力大小是4N,方向向右 B.木塊A所受摩擦力大小是9N,方向向右C.木塊B所受摩擦力大小是4N,方向向左 D.木塊B所受摩擦力大小為6N,方向向左參考答案：B3.（單選）銀河系的恒星中大約有1/4是雙星，假設某雙星由質量不等的星體s1和s2構成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點c做勻速圓周運動，由天文觀察測得其運動周期為T，s1到c點的距離為r1，s1和s2的距離為r，已知引力常量為G，由此可求出s2的質量，下列計算正確的是（

）A．B． C． D．參考答案：D4.如圖所示，圖線a是線圈在勻強磁場中勻速轉動時產(chǎn)生的正弦交流電的圖像，當調整線圈轉速后，所產(chǎn)生的正弦交流電的圖像如圖線b所示。以下關于這兩個正弦交流電的說法中正確的是

（

）

A．線圈先后兩次轉速之比為1:2

B．交流電a的電壓瞬時值u=10sin0．4πtV

C．交流電b的最大值為20/3V

D．在圖中t＝０時刻穿過線圈的磁通量為零參考答案：C5.（單選）如圖1所示，半徑為R的均勻帶電圓形平板，單位面積帶電荷量為σ，其軸線上任意一點P(坐標為x)的電場強度可以由庫侖定律和電場強度的疊加原理求出：，方向沿x軸．現(xiàn)考慮單位面積帶電荷量為σ0的無限大均勻帶電平板，從其中間挖去一半徑為r的圓板，如圖2所示．則圓孔軸線上任意一點Q（坐標為x）的電場強度為A．

B．C．

D．參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.測速儀安裝有超聲波發(fā)射和接受裝置，如圖所示，B為測速儀，A為汽車，兩者相距335m，某時刻B發(fā)出超聲波，同時A由靜止開始作勻加速直線運動。當B接收到反射回來的超聲波信號時，AB相距355m，已知聲速為340m/s。則從B發(fā)出超聲波到接收到反射回來的超聲波信號用時為________s，汽車的加速度大小為__________m/s2。參考答案：2,

107.為了探究加速度與力的關系，使用如圖所示的氣墊導軌裝置進行實驗．其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當滑行器通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質量為m.回答下列問題：

(1)實驗開始應先調節(jié)氣墊導軌下面的螺釘，使氣墊導軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判定調節(jié)是否到位？答：_______________________________________________________________________(2)若取M＝0.4kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是（

）A．m1＝5g

B．m2＝15gC．m3＝40g

D．m4＝400g(3)在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應的加速度，其中求得的加速度的表達式為：__________________________________________(用Δt1、Δt2、D、x表示)．參考答案：8.為了探究受到空氣阻力時，物體運動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學采用了“加速度與物體質量、物體受力關系”的實驗裝置(如圖所示)．實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力．(1)往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點．(2)從紙帶上選取若干計數(shù)點進行測量，得出各計數(shù)點的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：時間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小車的v－t圖象．(3)通過對實驗結果的分析，該同學認為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大．你是否同意他的觀點？請根據(jù)v－t圖象簡要闡述理由．參考答案：9.質量為0.2kg的物體以24m/s的初速度豎直上拋，由于空氣阻力，經(jīng)2s達到最高點，設物體運動中所受的空氣阻力大小不變，g=10m/s2，則物體上升的高度為

，物體從最高點落回拋出點的時間為

．參考答案：24m，s．【考點】豎直上拋運動．【分析】物體上升到最高點做勻減速運動，根據(jù)平均速度公式即可求得最大高度；先求出阻力的大小，根據(jù)牛頓第二定律求出向下運動時的加速度，再根據(jù)位移時間公式求解最高點落回拋出點所用的時間．【解答】解：物體上升到最高點做勻減速運動，則：h=t=×2=24m；物體向上運動時有：a1===12m/s2解得：f=0.4N；當物體向下運動時有：a2==8m/s2所以h=a2=24m解得：t2=s故答案為：24m，s．10.某實驗小組采用圖所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點針時器工作頻率為50Hz．Ⅰ．實驗的部分步驟如下：①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細線連接小車和鉤碼；②將小車停在打點計時器附近，接通電源，釋放小車，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，斷開開關；③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復②的操作。▲

▲

Ⅱ．圖是鉤碼質量為0.03kg，砝碼質量為0.02kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點O及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到O的距離s及對應時刻小車的瞬時速度v，請將C點的測量結果填在表1中的相應位置（計算結果保留兩外有效數(shù)字）．Ⅲ．在小車的運動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，

做正功，

做負功．▲

▲

Ⅳ．實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中Δv2=v2-v20），根據(jù)圖線可獲得的結論是

．要驗證“動能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力和

．▲

▲

表1紙帶的測量結果參考答案：Ⅱ．5.07（±0.02）

0.49；

Ⅲ．鉤砝的重力

小車受摩擦阻力；Ⅳ．小車初末速度的平方差與位移成正比

小車的質量；11.有一只家用電熨斗，其電路結構如圖（a）所示，圖中1、2、3、4是內(nèi)部4個接線柱，改變內(nèi)部接線方式可使電熨斗獲得低、中、高三個不同的溫度擋。圖（b）是它的四種不同的連線方式，其中能獲得低擋溫度的連線方式是圖（b）中的

?

，能獲得高擋溫度的連線方式是圖（b）中的

?

。參考答案：B，D12.如圖所示為一小球做平拋運動的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm。如果取g=10m/s2，那么，（1）閃光頻率是________Hz．（2）小球運動中水平分速度的大小是________m/s．（3）小球經(jīng)過B點時的速度大小是________m/s．參考答案：10、1.5、2.513.（單選）當具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的光電子的最大初動能是1.5eV．為了使該金屬產(chǎn)生光電效應，入射光子的最低能量為

▲

A．1.5eV

B．3.5eV

C．5.0eV

D．6.5eV參考答案：B三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）小明在有關媒體上看到了由于出氣孔堵塞，致使高壓鍋爆炸的報道后，給廠家提出了一個增加易熔片（熔點較低的合金材料）的改進建議。現(xiàn)在生產(chǎn)的高壓鍋已普遍增加了含有易熔片的出氣孔（如圖所示），試說明小明建議的物理道理。參考答案：高壓鍋一旦安全閥失效，鍋內(nèi)氣壓過大，鍋內(nèi)溫度也隨之升高，當溫度達到易熔片的熔點時，再繼續(xù)加熱易熔片就會熔化，鍋內(nèi)氣體便從放氣孔噴出，使鍋內(nèi)氣壓減小，從而防止爆炸事故發(fā)生。15.（簡答）如圖12所示，一個截面為直角三角形的劈形物塊固定在水平地面上.斜面,高h=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C點沖上斜面.由A點飛出落在AB面上.不計一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到達A點的速度大??；(2)小球由A點飛出至第一次落到AB面所用時間；(3)小球第一次落到AB面時速度與AB面的夾角的正切值參考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N機械能守恒定律．解析：(1)從C到A對小球運用動能定理]，解得v0=1m/s(2)將小球由A點飛出至落到AB面的運動分解為沿斜面（x軸）和垂直于斜面（y軸）兩個方向;則落回斜面的時間等于垂直于斜面方向的時間所以（3）小球落回斜面時沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由機械能守恒定律可以求出小球到達A點的速度．

（2）小球離開A后在豎直方向上先做勻減速直線運動，后做自由落體運動，小球在水平方向做勻速直線運動，應用運動學公式求出小球的運動時間．

（3）先求出小球落在AB上時速度方向與水平方向間的夾角，然后再求出速度與AB面的夾角θ的正切值．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（18分）如圖所示，一根豎直桿穿過一個質量Ｍ=2.0kg的帶孔的物塊Ａ，另一正方形金屬線框Ｂ的質量m=2.7kg、邊長a=0.16m。桿的右側距桿L=2.0m處固定有一定滑輪，一柔軟絕緣的細繩跨過定滑輪，兩端分別與物塊Ａ和Ｂ連接。開始時滑輪左側的繩子處在水平方向上，讓Ａ、Ｂ同時由靜止釋放，Ｂ向上運動h＝0.5m便進入長度b=0.16m的指向紙內(nèi)的磁感應強度Ｂ＝0.5T的勻強磁場，經(jīng)過磁場過程線框做勻速運動；而后Ａ沿豎直桿下滑。不計一切摩擦和空氣阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，≈1.41．⑴求線框Ｂ上邊剛進入磁場時的速度；⑵問線框Ｂ經(jīng)過磁場過程中物塊Ａ向下做什么運動？⑶求線框Ｂ經(jīng)過勻強磁場時獲得的內(nèi)能。參考答案：解析：

⑴設Ｂ上升了h時繩子與水平方向的夾角為θcosθ＝＝0.8---------------------------①(1分)

此時Ａ、Ｂ的速度大小關系為

vA＝

--------------------------------------②(1分)

Ａ下降的高度為Ｈ１＝Ｌtgθ＝1.5m--------③(1分)

Ａ下降Ｂ上升過程中，Ａ、Ｂ組成系統(tǒng)機械能守恒：

ＭgH1＝mgh+MvA2+mvB2---------------④(2分)

將①②③代入④可得線框Ｂ上邊剛進入磁場時的速度vB≈2.0m/s。----(1分)⑵根據(jù)vA＝，當線框Ｂ勻速通過磁場的過程中，隨著θ的增大，物塊Ａ做變減速運動。-------------------------(3分)

⑶當線框Ｂ下邊剛離開磁場時，設繩子與水平方向的夾角為θ′，

cosθ′＝≈

-----------------⑤(2分)此時Ａ、Ｂ的速度大小關系為vA′＝=2m/s

----------------------⑥(2分)

設從Ｂ開始上升起，Ａ下降高度為Ｈ2，

則Ｈ2=Ｌtgθ′=2.0m

---------------------⑦(1分)

設線框Ｂ經(jīng)過勻強磁場時獲得的內(nèi)能Ｑ，整個過程中，Ａ、Ｂ組成的系統(tǒng)能量守恒，有：

ＭgH2＝mg(h+a+b)+MvA′2+mvB2＋Ｑ------------------------------⑧(2分)

聯(lián)立⑤⑥⑦⑧并代入vB≈2.0m/s的值，可求得：Ｑ＝4.46J---------(2分)17.一長=0.80m的輕繩一端固定在點，另一端連接一質量=0.10kg的小球，懸點距離水平地面的高度H=1.00m。開始時小球處于點，此時輕繩拉直處于水平方向上，如圖所示。讓小球從靜止釋放，當小球運動到點時，輕繩碰到懸點正下方一個固定的釘子P時立刻斷裂。不計輕繩斷裂的能量損失，取重力加速度g