湖北省武漢市張家鋪中學(xué)2022年高三物理模擬試題含解析

湖北省武漢市張家鋪中學(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(gè)選項(xiàng)符合題意1.2012年初，我國(guó)宣布北斗導(dǎo)航系統(tǒng)正式商業(yè)運(yùn)行。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”，具有導(dǎo)航、定位等功能?！氨倍贰毕到y(tǒng)中兩顆工作星均繞地心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r，某時(shí)刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置（如圖所示）．若衛(wèi)星均順時(shí)針運(yùn)行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力．則以下判斷中正確的是（

）A．這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為

B．衛(wèi)星l由位置A運(yùn)動(dòng)至位置B所需的時(shí)間為C．衛(wèi)星l向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星2D．衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B的過(guò)程中萬(wàn)有引力做正功參考答案：A2.（單選）如右圖，把酒精燈放在肥皂液薄膜前，從薄膜上可看到明暗相間的條紋，能解釋這一現(xiàn)象產(chǎn)生原因的是示意圖（圖中實(shí)線、虛線為光照射到薄膜上時(shí)，從膜的前后表面分別反射形成的兩列波）參考答案：C3.如圖所示，質(zhì)量為m的物體套在足夠長(zhǎng)的固定頃斜直桿上，并用彈性繩連接于0點(diǎn)。桿與水平方向的夾角為θ，桿上C點(diǎn)位于O點(diǎn)的正下方，物體與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ<tanθ。物體在A點(diǎn)時(shí)，繩水平且處于原長(zhǎng)狀態(tài)。將物體從A點(diǎn)由靜止釋放，則物體（

）A.到C點(diǎn)時(shí)，速度可能為0B.到C點(diǎn)時(shí)，加速度可能為0C.下滑過(guò)程中加速度先減小后增大D.可以再次回到A點(diǎn)參考答案：AB【分析】對(duì)物體進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律以及動(dòng)能定理進(jìn)行分析即可；【詳解】A、從A點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)，有重力做正功，阻力做負(fù)功，可能存在彈力也做負(fù)功，若三者合力的功為零，則根據(jù)動(dòng)能定理可以知道，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能也為零，則速度為零，故選項(xiàng)A正確；B、若到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，其受到的彈性繩的彈力等于重力時(shí)，即此時(shí)加速度可能為零，故選項(xiàng)B正確；C、當(dāng)彈性繩沒(méi)有彈力時(shí)，由于，根據(jù)牛頓第二定律可知：即沒(méi)有彈力時(shí)，加速度恒定，當(dāng)出現(xiàn)的彈力較小時(shí)，彈力沿斜面的分力也是向上，則摩擦力增大，加速度開始減小，當(dāng)繩的彈力增加到一定時(shí)，摩擦力增大的一定程度時(shí)，加速度開始反向增大，即加速度先恒定不變，后減小在反向增大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、由于摩擦力阻力做功，使機(jī)械能減小，則物體不能在返回A點(diǎn)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是對(duì)物體進(jìn)行受力分析，畫出可能的受力情況，然后根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行分析，還要注意由于摩擦力做功，導(dǎo)致機(jī)械能減小。4.如圖所示，一水平的淺色長(zhǎng)傳送帶上放置一質(zhì)量為m的煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。初始時(shí)，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度達(dá)到后，便以此速度作勻速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng)，關(guān)于上述過(guò)程，以下判斷正確的是（重力加速度為g）(

)A．與之間一定滿足關(guān)系B．煤塊從開始運(yùn)動(dòng)到相對(duì)于傳送帶靜止經(jīng)歷的位移為C．煤塊從開始運(yùn)動(dòng)到相對(duì)于傳送帶靜止經(jīng)歷的時(shí)間為D．黑色痕跡的長(zhǎng)度為參考答案：AC5.一單擺做小角度擺動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖所示，以下說(shuō)法正確的是()A．t1時(shí)刻擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最小B．t2時(shí)刻擺球速度為零，懸線對(duì)它的拉力最小C．t3時(shí)刻擺球速度為零，懸線對(duì)它的拉力最大D．t4時(shí)刻擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最大參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（6分）如圖所示，輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用輕繩連著兩個(gè)物體A與B，物體B放在水平地面上，A、B均靜止。已知A和B的質(zhì)量分別為mA、mB，繩與水平方向的夾角為θ（θ<90o），重力加速度為g，則物體B受到的摩擦力為

；物體B對(duì)地面的壓力為 。參考答案：

答案：mAgcosθ；

mBg－mAgsinθ7.若測(cè)得某一物體質(zhì)量m一定時(shí)，a與F的有關(guān)數(shù)據(jù)資料如表所示：a/m·s-21.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，畫出a-F圖象.（3分）(2)根據(jù)圖象判定：當(dāng)m一定時(shí)，a與F的關(guān)系為_______.（3分）(3)若甲、乙兩同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于沒(méi)有按照正確步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，處理數(shù)據(jù)后得出如圖所示的a-F圖象.試分析甲、乙兩同學(xué)可能存在的問(wèn)題：甲：___________________________________________；（3分）乙：___________________________________________。（3分）參考答案：(1)若a與F成正比，則圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線.同時(shí)，因?qū)嶒?yàn)中不可避免地出現(xiàn)誤差，研究誤差產(chǎn)生的原因，從而減小誤差，增大實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，則在誤差允許范圍內(nèi)圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線即可.連線時(shí)應(yīng)使直線過(guò)盡可能多的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)大致對(duì)稱地分布在直線兩側(cè)，離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)視為錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，不予考慮.描點(diǎn)畫圖如圖所示.(2)由圖可知a與F的關(guān)系是正比例關(guān)系.(3)圖中甲在縱軸上有截距，說(shuō)明繩對(duì)小車?yán)榱銜r(shí)小車就有加速度a0，可能是平衡摩擦力過(guò)度所致.乙在橫軸上有截距，可能是實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠.答案：(1)見解析(2)正比例關(guān)系(3)平衡摩擦力時(shí)木板抬得過(guò)高

沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠8.如圖所示，用一根長(zhǎng)為的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端懸掛質(zhì)量為m的小球A，為使細(xì)繩與豎直方向夾300角且繃緊，小球A處于靜止，對(duì)小球施加的最小力F＝___________

參考答案：9.如圖1所示，有人對(duì)“利用頻閃照相研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”裝置進(jìn)行了改變，在裝置兩側(cè)都裝上完全相同的斜槽A、B，但位置有一定高度差，白色與黑色的兩個(gè)相同的小球都從斜槽某位置由靜止開始釋放．實(shí)驗(yàn)后對(duì)照片做一定處理并建立直角坐標(biāo)系，得到如圖所示的部分小球位置示意圖．（g取10m/s2）（1）觀察改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置可以發(fā)現(xiàn)，斜槽末端都接有一小段水平槽，這樣做的目的是

．（2）根據(jù)部分小球位置示意圖（如圖2），下列說(shuō)法正確的是

A．閃光間隔為0.1sB．A球拋出點(diǎn)坐標(biāo)（0，0）C．B球拋出點(diǎn)坐標(biāo)（0.95，0.50）D．兩小球作平拋運(yùn)動(dòng)的水平速度大小不等．參考答案：（1）保證小球拋出時(shí)的速度在水平方向；（2）AB．【考點(diǎn)】研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）斜槽末端都接有一小段水平槽，是為了保證小球水平拋出，做平拋運(yùn)動(dòng)．（2）A、平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)△y=gT2求出閃光的間隔．

BC、求出小球在某一位置豎直方向上的分速度，從而求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)h=gt2，x=v0t求出拋出點(diǎn)的坐標(biāo)．

D、根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的初速度是否相等，從而即可求解．【解答】解：（1）觀察改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置可以發(fā)現(xiàn)，斜槽末端都接有一小段水平槽，這樣做的目的是保證小球拋出時(shí)的速度在水平方向．（2）A、由圖可知，每格邊長(zhǎng)為0.05m，對(duì)A球，根據(jù)△y=2L=gT2得閃光的周期為T=，故A正確．B、A球在第二位置的豎直分速度為，在拋出點(diǎn)到該位置運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=，等于閃光的周期，可知A球的拋出點(diǎn)坐標(biāo)為（0，0），故B正確．C、橫坐標(biāo)為0.80m的小球在豎直方向上的分速度為vy==1.5m/s．則運(yùn)行的時(shí)間為t==0.15s．水平分速度為v0=m/s=1.5m/s．則此時(shí)B球的水平位移為x=v0t=1.5×0.15m=0.225m，豎直位移為y=gt2=×10×0.152m=0.1125m．所以B球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為：（1.025，0.4875）．故C錯(cuò)誤．D、兩球在水平方向上相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移相等，則初速度相等，故D錯(cuò)誤．故答案為：（1）保證小球拋出時(shí)的速度在水平方向；（2）AB．10.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力與質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的研究方法是_________________________法；（2）在小車總質(zhì)量不變時(shí)，改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量，可畫出關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是________________。②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是____。（3）若保持所掛鉤砝數(shù)量不變，改變小車質(zhì)量，多次重復(fù)測(cè)量，可以研究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系，則應(yīng)該繪制什么關(guān)系圖線？答：___________。參考答案：（1）控制變量法（2）質(zhì)量一定的情況下，加速度與合外力成正比（3）沒(méi)有使小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量（4）是11.如右圖甲所示，有一質(zhì)量為m、帶電量為的小球在豎直平面內(nèi)做單擺，擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，則周期

；若在懸點(diǎn)處放一帶正電的小球（圖乙），則周期將

。（填“變大”、“不變”、“變小”）參考答案：；不變12.某組同學(xué)設(shè)計(jì)了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，A為小車，B為電火花計(jì)時(shí)器，C為裝有細(xì)砂的小桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)等于細(xì)砂和小桶的總重量，小車運(yùn)動(dòng)的加速度a可用紙帶上打出的點(diǎn)求得。①圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，已知實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為50Hz。根據(jù)紙帶可求出電火花計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)的速度為

m/s,小車的加速度大小為

m/s2。（結(jié)果均保留二位有效數(shù)字）②在“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”時(shí)，某同學(xué)都按照自己的方案將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中進(jìn)行了標(biāo)注，但尚未完成圖象（如下圖所示）。請(qǐng)繼續(xù)幫助該同學(xué)作出坐標(biāo)系中的圖象。③在“探究加速度a與合力F的關(guān)系”時(shí)，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖（c），該圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因。答：

。

參考答案：①1.6（2分）3.2（3分）②如圖（2分）③實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力（2分）13.某同學(xué)做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。如圖甲所示是該同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過(guò)細(xì)線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．

（1）實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為

；（2）若用游標(biāo)卡尺測(cè)出光電門遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=

cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間?t，則小車經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度為

（用字母表示）；（3）測(cè)出多組重物的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間Δt，并算出相應(yīng)小車經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度v，通過(guò)描點(diǎn)作出v2—m線性圖象(如圖丙所示)，從圖線得到的結(jié)論是：在小車質(zhì)量一定時(shí)，_________________________________。（4）某同學(xué)在作出的v2—m線性圖象不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),開始實(shí)驗(yàn)前他應(yīng)采取的做法是(

)A．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)B．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)C．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)D．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)參考答案：（1）m＜＜M（2）1.050

（3）加速度與合外力成正比（4）C

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關(guān)系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點(diǎn)睛】幾何光學(xué)要正確作出光路圖，由幾何知識(shí)找出入射角和折射角是關(guān)鍵．知道光速和折射率的關(guān)系.15.（6分）題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)方向。參考答案：；P點(diǎn)沿y軸正向振動(dòng)考點(diǎn)：本題考查橫波的性質(zhì)、機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的關(guān)系。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（14分）我國(guó)航天局宣布，我國(guó)已啟動(dòng)“登月工程”，2007年之前將發(fā)射繞月飛行的飛船，2010年左右實(shí)現(xiàn)登月飛行。下面是與登月行動(dòng)有關(guān)的一個(gè)問(wèn)題。人類為了探測(cè)距地球約30萬(wàn)公里的月球，發(fā)射了一輛四輪的登月探測(cè)小車，它能夠在自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10秒向地球發(fā)射一次信號(hào)，探測(cè)器上還裝有兩個(gè)相同的減速器（其中一個(gè)是備用的），這種減速器最多能使小車產(chǎn)生5米/秒2的加速度。某次探測(cè)中，探測(cè)器的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，探測(cè)器因勻速前進(jìn)而不能避開正前方的障礙物，此時(shí)，地球上的科學(xué)家必須對(duì)探測(cè)器進(jìn)行人工遙控操作。下表是控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)信息：

收到信號(hào)的時(shí)間發(fā)射信號(hào)的時(shí)間信號(hào)的內(nèi)容9時(shí)10分20秒

與前方障礙物相距52米9時(shí)10分30秒

與前方障礙物相距32米

9時(shí)10分33秒使小車以2米/秒2的加速度減速9時(shí)10分40秒

與前方障礙物相距12米

已知控制中心信號(hào)發(fā)射和接受設(shè)備工作速度極快，科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令最少需要3秒。⑴請(qǐng)通過(guò)對(duì)上述數(shù)據(jù)分析，求出小車的運(yùn)動(dòng)速度。⑵請(qǐng)通過(guò)對(duì)上述數(shù)據(jù)分析，判斷減速器是否執(zhí)行了減速命令。⑶若減速器未執(zhí)行減速命令，科學(xué)家需啟動(dòng)另一個(gè)備用減速器。欲使小車避免與障礙物相撞，備用減速器的加速度至少應(yīng)設(shè)定為多少？參考答案：解析：⑴S1=52-32=20mt1=10sV=S1/t1=2m/s

⑵S2=32-12=20m

t2=10s

V=S2/t2=2m/s小車沒(méi)有減速

⑶t=S月地/c=1s

t總=1+3+1=5s9時(shí)10分39秒小車與前方障礙物相距12米

9時(shí)10分44秒小車收到信號(hào)，小車又前進(jìn)了s3=Vt總=10m

此時(shí)小車與前方障礙物相距s4=2m

a=V2/2S4=1m/s2

備用減速器的加速度大于1米/秒2就不會(huì)與障礙物相撞了。17.如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距了1m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角，下端連接阻值為R＝2Ω的電阻。磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T。質(zhì)量為0.2kg、電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑。(g=10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)判斷金屬棒下滑過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向；(2)求金屬棒下滑速度達(dá)到5m/s時(shí)的加速度大小；(3)當(dāng)金屬棒下滑