2021-2022学年湖南省衡阳市耒阳市鹿峰学校高三物理模拟试题含解析

2021-2022学年湖南省衡阳市耒阳市鹿峰学校高三物理模拟试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，置于地面的矩形框架中用两细绳拴住质量为m的小球，绳B水平．设绳A、B对球的拉力大小分别为F1、F2，它们的合力大小为F．现将框架在竖直平面内绕左下端缓慢旋转90°，在此过程中（）A．F1先增大后减小 B．F2先增大后减小C．F先增大后减小 D．F先减小后增大参考答案：B【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】小球受重力、两绳的拉力而处于平衡状态，对小球进行受力分析，根据平行四边形定则作图分析即可．【解答】解：对小球受力分析如图所示：小球处于静止状态，受力平衡，两绳的拉力的合力与重力大小相等方向相反，则F不变，根据平行四边形定则可知，将框架在竖直平面内绕左下端缓慢旋转90°的过程中，F1逐渐减小，F2先增大后减小，当绳A处于水平方向时，F2最大，故B正确．故选：B2.（单选题）如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上．物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次的推力之比为（

）A．cosθ＋μsinθ

B．cosθ－μsinθC．1＋μtanθ

D．1－μtanθ参考答案：B3.（单选）若某一物体受共点力作用处于平衡状态，则该物体一定是（）A．静止的B．做匀速直线运动C．各共点力的合力可能不为零D．各共点力的合力为零参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．分析：平衡状态，是指静止状态或匀速直线运动状态，处于匀速直线运动状态时解答：解：A、平衡状态，是指静止状态或匀速直线运动状态，所以AB错误；C、物体处于平衡状态，受平衡力的作用，所以受到的合力为零，D正确C错误；故选：D．点评：此题考查了学生对物体平衡状态的判断，平衡状态，是指静止状态或匀速直线运动状态，此时受平衡力，受合力为零．4.如图甲所示是一条电场线，若将一个重力不计、带负电的点电荷从A点由静止释放，它在沿电场线从A向B运动过程中的速度图象如图乙所示。比较A、B两点的电势U

和场强E下列说法中正确的是A．

B．

C．

D．参考答案：CD5.如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫块，楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，在车厢相互撞击时弹簧压缩过程中（）A．缓冲器的机械能守恒B．摩擦力做功消耗机械能C．垫块的动能全部转化成内能D．弹簧的弹性势能全部转化为动能参考答案：

考点：功能关系；弹性势能；机械能守恒定律．.分析：通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，结合能量守恒定律分析即可．解答：解：A、通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故机械能减小，故A错误；B、通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故B正确；C、垫块的动能转化为弹性势能和内能，故C错误；D、弹簧的弹性势能转化为动能和内能，故D错误．故选：B．点评：本题关键是明确缓冲器通过摩擦将部分动能转化为内能，还会储存部分弹性势能，再次向内能和动能转化，基础问题．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一辆汽车在平直公路上以10m/s的速度行驶，由于前方有障碍物，司机发现后立即刹车，刹车加速度大小为2m/s2，则汽车经3s时的速度大小为

m/s；经10s时的位移大小是m．参考答案：4m/s；25m【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】汽车刹车后的运动可以看成是匀减速直线运动．已知初速度和加速度，求几秒后通过的位移可以运用匀变速直线运动的公式．要注意汽车刹车是一项实际运动．一段时间后汽车就停止运动，所以要判断汽车从刹车到停止所需的时间，根据这个时间来运用公式．【解答】解：汽车刹车后做匀减速直线运动，设刹车时间为t，则t===5s因为3s＜5s所以汽车经3s时的速度大小为：v=v0+at=（10﹣3×2）m/s=4m/s因为10s＞5s故汽车在5s末就停止运动，所以x==10×5﹣×2×25m=25m故答案为：4m/s；25m7.已知电流表的电流从“＋”接线柱流入时指针向右偏，在如图所示的实验装置中(1)合上S将线圈A插入B的过程中，电流表指针向____偏．(2)合上S将线圈A插入B后，将变阻器触头向左移动时，电流表指针向__

__偏．参考答案：8.某研究性学习小组为“探究加速度与力、质量的关系”独力设计了如图甲所示的实验装置。已知小车质量为m1，砝码和盘的质量为m2，交流电的频率为50Hz，除了装置图中所给的器材外，另外备有复写纸、电键及导线若干。（1）除了上面涉及的实验器材外，本次实验还缺少的器材有

。（2）保持m1不变，改变m2的大小，小明同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图象如图乙所示，该图线不通过坐标原点，最可能的原因是：

。（3）如图丙所示为某次实验得到的一条纸带，相邻计数点间还有四个点没有画出。AB、CD计数点之间的距离已测出，由于疏漏B、C两计数点之间的距离忘记了标注，根据纸带上现有的数据情况，可计算出小车运动的加速度为

m/s2（结果保留两位有效数字）（4）在探究加速度与力的关系实验中，要尽可能保证a-F图象是一条直线，需要控制的条件是_________________________________________。参考答案：（1）交流电源（或答学生电源）和刻度尺（2分）（2）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够（2分）（3）0.52（3分）（4）小车质量m1远大于砝码和盘的质量m2（或答m1>>m2）解析：（1）打点计时器需要交流电源，所以需要交流电源，纸带上计数点间距离需要测量，还缺少刻度尺。（2）由图象可知，当施加一定外力时，小车的加速度还为零，则外力与小车受到的摩擦力平衡。（3）根据匀变速运动的规律可得，x3-x1=2aT2，解得，a=0.52m/s2。（4）小车质量m1远大于砝码和盘的质量m2时，绳中拉力近似等于小车所受合外力（或答m1>>m2）9.（4分）利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图象，从而可以研究物质的构成规律，下面的照片是一些晶体材料表面的STM图象，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成，具有一定的结构特征。则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是(1)_____________________________________________________________________；(2)_____________________________________________________________________。参考答案：答案：在确定方向上原子有规律地排列在不同方向上原子的排列规律一般不同原子排列具有一定对称性等10.（4分）如图所示，质量为m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上匀加速运动，a与水平方向的夹角为θ，则人所受的支持力大小为

，摩擦力大小为

。

参考答案：

mg＋masinθ

macosθ11.初速度为v0的匀加速直线运动，可看作是一个同方向的一个

运动和一个

运动的合运动。参考答案：匀速直线运动，初速度为0的匀加速直线运动。12.B．若两颗人造地球卫星的周期之比为T1∶T2＝2∶1，则它们的轨道半径之比R1∶R2＝＿＿＿＿，向心加速度之比a1∶a2＝＿＿＿＿。参考答案：∶1

1∶2由开普勒定律，R1∶R2＝∶＝∶1.由牛顿第二定律，G=ma，向心加速度之比a1∶a2＝R22∶R12＝1∶2。13.某物质的摩尔质量为μ，密度为ρ，NA为阿伏加德罗常数，则每单位体积中这种物质所包含的分子数目是___________．若这种物质的分子是一个挨一个排列的，则它的直径约为__________。参考答案：；或

()三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）某兴趣小组用如图12所示的装置探究薄布料的阻力对小车运动的影响，他们将长木板置于水平桌面上，并在长木板的右半部分平整地铺上一块该布料，将其左端适当垫高，将小车以适当的初速度释放后，用打点计时器记录小车的运动情况。通过反复调整木板左端的高度，他们得到一系列打上点的纸带，并最终选择了如图所示的一条纸带（附有刻度尺）进行测量。取打点计时器的电源频率为50Hz，重力加速度g＝10m／s2。（1）根据刻度尺的示数可以判断，小车在A、E两点间做__________运动，在E、J两点间做______________运动。E、J两点间的加速度大小为__________m／s2，J点对应的小车速度为_____________m／s。（2）该兴趣小组测出长木板左端与桌面间的高度差为4cm，木板长度为80cm，则小车在布料上运动时的阻力与在木板上运动时的阻力之比为_________________。参考答案：（1）匀速（2分），匀减速（2分），5m/s2（2分）,0.35（2分）（2）11（2分）

15.某实验小组利用如图所示的装置进行实验，钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，钩码质量均为M，在A的上面套一个比它大一点的环形金属块C，在距地面为h1处有一宽度略比A大一点的狭缝，钩码A能通过狭缝，环形金属块C不能通过．开始时A距离狭缝的高度为h2，放手后，A、B、C从静止开始运动．（1）利用计时仪器测得钩码A通过狭缝后到落地用时t1，则钩码A通过狭缝的速度为

（用题中字母表示）．（2）若通过此装置验证机械能守恒定律，还需测出环形金属块C的质量m，当地重力加速度为g．若系统的机械能守恒，则需满足的等式为

（用题中字母表示）．（3）为减小测量时间的误差，有同学提出如下方案：实验时调节h1=h2=h，测出钩码A从释放到落地的总时间t，来计算钩码A通过狭缝的速度，你认为可行吗？若可行，写出钩码A通过狭缝时的速度表达式；若不可行，请简要说明理由．

、

．参考答案：（1）；（2）mgh2=（2M+m）（）2；（3）可行；v=．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】（1）由平均速度可近似表示A点的瞬时速度；（2）根据实验装置及机械能守恒定律可得出对应的表达式；（3）整体在中间位置上方做匀加速运动，在下方做匀速运动，由运动学公式可求得下方瞬时速度的大小．【解答】解：（1）在h1阶段由于金属块C静止，而A，B质量相等，所以A，B都是匀速直线运动，由匀速运动公式可得：v=；（2）由题意可知，整体减小的重力势能等于动能的增加量；即：mgh2=（2M+m）（）2；（3）整体在上一段做匀加速直线运动，在下方做匀速运动；则可知：设中间速度为v，则有：h=t1；h=vt2；t1+t2=t解得：t2=；则下落的速度v==；故此方法可行；速度：v=；故答案为：（1）；（2）mgh2=（2M+m）（）2；（3）可行；v=．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图（a）所示，一倾角为37°的传送带以恒定速度运行。现将一质量m=2kg的小物体以某一初速度放上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图（b）所示，取沿传送带向上为正方向，，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）0—10s内物体位移的大小；

（2）物体与传送带间的动摩擦因数；

（3）0—10s内物体机械能增量及因与传送带摩擦产生的热量Q。参考答案：17.参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了图示的实验装置，图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板．M板上部有一半径为R的圆弧形的粗糙轨道，P为最高点，Q为最低点，Q点处的切线水平，距底板高为H．N板上固定有三个圆环．将质量为m的小球从P处静止释放，小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心，落到底板上距Q水平距离为L处．不考虑空气阻力，重力加速度为g．求：（1）小球到达Q点时的速度大小；（2）小球运动到Q点时对轨道的压力大小；（3）小球克服摩擦力做的功．参考答案：解：（1）由平抛运动规律可知，水平方向上有：L=vt，竖直方向上有：H=gt2，解得：v==L（2）小球在Q受重力mg和轨道的支持力F支，对抛出点分析，由牛顿第二定律：F支﹣mg=m解得：F支=mg+由牛顿第三定律：F压=F支=mg+（3）对P点至Q点的过程，应用动能定理有：mgR+Wf=mv2﹣0解得：Wf=﹣mgRW克f=mgR﹣答：（1）小球到达Q点时的速度大小为L；（2）小球运动到Q点时对轨道的压力大小为mg+；（3）小球克服摩擦力做的功为mgR﹣．【考点】研究平抛物体的运动．【分析】（1）根据高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出Q点的速度大小．（2）根据牛顿第二定律求出Q点的支持力，从而得出压力的大小．（3）对P到Q的过程运用动能定理，求出摩擦力做功．18.如图所示，物块P（可视为质点）和木板Q的质量均为m=1kg，P与Q之间、Q与水平地面之间的动摩擦因数分别为μ1=0.5和μ2=0.2，开始时P静止在Q的左端，Q静止在水平地面上．某时刻对P施加一大小为10N，方向与水平方向成θ=37°斜向上的拉力F，1s末撤去F，最终P恰好停在Q的右端，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．（sinθ=0.6，cosθ=0.8，g取10m/s2）求：（1）通过计算说明撤去力F前木板Q是否运动；（2）1s末物块P的速度和ls内物块P的位移；（3）木板Q的长度．参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；力的合成与分解的运用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）求出摩擦力，根据摩擦力大小关系判断B的运动状态；（2）由速度公式求出速度；（3）由牛顿第二定律求出加速度，应用速度公式与位移公式