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山西省临汾市寨子乡中学2022-2023学年高三物理模拟试卷含解析一、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.(多选)一汽车在高速公路上以=30m/s的速度匀速行驶,t=0时刻,驾驶员采取某种措施,车运动的加速度随时间变化关系如图所示,以初速度方向为正,下列说法正确的是A.t=6s时车速为5m/sB.t=3s时车速为零C.前9s内的平均速度为15m/sD.前6s内车的位移为90m参考答案:BC2.关于力学单位制,下列说法中正确的是(
)(A)kg、N、m/s都是导出单位(B)kg、m、N是基本单位(C)在国际单位制中,质量的基本单位是kg,也可以是g(D)在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式可以写成F=ma参考答案:D3.如图所示,两个带电小球用细线连接放入匀强电场中,电场强度为E。两球的质量及带电情况已标在图上,系统由静止释放。不计重力和两球间的库仑力,下列说法正确的是
A.细线的张力为B.在运动的过程中两球的电势能之和逐渐减少C.在运动的过程中,A球的动能与电势能之和逐渐增加D.在运动的过程中,B球的机械能增加参考答案:答案:ABCD4.(多选)水平地面上有两个固定的、高度相同的粗糙斜面甲和乙,底边长分别为L1、L2,且L1<L2,如图所示。两个完全相同的小滑块A、B(可视为质点)与两个斜面间的动摩擦因数相同,将小滑块A、B分别从甲、乙两个斜面的顶端同时由静止开始释放,取地面所在的水平面为参考平面,则A.从顶端到底端的运动过程中,由于克服摩擦而产生的热量一定相同B.滑块A到达底端时的动能一定比滑块B到达底端时的动能大C.两个滑块从顶端运动到底端的过程中,重力对滑块A做功的平均功率比滑块B的大D.两个滑块加速下滑的过程中,到达同一高度时,机械能可能相同参考答案:【知识点】
功能关系;电功、电功率.J3E6【答案解析】BC
解析:A、A、B滑块从斜面顶端分别运动到底端的过程中,摩擦力做功不同,所以克服摩擦而产生的热量一定不同,故A错误;B、由于B物块受到的摩擦力f=μmgcosθ大,且通过的位移大,则克服摩擦力做功多,滑块A克服摩擦力做功少,损失的机械能少,根据动能定理,可知
滑块A到达底端时的动能一定比B到达底端时的动能大,故B正确;C、整个过程中,两物块所受重力做功相同,但由于A先到达低端,故重力对滑块A做功的平均功率比滑块B的大,故C正确;D、两个滑块在斜面上加速下滑的过程中,到达同一高度时,重力做功相同,由于乙的斜面倾角大,所以在斜面上滑行的距离不等,即摩擦力做功不等,所以机械能不同,故D错误.故选:BC.【思路点拨】重力做功只与始末位置有关,据此确定重力做功情况,由于重力做功相同,故重力的平均功率与物体下滑时间有关,根据下滑时间确定重力做功功率,同时求得摩擦力做功情况,由动能定理确定物体获得的动能及动能的变化量,根据摩擦力做功情况判断产生的热量是否相同.本题主要考查动能定理和功能关系.关键要明确研究的过程列出等式表示出需要比较的物理量.5.如图甲所示,一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q′、P′、O、P、Q质点,相邻两质点间距离为1m,t=0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动,并分别产生向左和向右传播的机械波,O质点振动图象如图乙所示.当O质点第一次达到正方向最大位移时,P点刚开始振动,则A.P′、P两点距离为半个波长,因此它们的振动步调始终相反B.当Q′点振动第一次达到负向最大位移时,质点O的运动路程为25cmC.当波在绳中传播时,波速为1m/sD.若O质点振动加快,波的传播速度不变参考答案:BCD根据对称性,P与P′步调始终一致,故A错误.Q′起振方向与O点起振方向相同:向上,当Q′点振动第一次达到负向最大位移时,经过T时间,而波由O点传到Q时间为T,则质点通过路程为s=5A=25cm,故B正确.由振动图象得知,T=4s,由O点起振情况得λ=4m,则v==1m/s,故C正确.波速由介质的性质决定,故D正确.故选BCD。二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.如图所示,将粗细相同的两段均匀棒A和B粘合在一起,并在粘合处用绳悬挂起来,棒恰好处于水平位置并保持平衡.如果B的密度是A的密度的2倍,则A与B的长度之比为,A与B的重力之比为.参考答案::1
,
1:
7.某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示。①图线________是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的(选填“甲”或“乙”);②滑块和位移传感器发射部分的总质量m=____________kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____________。参考答案:⑵甲,0.5,0.28.用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到的拉力会伸长,17世纪英国物理学家胡克发现,金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比,这就是著名的胡克定律.这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础.现有一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积为0.8cm2,设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/100,由于这一拉力很大,杆又较长,直接测试有困难,就选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得数据如右图:(1)根据测试结果,推导出线材伸长x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函数关系为x=
(用所给字母表示,比例系数用k表示)。(2)在寻找上述关系中,运用
科学研究方法。
参考答案:(其中k为比例系数);
(2)控制变量法9.右图为小车做直线运动的s-t图,则小车在BC段做______运动,图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是______m/s。参考答案:匀速
1.6-2.1
10.(6分)(选修3-4)如图所示,一列简谐横波沿+x方向传播.已知在t=0时,波传播到x轴上的B质点,在它左边的A质点位于负最大位移处;在t=0.6s时,质点A第二次出现在正的最大位移处.
①这列简谐波的周期是s,波速是m/s.
②t=0.6s时,质点D已运动的路程是m.参考答案:答案:0.4,5,0.111.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。12.如图所示为使用筷子的一种姿势。筷子2夹住不动,筷子1(不计重力)以拇指压住O处为轴,依靠食指和中指施加力而转动。为了使筷子1给A处食物施加恒定压力F1,食指和中指对筷子B点要施加F2的压力。则根据图中尺寸,可估算F1∶F2=----____________,若保持如图姿势不变,筷子足够长,则手握筷子位置越靠右,F2_____________(选填“越大”、“越小”或“不变”)参考答案:1:4;越大13.两列简谐横波a、b在同一种均匀介质中沿x轴传播,a波周期为0.5s。某时刻,两列波的波峰正好在=3.0m处的JP点重合,如图所示,则b波的周期为=____s,该时刻,离点最近的波峰重叠点的平衡位置坐标是x=____
m。参考答案:0.8
27.0或-21.0三、实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示,将一个小球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止,剪断细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置,重复以上操作直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x。(空气阻力对本实验的影响可以忽略)(1)滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为
。(2)滑块与斜面间的动摩擦因数为
。(3)以下能引起实验误差的是
。A.滑块的质量B.当地重力加速度的大小C.长度测量时的读数误差D.小球落地和滑块撞击挡板不同时参考答案:15.如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,图中R0表示该电阻在0℃时的电阻值,已知图线的斜率为k。若用该电阻与电池(电动势为E、内阻为r)、理想电流表A、滑动变阻器R′串联起来,连接成如图乙所示的电路。用该电阻做测温探头,把电流表A的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。(1)根据图甲,温度为t(t>0℃)时电阻R的大小为___________________。(2)在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关系。请用E、R0、R′(滑动变阻器接入电路的阻值)、k等物理量表示待测温度t与电流I的关系式t=____________________________。(3)如果某次测量时,指针正好指在在温度刻度的10℃到20℃的正中央,则测量值________15℃(填“大于”、“小于”或“等于”)。参考答案:(1)R0+kt;(2)t=;(3)小于
四、计算题:本题共3小题,共计47分16.下图是《驾驶员守则》中的安全距离表格.
请根据该表格计算:
(1)驾驶员正常时的反应时间;
(2)汽车刹车的加速度;
(3)一名喝了酒的驾驶员发现前面50m处有一队学生正在横穿马路;此时他的车速为72km/h,而他的反应lit间比正常时慢了0.1s,若他以正常的加速度刹车,请问他能在50m内停下来吗?参考答案:17.如图甲所示,光滑绝缘斜面的倾角θ=30°,矩形区域GHIJ(GH与IJ相距为d)内存在着方向垂直于斜面的匀强磁场.质量为m、边长为d的正方形闭合金属线框abcd平放在斜面上,开始时ab边与GH相距也为d,现用一平行于斜面的恒力拉动线框,使其由静止开始(t=0)沿斜面向上运动,当线框完全通过磁场后运动一段时间再撤去外力.已知线框运动的过程中产生的电流I随时间t变化的I一t图象如图乙所示(规定电流沿abcd方向为正).已知向上穿过磁场时线框中电流大小为I0,前后两次通过磁场产生电流的时间之比为2:1,重力加速度为g,斜足够长,线框ab边始终与GH平行,求:(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向;(2)线框的电阻阻值;(3)撤去外力之前线框位移的大小.参考答案:解:(1)由I﹣t图象知道,线框向上和向下穿过磁场的过程都做匀速运动,设向上穿过磁场时线框的速度大小为v1,向下穿过磁场时线框的速度大小为v2,线框中电流大小为I;根据运动学公式和欧姆定律可得:向上时,v1t1=2d,I0R=Bdv1;向下时,v2t2=2d,IR=Bdv2;根据共点力的平衡可得:mgsin30°=BId,由题设条件知道t1:t2=2:1,联立解得:B=;根据右手定则可知磁场方向垂直斜面向上;(2)线框向上穿过磁场时.根据共点力平衡可得:F=mgsin30°+BI0d,线框从开始运动的ab边向上刚好进入磁场的过程中,根据动能定理可得:(F﹣mgsin30°)d=,联立解得R=;(3)设撤去外力前位移大小为x,线框离开磁场后作用的位移为x﹣3d,从线框离开磁场到再次进入磁场的过程中,根据动能定理可得:F(x﹣3d)=,联立可得:x=4d.答:(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小为,方向垂直斜面向上;(2)线框的电阻阻值为;(3)撤去外力之前线框位移的大小为4d.【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;共点力平衡的条件及其应用;动能定理;闭合电路的欧姆定律.【分析】(1)分别对向上、向下穿过磁场过程中根据运动学公式和欧姆定律列方程,在根据共点力的平衡求解磁感应强度,根据右手定则判断磁场方向;(2)线框向上穿过磁场时.根据共点力平衡和动能定理列方程联立求解电阻阻值;(3)从线框离开磁场到再次进入磁场的过程中,根据动能定理列方程求解撤去外力之前线框位移的大小.18.在水平长直的轨道上,有一长度为L的平板车在外力控制下始终保持速度v0做匀速直线运动。某时刻将一质量为m的小滑块轻放到车面的中点,滑块与车面间的动摩擦因数为μ,此时调节外力,使平板车仍做速度为v0的匀速直线运动。(1)若滑块最终停在小车上,滑块和车之间因为摩擦产生的内能为多少?(结果用m,v0表示)(2)已知滑块与车
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