山西省临汾市霍州第二中学2023年高三物理模拟试题含解析

山西省临汾市霍州第二中学2023年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1.2011年8月26日消息，英国曼彻斯特大学的天文学家认为，他们已经在银河系里发现一颗由曾经的庞大恒星转变而成的体积较小的行星，这颗行星完全由钻石构成。若已知万有引力常量，还需知道哪些信息可以计算该行星的质量

（

）

A．该行星表面的重力加速度及绕行星运行的卫星的轨道半径

B．该行星的自转周期与星体的半径

C．围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及运行半径

D．围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及公转线速度参考答案：CD2.关于分子间的作用力，下列说法正确的是（

）A．分子间只存在引力B．分子间只存在斥力C．分子间同时存在引力和斥力D．分子间距离较小时，只存在斥力，分子间距离较大时，只存在引力参考答案：C分子间既有引力，也有斥力。当分子间距r<r0

时，斥力大于引力，分子力表现为斥力。当分子间距r>r0

时，斥力小于引力，分子力表现为引力。所以C选项正确。3.（多选题）如图所示，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用一轻质弹簧相连，然后将它们静置于一底端带有挡板的光滑斜面上，其中B置于斜面底端的挡板上，设斜面的倾角为θ,弹簧的劲度系数为k。现用一平行于斜面的恒力F拉木块A沿斜面由静止开始向上运动，当木块B恰好对挡板的压力为零时，木块A在斜面上运动的速度为v，则下列说法正确的是（）A．此时弹簧的弹力大小为m1gsinθB．拉力F在该过程中对木块A所做的功为F(m1+m2)gsinθ/kC．弹簧在该过程中弹性势能增加了F(m1+m2)gsinθ/k—1/2mv2D．木块A在该过程中重力势能增加了m2(m1+m2)g2（sinθ）2/k参考答案：BC4.（单选）太阳系八大行星绕太阳运动的轨道可粗略地认为是圆;各行星的半径、日星跟离和质

量如下表所示:

则根据所学的知识可以判断以下说法中正确的是

A.太阳系的八大行星中，海王星做圆周运动的速率最大

B.太阳系的八大行星中，水星做圆周运动的周期最大

C.如果已知地球的公转周期为1年，万有引力常量G=6.67xN·/，再利用地球和太阳间的距离，则可以求出太阳的质量

D.如果已知万有引力常量G=6.67xN·/，并忽略地球的自转，利用地球的半径以及地球表面的重力加速度g=10m/,则可以求出太阳的质量参考答案：C5.（单选题）光滑斜面上有一个小球自高为h的A处由静止开始滚下，到达光滑的水平面上的B点时速率为V0．光滑水平面上每隔相等的距离设置了一个与小球运动方向垂直的阻挡条，如图所示，小球越过n条阻挡条后停下来．若让小球从2h高处以初速度V0滚下，则小球能越过阻挡条的条数为(设小球每次越过阻挡条时损失的动能相等)：A．n

B．2n

C．3n

D．4n参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）如图所示，轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止。已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平方向的夹角为θ（θ<90o），重力加速度为g，则物体B受到的摩擦力为

；物体B对地面的压力为 。参考答案：

答案：mAgcosθ；

mBg－mAgsinθ7.如图11所示，mA=4kg，mB=1kg，A与桌面动摩擦因数μ=0.2，B与地面间的距离s=0.8m，A、B原来静止。则B刚落到地面时的速度为

m/s，B落地后，A在桌面上能继续滑行

米才能静止下来。（g取10m/s2）

图11参考答案：0.8

0.168.（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

macosθ9.（8分）一辆摩托车能达到的最大速度为30m/s，要想在3min内由静止起沿一条平直公路追上在前面1000m处以20m/s的速度匀速行驶的汽车，则摩托车至少以多大的加速度起动?甲同学的解法是：设摩托车恰好在3min时追上汽车，则at2=vt+s0，代入数据得：a=0.28m/s。乙同学的解法是：设摩托车追上汽车时，摩托车的速度恰好是30m/s，则=2as=2a（vt+s0），代入数据得：a=0.1m/s2。你认为甲、乙的解法正确吗?若错误请说明其理由，并写出正确的解题过程。参考答案：解析：

10.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标内，如图所示，则电源内阻r=4Ω，当电流为1.5A时，外电路的电阻R=Ω．参考答案：考点：电功、电功率；闭合电路的欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：三种功率与电流的关系是：直流电源的总功率PE=EI，内部的发热功率Pr=I2r，输出功率PR=EI﹣I2r，根据数学知识选择图线．根据图线a斜率求解电源的电动势．由图读出电流I=1.5A时，发热功率Pr=I2r，求出电源的内阻．解答：解：根据直流电源的总功率PE=EI，内部的发热功率Pr=I2r，输出功率PR=EI﹣I2r，E==8V．内部的发热功率Pr=I2r，内阻为r==4Ω，当电流为1.5A时，由图读出电源的功率PE=12W．由PE==故答案为：4

点评：本题首先考查读图能力，物理上往往根据解析式来理解图象的物理意义．11.质量为m，速度为v0的子弹，水平射入一固定的地面上质量为M的木块中，深入木块的深度为L.如果将该木块放在光滑的水平面上，欲使同样质量的子弹水平射入木块的深度也为L，则其水平速度应为__________。

参考答案：12.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式：

cm；②x=0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为

cm．参考答案：①y＝5cos2πt(2分)110cm13.我校机器人协会的同学利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的关系。如图甲所示，在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球，在圆盘测力计的托板上放一烧杯水，读出两测力计的示数分别为F1、F2；再把小球浸没在水中（水不会溢出），如图乙所示，读出两测力计的示数分别为F3、F4。请你分析弹簧测力计示数的变化，即F3_______F1（选填“>”“=”“<”）。水对铁球的浮力大小为_________，若___________，就说明了作用力与反作用力大小相等。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点A（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的B点射出磁场，射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°．求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）电子在磁场中运动的时间t．参考答案：答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．专题： 带电粒子在磁场中的运动专题．分析： （1）电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出磁感应强度．（2）根据电子转过的圆心角与电子做圆周运动的周期可以求出电子的运动时间．解答： 解：（1）设电子在磁场中轨迹的半径为r，运动轨迹如图，可得电子在磁场中转动的圆心角为60°，由几何关系可得：r﹣L=rcos60°，解得，轨迹半径：r=2L，对于电子在磁场中运动，有：ev0B=m，解得，磁感应强度B的大小：B=；（2）电子在磁场中转动的周期：T==，电子转动的圆心角为60°，则电子在磁场中运动的时间t=T=；答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为．点评： 本题考查了电子在磁场中的运动，分析清楚电子运动过程，应用牛顿第二定律与周期公式即可正确解题．15.(4分)在橄榄球比赛中，一个95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为75kg的队员，一个速度为2m/s，另一个为4m/s，然后他们就扭在了一起。①他们碰撞后的共同速率是；②在右面方框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：。参考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向见图（1分）

能得分（1分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，直棒AB长5m，上端为A，下端为B.在B的正下方10m处有一长度为5m、内径比直棒大得多的固定空心竖直管手持直棒由静止释放，让棒做自由落体运动（不计空气阻力，重力加速度取g=10m∕s2）.求：（1）直棒从开始下落至上端A离开空心管所用的时间；（2）直棒上端A离开空心管时的速度；（3）直棒在空心管中运动的时间（结果可用根式表示）.参考答案：（1）由h=及h=10+5+5=20m

得s＝2s

（2）由v=gt（或v2=2gh）得v=10×2m/s=20m/s

（3）s＝s

17.如图所示，遥控电动赛车通电后电动机以额定功率P=3W工作，赛车（可视为质点）从A点由静止出发，经过时间t（未知）后关闭电动机，赛车继续前进至B点后水平飞出，恰好在C点沿着切线方向进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道，通过轨道最高点D后回到水平地面EF上，E点为圆形轨道的最低点．已知赛车在水平轨道AB部分运动时受到恒定阻力f=0.5N，赛车的质量m=0.8kg，通电后赛车的电动机以额定功率P=4W工作，轨道AB的长度L=4m，B、C两点的高度差h=0.45m，赛车在C点的速度vc=5m/s，圆形轨道的半径R=0.5m．不计空气阻力．取g=10m/s2．sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）赛车运动到B点时的速度vB的大小；（2）赛车电动机工作的时间t；（3）赛车经过最高点D时对轨道的压力的大小．参考答案：解：（1）赛车从B点到C点的过程做平抛运动，根据平抛运动规律有：h=，解得：t=，vy=gt=10×0.3m/s=3m/s，，代入数据解得赛车在B点的速度大小为：vB=4m/s．（2）赛车从A点运动到B点的过程中，由动能定理有：，代入数据解得：t=3.2s．（3）设圆弧轨道的圆心O与C点的连线与竖直方向的夹角为α，则有：，代入数据解得：α=37°，赛车从C点运动到最高点D的过程中，由机械能守恒定律得：，设赛车经过最高点D处轨道对小车的压力为FN，则有：，代入数据解得：FN=3.2N．根据牛顿第三定律得赛车对轨道的压力为：FN′=3.2N．答：（1）赛车运动到B点时的速度vB的大小为4m/s；（2）赛车电动机工作的时间t为3.2s；（3）赛车经过最高点D时对轨道的压力的大小为3.2N．【考点】动能定理的应用；向心力．【分析】（1）根据平抛运动的高度求出平抛运动的时间，结合速度时间公式求出竖直分速度，根据平行四边形定则求出赛车到达B点的速度．（2）在A到B的过程中，根据动能定理求出赛车电动机工作的时间．（3）根据平行四边形定则求出圆心O与C点的连线与竖直方向的夹角．结合机械能守恒求出D点的速度，根据牛顿第二定律求出赛车经过最高点D时轨道对小车的弹力．18.水平导轨AB固定在支架CD上，其形状、尺寸如图所示。导轨与支架的总质量M=4kg，其重心在O点，它只能绕支架C点且垂直于纸面的水平轴转动。质量m=1kg的小铁块静止于水平导轨AB的A端，现受到水平拉力F=2.5N的作用。已知小铁块和导轨之间的动摩擦因数μ＝0.2。g取10m/s2，求：（