山西省太原市西山煤电集团公司第五中学高三物理模拟试卷含解析

山西省太原市西山煤电集团公司第五中学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.下列说法正确的是A．质点做自由落体运动，每秒内重力所做的功都相同B．质点做平抛运动，每秒内动量的增量都相同C．质点做匀速圆周运动，每秒内合外力的冲量都相同D．质点做简谐运动，每四分之一周期内回复力做的功都相同参考答案：B2.(单选)2010年10月1日，我国成功发射了“嫦娥二号”探月卫星，在卫星飞赴月球的过程中，随着它与月球间距离的减小，月球对它的万有引力将（

）A.变小

B.变大C.先变小后变大

D.先变大后变小参考答案：B3.如图质量相同分布均匀的两个圆柱体a、b靠在一起，表面光滑，重力均为G，其中b的下一半刚好固定在水平面MN的下方，上边露出另一半，a静止在水平面上，现过a的轴心施以水平作用力F，则（）A．当F=G时，物体a恰好离开地面B．从物体a恰好离开地面到物体被拉着开始沿物体b表面缓慢移动到最高位置的过程中，拉力F逐渐减小C．从物体a恰好离开地面到物体被拉着开始沿物体b表面缓慢移动到最高位置的过程中，拉力F先减小后增大D．从物体a恰好离开地面到物体被拉着开始沿物体b表面缓慢移动到最高位置的过程中，a、b间的压力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】a球缓慢上升，合力近似为零，分析a受力情况，由平衡条件得到F以及b球对a的支持力与θ的关系式，即可分析其变化．【解答】解：对于a球，受到重力G、拉力F和b球的支持力N，由平衡条件得：F=NcosθNsinθ=G则得：F=GcotθN=根据数学知识可知，θ从30°增大到90°，F和N均逐渐减小，当θ=30°，F有最大值为G，N有最大值为2G，故ACD错误，B正确．故选：B．4.下列说法正确的有

A．瞬时速度的大小叫做瞬时速率；平均速度的大小叫做平均速率

B．匀速圆周运动的线速度是运动弧长与时间的比，因此，它与角速度一样是标量

C．物体做曲线运动的条件是所受合力与速度既不垂直也不在同一直线上

D．一个初速度不为零的匀加速直线运动可以分解为一个匀速直线运动和一个初速度为零的匀加速直线运动参考答案：D平均速度是物体在一段时间内的位移与所用时间的比值，平均速率等于物体在一段时间内的路程与所用时间的比值，所以平均速度的大小不表示平均速率，A错。做匀速圆周运动物体的线速度大小不变，方向时刻变化，是矢量，B错。只要物体所受合力与速度方向不在同一直线上，物体就做曲线运动，是否垂直无影响，C错。D说法正确。5.测定运动员体能的一种装置如右图所示，运动员的质量为M，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮摩擦和质量)，绳的另一端悬吊的重物质量为m，人用力向后蹬传送带而人的重心不动，传送带以速度v向后匀速运动(速度大小可调).最后可用v的值作为被测运动员的体能参数，则（

）A.人对传送带不做功

B.人对传送带做功的功率为mgvC.人对传送带做的功和传送带对人做的功大小相等，但正、负相反D.被测运动员的v值越大，表示其体能越好参考答案：BCD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图是打点计时器测定匀变速直线运动的加速度时得到的纸带，电源频率为f＝50Hz，从O点开始每隔4个点取一个计数点，测得OA＝6.80cm，CD＝3.20cm，DE＝2.00cm，则相邻两个计数点的时间间隔为________s，物体运动的加速度大小为________m/s2，D点的速度大小为________m/s。参考答案：7.(4分)如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点．已知OA=，该球体对蓝光的折射率为，则它从球面射出时的出射角=

；若换用一束红光同样从A点射向该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置

(填“偏左”、“偏右”或“不变”)。参考答案：60°（2分）偏右（2分）8.如图所示，质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4。现用F=5N的水平力向右推薄板，木板翻下桌子前移动的距离为______________m；使它翻下桌子力F做的功至少为______________J。

参考答案：0.4m

1.6J9.（2）.(6分)某课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的“动能定理”．如图所示，他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳，测出拉力F；用位移传感器测出小车的位移s和瞬时速度v.已知小车质量为200g.A．某次实验得出拉力F随位移s变化规律如图甲所示，速度v随位移s变化规律如图乙所示，数据如表格．利用所得的F－s图象，求出s＝0.30m到0.52m过程中变力F做功W＝________J，此过程动能的变化ΔEk＝________J(保留2位有效数字)．

B．指出下列情况可减小实验误差的操作是________．(填选项前的字母，可能不止一个选项)A．使拉力F要远小于小车的重力B．实验时要先平衡摩擦力C．要使细绳与滑板表面平行参考答案：W＝__0.18__J，ΔEk＝____0.17__J(保留2位有效数字)．___BC__10.某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器控钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a—F图象；

(1)图线不过坐标原点的原因是

；

（2)本实验中是否仍需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量

(填“是”或“否”)；

(3)由图象求出小车和传感器的总质量为

kg。参考答案：11.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定．（1）（4分）实验过程中，电火花计时器应接在

（选填“直流”或“交流”）电源上．调整定滑轮高度，使

．（2）（3分）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=

．（3）（3分）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度大小a=

m/s2(保留两位有效数字)．参考答案：12.沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形如图所示，P、Q两个质点的平衡位置分别位于和处。在时，质点P恰好此后第二次处于波峰位置；则t2＝

s时，质点Q此后第二次在平衡位置且向上运动；当t1＝0.9s时，质点P的位移为

cm。参考答案：答案：0.6，2解析：由波动图像可知，质点P现在向上振动。经过第一次处于波峰。在时质点P恰好此后第二次处于波峰位置，说明经过了，可求出周期。质点Q现在处于平衡位置具有向下的速度，至少要经过半个周期才能在平衡位置具有向下的速度。因为波传播时间超过一个周期，所以。当时，波传播了，所以质点P运动到了正的最大位移处，所以位移为。13.水平放置相互靠近的带电平板上极板带正电，下极板带负电，两极板间电势差为U，一束射线沿两板中央轴线射入，结果发现荧光屏MN位于轴线上方的某处出现亮点，由此可判断组成该射线的粒子所带的电是______电（填“正”或“负”）；若每个粒子所带电量的大小为q，则打到荧光屏上粒子的动能增量最大值为___________（粒子重力不计）．

参考答案：答案：负

uq/2三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内．质量分别为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为2R．现将A、B两环从图示位置静止释放．重力加速度为g．求：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，求运动过程中A环距轨道底部的最大高度．参考答案：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．解：（1）A、B都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，对系统，由机械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为h1，如图所示，整体机械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若将杆长换成2R，A环离开底部的最大高度为h2．如图所示．整体机械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．15.（选修3—4）（7分）如图甲所示为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，求该波的传播速度的大小，并判断该波的传播方向。

参考答案：解析：依题由甲图知该波的波长为……………(1分)

由乙图知该波的振动周期为……………(1分)

设该波的传播速度为V，有……………(1分)

又由乙图知，P点在此时的振动方向向上，……………(1分)

所以该波的传播方向水平向左。……………(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一个装置由粗糙的水平轨道AB和光滑半圆形竖直轨道CED构成，圆心O与AB等高，E为最低点，如图所示，BC点重合，AB长为1m，质量为0.2kg的小滑块与水平轨道的动摩擦因数为0.15，滑块从A点以速度2m/s沿水平轨道向右运动，从B点抛出，恰好落在半圆形轨道的最低点E，与轨道发生碰撞后，滑块沿法线方向速度减为0，切线方向的速度不变，求：（1）滑块在B点的速度；（2）沿圆轨道上滑的最大高度和第二次回到最低点对轨道的压力；（3）若水平轨道AB长度可以调节，则在仅适当调节AB的长度时，滑块能否垂直打到半圆形轨道上，若能，求出AB长度，若不能，说明理由．参考答案：解：（1）对滑块运用动能定理得，，解得=1m/s．（2）根据R=v1t，R=代入数据联立解得R=0.2m．碰后速度大小v2=v1，沿圆弧轨道上滑的最大高度为H，则有，代入数据解得H=0.05m，解得FN=3N．根据牛顿第三定律，对轨道的压力大小为3N，方向向下．（3）不能，要垂直打在半圆轨道上，意味着速度的反向延长线必过圆心O，根据平抛运动的规律，速度的反向延长线必不过圆心O，故不能．答：（1）滑块在B点的速度为1m/s；（2）沿圆轨道上滑的最大高度为0.05m，第二次回到最低点对轨道的压力为3N，方向向下．（3）不能．要垂直打在半圆轨道上，意味着速度的反向延长线必过圆心O，根据平抛运动的规律，速度的反向延长线必不过圆心O．【考点】动能定理；向心力．【分析】（1）对A到B段运用动能定理，求出滑块在B点的速度大小．（2）根据平抛运动的规律求出圆轨道的半径，抓住法向的速度为零，切线方向的速度等于平抛运动的初速度，根据动能定理求出上升的高度．根据牛顿第二定律求出第二次回到最低点的支持力大小，从而得出压力的大小．（3）不能垂直打在半圆形轨道上，若垂直打在圆形轨道上，则速度反向延长线经过圆心，结合平抛运动速度反向的延长线经过水平位移的中点，通过几何关系得出矛盾．17.如图所示，水平轨道AB与位于竖直面内半径为R=0.90m的半圆形光滑轨道BCD相连，半圆形轨道的BD连线与AB垂直。质量为m=1.0kg可看作质点的小滑块在恒定外力F作用下从水平轨道上的A点由静止开始向右运动，物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5。到达水平轨道的末端B点时撤去外力，小滑块继续沿半圆形轨道运动，且恰好能通过轨道最高点D，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到A点。g取10m/s2，求：（1）滑块经过B点进入圆形轨道时对轨道的压力大小。（2）滑块在AB段运动过程中恒定外力F的大小。参考答案：（1）小滑块恰好通过最高点，则有：mg=m

（1分）设滑块到达B点时的速度为vB，滑块由B到D过程由动能定理有：-2mgR=mv2D-mv2B

（1分）对B点：FN-mg=m

（1分）代入数据得：FN=60N

（1分）由牛顿第三定律知滑块对轨道的压力为60N。

（1分）（2）滑块从D点离开轨道后做平抛运动，则：2R=gt2

（1分）SAB=vDt