河南省周口市芙蓉中学高三物理模拟试题含解析

河南省周口市芙蓉中学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，在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线.从图中可以判断A、在时间内，外力做正功B、在时间内，外力的功率逐渐增大C、在时刻，外力的功率最大D、在时间内，外力做的总功为零参考答案：AD选项B错误，根据P=Fv和图象斜率表示加速度，加速度对应合外力，外力的功率先减小后增大。选项C错误，此时外力的功率为零。2.如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板m2的左端，右端与小木块m1连接，且m1、m2及m2与地面之间接触面光滑，开始时m1和m2均静止，现同时对m1、m2施加等大反向的水平恒力F1和F2，从两物体开始运动以后的整个过程中，对m1、m2和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度），正确的说法是A．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒B．由于F1、F2分别对m1、m2做正功，故系统动能不断增加C．由于F1、F2分别对m1、m2做正功，故系统机械能不断增加D．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m1、m2的动能最大参考答案：D3.（单选）某兴趣小组以相同的烧杯盛等量的水，用相同的热源同时加热，甲杯为隔水加热，乙杯为隔油加热，丙杯为隔沙加热，加热一段时间后，测得烧杯外物质的温度分别为水温100℃、油温300℃、沙温600℃，且观察到乙、丙两烧杯中的水呈沸腾状态，则三杯水的温度高低顺序为A.甲>乙>丙 B.甲<乙<丙 C.甲<乙＝丙 D.甲＝乙＝丙参考答案：D本题考查了沸腾的知识点，意在考查考生的理解能力。甲杯外水温为100℃，所以甲杯中的水温也为100℃，乙、丙两烧杯外的物质温度虽然分别达到了300℃和600℃，但由于两烧杯中的水呈沸腾状态，所以两烧杯中的水温也同为100℃，D正确。4.一辆汽车由静止开始做匀加速运动，经t速度达到v，立即刹车做匀减速运动，又经２t停下，汽车在加速阶段与在减速阶段：①速度变化量的大小相等，②加速度的大小相等，③位移的大小相等④，平均速度的大小相等。这四种说法中正确的是

(

)A、①②B、②③C、③④D、①④参考答案：D5.（单选）普通的交流电压表是不能直接接在高压输电线路上测量电压的，通常要通过电压互感器来连接．图中电压互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电压为Uab；cd一侧线圈的匝数较多，工作时电压为Ucd．为了使电压表能正常工作，则（）A．ab接MN，cd接PQ，Uab＜UcdB．ab接MN，cd接PQ，Uab＞UcdC．ab接PQ，cd接MN，Uab＜UcdD．ab接PQ，cd接MN，Uab＞Ucd参考答案：：解：电压互感器的作用是使大电压变成小电压，根据变压器原理可知，应使匝数多的接入输入端；故MN接cd，PQ接ab；且Uab＜Ucd；故选：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图所示。比赛时，运动员在投掷线AB处让冰壶以一定的初速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近距离投掷线30m远的O点。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至μ2=0.004。在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以v0＝2m/s的速度沿虚线滑出。若不用毛刷擦冰面，则冰壶停止的位置距离O点____________m，为使冰壶C能够沿虚线恰好到达O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为____________m。

参考答案：5

10

7.为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．(1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．(2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：时间t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29请根据实验数据作出小车的v－t图象．(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．你是否同意他的观点？请根据v－t图象简要阐述理由．参考答案：8.在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24kJ的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5kJ的热量。在上述两个过程中，空气的内能共减小________kJ，空气________(选填“吸收”或“放出”)的总热量为________kJ。参考答案：(1)交流(2)(3)1.39.为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：A.第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为的滑块通过细绳与质量为的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，将打点计时器固定好。调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动如图甲所示B.第二步保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带，如图乙所示

打出的纸带如下图：试回答下列问题：①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打点时滑块速度____________，打点计时器打点时滑块速度_____________。②已知重锤质量，当地的重加速度，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块_________（写出物理名称及符号），合外力对滑块做功的表达式W合=____________。③测出滑块运OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功，VA、VB、VC、VD、VE以为纵轴，以W为横轴建坐标系，描点作出图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为，则滑块质量_____________参考答案：①___

，

______

②___下滑的位移__（写出物理名称及符号），W合=_______。③__________10.（4分）爱因斯坦曾高度评价伽利略的工作：“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。”将相应的选项序号填写入空格完成伽利略研究问题的科学研究方法：

→

→数学推理→

→

。

①提出假设、②结论推广、③发现问题、④实验验证参考答案：

答案：③、①、④、②11.在伽利略羊皮纸手稿中发现的斜面实验数据如表所示，人们推测第二、三列数据可能分别表示时间和长度。伽利略时代的1个长度单位相当于现在的mm，假设1个时间单位相当于现在的0.5s。由此可以推测实验时光滑斜面的长度至少为

m，斜面的倾角约为

度。（g取10m/s2）

参考答案：答案：2.04，1.5°解析：依题意，第一列数据为时间的平方t2，从数据分析可知第一列数据与第三列数据之比约为1:32（取平均值后比值为1：32.75），即斜面长度与时间的平方成正比，根据当时数据与现在的数据换算关系和匀变速运动公式，可得角度约为1.5°。12.有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是：x1=3asin(4πbt+π/4)和x2=9asin(8πbt+π/2)，其中a、b为正的常数，则它们的：①振幅之比为__________；②摆长之比为_________。参考答案：①1：3

②4：113.如图所示，AB是一根裸导线，单位长度的电阻为R0，一部分弯曲成半径为r0的圆圈，圆圈导线相交处导电接触良好。圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场，磁感强度为B。导线一端B点固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右缓慢移动，从而使圆圈缓慢缩小。设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状，导体回路是柔软的，在此过程中F所作功全部变为

，此圆圈从初始的半径r0到完全消失所需时间T为

。参考答案：感应电流产生的焦耳热，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用图甲的装置研究小车沿斜面在不同材料表面运动的情况．图乙是某同学在实验中获得的一条纸带．打点计时器的电源频率为50Hz．①图乙中A至N各点是打点计时器在纸带上连续打下的点，根据刻度尺上的数据可以判断，小车在A、E间（板面）做_____________运动，在F、N间（布面）做

运动，M点对应的小车速度为__________m/s.（结果保留2位有效数字）②若已知斜面的倾角为θ，小车的质量为m，在布面上运动时加速度的大小为a，重力加速度为g，则小车在布面上所受的阻力的表达式为_______________________.参考答案：①匀速直线，匀减速直线、；

②：①根据刻度尺上的数据可以判断，小车在A、E间做匀速直线运动；在F、N间（布面）做匀减速直线运动；匀减速直线运动瞬时速度可以用该一段上的平均速度来表示，故；②由牛顿第二定律可得：解得：故答案为：①匀速直线，匀减速直线、；

②。15.光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．（1）在研究实验前，让小车不挂沙桶，在P端适当垫一小木块，让小车自由滑下，如果发现 ，即可判断小车近似做匀速直线运动，即平衡了摩擦力，也就是后面进行验证实验时，小车所受的合外力F就等于

；（2）该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M>>m，这样做的目的是

；（3）为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量

，若上述测量的物理量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a=

。参考答案：（1）t1和t2在误差的范围内近似相等（2分）

绳的拉力（2分）（2）绳的拉力近似等于沙桶的总重力mg（2分）（3）两光电门之间的距离（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，偏转电场的两个平行极板水平放置，板工L=0.08m，板距足够大，两板的右侧有水平宽度I=0.06m、竖直宽度足够大的有界匀强磁场，一个比荷为的带负电粒子（其重力不计）以速度从两板中间沿与板平行的方向射入偏转电场，进入偏转电场时，偏转电场的场强恰好按图乙所示的规律变化，粒子离开偏转电场后进入匀强磁场，最终垂直于磁场右边界射出.求：（1）粒子在磁场中运动的速率v；（2）粒子在磁场中运动的轨道半径R；（3）磁场的磁感应强度B。参考答案：见解析17.（18分）如图所示，在倾角为300的光滑斜面上固定一光滑金属导轨CDEFG，OH∥CD∥FG，∠DEF=600，.一根质量为m的导体棒AB在电机牵引下，以恒定速度V0沿OH方向从斜面底端开始运动，滑上导轨并到达斜面顶端，AB⊥OH.金属导轨的CD、FG段电阻不计，DEF段与AB棒材料与横截面积均相同，单位长度的电阻为r，O是AB棒的中点，整个斜面处在垂直斜面向上磁感应强度为B的匀强磁场中.求：

(1)导体棒在导轨上滑动时电路中电流的大小；

(2)导体棒运动到DF位置时AB两端的电压；

(3)将导体棒从底端拉到顶端电机对外做的功.参考答案：解析：(1)=……………①

1分

=3lr

……………②

1分

I=………………③

1分

由①

②③

得……………④

1分

(2)AB棒滑到DF处时

…⑤

1分

……⑥

2分

……………⑦

2分

由⑤⑥⑦

得

………………⑧

1分

(3)电机做的功………………⑨

2分

ˊ……⑩

1分

是AB棒在DEF上滑动时产生的电热，数值上等于克服安培力做的功

………………⑾

1分

又,

故……………⑿

2分

是AB棒在CDFG导轨上滑动时产生的电热,电流恒定,电阻不变

………………⒀

1分

由⑨⑩⑿⒀得

…………⒁

1分18.如图所示，倾角θ=300、长L=4.5m的斜面，底端与一个光滑的1/4圆弧轨道平

滑连接，圆弧轨道底端