陕西省西安市第五十九中学2022年高三物理模拟试卷含解析

陕西省西安市第五十九中学2022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.如图所示为一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的粗糙细杆上自由滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，圆环以初速度v0向右运动直至处于平衡状态，则圆环克服摩擦力做的功可能为

A．0

B．

C．

D．

参考答案：ABD2.（单选）如图所示，理想变压器原线圈接电压有效值不变的正弦交流电，副线圈接灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时S断开．现接通S，以下说法正确的是（）A．M、N两端输出电压U减小B．等效电阻R的电压增大C．灯泡L1的电流增大D．电流表的示数减小参考答案：B3.（单选）如图，A、B、C、D是四个完全相同的球，重力皆为G，A、B、C放置在水平面上用细线扎紧，D球叠放在A、B、C三球上面，则球A对地面的压力为(

)A．4G/3

B．3G/2

C．3G/4

D．G参考答案：A4.（多选）如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为B，圆台母线与竖直方向的夹角为θ，一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部．环中维持恒定的电流I不变，圆环由静止向上运动，经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环全程上升的最大高度为H．已知重力加速度为g，磁场的范围足够大．在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是（）A．在时间t内安培力对圆环做功为mgHB．圆环先做匀加速运动后做匀减速运动C．圆环运动的最大速度为﹣gtD．圆环先有收缩后有扩张的趋势参考答案：CD楞次定律．解：环中通以恒定电流I后，圆环所受安培力为BI?2πr，则在竖直方向的分力为2πrBIcosθ，AC、由牛顿第二定律，可得：BI2πrcosθ﹣mg=ma，则圆环向上的加速度为a=﹣g，竖直向上，在电流未撤去时，圆环将做匀加速直线运动，经过时间t，速度会达到最大值，由v=at得v=﹣gt，故C项正确；在时间t内，上升的高度h=，则安培力对圆环做功为W=Fh=πrBIt2cosθ（﹣g），故A错误；B、电流撤去后，由于惯性，圆环继续向上运动，在磁场中切割磁感线而做变减速运动，故B项错误；D、圆环通电流时，电流方向为顺时针，安培力分量指向圆心，有收缩的趋势，撤去电流后，切割产生的感应电流为逆时针，则安培力分量背离圆心，则有扩张的趋势，故D正确．故选：CD．5.（多选题）2016年10月19日凌晨，“神舟十一号”载人飞船与距离地面343km的圆轨道上的“天宫二号”交会对接．已知地球半径为R=6400km，万有引力常量G=6.67×10﹣11N?m2/kg2，“天宫二号”绕地球飞行的周期为90分钟，以下分析正确的是（）A．“天宫二号”的发射速度应大于11.2km/sB．“天宫二号”的向心加速度大于同步卫星的向心加速度C．由题中数据可以求得地球的平均密度D．“神舟十一号”加速与“天宫二号”对接前应处于同一圆周轨道参考答案：BC【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】当发射的速度大于等于第二宇宙速度，会挣脱地球的引力，不绕地球飞行；根据周期的大小比较轨道半径，从而比较向心加速度的大小．根据万有引力提供向心力得出地球的质量，结合地球的体积求出地球的平均密度．【解答】解：A、当发射的速度大于11.2km/s，会挣脱地球的引力，不绕地球飞行，所以“天宫二号”的发射速度不可能大于11.2km/s，故A错误．B、天宫二号的周期小于同步卫星的周期，根据T=知，天宫二号的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，根据a=知，天宫二号的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，故B正确．C、题干中飞船的轨道半径r=R+h，周期已知，根据得，地球的质量M=，则地球的密度ρ===，故C正确．D、“神舟十一号”加速与“天宫二号”对接前应处于不同的轨道上，若在同一轨道上，加速做离心运动，离开原轨道，不能实现对接，故D错误．故选：BC．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.13．在平直的公路上，自行车与同方向行驶的汽车同时经过A点。自行车做匀速运动，速度为6m/s．汽车做初速度为10m/s(此即为汽车过A点的速度)、加速度大小为0.5m/s2的匀减速运动．则自行车追上汽车所需时间为

s，自行车追上汽车时，汽车的速度大小为

m/s，自行车追上汽车前，它们的最大距离是

m。参考答案：16；2；167.在“用DIS探究牛顿第二定律”的实验中（1）下图（左）是本实验的装置图，实验采用分体式位移传感器，其发射部分是图中的_____，与数据采集器连接的是______部分．（填①或②）（2）上图（右）是用DIS探究加速度与力的关系时所得到的a–F实验图象，由图线可知，小车的质量为___________kg．参考答案：（1）①，②

（每空格1分）（2）m=0.77kg8.我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音，这是声波的现象；如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是图．参考答案：干涉，

C

9.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）①若取小车质量M＝0.4kg，改变砂桶和砂的质量m的值，进行多次实验，以下m的值不合适的是

.A．m1＝5gB．m2＝1kg

C．m3＝10g

D．m4＝400g②图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留二位有效数字）③为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验操作时必须首先

.该操作是否成功判断的依据是

.四．计算题:（本题有3小题，共40分）参考答案：10.（4分）某种油的密度为，摩尔质量为M，则这种油的摩尔体积V=

。若已知阿伏伽德罗常数为NA，把油分子看成球形，则油分子的直径可以表示为

。参考答案：（2分）（2分）11.某同学做了如下的力学实验：一个质量为m的物体放在水平面上，物体受到向右的水平拉力F的作用后运动，设水平向右为加速度的正方向，如下图(a)所示，现测得物体的加速度a与拉力F之间的关系如下图(b)所示，由图象可知，物体的质量m=______________；物体与水平面间的动摩擦因数μ=_______________．参考答案：5kg

0.412.如图所示，一辆长L=2m,高h=0.8m,质量为M=12kg的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数μ=0.3。当车速为v0=7m／s时，把一个质量为m=1kg的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。那么，经过t=

s物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s=

m。参考答案：0.31;4.1613.研究加速度和力的关系加速度和质量的关系：两个相同的小车并排放在光滑水平轨道上，小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砝码．小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码（包括砝码盘）的重力大小．小车后端也系有细线，用一只夹子夹住两根细线，控制两辆小车同时开始运动和结束运动．（1）利用这一装置，我们来研究质量相同的两辆小车在不同的恒定拉力作用下，它们的加速度是怎样的．由于两个小车初速度都是零，运动时间又相同，由公式

，只要测出两小车

之比就等于它们的加速度a之比．实验结果是：当小车质量相同时，a正比于F．（2）利用同一装置，我们来研究两辆小车在相同的恒定拉力作用下，它们的加速度与质量是怎样的．在两个盘里放上相同数目的砝码，使两辆小车受到的拉力相同，而在一辆小车上加放砝码，以增大质量．重做试验，测出

和

．实验结果是：当拉力F相等时，a与质量m成反比。（3）实验中用砝码（包括砝码盘）的重力G的大小作为小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是

（4））将夹子换为打点计时器，可以通过所打纸带计算出物体的加速度。某次实验所得图线如图所示。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为_________，小车的质量为________。参考答案：．(1)

位移(2)

小车质量

通过位移

(3)

砝码与砝码盘质量远远小于小车的总质量

(4)

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一玩具电动机的额定电压为3V，其线圈的电阻Rx大约为15Ω，当其两端电压达到0.3V时，电动机才会开始转动。为了尽量准确测量线圈的电阻Rx，某同学设计了部分电路原理图如图所示，可供选择的器材有：电流表A1（0～20mA、内阻约10Ω）；电流表A2（0～200mA、内阻约5Ω）；滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流2A）；滑动变阻器R2（0～2kΩ，额定电流1A）；电压表V（2.5V，内阻约3kΩ）；电源E（电动势为3V、内阻不计）；定值电阻（阻值为R）开关S及导线若干（1）应选择的电流表为

，滑动变阻器为

；（2）测量过程中要保持电动机处于

（选填“转动”或“不转动”）状态，下列四个定值电阻的阻值R中，最合适的是

；A.20Ω

B.50Ω

C.120Ω

D.1200Ω

（3）请把电路原理图的连线补充完整；（4）某次实验中，电压表的读数为U，电流表的读数为I，则计算电动机导线圈电阻的表达式Rx=

。参考答案：（1）导线圈的电阻Rx大约为15Ω，为了保证实验过程中电动机不转动，其两端电压不超过0.3V，可估算其电流I===0.02A，不超过20mA，所以电流表选择A1；滑动变阻器若选用限流式接法，用2kΩ不便于操作，用10Ω调节范围太小，不宜用限流式接法，最好用分压式接法，所以滑动变阻器选择R1=10Ω。（2）测量过程中要保持电动机处于不转动状态，此时可视为纯电阻，电流I不能超过0.02A，当电压表达到满偏电压2.5V时，=125Ω，即电动机线圈内阻和定值电阻的总和为125Ω，故定值电阻应选120Ω最合适。（3）所选电流表内阻约10Ω，电压表内阻约3kΩ，由于＞，所以应选择外接法，又滑动变阻器选用分压式接法，电路补充连线如图所示。（4）根据欧姆定律，Rx+R=，所以Rx=－R。15.（1）某同学用伏安法测量一个阻值约为10Ω的电阻，备选的实验器材有：电流表A1，量程3A；电流表A2，量程0.6A；电压表V1，量程15V；电压表V2，量程3V；滑动变阻器R1，最大阻值5Ω；滑动变阻器R2，最大阻值3kΩ；电源E，电动势5V；开关S及导线若干本实验中，滑动变阻器应选用

（填“R1”或“R2“）．连接方式应选择

接法（填”限流“或”“分压”）．为了提高实验精度，电流表应该选择

（填“A1”或“A2”）；电压表应选择

（填（“V1”或“V2”）（2）该同学测量另一未知阻值的电阻时，先按图甲连接实验电路，然后再按图乙连接实验电路，发现电流表读数变化相对较大，电压表读数变化相对较小，则应选择图

接法（填“甲”或“乙”）参考答案：（1）R1；分压；A2；V2；（2）图乙【考点】伏安法测电阻．【分析】（1）根据给出的电源及待测电阻的阻值明确滑动变阻器的接法；同时根据实验的安全性和准确性要求明确仪表的选择；（2）根据电表的示数变化可明确内阻的影响，则可选择误差较小的接法．【解答】解：（1）因待测电阻为10Ω，故滑动变阻器只能采用相近的滑动变阻器，故只能选择R1；因阻值小于待测电阻，为了便于操作及安全；应选择分压接法；电源电动势为5V，为了提高实验精度，电压表应选择3V量程，即选择V2；则电路中电流最大约为=0.3A；故电流表选择A2；（2）电流表读数变化相对较大，电压表读数变化相对较小；说明电压表的分流较大；故应采用电流表内接法；故选图乙；故答案为：（1）R1；分压；A2；V2；（2）图乙四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量为的足够长平板车上表面水平，原来静止在光滑水平面上，平板车左端静止着一块质量为的物体，一颗质量为的子弹以的速度水平瞬间射穿后，速度变为，如果、之间的动摩擦因数为0.5，求：（取）①求平板车的最大速度；②物体相对平板车的位移。参考答案：解：取方向为正方向①子弹与物体A相互作用过程满足动量守恒：

2分物体A与物体B互作用过程满足动量守恒：

2分解得

1分（全过程程用动量定理也可）②物体A与物体B互作作用过程满足能量守恒

2分

2分

解得

17.如图，半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内．小球A、B质量分别为m、βm（β为待定系数）．A球从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑，与静止于轨道最低点的B球相撞，碰撞后A、B球能达到的最大高度均为，碰撞中无机械能损失．重力加速度为g．试求：（1）待定系数β；（2）第一次碰撞刚结束时小球A、B各自的速度和B球对轨道的压力；（3）小球A、B在轨道最低处第二次碰撞刚结束时各自的速度，并讨论小球A、B在轨道最低处第n次碰撞刚结束时各自的速度．参考答案：考点： 动量守恒定律；动能定理的应用．专题： 压轴题；动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合．分析： （1）由题，碰撞中无机械能损失，以AB组成的系统研究，由机械能守恒定律研究A球从静止开始下滑到碰撞后A、B球达到的最大高度的过程，可求出待定系数β；（2）碰撞后，A、B两球各自的机械能守恒，可求出碰撞后的速度，B球由轨道的支持力和重力的合力提供向心，由牛顿运动定律求解B球对轨道的压力；（3）小球A、B在轨道最低处第二次碰撞过程，根据机械能守恒和动量守恒，求出小球A、B碰撞后两球的速度，再进行讨论．解答： 解：（1）A球从静止开始下滑到碰撞后A、B球达到的最大高度的过程，由机械能守恒定律得

mgR=mgR+解得，β=3（2）设A、B碰撞后的速度分别为v1、v2，则则

=mgR=设向右方向正，向左为负，则得

v1=﹣，方向向左；，方向向右．设轨道对B球的支持力为N，B球对轨道的压力为N′，方向竖直向下为正则由牛顿第二定律得

N﹣βmg=βm得，N=4.5mg由牛顿第三定律得，N′=﹣N=﹣4.5mg，方向竖直向下．（3）设A、B两球第二次碰撞刚结束时各自的速度