2022-2023学年湖南省常德市市鼎城区丁家港乡联校高三物理模拟试题含解析

2022-2023学年湖南省常德市市鼎城区丁家港乡联校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.（多选题）如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F一v2图象如乙图所示．则（）A．小球的质量为B．当地的重力加速度大小为C．v2=c时，小球对杆的弹力方向向上D．v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等参考答案：ACD【考点】向心力；牛顿第二定律．【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用．【分析】（1）在最高点，若v=0，则N=mg=a；若N=0，则mg=m，联立即可求得当地的重力加速度大小和小球质量；（2）由图可知：当v2＜b时，杆对小球弹力方向向上，当v2＞b时，杆对小球弹力方向向下；（3）若c=2b．根据向心力公式即可求解．【解答】解：A、在最高点，若v=0，则N=mg=a；若N=0，则mg=m，解得g=，m=R，故A正确，B错误；C、由图可知：当v2＜b时，杆对小球弹力方向向上，当v2＞b时，杆对小球弹力方向向下，所以当v2=c时，杆对小球弹力方向向下，所以小球对杆的弹力方向向上，故C正确；D、若c=2b．则N+mg=m，解得N=a=mg，故D正确．故选：ACD2.（多选）如图所示，足够长的传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m，开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带的摩擦力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升高度h（未与滑轮相碰）的过程中（）A．物块a重力势能减少mghB．摩擦力对a做的功等于a机械能的增加量C．摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增加量之和D．任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等参考答案：考点：机械能守恒定律；重力势能；电功、电功率．专题：动能定理的应用专题．分析：通过开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，根据共点力平衡得出a、b的质量关系．根据b上升的高度得出a下降的高度，从而求出a重力势能的减小量，根据能量守恒定律判断摩擦力功与a、b动能以及机械能的关系．解答：解：A、开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，有magsinθ=mg，则．b上升h，则a下降hsinθ，则a重力势能的减小量为mag×hsinθ=mgh．故A正确．B、根据能量守恒得，系统机械能增加，摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量．所以摩擦力做功大于a的机械能增加．因为系统重力势能不变，所以摩擦力做功等于系统动能的增加．故B错误，C正确．D、任意时刻a、b的速率相等，对b，克服重力的瞬时功率Pb=mgv，对a有：Pa=magvsinθ=mgv，所以重力对a、n做功的瞬时功率大小相等．故D正确．故选：ACD．点评：本题是力与能的综合题，关键对初始位置和末位置正确地受力分析，以及合力选择研究的过程和研究的对象，运用能量守恒进行分析．3.（单选）我国家庭照明电路用的交流电的电压瞬时值随时间变化的规律为u=311sin100πtV，关于此交流电下列说法中正确的是A.电压的最大值是311VB.电压的有效值是311VC.交流电的频率为100HzD.交流电的周期为100s参考答案：A4.如图所示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动，依次经a、b、c、d到达最高点e.已知ab＝bd＝6m，bc＝1m，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s，设小球经b、c时的速度分别为vb、vc，则()（多选）A．vb＝m/s

B．vc＝3m/sC．xde＝3m

D．从d到e所用时间为4s参考答案：BD5.（多选）小球从空中自由下落，与水平地面第一次相碰后弹到某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，则

A．小球反弹起的最大高度为1.25m

B．碰撞时速度的改变量大小为8m/s

C．小球是从5m高处自由下落的

D．小球第一次反弹前后加速度相同参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在白炽灯照射下，从用手指捏紧的两块玻璃板的表面能看到彩色条纹，这是光的______现象；通过两根并在一起的铅笔狭缝去观察发光的白炽灯，也会看到彩色条纹，这是光的______现象。参考答案：干涉、衍射7.下列核反应中，X1是

、X2是

，其中发生核裂变反应的是

。①

②

参考答案：中子、氘核8.T14列车时刻表停靠站到达时间开车时间里程（千米）上海－18︰000蚌埠22︰2622︰34484济南03︰1303︰21966北京08︰00－1463（2分）第四次提速后，出现了“星级列车”。从其中的T14次列车时刻表可知，列车在蚌埠至济南区间段运行过程中的平均速率为

千米/小时。参考答案：答案：103.669.如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2=(t1＋0.2)s时刻的波形图．若波速为35m/s，则质点M在t1时刻的振动方向为

；若在t1到t2的时间内，M通过的路程为1m，则波速为

m/s．参考答案：向下2510.如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，空间中有垂直纸面向里的匀强磁场。甲、乙叠放在一起，二者无相对滑动地沿粗糙的斜面，由静止开始加速下滑，在加速阶段，甲、乙两物块间的摩擦力将

乙物块与斜面间的摩擦力将

（填增大、减小或不变）参考答案：减小，增大；11.图10—59中虚线表示某一匀强电场区域内的若干个等势面。质子、氘核、粒子以相同的初速度，沿与等势面平行的方向由A点进入该电场，从上端进入电场到下端离开电场的过程中，质子、氘核、粒子的动量改变量之比是______________，电势能改变量之比是_____________。参考答案：1：1：2

2：1：212.有一半径为r1，电阻为R，密度为ρ的均匀圆环落入磁感应强度B的径向磁场中，圆环截面的半径为r2（r2?r1）。如图所示，当圆环在加速下落到某一时刻时的速度为v，则此时圆环的加速度a＝________，如果径向磁场足够长，则圆环的最大速度vm＝[jf26]

_________。参考答案：．a＝g－，vm＝13.如图所示，质量为m1的滑块置于光滑水平地面上，其上有一半径为R的光滑圆弧。现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放，在物体下滑过程中m1和m2的总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），二者分离时m1、m2的速度大小之比为___________。参考答案：守恒，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（1）小叶同学利用图甲装置来探究加速度与质量之间的定性关系．根据图片信息，他安装仪器后，准备开始测量实验数据时的状态如图甲所示，从图片上看，你觉得他在开始正确测量前必须得修正哪几方面的问题？（请写出三点）长木板的右端没被垫高，说明没有平衡摩擦力；小车和打点计时器的距离太远了，细线没套在定滑轮的轮槽上，以致拉线未能与板面平行．（2）修正后，小叶同学就开始实验测量，如图乙所示．他所接的打点计时器的电源档位如图示，则他所选的打点计时器是哪种常用的打点计时器？电磁打点计时器参考答案：解：（1）长木板的右端没被垫高，说明没有平衡摩擦力；小车和打点计时器的距离太远了，细线没套在定滑轮的轮槽上，以致拉线未能与板面平行；（2）电磁打点计时器使用4﹣6V交流电压，电火花打点计时器直接接在220V交流电压上，所以他所选的打点计时器是电磁打点计时器．故答案为：（1）长木板的右端没被垫高，说明没有平衡摩擦力；小车和打点计时器的距离太远了，细线没套在定滑轮的轮槽上，以致拉线未能与板面平行；（2）电磁打点计时器15.利用气垫导轨装置验证机械能守恒定律时，如图所示用垫块把长为L的导轨一端垫高H，将一质量为m的滑块由轨道上端某一处滑下，滑块上表面装有宽度为d的挡光片，它通过光电门G时，光电门记录挡光片通过的时间，从而可以求得滑块的速度．重复实验，让滑块总是从同一位置滑下，改变光电门的位置，就可以得到滑块通过不同位置时的速度．取光电门的任意两个位置，可以算出滑块动能的增量ΔEk，如再算出重力势能的减少量ΔEP，比较ΔEk与ΔEP的大小，便可验证机械能是否守恒．在一次实验中把光电门放置于x1、x2两个位置（x1，x2是光电门到下滑释放处的距离），分别测得滑块通过光电门时间为Δt1、Δt2，则滑块由x1运动到x2，重力势能减少量ΔEP=▲

，动能的增量ΔEk=▲

（用题给字母表示）参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一水平的长L=2.25m的传送带与平板紧靠在一起，且上表面在同一水平面，皮带以v0=4m/s匀速顺时针转动，现在传送带上左端静止放上一质量为m=1kg的煤块（视为质点），煤块与传送带及煤块与平板上表面之间的动摩擦因数为均为μ1=0.2，经过一段时间，煤块被传送到传送带的右端，此过程在传送带上留下了一段黑色痕迹，随后煤块在平稳滑上右端平板上的同时，在平板右侧施加一个水平向右恒力F=17N，F作用了t0=1s时煤块与平板速度恰相等，此时刻撤去最终煤块没有从平板上滑下，已知平板质量M=4kg，（重力加速度为g=10m/s2），求：(1)传送带上黑色痕迹的长度；(2)求平板与地面间动摩擦因数的大小；(3)平板上表面至少多长？（计算结果保留两位有效数字）。参考答案：（1）3.75m；（2）0.3；（3）1.6m。解：（1）对煤块由牛顿第二定律：μ1mg=ma1

得a1=2m/s2

若煤块一直加速到右端，设到右端速度为v1得：v12=2a1L

解得：v1=3m/s

因为v1＜v0，所以煤块一直加速到右端，设需t1时间到右端得：t1时间内皮带位移：s皮=v0t1=4×m=6m

△s=s皮-L=6-2.25m=3.75m

（2）煤块滑上平板时速度v1=3m/s，a1=2m/s

两者速度相等有：v共=v1-a1t0=a2t0

解得a2=1m/s2

v共=1m/s

对平板由牛顿第二定律：F+μ1mg-μ2（M+m）g=Ma2

解得：μ2=0.3

（3）由于μ2＞μ1，共速后煤块将以a1匀减速到停止，而平板以a3匀减速

对平板由牛顿第二定律：μ1mg-μ2（M+m）g=Ma3

得a3=-m/s2全过程平板位移：解得s板=m

全过程煤块位移：s煤=m

所以板长l=s煤-s板≈1.6m【点睛】本题考查了动力学中的多过程问题，解决本题的关键理清煤块、传送带、平板在整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解。17.（计算）电磁弹射是我国最新研究的重大科技项目，原理可用下述模型说明．如图甲所示，虚线MN右侧存在一个竖直向上的匀强磁场，一边长L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上，电阻为R，质量为m，ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界．t=0时起磁感应强度B随时间t的变化规律是B=B0+kt（k为大于零的常数），空气阻力忽略不计．（1）求t=0时刻，线框中感应电流的功率P；（2）若线框cd边穿出磁场时速度为v，求线框穿出磁场过程中，安培力对线框所做的功W及通过导线截面的电荷量q；（3）若用相同的金属线绕制相同大小的n匝线框，如图乙所示，在线框上加一质量为M的负载物，证明：载物线框匝数越多，t=0时线框加速度越大．参考答案：（1）线框中感应电流的功率；（2）安培力对线框所做的功通过导线截面的电荷量；（3）根据可知，n越大，a越大．法拉第电磁感应定律；导体切割磁感线时的感应电动势解：（1）t=0时刻线框中的感应电动势功率解得（2）由动能定理有W=△Ek解得穿出过程线框中的平均电动势线框中的电流通过的电量：q=i△t==|0﹣B0S|×=；（3）n匝线框中t=0时刻产生的感应电动势线框的总电阻R总=nR

线框中的电流t=0时刻线框受到的安培力F=nB0IL设线框的加速度为a，根据牛顿第二定律有F=（nm+M）a解得可知，n越大，a越大．

答：（1）线框中感应电流的功率；（2）安培力对线框所做的功通过导线截面的电荷量；（3）根据可知，n越大，a越大．18.如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为和，各接触面间的动摩擦因数均为。重力加速度为g。（1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；（2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力