2021-2022学年广西壮族自治区桂林市育才中学高三物理模拟试卷含解析

2021-2022学年广西壮族自治区桂林市育才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.（计算）（2013秋?武城县校级期末）如图所示为一物体沿直线运动的x﹣t图象，根据图象，求：（1）第2s内的位移，第4s内的位移，前5s的总路程和位移（2）各段的速度（3）画出对应的v﹣t图象．参考答案：（1）第2s内的位移，第4s内的位移，前5s的总路程和位移各为10m、15m、50m、﹣10m．（2）各段的速度为10m/s、0、﹣15m/s．（3）如图所示．（1）由图象知，第2s内位移为30m﹣20m=10m，第4s内位移为15m﹣30m=﹣15m，前5s内总路程为20m+30m=50m，总位移为0﹣10m=﹣10m．（2）0～2s内速度v1=m/s=10m/s2s～3s内速度v2=0．3s～5s内速度v3=m/s=﹣15m/s．（3）v﹣t图如图所示．答：（1）第2s内的位移，第4s内的位移，前5s的总路程和位移各为10m、15m、50m、﹣10m．（2）各段的速度为10m/s、0、﹣15m/s．（3）如图所示．2.某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如下图中的①、②图线所示．由图可知，启用ABS后

A．t1时刻车速更小

B．0～t1的时间内加速度更小

C．加速度总比不启用ABS时大D．刹车后前行的距离比不启用ABS更短参考答案：BD3.如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上，A、B质量分别为＝6kg，＝2kg，A、B之间的动摩擦因数μ＝0.2，开始时F＝10N，此后逐渐增加，在增大到45N的过程中，则(

)

A.当拉力F＜12N时，物体均保持静止状态

B.两物体开始没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对滑动

C.两物体从受力开始就有相对运动

D.两物体始终没有相对运动参考答案：C4.如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是A.大地

B.太阳C.滑板运动员

D.步行的人参考答案：C5.（多选）如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上受到水平向右的拉力F作用下向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2.下列说法正确的是()；A；木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB；木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m＋M)gC；当F>μ2(M＋m)g时，木板发生运动D；无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动参考答案：ADAB、对M分析，在水平方向受到m对M的摩擦力和地面对M的摩擦力，两个力平衡，则地面对木板的摩擦力f=μ1mg；故A正确，B错误；CD、无论F大小如何，m在M上滑动时对M的摩擦力大小不变，M在水平方向上仍然受到两个摩擦力处于平衡，不可能运动；故C错误，D正确；故选AD。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.甲、乙两天体的质量之比为l：80，它们围绕二者连线上的某点Ｏ做匀速圆周运动。据此可知甲、乙绕O点运动的线速度大小之比为参考答案：7.某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为h=25.0cm,且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内，但测力计可以同弹簧的下端接触），如图(甲)所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F-变化的图线如图（乙）所示.,则弹簧的劲度系数为

N/m.弹簧的原长l0=

参考答案：8.有一个电流安，其中K=1，2，3……，而且。则该电流是__________(答：“直流电”或“交流电”)。让该电流通过阻值为的电阻，在5秒的时间内产生的热量是________焦耳。参考答案：交流电、10009.气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜，使滑块和导轨间的摩擦几乎为零，如图所示，让滑块从气垫导轨是某一高度下滑，滑块上的遮光片的宽度为s，当遮光片通过电门时与光电门相连的数字毫秒器显示遮光时间为t，则庶光片通过光电门的平均速度为v=

（1）关于这个平均速度，有如下讨论：

A．这个平均速度不能作为实验中遮光片通过光电门时滑块的瞬时速度

B．理论上，遮光片宽度越窄，遮光片通过光电门的平均越接近瞬时速度

C．实验中所选遮光片并非越窄越好，还应考虑测量时间的精确度，遮光片太窄，时间测量精度就会降低，所测瞬时速度反而不准确

D．实验中，所选遮光片越宽越好，这样时间的测量较准，得到的瞬时速度将比较准确，这些讨论中，正确的是：

；

（2）利用这一装置可验证机械能守桓定律。滑块和遮光片总质量记为M（kg），若测出气垫导轨总长L0、遮光片的宽度s，气垫导轨两端到桌面的高度差h、滑块从由静止释放到经过光时门时下滑的距离L和遮光时间t，这一过程中：滑块减少的重力势能的表达式为：

，滑块获得的动能表达式为：

；参考答案：（1）BC

（2）

知道光电门测量滑块瞬时速度的原理，能根据已知的运动学公式求出速度进而计算物体的动能是解决本题的关键。10.现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。(1)填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响)

①让小车自斜面上方一固定点Al从静止开始下滑至斜面底端A2，记下所用的时间t。

②用米尺测量Al与A2之间的距离s．则小车的加速度a=

。

③用米尺测量A1相对于A2的高度h。所受重力为mg，则小车所受的合外力F=

。

④改变

，重复上述测量。

⑤以h为横坐标，1/t2为缎坐标，根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。(2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：

①调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1相对于斜面底端A2的高度h0。

②进行(1)中的各项测量。

③计算与作图时用（h-h0）代替h。

对此方案有以下几种评论意见：

A、方案正确可行。

B、方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。

C、方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾向有关。

其中合理的意见是

。参考答案：11.（4分）在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示。有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为

。参考答案：

2r12.相对论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进

中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填“前”、“后”）壁。参考答案：相同

后13.若地球的第一宇宙速度近似等于8km/s．某人造地球卫星离地面的高度等于地球半径，则它绕地球运行的速率大约为4km/s．若地球表面的重力加速度为10m/s2，该人造地球卫星绕地球运行的向心加速度2.5m/s2．参考答案：解：（1）人造地球卫星在圆形轨道上运行时，由万有引力提供向心力，则有：

G=m解得，v==对于地球的第一宇宙速度，即为：v1=所以v=v1=4km/s（2）对人造地球卫星，根据牛顿第二定律得：

ma=G，得加速度为a==又mg=G联立是两式得a===2.5m/s2故答案为：4，2.5．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学根据平抛运动规律，利用图a的装置验证机械能守恒定律．①物块P于A点由静止沿光滑轨道滑下，并在末端B处水平抛出，落在水平地面C点．②用刻度尺量出A点与桌面的高h，B点与地面的高H，B点正下方的D点与C点距离x．其中某次对x的测量结果如图b所示，x=20.50cm．③若P的质量为m、重力加速度为g，根据测得的h、H、x写出P下滑到B点时，势能减少量的表达式mgh，动能增量的表达式．④若P的运动过程机械能守恒，则x2与h之间应满足关系式．参考答案：考点：研究平抛物体的运动．.专题：实验题；平抛运动专题．分析：根据平抛运动的规律求出物块离开B点的速度，结合动能的增加量和重力势能的减小量是否相等验证机械能守恒定律．解答：解：②刻度尺的读数x=30.50﹣10.00cm=20.50cm．③P下滑到B点，下降的高度为h，则重力势能的减小量为mgh，根据H=得，t=，则B点的速度，则动能的增加量=．③若机械能守恒，有：，即h=．故答案为：②20.50③mgh，；④．15.（4分）资料显示：浅水处水波的速度跟水的深度有关，其关系式为，式中h为水的深度，g为重力加速度。为验证上述关系式，采用剖面图如图甲所示一个水箱，A、B两部分深度不同，图乙是从上往下俯视，看到从P处向外传播的水波波形（弧形实线代表波峰）。若一直A处水深为25cm，则B处的水波波长是A处的

倍，B处的水深为

cm。参考答案：

答案：2；

100

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(15分)抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动．现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L、网高h，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力。(设重力加速度为g)(1)若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度，水平发出，落在球台的P1点(如图实线所示)，求P1点距O点的距离x1。(2)若球在O点正上方以速度水平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的P2(如图虚线所示)，求的大小。(3)若球在O正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3，求发球点距O点的高度h3。

参考答案：解析：(1)设发球时飞行时间为t1，根据平抛运动

①

②解得：

③

(2)设发球高度为h2，飞行时间为t2，同理根据平抛运动

④

⑤

且h2=h

⑥

2x2=L

⑦

得：

⑧

（3）如图所示，发球高度为h3，飞行时间为t3，同理根据平抛运动

⑨

⑩且3x3=2L

设球从恰好越过球网到最高点的时间为t，水平距离为s，有：

由几何关系知x3+s=L

联立⑨～，

解得：17.（计算）（2004?天津）磁流体发电是一种新型发电方式，图1和图2是其工作原理示意图．图1中的长方体是发电导管，其中空部分的长、高、宽分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可略的导体电极，这两个电极与负载电阻R1相连．整个发电导管处于图2中磁场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图所示．发电导管内有电阻率为ρ的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出．由于运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势．发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同．设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为v0，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，发电导管两端的电离气体压强差△p维持恒定，求：（1）不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F多大；（2）磁流体发电机的电动势E的大小；（3）磁流体发电机发电导管的输入功率P．参考答案：（1）不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力ab△p；（2）磁流体发电机的电动势E的大小；（3）磁流体发电机发电导管的输入功率．霍尔效应及其应用解：（1）不存在磁场时，由力的平衡得F=ab△p（2）设磁场存在时的气体流速为v，则磁流体发电机的电动势E=Bav回路中的电流电流I受到的安培力设F′为存在磁场时的摩擦阻力，依题意存在磁场时，由力的平衡得ab△p=F安+F′根据上述各式解得（3）磁流体发电机发电导管的输入功率P=abv△p由能量守恒定律得P=EI+F′v故答：（1）不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力ab△p；（2）磁流体发电机的电动势E的大小；（3）磁流体发电机发电导管的输入功率．18.如图甲所示是一打桩机的简易模型。质量m=1kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下落，撞击钉子，将钉子打入一定深度。物体上升过程中，机械能E与上升高度h的关系图象如图乙所示。不计所有摩擦，g取10m/s2。求：⑴物体上升到1m高度处的速度；⑵物体上升1m后再经多长时间才撞击钉子（结果可保留根号）；⑶物体上升到0.25m高度处拉力F的瞬时功率。参考答案：⑴设物体上升到h1=1m处的速度为v1，由图乙知

2分解得

v1=2m/s

2分⑵解法一：由图乙知，物体上升到h1=1m后机械能守恒，即撤去拉力F，物体仅在重力作用下先匀减速上升，至最高点后再自由下落．设向上减速时间为t