2022年云南省昆明市宜良县南羊中学高三物理模拟试卷含解析

2022年云南省昆明市宜良县南羊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.（单选）质量不同、半径相同的两个小球从高空中某处由静止开始下落，设它们所受空气阻力f与下落速度v的关系为f=kv，k为定值。则质量较大小球的v-t图线是()A.① B.② C.③ D.④参考答案：C根据牛顿第二定律可以得到，随着速度v在增大，a减小。所以C正确。2.（单选）在光滑的水平面上有两个在同一直线上相向运动的小球，其中甲球的质量m1=4kg，乙球的质量m2=1kg，规定向左为正方向，碰撞前后甲球的v﹣t图象如图所示．已知两球发生正碰后粘在一起，则碰前乙球速度的大小和方向分别为（）A．3m/s，向右B．13m/s，向左C．13m/s，向右D．3m/s，向左参考答案：解：由图知，甲球碰撞前的速度为v1=2m/s，碰撞后的速度为v1′=﹣1m/s，碰撞后，甲乙的速度v=﹣1m/s，以甲乙两球组成的系统为研究对象，以甲的初速度方向为正方向，碰撞过程，由动量守恒定律得：m1v1+m2v2=（m1+m2）v，即：4×2+1×v乙=（4+1）×（﹣1），解得：v乙=﹣13m/s，负号表示方向与正反向相反，即方向向左；故选：B．3.（多选）如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab．导轨的一端连接电阻R，其他电阻均不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止起向右运动，则：(

)A．随着ab运动速度的增大，其加速度也增大B．外力F对ab做的功等于电路中产生的电能C．当ab做匀速运动时，外力F做功的功率等于电路中的电功率D．无论ab做何种运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能参考答案：CD4.位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同。则可能有

A

F2=F1，v1>v2

B

F2=F1，v1<v2C

F2>F1，v1>v2

D

F2<F1，v1<v2参考答案：BD5.（单选）如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止在P点。设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ。下列关系正确的是（

）A． B．F＝mgtanθC． D．FN=mgtanθ参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.光电门传感器也是一种研究物体运动情况的计时仪器，现利用图甲所示装置设计一个“验证物体产生的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NO是水平桌面，PO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。小车上固定着用于挡光的窄片，让小车从木板的顶端滑下，光电门连接数据采集器，并把数据采集器和计算机连接，打开软件。①已知窄片的宽度为d（L远大于d），计算机显示的光电门1、2的挡光时间分别为t1、t2。②用米尺测量光电门间距为L，则小车的加速度表达式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③该实验把砂和砂桶m拉车的力当作小车的合力。由于所用导轨摩擦力较大，必须平衡摩擦力，方法是

。④该实验中，让小车质量M不变时，探究a与F关系，使用的探究方法是______________。有位同学通过测量，作出a—F图线,如图乙中的实线所示。试分析：乙图线不通过坐标原点的原因是

；乙图线上部弯曲的原因是

；参考答案：．a=(d2/t22-d2/t12)/2L；调出一个合适的斜面；控制变量法；木板夹角过大；m<<M的条件未能很好满足；7.如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，A为沿传播方向上的某一质点（该时刻位于平衡位置），该时刻A质点的运动方向是____________（选填“向右”、“向左”、“向上”、“向下”）。如果该质点振动的频率为2Hz，则此列波的传播速度大小为____________m/s。

参考答案：向下

88.一物体做匀减速直线运动，初速度为12m/s。该物体在第2S内的位移是6m,此后它还能运动

m.参考答案：

2m

、

14

9.（13分）如（a）图，质量为Ｍ的滑块Ａ放在气垫导轨B上，Ｃ为位移传感器，它能将滑块Ａ到传感器Ｃ的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块Ａ的位移－时间（s-t）图象和速率－时间（v-t）图象。整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为了、高度为。（取重力加速度g=9.8m/s2，结果可保留一位有效数字）

（1）现给滑块Ａ一沿气垫导轨向上的初速度，Ａ的v-t图线如（b）图所示。从图线可得滑块Ａ下滑时的加速度a=

m/s2,摩擦力对滑块Ａ运动的影响

。（填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”）（2）此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时通过改变

，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；实验时通过改变

，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系。（3）将气垫导轨换成滑板，滑块Ａ换成滑块Ａ’，给滑块Ａ’一沿滑板向上的初速度，Ａ’的s-t图线如（c）图。图线不对称是由于造成的，通过图线可求得滑板的倾角θ＝（用反三角函数表示），滑块与滑板间的动摩擦因数μ＝。

参考答案：答案：（1）6

不明显，可忽略（2）斜面高度h

滑块A的质量M及斜面的高度h，且使Mh不变

（3）滑动摩擦力

解析：（1）从图像可以看出，滑块上滑和下滑过程中的加速度基本相等，所以摩擦力对滑块的运动影响不明显，可以忽略。根据加速度的定义式可以得出（2）牛顿第二定律研究的是加速度与合外力和质量的关系。当质量一定时，可以改变力的大小，当斜面高度不同时，滑块受到的力不同，可以探究加速度与合外力的关系。由于滑块下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，所以要保证向下的分力不变，应该使不变，所以应该调节滑块的质量及斜面的高度，且使Mh不变。

（3）滑板与滑块间的滑动摩擦力比较大，导致图像成抛物线形。从图上可以读出，滑块上滑和下滑时发生位移大小约为。上滑时间约为，下滑时间约为，上滑时看做反向匀加速运动，根据运动学规律有：，根据牛顿第二定律有。下滑时，有，

联立解得，10.如图所示，一根足够长轻绳绕在半径为R的定滑轮上，绳的下端挂一质量为m的物体。物体从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t定滑轮的角速度为ω，此时物体的速度大小为________，物体对绳的拉力大小为________。参考答案：答案：；11.如图，滑块从h＝0.2m高处的a点经光滑圆弧轨道ab，滑入水平轨道bc，最终恰好停在c点，如果滑块在bc匀减速运动的时间为t＝3s。则滑块经过b点的速度大小为______m/s，bc间距离为_______m。参考答案：

(1).2

(2).3由a到b由机械能守恒定律：解得：bc间的距离：12.如右图甲所示，有一质量为m、带电量为的小球在竖直平面内做单摆，摆长为L，当地的重力加速度为，则周期

；若在悬点处放一带正电的小球（图乙），则周期将

。（填“变大”、“不变”、“变小”）参考答案：；不变13.第26届国际计量大会决定，质量单位“千克”用普朗克常量定义，“国际千克原器”于2019年5月20日正式“退役”的数值为，根据能量子定义，的单位是______，该单位用国际单位制中的力学基本单位表示，则为______。参考答案：

(1).

(2).【详解】由，能量的单位为，频率的单位为，故h的单位为，又因能量的单位换成力学基本单位可表示为，则h的单位为三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.将一单摆装置竖直悬于某一深度为h（未知）且开口向下的固定小筒中（单摆的下部分露出筒外），如图甲所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具只能测量出筒下端口到摆球球心之间的距离l，并通过改变l而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、l为横轴，作出T2-l图像，则可以由此图像得出小筒的深度h和当地的重力加速度g。

（1）如果实验中所得到的T2-l图像如图乙所示，那么对应的图像应该是a、b、c中的_____________。

（2）由图像可知，小筒的深度h＝________m；当地重力加速度g＝_________m/s2。参考答案：（1）a；

（2）0.3

、

9.86(9.87)15.某小组在探究“合外力做功与物体动能增加量的关系”，设计了如图装置。①现有打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端带滑轮的长木板、细绳、钩码、小沙桶，导线及开关等，在下面的仪器和器材中，必须使用的有

.（填选项代号）A.电压合适的50HZ交流电源

B.电压可调的直流电源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平②实验时首先要平衡摩擦力：应该取下沙桶，把长木板_______（填“左”或“右”）垫高，轻推小车，让小车________（选填“拖着”或“不拖着”）纸带运动。③某次实验小车运动的纸带如图所示．在纸带上相邻两计数点之间还有四个点未画出．取BE两点来研究，读出BE的长度为_____cm，其中小车通过计数点B点时的速度＝______m/s(计算结果保留三位有效数字)．本次试验中，纸带______（填“甲”或“乙”）端与小车相连。参考答案：①．ACE②右（1分）拖着

③4.80（1分）0.130m/s甲四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液体.容器底部靠近左侧器壁处有一竖直放置的6.0cm高的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源。开始时通过望远镜看不到线光源的任何一部分.将一光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可能看到线光源底端。再将线光源沿同一方向移动8.0cm，刚好可以看到其顶端.求此液体的折射率.参考答案：解：若线光源底端在Ａ点时，望远镜内刚好可以看到此光源底端，设过Ｏ点液面的法线为，为临界角。由折射定律得

①（2分）同理，若线光源顶端平移到点时，通过望远镜刚好看到线光源顶端点，则

②

（1分）由图中几何关系可得③（1分）

④

（1分）联立②④⑤式得⑤

（2分）由题给条件可知，代入⑥式得 ⑥

（2分）17.(19分)如图所示.真空中有以（r,O）为圆心，半径为r的圆柱形匀强磁场区域，在轴上方，该区域的边缘没有磁场，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，在y=r的虚线上方足够大的范围内，有水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E。从O点向纸面内所有各个方向发射速率相同的质子，设质子在磁场中的偏转半径也为r，已知质子的电荷量为e，质量为m。不计重力、阻力及质子间的相互作用力，求：(1)质子射入磁场时的速度大小(2)所有质子中到达y轴正半轴的最大纵坐标值(3)速度方向与轴正方向斜向下成300角（如图中所示）射入磁场的质子到达y轴的坐标位置参考答案：解析：⑴质子射入磁场后做匀速圆周运动，有…………（2分）可得：……………………（2分）

⑵速度方向沿y轴负方向射入磁场的质子到达y轴正半轴的最大纵坐标为y，质子在磁场经

圆弧后再经历匀速运动以速度垂直于电场方向进入电场……………（1分）

沿电场方向

……………………（1分）

………………………（1分）

得

………………（1分）

垂直电场方向

……………………（2分）

得

……………………（2分）

⑶质子在磁场中转过120°角后从P点垂直电场线进入电场，如图所示，……………（1分）

P点距轴的距离为

……（1分）

因此可得质子在电场中运动的时间为……………（2分）

在方向质子做匀速直线运动，因此有……（2分）

质子到达轴的位置坐标为……………（1分）18.如图，质量M＝1kg