河北省秦皇岛市下寨乡中学2023-2024学年高三物理模拟试卷含解析

河北省秦皇岛市下寨乡中学2023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.（多选题）如图所示，A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上，两细线与水

平方向夹角分别为60。和45°,A、B间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态，则下列判断正

AB

A.A、B的质量之比为1：8

B.A、B所受弹簧弹力大小之比为百：J2

C.悬挂A、B的细线上拉力大小之比为寸2：1

D.快速撤去弹簧的瞬间，A、B的瞬时加速度大小之比为1：[2

参考答案：

CD

【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力.

【分析】对AB两个物体受力分析，AB都处于静止状态，受力平衡，根据平衡条件列式

比较即可，AB两个物体的弹簧弹力相同.

【解答】解：对AB两个物体受力分析，如图所示：

AB都处于静止状态，受力平衡，则有:

tan60°=—二每弹

解：A、对物体A：p弹，得1nAg

=尸弹

对物体B,有：F弹二n）Bg,得

所以mB1,故A错误；

B、同一根弹簧弹力相等，故B错误；

„F弹

:--------------------

C、对A物体，细线拉力A-COS60°

_♦-弹-----

对B物体，细线拉力B-cos45°

TA=TB=COS45°：cos60°及1,故c正确；

D、快速撤去弹簧的瞬间，物体AB将以悬点为圆心做圆周运动，刚撤去弹簧的瞬间，将

重力分解为沿半径和沿切线方向，沿半径合力为零，合力沿切线方向

.o_A

对A物体：mASsin30-mAaA,得必冠8

.。记

对B物体：1rlBgs】n45得2§

aA_1

一F

联立得«乙,故D正确；

故选：CD

2.某物体在三个共点力的作用下处于静止状态，则下列符合条件的有（）

A.7N、8N、15NB.HN、5N、8N

C.IN、6N、8ND.4N、3N、12N

参考答案：

AB

3.如图，河宽为L,河水流速为u,甲、乙两船同时渡河，且相对于水的航行速度

均为V。出发时两船相距2L,航行过程中甲、乙船头均与岸边保持60。角，已知乙

船恰好直达正对岸的A点。则下列说法中正确的是

A.甲船在A点右侧靠岸

B.甲船在A点左侧靠岸

C.甲船先到达对岸

D.乙船先到达对岸

参考答案：

B

4.（单选）如图所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为川的小

球B置于斜面上，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩

擦，斜面体与墙不接触，整个系统处于静止状态.则（）

A.斜面体对水平面的压力等于（M+m）g

B.水平面对斜面体有向左的摩擦力作用

C.当滑块缓慢向右移动时，斜面对小球的支持力变大

D.当滑块缓慢向右移动时，细线对小球的拉力先变小

参考答案:

考共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力.版权所有

点：

专共点力作用下物体平衡专题.

题：

分以斜面体和小球整体为研究对象受力分析，根据平衡条件求斜面体受到的支持力和

析：摩擦力.隔离小球分析，抓住重力不变，支持力的方向不变，结合绳子拉力的方向

变化得出支持力和拉力的大小变化.

解解：A、B、以斜面体和小球整体为研究对象受力分析，

答：

水平方向：f=Tcos9,方向水平向右，竖直方向：N=(m+M)g-Tsin9,可见N<

(M+m)g,根据牛顿第三定律：斜面体对水平面的压力M=N<(M+m)g,故A、B

错误.

C、D、当滑块缓慢向右移动，则绳子与水平方向的夹角减小，隔离对小球分析，通

过矢量三角形知，斜面对小球的支持力变大，拉力变大.故C正确，D错误.

故选：C.

点解决.本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，难度中等.

评：

5.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度大小为5m/s2,那么开

始刹车6s汽车的速度大小为()

A.20m/sB.0m/sC.——10

m/sD.5m/s

参考答案：

B

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6.如图所示为一电流随时间变化的；。图象。该电流的有效值为

参考答案:

2°（4分）

7.用图甲所示的装置利用打点计时器进行探究动能定理的实验，实验时测得小车的质量为

用，木板的倾角为实验过程中，选出一条比较清晰的纸带，用直尺测得各点与A点间

的距离如图乙所示：AB=；l；AC=4;AD=dl；AE=4。已知打点计时器打点的周期为T,

重力加速度为g,小车与斜面间摩擦可忽略不计。那么打D点时小车的瞬时速度

为;取纸带上的BD段进行研究，合外力做的功

为,小车动能的改变量为_________________________________=

参考答案:

花,（4-孙

盲一即虱」|一4）即a-8?

8.如图所示，一根不均匀的铁棒AB与一辆拖车相连接，连接端B为一固定水平转动轴,

拖车在水平面上做匀速直线运动，棒长为L,棒的质量为40kg,它与地面间的动摩擦因数

V32L

为三，棒的重心C距转动轴为与，棒与水平面成30。角.运动过程中地面对铁棒的支持

力为200N；若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些，其他条件不变，则运动过程中

地面对铁棒的支持力将比原来增大（选填"增大"、"不变"或"减小"）.

参考答案:

考力矩的平衡条件；力的合成与分解的运用.

点：

分选取接端B为转动轴，地面对铁棒的支持力的力矩与重力的力矩平衡，写出平衡方

析：程，即可求出地面对铁棒的支持力；若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些则AB

与地，地面之间的夹角减小，同样，可以根据力矩平衡的公式，判定地面对铁棒的

支持力的变化.

解解：以B点为转轴，在拖车在水平面上向右做匀速直线运动过程中，棒的力矩平

答：_2

衡，设棒与水平面的夹角为a.则有mg3Lcosot=NLcosa+fLsinot①

又滑动摩擦力f=nN.

联立得：2mgcosa=3Ncosa+3|1Nsina②

解得，N=3+3Wtana

a=30°代入解得，N=200N

若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些，a减小，tana减小，由③得知，N增大.

故答案为：200,增大.

点本题是力矩平衡问题，正确找出力臂，建立力矩平衡方程是关键.

评：

9.登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外

线照射，否则将会严重地损坏视力。有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外

线对眼睛的伤害的眼镜。他选用的薄膜材料的折射率为n=1.6,所要消除的紫外线的频率

为7.5<10”Hz。则该紫外线在薄膜材料中的波长为▲m；要减少紫外线进入人眼，

该种眼镜上的镀膜的最少厚度为km.

参考答案：

2.5xlO-7m(2分)1.25xlO-7m

10.如图所示为"用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置。该实验装置中传感器K的名称

是传感器；由该实验得到的结论是：

参考答案:

光电门；在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能相互转化，机械能总量

保持不变。

11.如图，电动机Q的内阻为0.5Q,当S断开时，A表读数1A,当S闭合

时，A表读数3A,贝IJ：电动机的机械功率；电动机的机械效率o

参考答案：

答案：18W,9%

12.16.如图所示，质点甲以8ms的速度从0点沿Ox轴正方向运动，质点乙从点Q

(Om,60m)处开始做匀速直线运动，要使甲、乙在开始运动后10s在x轴上的P

点相遇，质点乙运动的位移是,乙的速度

是.

Ay/m

Q乙

。申px/m

参考答案：

100m10cm/s

13.太阳能是绿色能源，太阳能发电已被广泛应用，某型号太阳能电池组的电动势

为20V,内阻为1Q,给一个阻值为9Q的电阻供电，则通过该电阻的电流

为——A,该电阻两端的电压为V.

参考答案：

218

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

14.（6分）使用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律，打出一条纸带如图（b）所

示，。是打出的第一个点迹，A、B、C、D、E、F...是依次打出的点迹，量出OE间的距

离为L,DF间的距离为s.已知打点计时器打点的周期是T,当地的重力加速度为g.

①在实验误差允许的范围内，上述物理量如果满足关系式_即验证了重

锤下落过程中机械能是守恒的.

②若T=0.02s,在图（b）中如果发现OA距离大约是4mm,则出现这种情况最可能的原

因是：，此时上述的各物理量间满足的关系式

是

参考答案:

§1<

①名WT②先释放纸带后启动打点计时器,|申

2

_SA121（§）

mv

解：①E点的速度为"EFT,则O到E,动能的增加量为k-2E-8斤，

2

irigl=-m（-）glr-（-）_

重力势能的减小量AEp=mgl,若8T,即8T,机械能守恒.

②若初速度为零，加速度为g,则OA间的距离大约2mm,发现0A距离大约4mm,知

初速度不为零，可能是先释放纸带后启动打点计时器.求解动能的变化量时，未减去初速

§1<1"

度，则重力势能的减小量小于动能的增加量，即8T.

15.（15分）要测量一只量程已知的电压表的内阻，所备器材如下:

A.待测电压表卜（量程3V,内阻未知）

B.电流表/（量程3A,内阻0.01Q）

C.定值电阻7?（阻值2kQ,额定电流50mA）

D.蓄电池石（电动势略小于3V,内阻不计）

E.多用电表

F.开关反,、K2,导线若干

有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：

①首先，用多用电表进行粗测，选用X100Q倍率，操作方法正确。若这时刻

度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是Q.

②为了更精确地测出此电压表内阻，该同学设计了如图所示的乙、丙实验电

路，你认为其中较合理的电路图是o其理由是

③在图丁中，根据你选择的电路把实物连接好。

④用你选择的电路进行实验时，请简述实验步骤:

用上述所测量的符号表示电压表的内阻用=

参考答案:

答案：⑴3000；（3分）

⑵西（2分）；乙图中电流表的示数太小，误差太大。丙图中9的阻值与电

压表阻值接近，误差小。（答对一句得2分）。

⑶实物图连接如图所示：（4分）

⑷实验步骤:

①闭合为.再闭合《2,读得电压表示数〃/；再断开《2,读得电压表示数

（2分）②兄=o（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16.在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy,x轴沿水平方向，如图甲所示。第二

象限内有一水平向右的匀强电场，场强为E1。坐标系的第一、四象限内有一正交

的匀强电场和匀强交变磁场，电场方向竖直向上，场强E2=1/2E1,匀强磁场方向

垂直纸面。处在第三象限的某种发射装置（图中没有画出）竖直向上射出一个比荷

0_

用=102C/kg的带正电的粒子（可视为质点），该粒子以v0=4m/s的速度从-x上的

A点进入第二象限，并以vl=8m/s速度从+y上的C点沿水平方向进入第一象限。

取粒子刚进入第一象限的时刻为0时刻，磁感应强度按图乙所示规律变化（以垂直

纸面向外的磁场方向为正方向），g=10m/s2.试求：

甲••••乙

（1）带电粒子运动到C点的纵坐标值h及电场强度El；

（2）+x轴上有一点D,OD=OC,若带电粒子在通过C点后的运动过程中不再越过

y轴，要使其恰能沿x正方向通过D点，求磁感应强度B0及其磁场的变化周期TO

为多少？

（3）要使带电粒子通过C点后的运动过程中不再越过y轴，求交变磁场磁感应强

度B0和变化周期TO的乘积瓦;应满足的关系？

参考答案：

z=—=0.45

（1）Z,.................（2分）

h=—/=08w

2.............（2分）

认

ax=~~2g

qE、=2wg

用=02N/C.................（2分）

（2）=掰8,所以带电的粒子在第一象限将做匀速圆周运动，设粒子运动圆轨道

D彳/1-008

半径为R,周期为T,则R可得玩...................（2

分）

使粒子从C点运动到D点，则有:

h==(2月)丫£

瓦，4=0.2必伽=123)（3分）

7=生

祖（2分）

TTfnn

7=—=($)("=L2.3)

2QBQ20M（2分）

⑶当交变磁场周期取最大值而粒子不再越过y轴时可作如图运动情形:

5式

6=3003

（2分）

酩0轴/0)

GU（2分）

17.（15分）2004年1月25日，继“勇气”号之后，“机遇”号火星探测器再次

成功登陆火星。在人类成功登陆火星之前，人类为了探测距离地球大约3.0x105km

的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器。它能够在自动导航系统的控制

下行走，且每隔10s向地球发射一次信号。探测器上还装着两个相同的减速器（其

中一个是备用的），这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2。某次探测器的自动

导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再能自动避开障碍物。此时地

球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作。下表为控制中心的显示屏的数据：

收到信号时间与前方障碍物距离（单位：m）

9：102052

32

9：1030

发射信号时间给减速器设定的加速度（单位：m/s2）

9：10332

收到信号时间与前方障碍物距离（单位：m）

9：IO4O12

已知控制中心的信号发射与接收设备工作速度极快。科学家每次分析数据并输

入命令最少需要3s。问：

（1）经过数据分析，你认为减速器是否执行了减速命令？

（2）假如你是控制中心的工作人员，应采取怎样的措施？加速度需满足什么

条件？请计算说明。

参考答案：

解析：

“0=工=1

（1）设在地球和月球之间传播电磁波需时为CS①

52-32c

从前两次收到的信号可知：探测器的速度1-10--m/s②

由题意可知，从发射信号到探测器收到信号并执行命令的时刻为9:1034。控制

中心第三次收到的信号是探测器在9:1039发出的。

32-12d

V==乙

从后两次收到的信号可知探测器的速度11m/s③

可见，探测器速度未变，并未执行命令而减速。减速器出现故障。

（2）应启用另一个备用减速器。再经过3s分析数据和1s接收时间，探测器在

9:1044执行命令，此时距前方障碍物距离s=2m。设定减速器加速度为则有

s=，2

2am

可得aNlm/s2④

即只要设定加速度