2022-2023学年北京石城中学高三物理模拟试卷含解析

2022-2023学年北京石城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）先后用完全相同的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉同一质量为m的物块，且每次使橡皮条的伸长量均相同，物块m在橡皮条的拉力作用下所产生的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图所示，若更换物块所在水平面的材料，再重复这个实验，则图中直线与水平轴间的夹角θ将：[

]（A）变小

（B）不变

（C）变大

（D）与水平面的材料有关

参考答案：B2.（单选题）如图所示，小球作细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上，当绳子从水平方向逐渐向上缓慢移到与斜面平行时的过程中，下列判断正确的是

（）A、斜面的支持力与重力的合力逐渐增大

B、细绳上的拉力逐渐减小

C、斜面的支持力与细绳上的拉力的合力逐渐减小

D、细绳上的拉力先减小，后增大参考答案：B3.（多选题）如图所示，两块固连在一起的物块a和b，质量分别为ma和mb，放在水平的光滑桌面上。现同时施给它们方向如图所示的推力Fa和拉力Fb，已知Fa>Fb，则a对b的作用力A．必为推力B．必为拉力

C．可能为推力，也可能为拉力

D．可能为零参考答案：CD4.（单选）如图所示，某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起的过程中，该同学对绳的拉力将（滑轮与绳的重力及摩擦均不计）A.越来越小

B.越来越大C.先变大后变小

D.先变小后变大参考答案：答案：B：滑轮处受到三个力作用，重物的重力大小是不变的，绳上的拉力大小是相等的，但夹角不断变大，合力与物体重力等大反向是不变的，所以绳上的拉力越来越大，B正确。5.甲物体的重力是乙物体重力的3倍，它们从同一高度处同时自由下落，则下列说法正确的是(

)A．甲比乙先着地

B．甲比乙的加速度大C．甲、乙同时着地

D．无法确定谁先着地参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，在：半径为2.5m的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H为1cm。将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为＿＿＿＿s，在最低点处的加速度为＿＿＿＿m/s2。(取g＝10m/s2)参考答案：0.785

0.08小环运动沿圆弧的运动可类比于单摆的简谐运动，小环运动到最低点所需的最短时间为t=T/4==0.785s。由机械能守恒定律，mgH=mv2，在最低点处的速度为v=。在最低点处的加速度为a===0.08m/s2。

7.为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：A.第一步:把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示.B.第二步:保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和钩码，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示.V打出的纸带如下图：试回答下列问题：①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为△t，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度vA=_____________,打点计时器打B点时滑块速度vB=___________.②已知重锤质量m，当地的重加速度g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理名称及符号,只写一个物理量)，合外力对滑块做功的表达式W合=__________.③测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2为纵轴,以W为横轴建坐标系,描点作出v2-W图像,可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为k，则滑块质量M=_______.参考答案：①由时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度VA=OB/2⊿t=x1/2⊿t

VB=(x3-x1)/2⊿t

②整个系统按图甲运动，撤去重锤后，滑块下滑时所受合外力就是重锤的重力，由动能定理，只要知道滑块下滑的位移x，就可得到合力所做的功，合力功为mgx.③由动能定理可得W=Mv2/2,若描点作出v2-W图像,是一条过坐标原点的倾斜直线,直线斜率为k,滑块质量M=2/k.8.一个质量为M=3kg的木板与一个轻弹簧相连，在木板的上方有一质量m为2kg的物块，若在物块上施加一竖直向下的外力F，此时木板和物块一起处于静止状态，如图所示。突然撤去外力，木板和物块一起向上运动0.2m时，物块恰好与木板分离，此时木板的速度为4m/s，则物块和木板分离时弹簧的弹力为________N，木板和物块一起向上运动，直至分离的过程中，弹簧弹力做的功为________J。参考答案：０

N；

５０

J。9.（3分）如图，a、b两弹簧劲度系数均为K，两球质量均为m，不计弹簧的质量，两球静止，则两弹簧伸长量之和为

。参考答案：3mg/k10.（1）打点计时器所用电源为___交流电___，当电源频率为50Hz，每隔__s打一个点，实验时放开纸带与接通电源的先后顺序是先_接通电源后释放纸带__。（2）某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带，他已在每条纸带上按每5个点取好一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点先后编为0，1，2，3，4，5。由于不小心，几条纸带都被撕断了，如图所示，请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是_____，打A纸带时，物体的加速度大小是_____m/s2。参考答案：0.02_C

0.6_11.经过核衰变成为，共发生了

次衰变，

次衰变。

i的半衰期是5天，12g的i经过15天后剩下

g.参考答案：4

；2；

1.5根据质量数和电荷数守恒，设共发生了x次衰变y次衰变，则有238=222+4x,92=86+2x-y,解得x=4,y=2;由半衰期的定义可得，，代入题给数据解得m=1.5g.12.23．如图所示，t＝0时，一小物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔2s测得的三个时刻物体的瞬时速度，记录在下表中。重力加速度g取10m/s2，则物体到达B点的速度为

m/s；物体经过BC所用时间为

s。t/s0246v/m·s-108128

参考答案：13.33；6.6713.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时刻波刚好传播到x=6m处的质点A，如图所示，已知波的传播速度为48m/s．请回答下列问题：①从图示时刻起再经过

s，质点B第一次处于波峰；②写出从图示时刻起质点A的振动方程为

cm．参考答案：①0.5（2分）②(cm)（2分）试题分析：①根据波的传播原理，是质点的振动形式在介质里匀速传播，x=0m，处的质点处于波峰位置，所以当它的振动形式传播到B点时，B点第一次出现在波峰，用时；②由图知质点A在t=o时刻处于平衡位置且向下振动，，，所以质点A的振动方程为(cm)。考点：本题考查机械波的传播三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）如图13所示,滑块A套在光滑的坚直杆上,滑块A通过细绳绕过光滑滑轮连接物块B,B又与一轻质弹贊连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上,’开始用手托住物块.使绳子刚好伸直处于水平位位置但无张力。现将A由静止释放.当A下滑到C点时(C点图中未标出)A的速度刚好为零，此时B还没有到达滑轮位置，已知弹簧的劲度系数k=100N/m,滑轮质量和大小及摩擦可忽略不计，滑轮与杆的水平距离L=0.3m,AC距离为0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。试求：(1)滑'块A的质量mA(2)若滑块A质量增加一倍,其他条件不变，仍让滑块A从静止滑到C点,则滑块A到达C点时A、B的速度大小分别是多少？参考答案：（1）

（2）

（3），功能关系．解析：（1）开始绳子无张力，对B分析有kx1=mBg，解得：弹簧的压缩量x1=0.1m（1分）当物块A滑到C点时，根据勾股定理绳伸出滑轮的长度为0.5m，则B上升了0.2m,所以弹簧又伸长了0.1m。（1分）由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，又弹簧伸长量与压缩量相等则弹性势能变化量为零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑块A质量增加一倍，则mA=1kg，令滑块到达C点时A、B的速度分别为v1和v2

由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒得（2分）又有几何关系可得AB的速度关系有vAcosθ=vB（1分）其中θ为绳与杆的夹角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物体静止条件求出弹簧压缩的长度，再根据几何知识求出物体B上升的距离，从而可求出弹簧伸长的长度，然后再根据能量守恒定律即可求解物体A的质量；题（2）的关键是根据速度合成与分解规律求出物体B与A的速度关系，然后再根据能量守恒定律列式求解即可．15.螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。参考答案：N、S极1分电源+、-极四、计算题：本题共3小题，共计47分16.图甲为一研究电磁感应的实验装置示意图，其中电流感应器（相当于一只理想的电流表）能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机，经计算机处理后在屏幕上同步显示出I﹣t图象，足够长光滑金属轨道电阻不计，宽度为L=0.2m，倾角为θ=30°，轨道上端连接的定值电阻的阻值为R=0.9Ω，金属杆MN的电阻为r=0.1Ω，质量为m=1kg．在轨道区域加一垂直于轨道平面向下、磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场，让金属杆在轨道平面向下、大小随时间变化的拉力F作用下由静止开始下滑，计算机显示出如图乙所示的I﹣t图象（I0=0.2A，t0=1s）．设杆在整个运动过程中与轨道垂直．（1）试推导出金属杆的速度v随时间t变化的关系式；（2）试推导出拉力F随时间t变化的关系式；（3）金属杆从静止开始下滑2s时间，在定值电阻所产生的焦耳热为Q=90J，则拉力做的功W为多少？参考答案：解：（1）由图乙得：I=，由导体棒切割磁感应线产生的感应电动势计算公式可得：E=BLv，根据闭合电路的欧姆定律可得：I=，解得：v=2t（m/s）；（2）由上知棒做匀加速直线运动，加速度大小为a=2m/s2，安培力大小：F安=BIL=0.02t，取沿斜面向下为正，由牛顿第二定律得：F+mgsinθ﹣F安=ma可得拉力F=0.02t﹣3（N）；（3）金属杆从静止开始下滑t=2s时间内通过的位移为x=，2s时刻的速度v=a?t=4m/s，根据串联电路的规律知棒产生的热量，所以整个过程中克服安培力做的功为WA=90J+10J=100J；根据动能定理得：mgsinθ?x+W﹣WA=﹣0，解得W=．答：（1）金属杆的速度v随时间t变化的关系式为v=2t（m/s）；（2）拉力F随时间t变化的关系式为F=0.02t﹣3（N）；（3）金属杆从静止开始下滑2s时间，在定值电阻所产生的焦耳热为Q=90J，则拉力做的功W为140J．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿运动定律的综合应用；闭合电路的欧姆定律；安培力．【分析】（1）由图乙得电流强度随时间变化关系，根据E=BLv、闭合电路的欧姆定律联立求解；（2）根据v=at得到加速度大小，由牛顿第二定律求解拉力F随时间t变化的关系式；（3）求出金属杆从静止开始下滑的位移，根据速度时间关系求解速度，根据焦耳定律求解产生的焦耳热，根据动能定理求解所以整个过程中克服安培力做的功．17.（12分）在某一星球上，一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止一质量为m的小球，当施加给小球一瞬间水平冲量I时，刚好能让小球在竖直面内做完整的圆周运动，已知圆弧半径为r，星球半径为R，若在该星球表面发射一颗卫星，所需最小发射速度为多大？参考答案：解析：在圆周运动的最高点：mg=m由动量定理可得：I=mv-0从最低点到最高点的过程中：可知星球表面的重力加速度：g=

卫星所受的引力提供向心力：mg=m第一宇宙速度为：18.如图所示，倾角为θ的斜面AB是粗糙且绝缘的，AB长为L，C为AB的中点，在AC之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场，与斜面垂直的虚线CD为电场的边界。现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块（可视为质点），从B点开始以速度v0沿斜面向下做匀速运动，经过C点后沿斜面做匀加速运动，到达A点时的速度大小为v，试求：（1）小物块与斜面间的动摩擦因数μ；（2）匀强电场场强E的大小；