2022-2023学年山东省泰安市东平高级艺术中学高三物理模拟试卷含解析

2022-2023学年山东省泰安市东平高级艺术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）质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时．汽车的瞬时加速度的大小为（）A．B．C．D．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．专题：功率的计算专题．分析：汽车速度达到最大后，将匀速前进，根据功率与速度关系公式P=Fv和共点力平衡条件，可以先求出摩擦阻力；当汽车的车速为时，先求出牵引力，再结合牛顿第二定律求解即可．解答：解：汽车速度达到最大后，将匀速前进，根据功率与速度关系公式P=Fv和共点力平衡条件有：F1=f…①P=F1v…②当汽车的车速为时有：…③根据牛顿第二定律有：F2﹣f=ma…④由①～④式，可求得：所以ABD错误，C正确；故选：C．点评：本题关键结合功率与速度关系公式P=Fv、共点力平衡条件以及牛顿第二定律联合求解．2.（多选）如图所示，一物体M放在粗糙的斜面上保持静止，斜面静止在粗糙的水平面上。现用水平力F推物体M时，M和斜面仍保持静止状态，则下列说法中正确的是A．斜面体受到地面的支持力增大B．斜面体受到地面的摩擦力一定增加C．物体M受到的斜面静摩擦力可能减小D．若F使M在斜面上加速上滑，斜面保持静止，则斜面体受到地面的支持力一定减小参考答案：BC3.太空中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设这三个星体的质量均为M，并设两种系统的运动周期相同，则A．直线三星系统运动的线速度大小为B．此三星系统的运动周期为C．三角形三星系统中星体间的距离为D．三角形三星系统的线速度大小为参考答案：BC4.图中所示x,y,z为三个物块，K为轻质弹簧，L为轻线.系统处于平衡状态，现若将L突然剪断，用分别表示刚剪断时x、y的加速度，则有（）A.

B.C.

D.

参考答案：B5.甲、乙两质点在同一直线上做匀加速直线运动的v—t图象如图所示,在3s末两质点在途中相遇,两质点位置关系是(

)A.相遇前甲、乙两质点的最远距离为2mB.相遇前甲、乙两质点的最远距离为4mC.两质点出发点间的距离是乙在甲之前4mD.两质点出发点间的距离是甲在乙之前4m参考答案：BD试题分析：相遇前任意时刻乙的速度都大于甲的速度，也即相遇前，乙的位移大于甲的位移，而两质点在3s时刻相遇，可知相遇前乙在后，甲在前，出发时两质点相距最远。最远距离为：，B对，ACD错。考点：速度时间图像、追击与相遇。【名师点睛】从常见的三种追及、相遇问题看一个条件——两者速度相等。（1）初速度为零（或较小）的匀加速直线运动的物体追匀速运动的物体，在速度相等时二者间距最大；（2）匀减速直线运动的物体追匀速运动的物体，若在速度相等之前未追上，则在速度相等时二者间距最小；（3）匀速运动的物体追匀加速直线运动的物体，若在速度相等之前未追上，则在速度相等时二者间距最小．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，与水平线成30°夹角。已知B球的质量为m，则细绳对B球的拉力为___________，A球的质量为_____________。参考答案：2mg，2m7.（4分）将剩有半杯热水的玻璃杯盖子旋紧后经过一段时间，若玻璃杯盖子不漏气，则杯内水蒸汽饱和气压

(填“增大”、“减小”或“不变”)，杯内气体压强

(填“增大”、“减小”或“不变”)。参考答案：减小(2分)；减小(2分)8.1某同学获得一竖直上抛小球的频闪照片图。已知频闪仪每隔0.05s闪光一次,图中所标数据为实际距离,(当地重力加速度取9.8m/s2,小球质量m=0.2kg,结果保留三位有效数字)由频闪照片上的数据计算t4时刻小球的速度υ4=

m/s;小球上升的加速度大小约为a=

m/s2;对(2)的数据进行分析,可得到什么结论.得到的结论是

参考答案：(1)3.98

(2)10.0

(3)上升过程中受到空气阻力作用9.（4分）用相同的表头改装成的电流表内阻为lΩ，电压表内阻为：100Ω，当把电流表和电压表串联后接入某电路，发现两者指针偏转角度之比为1：3，则改装电流表时需接上

Ω的分流电阻，改装电压表时需接上

Ω的分压电阻。参考答案：

答案：1.5

9710.磁场对放入其中的长为l、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电导线有力F的作用，可以用磁感应强度B描述磁场的力的性质，磁感应强度的大小B＝

，在物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有

等。参考答案：答案：，电场强度解析：磁场对电流的作用力，所以。磁感应强度的定义是用电流受的力与导线的长度和通过导线的电流的比值，电场强度等于电荷受到的电场力与所带电荷量的比值。11.（选修3—5）现用下列几种能量的光子照射一个处于基态的氢原子，A：10.25eV、B：12.09eV、C：12.45eV，则能被氢原子吸收的光子是_______（填序号），氢原子吸收该光子后在向低能级跃迁时最多可能产生____种频率的光子。参考答案：答案：B、

212.如图所示的电路中，电源电动势V，内电阻Ω，当滑动变阻器R1的阻值调为Ω后，电键S断开时，R2的功率为W，电源的输出功率为W，则通过R2的电流是A．接通电键S后，A、B间电路消耗的电功率仍为W．则Ω．参考答案：0.5；13.图甲所示电路称为惠斯通电桥，当通过灵敏电流计G的电流Ig=0时，电桥平衡，可以证明电桥的平衡条件为：．图乙是实验室用惠斯通电桥测量未知电阻Rx的电路原理图，其中R是已知电阻，S是开关，G是灵敏电流计，AC是一条粗细均匀的长直电阻丝，D是滑动头，按下D时就使电流计的一端与电阻丝接通，L是米尺．（1）操作步骤如下：闭合开关，把滑动触头放在AC中点附近，按下D，观察电流表指针的偏转方向；向左或向右移动D，直到按下D时，电流表指针_____________(填：满偏、半偏或不偏转)；用刻度尺量出AD、DC的长度l1和l2；(2)写出计算Rx的公式:RX=______________(3)如果滑动触头D从A向C移动的整个过程中，每次按下D时，流过G的电流总是比前一次增大，已知A、C间的电阻丝是导通的，那么，电路可能在

断路了．参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.质量分别为m和3m的A、B两个小球以相同的速率v沿同一直线相向运动，碰后B球停止不动，试求A球碰后的速度，并判断它们之间发生的是弹性碰撞还是非弹性碰撞（说明理由）．参考答案：弹性碰撞取B球碰前的速度方向为正方向，设A球碰后的速度为v′，由动量守恒定律有解得，方向与B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的总动能相等，则此碰撞是弹性碰撞15.（选修3-5模块）（4分）2008年北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mP=1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量me=0.0005u．1u的质量相当于931.MeV的能量．①写出该热核反应方程；②一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV的能量?（结果保留四位有效数字）参考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(16分)一个质量为M的雪橇静止在水平雪地上，一条质量为m的爱斯基摩狗站在该雪橇上。狗向雪橇的正后方跳下，随后又追赶并向前跳上雪橇；其后狗又反复地跳下、追赶并跳上雪橇，狗与雪橇始终沿一条直线运动。若狗跳离雪橇时雪橇的速度为V，则此时狗相对于地面的速度为V+u（其中u为狗相对于雪橇的速度，V+u为代数和。若以雪橇运动的方向为正方向，则V为正值，u为负值)。设狗总以速度v追赶和跳上雪橇，雪橇与雪地间的摩擦忽略不计。已知v的大小为5m/s，u的大小为4m/s，M=30kg，m=10kg。（1）求狗第一次跳上雪橇后两者的共同速度的大小；（2）求雪橇最终速度的大小和狗最多能跳上雪橇的次数。（供使用但不一定用到的对数值：lg2=O.301，lg3=0.477)参考答案：解析：（1）设雪橇运动的方向为正方向，狗第1次跳下雪橇后雪橇的速度为V1，根据动量守恒定律，有

狗第1次跳上雪橇时，雪橇与狗的共同速度满足

可解得

将

代入，得

（2）解法（一）：

设雪橇运动的方向为正方向，狗第（n－1）次跳下雪橇后雪橇的速度为Vn－1，则狗第（n－1）次跳上雪橇后的速度满足

这样，狗n次跳下雪橇后，雪橇的速度为Vn满足

解得

狗追不上雪橇的条件是

Vn≥

可化为

最后可求得

代入数据，得

狗最多能跳上雪橇3次

雪橇最终的速度大小为

V4=5.625m/s

解法（二）：

设雪橇运动的方向为正方向。狗第i次跳下雪橇后，雪橇的速度为Vi，狗的速度为Vi+u；狗第i次跳上雪橇后，雪橇和狗的共同速度为，由动量守恒定律可得

第一次跳下雪橇：MV1+m（V1+u）=0

V1=－

第一次跳上雪橇：MV1+mv=（M+m）

第二次跳下雪橇：（M+m）=MV2+m（V2+u）

V2=

第三次跳下雪橇：（M+m）V3+M+m（+u）

=

第四次跳下雪橇：（M+m）=MV4+m（V4+u）

此时雪橇的速度已大于狗追赶的速度，狗将不可能追上雪橇。因此，狗最多能跳上雪橇3次。雪橇最终的速度大小为5.625m/s。17.（10分）如图所示，一个质量为、电荷量带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置的足够大的平行金属板中的O点，已知两板相距。合上开关后，小球静止时细线与竖直方向的夹角为，电源电动势，内阻，电阻，。g取。求：

（1）通过电源的电流强度；（2）夹角的大小。参考答案：解析：（1）与并联后的电阻值

（2分）由闭合电路欧姆定律得：

（2分）（2）电容器两板间的电场强度

（2分）小球处于静止状态，由平衡条件得：

（2分）代入数据解得：

（2分）18.一水平放置的轻弹簧，一端固定，另一端与一小滑块接触，但不粘连；初始时滑块静止于水平气垫导轨上的O点，如图(a)所示．现利用此装置探究弹簧的弹性势能Ep与期其被压缩时长度的改变量x的关系，先推动小滑块压缩弹簧，用米尺测出x的数值；然后将小滑块从天静止释放。用计时器测出小滑块从O点运动至气垫导轨上另一固定点A所用的时间t。多次改变x，测得的x值及其对应的t值如下表所示。(表中的l/t值是根据t值计算得出的)。

x(cm)1.001.502.002.503.00t(s)3.332.201.601.321.081/t(s-1)0.3000.4550.6250.7580.926

(1)根据表中数据，在图(b)中的方格纸上作图线。

(2)回答下列