2022-2023学年湖南省娄底市新化水车完全中学高三物理模拟试卷含解析

2022-2023学年湖南省娄底市新化水车完全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.如图所示，两个带电小球A、B分别处在光滑绝缘的斜面和水平面上，且在同一竖直平面内。用水平向左的推力F作用于B球，两球在图示位置静止。现将B球水平向左移动一小段距离，发现A球随之沿斜面向上移动少许，两球在虚线位置重新平衡．与移动前相比，下列说法正确的是A.斜面对A的弹力增大B.水平面对B的弹力不变C.推力F变小D.两球之间的距离变小参考答案：C【详解】对小球A受力分析，由平行四边形法则可知，当A球到达虚线位置时斜面对A的弹力NA减小；两球之间的库仑力减小，根据库仑定律可知，两球间距变大，选项D错误；

对AB整体受力分析可知：NB与NA的竖直分量之和等于AB的重力之和，NA减小，则NA的竖直分量减小，则NB增大，选项B错误；对B受力分析可知，F等于库仑力F库的水平分量，因F库减小且F库与水平方向的夹角变大，则F库的水平分量减小，即F减小，选项C正确；故选C.2.如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛。下列说法正确的有(

)A．它们同时到达同一水平面

B．重力对它们的冲量相同C．它们的末动能相同

D．它们动量变化的大小相同参考答案：Da、b、c三个小球的初位置相同，它们的末位置也相同，由于重力做功只与物体的初末位置有关，所以三个球的重力做功相等，它们的动能的变化相同，但是c是平抛的，所以c有初速度，故c的末动能要大，所以C错误．三个球运动的时间并不相同，其中b、c的时间相同，a的运动的时间要比b、c的长，所以A、B错误．由于三个球的重力做功相等，动能的变化量相等，故动量变化的大小相等，D正确。3.（单选）如图所示，重物被绕过小滑轮的细线所悬挂，小滑轮被一根细线系于天花板上的点。放在粗糙的水平桌面上，是三根线的结点，水平拉着物体，、与夹角如图所示。细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态。若悬挂小滑轮的细线的张力是，则下列说法中错误的是（）(

)A．重物A的质量为B．桌面对B物体的摩擦力为C．重物C的质量为D．与竖直方向的夹角为参考答案：【知识点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．B3B4B7【答案解析】D

解析：设悬挂小滑轮的斜线中的拉力与O′a绳的拉力分别为T1和T，则有：2Tcos30°=T1得：T=20N．重物A的质量mA==2kg，故A正确；结点O′为研究对象，受力如图，根据平衡条件得，弹簧的弹力为：F1=Tcos60°=10N．mcg=10Nmc=1kg，故C正确；

根据平衡条件桌面对B物体的摩擦力与O′b的拉力相等，即：F2=Tsin60°=20?N=10N，故B正确．D、由于动滑轮两侧绳子的拉力大小相等，根据对称性可知，细线OP与竖直方向的夹角为30°．故D错误．题目要求选错误的，故选：D．【思路点拨】根据悬挂小滑轮的斜线中的拉力与O′a绳的拉力关系，求出O′a绳的拉力．以结点O′为研究对象，分析受力，根据平衡条件求出弹簧的弹力和绳O′b的拉力．重物A的重力大小等于O′a绳的拉力大小．再根据物体B平衡求出桌面对物体B的摩擦力．本题涉及滑轮和结点平衡问题．根据动滑轮不省力的特点，确定细线OP与竖直方向的夹角是关键．4.如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止．Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小．若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则

（

）

A．Ff变小

B．Ff不变

C．FN变小

D．FN变大

参考答案：BD5.参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为m，速度为v0的子弹，水平射入一固定的地面上质量为M的木块中，深入木块的深度为L.如果将该木块放在光滑的水平面上，欲使同样质量的子弹水平射入木块的深度也为L，则其水平速度应为__________。

参考答案：7.某实验小组利用如图甲所示的实验装置来“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”．光电计时器和气垫导轨是一种研究物体运动情况的常见仪器，如图乙所示a、b分别是光电门的激光发射和接收装置．当物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．实验前需要调节气垫导轨使之平衡．为了测量滑块的加速度a，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t，用天平测钩码的质量m和滑块的质量M，测出滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离L，测得遮光条的宽度。（1）小车的加速度表达式=

（用字母表示）（2）实验中如把砝码的重力当作小车的合外力F，作出图线，如图丙中的实线所示．试分析：图线不通过坐标原点O的原因是

，曲线上部弯曲的原因是

参考答案：8.某同学用如图所示装置“研究物体的加速度与外力关系”，他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处，调节气垫导轨水平后，用重力为F的钩码，经绕过滑轮的细线拉滑块，每次滑块从同一位置A由静止释放，测出遮光条通过光电门的时间t。改变钩码个数，重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表。实验次数12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）40.428.623.320.218.1t2/（ms）21632.2818.0542.9408.0327.66.112.218.424.530.6（1）为便于分析F与t的关系，应作出

的关系图象，并在如图坐标纸上作出该图线。（2）由图线得出的实验结论是

。

（3）设AB间的距离为s，遮光条的宽度为d，请你由实验结论推导出物体的加速度与外力的关系

。

参考答案：（1）

图略（2）与成正比（3）推导过程：在误差允许范围内，物体质量一定时，加速度与外力成正比9.用与斜面平行的力F拉着物体在倾角为θ的光滑斜面上运动，如改变拉力F的大小，物体的加速度随外力F变化的图象如图所示，已知外力F沿斜面向上，重力加速度g取10m/s2．根据图象中所提供的信息计算出物体的质量为3kg；斜面的倾角为30°．参考答案：考点：加速度与力、质量的关系式．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：根据牛顿第二定律求出物体加速度与外力F的关系式，结合图线的斜率和截距求出物体的质量和斜面的倾角．解答：解：由受力分析及牛顿第二定律得：Fcosθ﹣mgsinθ=maa=F﹣gsinθ则由图象知：﹣gsinθ=﹣5sinθ=0.5，即θ=30°又图线的斜率k==则m=3kg故答案为：3，30°．点评：解决本题的关键通过牛顿第二定律求出加速度的表达式，结合图线的斜率和截距进行求解．10.有一个电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA，要把它改装成量程0-3V的电压表，要与之

串联（选填“串联”或“并联”）一个

9Ω的电阻？改装后电压表的内阻是

1000Ω。参考答案：串联９９０１０００11.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在

（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做

运动；（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为

m/s2.参考答案：（1）不挂（2分）；匀速（2分）

（2）0.6（4分）12.若某欧姆表表头的满偏电流为5mA，内接一节干电池，电动势为1.5V，

那么该欧姆表的内阻为________Ω，待测电阻接入红、黑表笔之间时，指针偏在满刻度的3/4处，则待测电阻的阻值为________Ω，表盘中值刻度是________．参考答案：30010030013.（4分）正弦交流电源与电阻R、交流电压表按图1所示的方式连接，R=10Ω，交流电表的示数是20V，图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象，则通过R的电流的最大值是_______A；在1s内出现电流最大值的次数有_______次。参考答案：；100三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。15.如图所示，一弹丸从离地高度H=1.95m

的A点以=8.0m/s的初速度水平射出，恰以

平行于斜面的速度射入静止在固定斜面顶端C处

的一木块中，并立即与术块具有相同的速度（此速度大小为弹丸进入术块前一瞬间速度的）共同运动，在斜面下端有一垂直于斜面的挡板，术块与它相碰没有机械能损失，碰后恰能返同C点．已知斜面顶端C处离地高h=0.05m，求：(1)A点和C点间的水平距离？(2)木块与斜面间的动摩擦因数?(3)木块从被弹丸击中到再次回到到C点的时间t?参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一列简谐横波在t1=0时刻的波形图如图所示，已知该波沿x轴正方向传播，在t2=0.7s末时，质点P刚好出现第二次波峰，试求：（1）波速υ．（2）x坐标为6m的Q点第一次出现波谷的时刻t3=？参考答案：解：（1）已知该波沿x轴正方向传播，波形向右平移，则知t=0时刻质点P的振动方向向下，经过1T第二次形成波峰，即有1T=0.7s，解得，T=0.4s由图知，波长λ=2m，则波速为v==5m/s（2）根据波形的平稳法可知，当t=0时刻的x=2m处的波谷传到Q点时，Q点第一次出现波峰，所以t3==s=0.8s．答：（1）波速为5m/s．（2）x坐标为6m的Q点第一次出现波谷的时刻t3=0.8s．17.(14分)为纪念伽利略将望远镜用于天文观测400周年，2009年被定为以“探索我的宇宙”为主题的国际天文年．我国发射的“嫦娥1号”卫星绕月球经过一年多的运行，完成了既定任务，于2009年3月1日16时13分成功撞月．“嫦娥1号”卫星正常运行时可当作匀速圆周运动处理．设月球半径为R，“嫦娥1号”在运行时距月球表面的高度为h，运行周期为T，引力常量为G．(1)求月球质量M．(2)天文学上往往以距中心天体无穷远处为零势能点，绕中心天体运行的天体的引力势能可表示为EP＝，其中m1和m2分别表示中心天体和绕行天体的质量，r表示绕行天体的轨道半径．若已知“嫦娥1号”卫星的质量为m，求其正常运行时的机械能．（不计其它天体的引力作用）．参考答案：解析：(1)设月球的质量为M，“嫦娥1号”卫星的质量为m，则有：（2分）r＝R＋h（1分）（1分）解得：（2分）(2)“嫦娥1号”卫星在圆轨道上运行时的引力势能为（2分）由可得动能（2分）“嫦娥1号”卫星的机械能为为（2分）由以上各式得：（2分）18.如图所示，两块很大的平行导体板MN、PQ产生竖直向上的匀强电场，两平行导体板与一半径为r的单匝线圈连接，在线圈内有一方向垂直线圈平面向里、磁感应强度变化率为的磁场B1，在两导体板间还存在有理想边界的匀强磁场，该磁场分为I、II两个区域，其边界为MN,ST,PQ,磁感应强度的大小均为B2，方向如图。I区域