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文档简介
河北省保定市西堤中学2022-2023学年高三物理模拟试题含解析一、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)重为m1的光滑球放在光滑墙脚下,球的右侧跟一个重为m2的光滑斜面体相接触,如图所示,一个向左的水平力F作用在斜面体上,使球与斜面体都处于静止,且球与竖直墙和水平地面继续接触,则m1、m2受外力的个数可能为(
)A.3个,4个B.3个,3个C.4个,5个D.4个,4个参考答案:AD由题意知,m2一定受4个力的作用:重力、地面支持力、m1的压力和F;当F较小时,m1、m2之间的作用力在竖直方向的分力小于m1的重力,m1受4个力作用:重力、地面支持力、m2的支持力和墙面向右的弹力;当F较大时,m1、m2之间的作用力在竖直方向的分力大于或等于m1的重力时,m1受3个力作用:重力、m2的支持力和墙面向右的弹力。故选项AD正确。2.某人以一定的初速度从P点竖直向上抛出一个小球,小球运动时受到的空气阻力大小不变,且与运动方向相反,1s后小球运动到最高点,则又经过1s后()A.小球恰好经过P点B.小球的位置在P点下方C.小球的位置在P点上方D.阻力大小不确定,无法判断小球的位置是在P点的上方还是下方参考答案:C【考点】牛顿第二定律.【分析】上升过程阻力向下,下降过程阻力向上,根据牛顿第二定律比较加速度大小,然后根据运动学公式列式比较时间大小.【解答】解:上升过程,阻力向下,根据牛顿第二定律,有:mg+f=ma1;下降过程,阻力向下,根据牛顿第二定律,有:mg﹣f′=ma2;故a1>a2;根据h=at2可知,t1<t2;即小球返回P点的时间要大于1s,所以又经过1s后,小球的位置在P点上方.故C正确,ABD错误;故选:C3.(单选)如下图所示,两个倾角相同的滑杆上分别套有A、B两个圆环,两个圆环上分别用细线悬吊着两个小球C、D,当它们都沿滑杆向下滑动时,A的悬线与杆垂直,B的悬线竖直向下,则下列说法中正确的是()A.A环与滑杆间没有摩擦力B.B环与滑杆间没有摩擦力C.A环做的是匀速运动D.B环做的是匀加速运动参考答案:A4.(单选)木块A、B分别重50N和70N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2,与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5cm,系统置于水平地面上静止不动.已知弹簧的劲度系数为100N/m.用F=7N的水平力作用在木块A上,如图所示,力F作用后()A.木块A所受摩擦力大小是10NB.木块A所受摩擦力大小是2NC.弹簧的弹力是12ND.木块B所受摩擦力大小为12N参考答案:考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;胡克定律.版权所有专题:共点力作用下物体平衡专题.分析:对木块A和B分别受力分析,然后结合共点力平衡条件进行分析处理即可.解答:解:A、B、没有推力F时,弹簧压缩了5cm,根据胡克定律,弹簧弹力为:F弹=kx=100N/m×0.05m=5N;对木块A受力分析,受到重力、支持力、弹簧弹力和地面的静摩擦力,根据二力平衡条件,有:fA=F弹=5N对木块施加向右的推力F后,推力F和弹簧弹力F弹的合力为2N,向右,故地面对A有向左的2N的静摩擦力,故A错误,B正确;C、施加推力F后,由于A静止不动,故弹簧压缩量不变,故弹簧弹力不变,仍为5N,故C错误;D、对木块B受力分析,受到重力、支持力、弹簧向右的弹力和地面向左的静摩擦力,根据二力平衡,地面对木块B的静摩擦力等于5N,向左,故D错误;故选B.点评:静摩擦力随着外力的变化而变化,但有一个最大值,对物体受力分析,结合平衡条件计算出摩擦力.5.关于速度和加速度,下列说法中正确的是 (
) A.加速度大的物体速度变化大 B.加速度大的物体速度变化快 C.加速度为零的物体速度也为零 D.加速度不为零的物体速度必定越来越大参考答案:B二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.某同学研究小车在斜面上的运动,用打点计时器记录了小车做匀变速直线运动的位移,得到一段纸带如图所示。在纸带上选取几个相邻计数点A、B、C、D,相邻计数点间的时间间隔均为T,B、C和D各点到A的距离为s1、s2和s3。由此可算出小车运动的加速度大小
,打点计时器在打C点时,小车的速度大小vc=
。(用已知的物理量符号表示)参考答案:a=(s2-2s1)/T2或a=(s3-2s2+s1)/T2或a=(s3-s2-s1)/2T2
vc=(s3-s1)/2T7.(5分)平衡下列核反应方程式:(1)______________,_________________。(2)______________参考答案:答案:(1)5,10
(2)8.(单选)已知,它们距轴的关系是,三物体与转盘表面的动摩擦因数相同,当转盘的转速逐渐增加时(
)A.物体A先滑动
B.物体B先滑动C.物体C先滑动 D.B与C同时开始滑动参考答案:B9.某探究学习小组的同学欲探究恒力做功与物体动能变化的关系,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到打点计时器以及学生电源、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带、小桶和沙子若干。并将小车连接上纸带,用细线通过滑轮挂上小沙桶。
(1)某同学的实验步骤如下:用天平称量小车的质量M和沙与桶的总质量m。让沙桶带动小车加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L,算出这两点的速度v1与v2。
①本实验装置图(准备放开小车时刻)中有什么缺点或错误?②要完成本实验,还缺哪些重要实验步骤?
③本实验认为小车所受合外力等于沙桶重力,则应控制的实验条件是什么?
。
(2)在实验操作正确的前提下,若挑选的一条点迹清晰的纸带如下图所示,已知相邻两个点间的时间间隔为T,从A点到B、C、D、E、F点的距离依次为s1、s2、s3、s4、s5(图中未标s3、s4、s5),则由此可求得纸带上由B点到E点所对应过程中,合外力对小车所做的功W=____;该小车动能改变量的表达式为△EK=
(结果用题中已知物理量的符号表示);若满足
.则动能定理得证。参考答案:10.如图所示,A、B和C、D为两对带电金属极板,长度均为l,其中A、B两板水平放置,间距为d,A、B间电压为U1;C、D两板竖直放置,间距也为d,C、D间电压为U2。有一初速度为0、质量为m、电荷量为e的电子经电压U0加速后,平行于金属板进入电场,则电子进入该电场时的速度大小为
;若电子在穿过电场的过程中始终未与极板相碰,电子离开该电场时的动能为_____________。(A、B、C、D四块金属板均互不接触,电场只存在于极板间,且不计电子的重力)参考答案:11.如图所示,粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置,右端与大气相通,左端封闭气柱长l1=20cm(可视为理想气体),两管中水银面等高。现将右端与一低压舱(未画出)接通,稳定后右管水银面高出左管水银面h=10cm。(环境温度不变,大气压强p0=75cmHg)①求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)。②此过程左管内的气体对外界________(填“做正功”“做负功”或“不做功”),气体将________(填“吸热”或“放热”).参考答案:①50cmHg②做正功吸热12.(4分)阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流,这些微观粒子是_____.若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向里的磁场,阴极射线将_____(填“向上”“向下”“向里”“向外”)偏转.参考答案:答案:电子,向下13.质量为m的小钢球自高处落下,以速率v1碰地后竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地时的速率为v2,在碰撞过程中,小钢球动量的变化量的大小为__________,方向为__________。参考答案:m(v1+v2),竖直向上三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.(选修3—4)(7分)如图甲所示为一列简谐横波在t=2s时的波形图,图乙是这列波中P点的振动图线,求该波的传播速度的大小,并判断该波的传播方向。
参考答案:解析:依题由甲图知该波的波长为……………(1分)
由乙图知该波的振动周期为……………(1分)
设该波的传播速度为V,有……………(1分)
又由乙图知,P点在此时的振动方向向上,……………(1分)
所以该波的传播方向水平向左。……………(2分)15.如图所示,在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜ABC(截面为正三角形)折射后分解为互相分离的a、b、c三种色光,分别照射到三块板上.则:(1)若将a、b、c三种色光分别通过某狭缝,则发生衍射现象最明显的是哪种色光?(2)若OD平行于CB,三棱镜对a色光的折射率na是多少?参考答案:(1)折射率最小的是c光,则它的波长最长,衍射现象最明显;(2)(1)由图知,三种色光,a的偏折程度最大,c的偏折程度最小,知a的折射率最大,c的折射率最小.则c的频率最小,波长最长衍射现象最明显。(2)若OD平行于CB,则折射角,三棱镜对a色光的折射率。四、计算题:本题共3小题,共计47分16.一平板车,质量M=100千克,停在水平路面上,车身的平板离地面的高度h=1.25米,一质量m=50千克的小物块置于车的平板上,它到车尾端的距离b=1.0米,与车板间的动摩擦系数μ=0.20,如图所示.今对平板车施一水平方向的恒力,使车向前行驶,结果物块从车板上滑落.物块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离s0=2.0米.求物块落地时,落地点到车尾的水平距离s.(不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦,结果保留2位有效数字)参考答案:解:以m为研究对象进行分析,m在水平方向只受一个摩擦力f的作用,f=μmg,根据牛顿第二定律知f=ma1a1=μg=0.20×10m/s2=2m/s2如图,m从A点运动到B点,做匀加速直线运动,sAB=s0﹣b=1.00m,运动到B点的速度υB为:=,物块在平板车上运动时间为t1=,在相同时间里平板车向前行驶的距离s0=2.0m,则s0=,所以平板车的加速度,此时平板车的速度为v2=a2t1=4×1=4m/sm从B处滑落时,以υB为初速度做平抛运动,落到C的水平距离为s1,下落时间为t2,则h=,=0.5ss1=vBt2=2×0.5m=1.0m对平板车M,在m未滑落之前,水平方向受二力作用,即F和物块对平板车的摩擦力f,二者方向相反,平板车加速度为a2,由牛顿第二定律得:F﹣f=Ma2则有:F=Ma2+f=(100×4+0.2×50×10)N=500N当m从平板车的B点滑落以后,平板车水平方向只受F作用,而做加速度为a3的匀加速运动,由牛顿第二定律得:F=Ma3即,在m从B滑落到C点的时间t=0.5s内,M运动距离s2为=2.625m物块落地时,落地点到车尾的水平距离s为s=s2﹣s1=(2.625﹣1)m=1.625m答:物块落地时,落地点到车尾的水平距离s为1.625m.17.(9分)如图所示为儿童娱乐的滑滑梯示意图,其中AB为斜面滑槽,与水平方向夹角为37°,BC为水平滑槽,与半径为0.2m的1/4圆弧CD相切,ED为地面。已知通常儿童在滑槽上滑动时的动摩擦因数大约为0.5,A点离地面的竖直高度AE为2m,不计空气阻力,求:(1)儿童由A处静止起滑到B处时的速度大小;(2)为了儿童在娱乐时能沿CD圆弧下滑一段,而不会从C处平抛飞出,水平滑槽BC至少应有多长?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)参考答案:18.如图是利用传送带装运煤块的示意图.其中,传送带足够长,倾角θ=37°,煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,传送带的主动轮和从动轮半径相等,主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖起高度H=1.8m,与运煤车车箱中心的水平距离x=1.2m.现在传送带底端由静止释放一些煤块(可视为质点),煤块在传送带的作用下先做匀加速直线运动,后与传送带一起做匀速运动,到达主动轮时随轮一起匀速转动.要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车箱中心,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos
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