上海市黄浦区第一中学高三物理模拟试题含解析

上海市黄浦区第一中学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.（多选题）研发卫星的成本高，提高卫星的使用寿命是节约成本的方法之一，如图甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，从而延长卫星的使用寿命．图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图，此时二者的连线通过地心，“轨道康复者”与同步卫星的轨道半径之比为1：4．若不考虑“轨道康复者”与同步卫星之间的万有引力，则下列说法正确的是（）A．在图示轨道上，“轨道康复者”的周期为6hB．在图示轨道上，“轨道康复者”加速度大小是同步卫星加速度大小的4倍C．在图示轨道上，“轨這康复者”的线速度大小是同步卫星线速度大小的2倍D．若要对该同步卫星实施拯救，“轨道康复者”可从图示轨道上进行加速后再与同步卫星对接参考答案：CD【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．【分析】卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律求出线速度、向心加速度、周期，然后分析答题；卫星加速会做离心运动．【解答】解：A、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=mr，解得：T=2π，则===，T轨道康复者=T同步卫星=×24=3h，故A错误；B、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=ma，解得，加速度：a=，则：===，故B错误；C、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=m，解得，线速度：v=，===，故C正确；D、“轨道康复者”从图示轨道上进行加速做离心运动，然后与同伴卫星对接进行施救，故D正确；故选：CD2.（单选）一个物体在多个力的作用下处于静止状态．如果仅使用其中的一个力大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小（此力的方向始终未变），在这过程中其余各力均不变，那么下列各图中，能正确描述该过程中物体速度变化情况的（）A．B．C．D．参考答案：考点：匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．专题：运动学中的图像专题．分析：据题，物体在多个力的作用下处于静止状态，物体所受的合力为零，其中的一个力与其他各力的合力大小相等、方向相反．当保持这个力方向不变、大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小，分析物体的合力如何变化，确定物体的加速度如何变化，分析物体的运动情况，判断速度的变化情况，再选择图象．解答：解：依题，原来物体在多个力的作用下处于静止状态，物体所受的合力为零，使其中的一个力保持方向不变、大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小的过程中，物体的合力从开始逐渐增大，又逐渐减小恢复到零，物体的加速度先增大后减小，物体先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速度运动．根据速度图象的斜率等于加速度可知，速度图象的斜率先增大后减小，所以图象D正确．故选：D．点评：本题考查根据物体的受力情况来分析物体运动情况的能力，要用到共点力平衡条件的推论：物体在几个力作用下平衡时，其中一个力与其他各力的合力大小相等、方向相反．3.（多选）如图，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是A.向右做加速运动B.向右做减速运动C.向左做加速运动D.向左做减速运动参考答案：AD4.关于线圈的自感系数，下面说法正确的是（

）A.线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大

B.线圈中电流等于零时，自感系数也等于零C.线圈中电流变化越快，自感系数越大

D.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定参考答案：D5.（单选题）如图所示，一质量为2kg的物体静止于光滑水平面上，从t=0时开始运动，前2秒内受到的外力作用如图示。下列判断正确的是A．第2秒内质点的位移是1米

B．第2秒内外力所做的功是JC．第2秒末外力的瞬时功率最大

D．0～2s内外力的平均功率是W参考答案：B解：由动量定理求出1s末、2s末速度分别为：由动能定理可知合力做功为,所以选项B正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流=300A,内阻Rg=100，可变电阻R的最大阻值为10k，电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是

色，接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx=

k.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比较

（填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：红；5；变大7.将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是由于光的_____（选填“折射”“干涉”或“衍射”）．当缝的宽度______（选填“远大于”或“接近”）光波的波长时，这种现象十分明显．参考答案：（1）.衍射（2）.接近【详解】通过两支铅笔中间缝能看到彩色条纹，说明光绕过缝而到人的眼睛，所以这是由于光的衍射现象，由发生明显衍射条件可知，当缝的宽度与光波的波长接近或比光波的波长少得多时能发生明显衍射现象；8.(6分)一定质量的非理想气体体积膨胀对外做了4×103J功的同时，又从外界吸收了2.4×103J的热量，则在该过程中，气体内能的增量△U=______J，气体的分子势能和分子动能分别__________、________(填“增加”“减小”或“不变”)参考答案：-1.6×103J

增加，减小9.用图（a）所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系。（1）完成平衡摩擦力的相关内容：

（A）取下沙桶，把木板不带滑轮的一端垫高；

（B）接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动。如果打出的纸带如图（b）所示，则应

（选填“增大”、“减小”或“不改变”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹

为止。（2）某同学实验时得到如图（c）所示的a—F图象（沙和沙桶质量远小于小车质量），则该同学探究的是：在

条件下，

成正比。（3）上题中若沙和沙桶质量过大，不能远小于小车质量，则可能会出现下列哪种图像参考答案：（1）减小（2分），间隔相等（2分），

（2）小车质量一定的（2分），小车的加速度与所受拉力（2分）

（3）B10.

(4分)如图所示，一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B。开始时物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上，现要在上面物体A上加一竖直向上的力F，使物体A开始向上做匀加速运动，经0.4s物体B刚要离开地面，设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，取g=10m/s2，求：此过程中外力F所做的功为_____J。

参考答案：答案：49.5J11.如图所示，均匀重杆OA的O端用铰链固定在墙上，为了使OA保持水平，由长为L的轻杆BC来支撑（L小于重杆OA的长度），改变支撑点的位置使BC所受压力为最小，则B点离O点的距离应为___________。

参考答案：

答案：

12.如图，半径为和的圆柱体靠摩擦传动，已知，分别在小圆柱与大圆柱的边缘上，是圆柱体上的一点，，如图所示，若两圆柱之间没有打滑现象，则∶∶=

；ωA∶ωB∶ωc=

。参考答案：13.光传感器可用来测量光屏上的光强分布．如图（a）所示为某同学利用单缝做的一个光学实验，图（b）为该同学使用光传感器对该实验所采集到的光屏上光强分布图象．则该同学所做的实验是光的衍射（选填“干涉”或“衍射”）实验；根据图（b）可以看出，光屏上中央亮条纹的光强分布特点是中间强两边弱．参考答案：解：图b可知，条纹中间亮、两边窄，知是衍射条纹；根据光的衍射原理，则光屏上中央亮条纹的光强分布特点是中间强两边弱．故答案为：衍射，中间强两边弱．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求:(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s.(2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ.(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.参考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【详解】(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得：竖直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度：到达A点时速度：设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则：即，所以：(3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以有：

当时，计算得出.由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的压力为5600

N.答：(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离.(2)从平台飞出到达A点时速度，圆弧对应圆心角.(3)当最低点O速度为6m/s，人和车对轨道的压力5600

N.15.（4分）现用“与”门、“或”门和“非”门构成如图所示电路，请将右侧的相关真值表补充完整。(填入答卷纸上的表格)参考答案：

答案：

ABY001010100111

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.光滑水平地面上停放着一辆质量的平板车，质量可视为质点的小滑块静放在车左端，滑块与平板车之间的动摩擦因数，如下图所示，一水平向右的推力作用在滑块M上，使M、m一起向右加速（相对静止），时撤去F，平板车继续向右运动一段时间后与竖直墙壁发生碰撞，设碰撞时间极短且碰后车以原速率反弹，滑块与平板车之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，平板车足够长，以至滑块不会从平板车右端滑落（g取），问：（1）平板车第一次与墙壁碰撞后能向左运动的最大距离s多大？此时滑块的速度多大？（2）平板车第二次与墙壁碰撞前的瞬间速度多大？（3）为使滑块不会从平板车右端滑落，平板车l至少要有多长？参考答案：解：（1）设第一次碰墙前M、m的共同速度为，由动量定理得，则有（2分）（其它列式正确的同样给分）第一次碰墙后到第二次碰前车和滑块组成的系统动量守恒车向左运动速度减为0时，由于，滑块仍在向右运动，设此时滑块的速度为，车离墙的距离为s（2分）（2分）以车为研究对象，根据动能定理（2分）（2分）（2）第一次碰撞后车运动到速度为零时，滑块仍有向右的速度，滑动摩擦力使车以相同的加速度重新向右加速，如果车的加速过程持续到与墙第二次相碰，则加速过程位移也为s，可算出第二次碰前瞬间的速度大小也为2m/s，系统的总动量将大于第一次碰墙后的动量，这显然是不可能的，可见在第二次碰撞前车已停止加速，即第二次碰墙前一些时间车和滑块已相对静止。设车与墙第二次碰撞前瞬间速度为，则（2分）（2分）（3）车每次与墙碰撞后一段时间内，滑块都会相对车有一段向右的滑动，由于两者相互摩擦，系统的部分机械能转化为内能，车与墙多次碰撞后，最后全部机械能都转化为内能，车停在墙边，滑块相对车的总位移设为l，则有（2分）代入数据解得（2分）17.如图甲所示，质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定斜面上（斜面足够长），对物体施一平行于斜面向上的拉力F，t=2s时撤去拉力，物体运动的部分v-t图象如图乙所示(g取10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8)求：①拉力F的大小

②4s末物体的速度v参考答案：①15N

②2m/s沿斜面向下18.（15分）半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内。小球A、B的质量分别为m、βm（β为待定系数）。A球从在边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑，与静止于轨道最低点的B球相碰，碰撞后A、B球能达到的最大高度均为R/4，碰撞中无机械能损失。重力加速度为g，求：（1）待定系数β（2）第一次碰撞刚结束时小球A、B各自的速度和B球对轨道的压力（3）小球A、B在轨道最低处第二次碰撞刚结束时各自的速度，并讨论小球A、B在轨道最低处第n次碰撞刚结束时各自的速度。参考答案：解析：（1）因能量守恒mgR=mgR/4+βmgR/4

得β=3

（2）设A、B碰后的速度分别为V1、V2，

则mV12/2=mgR/4，βmV22/2=βmgR