河南省郑州市登封嵩阳中学2022-2023学年高三物理模拟试题含解析

河南省郑州市登封嵩阳中学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.由于地球的自转，地球表面上各点均做匀速圆周运动，所以A．地球表面各处具有相同大小的线速度B．地球表面各处具有相同大小的角速度C．地球表面各处具有相同大小的向心加速度

D．地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心参考答案：B2.(双选)甲、乙两物体在同一地点同时开始做直线运动的图象如图所示。根据图象提供的信息可知A．6s末乙追上甲

B．在乙追上甲之前，甲乙相距最远为10mC．末甲乙两物体相遇，且离出发点有32mD．在0~4s内与4~6s内甲的平均速度相等参考答案：BC3.如图所示，把小车放在光滑的水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连，已知小车的质量为M，小桶与沙子的总质量为m，把小车从静止状态释放后，在小桶下落竖直高度为h的过程中，若不计滑轮及空气的阻力，下列说法中正确的是A．轻绳对小车的拉力等于mgB．m处于完全失重状态C．小桶获得的动能为m2gh／(m+M)D．小车获得的动能为mgh参考答案：C4.2013年1月27日,我国在境内再次成功地进行了陆基中段反导拦截技术试验,中段是指弹道导弹在大气层外空间依靠惯性飞行的一段.如图所示,一枚蓝军弹道导弹从地面上A点发射升空,目标是攻击红军基地B点,导弹升空后,红军反导预警系统立刻发现目标,从C点发射拦截导弹,并在弹道导弹飞行中段的最高点D将其击毁.下列说法中正确的是(

)A.图中E到D过程,弹道导弹机械能不断增大B.图中E到D过程,弹道导弹的加速度不断减小C.弹道导弹在大气层外运动轨迹是以地心为焦点的椭圆D.弹道导弹飞行至D点时速度大于7.9km/s参考答案：5.如图所示(a)，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)，初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移s的关系如图(b)所示(g＝10m/s2)，则下列结论正确的是A．物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态B．弹簧的劲度系数为7.5N/cmC．物体的质量为3kgD．物体的加速度大小为5m/s2参考答案：D物体一直匀加速上升，从图象可以看出，物体与弹簧分离后，拉力为30N；刚开始物体处于静止状态，重力和弹力二力平衡；拉力为10N时，弹簧弹力和重力平衡，合力等于拉力，弹簧压缩量为4cm；根据以上条件列式分析如下：物体与弹簧分离时，弹簧恢复原长，故A错误；刚开始物体处于静止状态，重力和弹力二力平衡，有mg=kx

①，拉力F1为10N时，弹簧弹力和重力平衡，合力等于拉力，根据牛顿第二定律，有F1+kx-mg=ma

②，物体与弹簧分离后，拉力F2为30N，根据牛顿第二定律，有F2-mg=ma

③，代入数据解得m=2kg，k=5N/cm，a=5m/s2，故B错误，C错误，D正确；故选D．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，用两条一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在的虚线框范围内有垂直纸面的匀强磁场，棒中通入自左向右的电流。当棒静止时，每个弹簧的拉力大小均为F1；若将棒中电流反向但不改变电流大小，当棒静止时，每个弹簧的拉力大小均为F2，且F2＞F1，则磁场的方向为____________，安培力的大小为____________。参考答案：垂直纸面向里；F2-F17.质量为m=1kg的小球由高h1=0.45m处自由下落，落到水平地面后，反跳的最大高度为h2=0.2m，从小球下落到反跳到最高点经历的时间为Δt=0.6s，取g=10m/s2。求：小球撞击地面过程中，球对地面的平均压力的大小为

N。参考答案：

答案：608.某实验小组利用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律。他们将拉力传感器一端与细绳相连，另一端固定在小车上，用拉力传感器及数据采集器记录小车受到的拉力F的大小；小车后面的打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度。图乙中的纸带上A、B、C为三个计数点，每两个计数点间还有打点计时器所打的4个点未画出，打点计时器使用的是50Hz交流电源。①由图乙，AB两点间的距离为S1=3.27cm，AC两点间的距离为S2=

cm，小车此次运动经B点时的速度

m/s，小车的加速度a=

m/s2；（保留三位有效数字）

②要验证牛顿第二定律，除了前面提及的器材及已测出的物理量外，实验中还要使用

来测量出

；

③由于小车受阻力f的作用，为了尽量减小实验的误差，需尽可能降低小车所受阻力f的影响，以下采取的措施中必要的是

A、适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑B、应使钩码总质量m远小于小车（加上传感器）的总质量MC、定滑轮的轮轴要尽量光滑参考答案：①8.00；0.400；1.46

。

②天平，小车总质量（或小车质量）③A。9.如图所示，OB杆长L，质量不计，在竖直平面内绕O轴转动。杆上每隔处依次固定A、B两个小球，每个小球的质量均为m。已知重力加速度为g。使棒从图示的水平位置静止释放，当OB杆转到竖直位置时小球B的动能为_____________，小球A的机械能的变化量为___________。参考答案：，10.（4分）有质量的物体周围存在着引力场。万有引力和库仑力有类似的规律，因此我们可以用定义静电场强度的方法来定义引力场的场强。由此可得，与质量为M的质点相距r处的引力场场强的表达式为EG=____________（万有引力恒量用G表示）。参考答案：答案：11.①如图所示，一竖直的半圆形光滑轨道与一光滑曲面在最低点平滑连接，一小球从曲面上距水平面高处由静止释放，恰好通过半圆最高点，则半圆的半径=

②用游标卡尺测量小球的直径，如图所示的读数是

mm。

参考答案：①

②

12.质量为2kg的物体，放在动摩擦因数为μ=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，用静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图，g=10m/s2，则此物体在x=6m处，拉力的瞬时功率为4.1W，从开始运动到x=9m处共用时t=4.5s．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：根据功的公式W=FL分析可知，在OA段和AB段物体受到恒力的作用，并且图象的斜率表示的是物体受到的力的大小，由此可以判断物体受到的拉力的大小，再由功率的公式可以判断功率的大小．解答：解：对物体受力分析，物体受到的摩擦力为Ff=μFN=μmg=0.1×2×10N=2N．由图象可知，斜率表示的是物体受到的力的大小，OA段的拉力为5N，AB段的拉力为1.5N，所以物体在OA段做匀加速运动，在AB段做匀减速直线运动；在OA段的拉力为5N，物体做加速运动，当速度最大时，拉力的功率最大，由V=at，V2=2aX，a==1.5m/s2代入数值解得，V=3m/s，t=2s在AB段，物体匀减速运动，最大速度的大小为3m/s，拉力的大小为1.5N，a′==﹣0.25m/s2V′2﹣V2=2a′×3解得V′=m/s，则此物体在x=6m处，拉力的瞬时功率为P=FV′=1.5×=4.1W，由位移公式：X=即知，从3m到9m用时t′=2.5s所以从开始运动到x=9m处共用时t总=2+2.5=4.5s故答案为：4.1，4.5点评：本题考查了对功的公式W=FL的理解，根据图象的分析，要能够从图象中得出有用的信息﹣﹣斜率表示物体受到的拉力的大小，本题很好的考查了学生读图和应用图象的能力．13.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）B三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.2004年1月25日，继“勇气”号之后，“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星．人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器．它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号，探测器上还装着两个相同的减速器(其中一只是备用的)，这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2，某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再避开障碍物．此时地球上的科学家只能对探测器进行人工遥控操作．下表为控制中心的显示屏上的数据：

已知控制中心的信号发射和接收设备工作速度极快．科学家每次分析数据并输入命令至少需要3s.问：(1)经过数据分析，你认为减速器是否执行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人员，采取怎样的措施？加速度满足什么条件？请计算说明．

参考答案：(1)未执行命令(2)立即输入命令，启动另一个备用减速器，加速度a>1m/s2，便可使探测器不与障碍物相碰．

15.（简答）如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面，物体A以初速度v1沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以初速度v2=2.4m/s水平抛出，当A上滑到最高点时，恰好被B物体击中．A、B均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物体A上滑时的初速度v1；（2）物体A、B间初始位置的高度差h．参考答案：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma设物体A滑到最高点所用时间为t，由运动学公式：0=v1﹣at物体B做平抛运动，如图所示，由几何关系可得：水平位移x=；其水平方向做匀速直线运动，则x=v2t联立可得：v1=6m/s（2）物体B在竖直方向做自由落体运动，则hB=物体A在竖直方向：hA=如图所示，由几何关系可得：h=hA+hB联立得：h=6.8m答：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，物块A和长木板B的质量均为lkg，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数分别为0.5和0.2，开始时A静止在B的左端，B停在水平地面上．某时刻起给A施加一大小为l0N，方向与水平成斜向上的拉力F，0.5s后撤去F，最终A恰好停在B的右端．（=0.6，）(1)通过计算说明前0.5s内木板B是否运动．(2)0.5s末物块A的速度．(3)木板B的长度．参考答案： 17.如图甲，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab，测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图乙所示。已知两轨道之间的距离为L=2m，重力加速度g取l0m/s2，轨道足够长且电阻不计。⑴当R=0时，求杆ab匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向；⑵求金属杆的质量m和阻值r；⑶当R=4Ω时，求回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功W。参考答案：⑵设最大速度为v，杆切割磁感线产生的感应电动势E=BLv 由闭合电路的欧姆定律：…………1分杆达到最大速度时满足

………………2分解得：v=…………1分 由图像可知：斜率为，纵截距为v0=2m/s，得到：=v0

……………1分

k

………………1分

解得：m=0.2kg

……………1分r=2Ω

……………1分⑶由题意：E=BLv