湖北省黄冈市武穴永西中学2022-2023学年高三物理模拟试题含解析

湖北省黄冈市武穴永西中学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.（单选）如图所示，质量均为m的A、B两物块置于水平地面上，物块与地面间的动摩擦因数均为μ，物块间用一水平轻绳相连，绳中无拉力．现用水平力F向右拉物块A，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．重力加速度为g．下列说法中错误的是（）A．当0＜F≤μmg时，绳中拉力为0B．当μmg＜F≤2μmg时，绳中拉力为F﹣μmgC．当F＞2μmg时，绳中拉力为D．无论F多大，绳中拉力都不可能等于参考答案：考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：对整体分析，根据共点力平衡求出动摩擦因数的大小，然后隔离对A分析，根据牛顿第二定律求出物块A的加速度大小，最后确定绳子中的拉力．解答：解：A、当0＜F≤μmg时，A受到拉力与静摩擦力的作用，二者可以平衡，绳中拉力为0．故A正确；B、当μmg＜F≤2μmg时，整体受到拉力与摩擦力的作用，二者平衡，所以整体处于静止状态．此时A受到的静摩擦力到达最大即μmg，所以绳中拉力为F﹣μmg．故B正确；C、当F＞2μmg时，对整体：，对B：，联立解得绳中拉力为．故C正确；D、由B的分析可知，当μmg＜F≤2μmg时绳中拉力为F﹣μmg，绳中拉力可能等于．故D错误．本题选择错误的，故选：D点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，注意整体法和隔离法的使用．2.（多选）2013年12月2日1时30分，“嫦娥三号”月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空。该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动，如图所示，其运行的周期为T；然后变轨到椭圆轨道，并在椭圆轨道的近月点15公里时自主完成抛物线下降，最终在月球表面实现软着陆。若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响。则下列选项正确的是A．“嫦娥三号”绕月球做圆周运动时的向心加速度大小为B．月球的第一宇宙速度大小为C．物体在月球表面自由下落的加速度大小为D．“嫦娥三号”从圆周运动变轨到椭圆轨道时，必须减速参考答案：BCD“嫦娥三号”绕月球做圆周运动时的向心加速度大小为，A错误；由,联立解得：,，故B、C正确；“嫦娥三号”从圆周运动变轨到椭圆轨道时，必须减速，D正确。3.在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，五个完全相同灯泡的额定电压均为U，交流电源的电压恒定不变。当闭合K3、K4而断开K5时，灯泡L3和L1恰能正常工作，则以下判断正确的是（）A.当K3、K4、K5都闭合时，L1和L2的功率会减小B.当K3、K4、K5都闭合时，L1和L2都能正常工作C.当闭合K3、K4而断开K5时，交流电源的电压为2UD.当闭合K3、K4而断开K5时，灯泡L1和L2恰能正常工作参考答案：D【详解】设灯泡正常工作时的电流为I，电压为U。A.B.当K3、K4、K5都闭合时，副线圈中的电流增大，根据变压器特点，原线圈中电流增大，L1和L2消耗的功率增大，L1和L2都不能正常工作，故AB错误。C.当闭合K3、K4而断开K5时，灯泡L3和L4恰能正常工作，故副线圈中电压为U，根据变压器原、副线圈中的电压与匝数关系可知，原线圈中的电压为2U，故交流电源的电压为2U+U+U＝4U，故C错误。D.当闭合K3、K4而断开K5时，灯泡L3和L4恰能正常工作，故副线圈中电流为2I，根据变压器原副线圈中的电流关系可知，原线圈中的电流为I，故L1和L2都能正常工作，故D正确。4.将一个小球斜向上抛出，小球在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3．图中曲线为小球在空中运动的轨迹．若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是（）A．小球通过第1个窗户重力做的功最大B．小球通过第1个窗户所用的时间最短C．小球通过第3个窗户重力的平均功率最小D．小球通过第3个窗户的平均速度最大参考答案：BC【考点】功率、平均功率和瞬时功率；平抛运动．【分析】小球做斜向上抛体运动，利用运动分解的思想可分解为：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的匀减速直线运动，在竖直方向运动速度越来越小，但窗户的高度一样，因此时间越来越长，然后分别选用平均速度公式、功的公式、平均功率公式分析判断．【解答】解：A、通过3个窗户时在竖直方向上的位移相等，所以重力做功相等．故A错误．B、小球在竖直方向上做匀减速直线运动，速度越来越小，1、2、3个窗户的高度一样，小球通过三个窗户所用的时间越来越长，那么小球通过第1个窗户所用的时间最短，故B正确．C、根据，重力功相等，通过第3个窗户的时间最长，所以平均功率最小．故C正确．D、设通过窗户的位移与水平方向的夹角为θ，窗户高h，水平速度vx，则通过窗户的位移为，通过窗户的水平位移为，通过窗户的平均速度为：，由1到3窗户θ变小，cosθ变大，vx不变，平均速度变小，故D错误．故选：BC．5.如图所示，把一个带电小球A固定在光滑水平的绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B．现给小球B一个垂直AB连线方向的速度v0，使其在水平桌面上运动，则下列说法中正确的是A．若A、B带同种电荷，B球一定做速度增大的曲线运动B．若A、B带同种电荷，B球一定做加速度增大的曲线运动C．若A、B带同种电荷，B球一定向电势较低处运动D．若A、B带异种电荷，B球可能做速度和加速度大小都不变的曲线运动参考答案：AD解析：若A、B带同种电荷，B球受到库仑斥力作用，一定做速度增大加速度减小的曲线运动，选项A正确B错误；若B球带正电，则B球向电势较高处运动，选项C错误；若A、B带异种电荷，B球可能绕A球做匀速圆周运动，即做速度和加速度大小都不变的曲线运动，选项D正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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．7.如图所示，为水中两个振动情况完全相同的波源所形成的图样，这是水面波的____________现象；图是不同频率的水面波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是_________图。

参考答案：答案：干涉

C8.某横波在介质中沿x轴正方向传播，t=0时刻时波源O开始振动，振动方向沿y轴负方向，图示为t=0.7s时的波形图，已知图中b点第二次出现在波谷，则该横波的传播速度v=10m/s；从图示时刻开始计时，图中c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为y=﹣0.03sin5πtm．参考答案：：解：由题意得：+（+T）=0.7s，得该波的周期为T=0.4s由图知波长为λ=4m，则波速为v==10m/s横波在介质中沿x轴正方向传播，图示时刻c质点向下振动，则c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为y=﹣Asin（t）=﹣0.03sin=﹣0.03sin5πtm故答案为：10，y=﹣0.03sin5πt．9.某同学利用验证牛顿第二定律的实验装置来验证动能定理。在一端带滑轮的长木板上固定放置两个光电门，其中光电门乙固定在靠近滑轮处，光电门甲的位置可移动。与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使小车上的遮光片从紧靠光电门甲处由静止开始运动，用米尺测量甲、乙之间的距离s，并记下相应的时间t。测得小车的质量为M，钩码的质量为m，并满足M远远大于m。则：外力对小车做功为W=

，小车动能的增量为△EK=

。（用题中的字母表示）为减小实验误差，你认为实验操作之前必须进行的操作是：

。参考答案：10.（1）为研究某一电学元件的导电规律，将该元件两端的电压、元件中的电流及通电时间记录在下表中，通过分析表中数据可以判断出该元件所用的材料是

（填“金属”或“半导体”）。通电时间t/s51015202530电压

u/v0.400.621.021.261.521.64电流

i/mA0.200.430.811.822.813.22

(2)如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示0℃时的电阻，k表示图线的斜率．若用该电阻与电池（电动势E、内阻r）、电流表A（内阻Rg）、滑动变阻器R′串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．使用“金属电阻温度计”前，先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t1＜t2，则t1的刻度应在t2的

侧（填“左”或“右”）；在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系．请用E、R0、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式t＝

。参考答案：①,由表中数据U、I比值随温度升高而明显减小，可知元件所用材料为半导体。②温度t1<t2金属温度升高电阻增大，电流计电流值减小，可知t1刻度应在t2的右侧。③由甲可知

由电路图闭合电路欧姆定律得：整理得

t=11.（2）“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验中，使用光电门传感器。小王同学利用DIS实验器材研究某物体沿X轴运动的规律，发现物体所处的坐标X与时间t满足X=t3-2t（单位均是SI制单位），则该物体在第2秒末的瞬时速度大小为__________m/s。参考答案：1012.氢原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1>λ2。那么氢原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将__________(填“吸收”或“放出”)波长为____________的光子。参考答案：吸收，λ1λ2/（λ1-λ2）的光子13.如图是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R=3r，现在进行倒带，使磁带绕到A轮上。倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮，经测定，磁带全部绕到A轮桑需要时间为t，从开始倒带到A、B两轮的角速度相等的过程中，磁带的运动速度

▲

（填“变大”、“变小”或“不变”），所需时间

▲

（填“大于”、“小于”或“等于”）。参考答案：变大

大于

试题分析：A和B两个转动轮通过磁带连在一起，线速度相等，A轮是主动轮，其角速度是恒定的，随着磁带逐渐绕在A轮上，A轮的半径逐渐变大，线速度逐渐变大，B轮上面的的磁带逐渐减少，角速度当角速度相等时，两个磁带轮的半径相等，即刚好有一半的磁带倒在A轮上，由于线速度逐渐变大，剩下的一半磁带将比前一半磁带用时间短，所以从开始倒带到A、B两轮的角速度相等的过程中，所用时间大于。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质量m=1kg的小物块静止放置在固定水平台的最左端，质量2kg的小车左端紧靠平台静置在光滑水平地面上，平台、小车的长度均为0.6m。现对小物块施加一水平向右的恒力F，使小物块开始运动，当小物块到达平台最右端时撤去恒力F，小物块刚好能够到达小车的右端。小物块大小不计，与平台间、小车间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足够长，求:(1)小物块离开平台时速度的大小；(2)水平恒力F对小物块冲量的大小。参考答案：（1）v0=3m/s；（2）【详解】（1）设撤去水平外力时小车的速度大小为v0，小物块和小车的共同速度大小为v1。从撤去恒力到小物块到达小车右端过程，对小物块和小车系统：动量守恒：能量守恒：联立以上两式并代入数据得：v0=3m/s（2）设水平外力对小物块的冲量大小为I，小物块在平台上运动的时间为t。小物块在平台上运动过程，对小物块：动量定理：运动学规律：联立以上两式并代入数据得：15.“水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆．水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50m、宽25m、水深3m．设水的摩尔质量为M＝1.8×10-2kg／mol，试估算该游泳池中水分子数．参考答案：1.3×1032个解：游泳池中水的质量为m，阿伏加德罗常数为，游泳池中水的总体积为。则游泳池中水的物质的量为；所含的水分子数为个四、计算题：本题共3小题，共计47分16.波音777曾被业界称为最安全的客机之一，涉及的重大事故不多见．假设波音777飞机起飞时所受的阻力是其自重的0.1倍，根据下表波音777的性能参数，重力加速度g取10m/s2，解决以下问题：（1）波音777巡航速度为0.8马赫，设定马赫保持，推力为发动机推力的91%，求在巡航高度上飞机的阻力；（2）求在最大起飞质量、最大推力的情况下，飞机的加速度．参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）当飞机巡航时，飞机匀速运动，由共点力平衡可知推力与重力的合力等于阻力，即可求的阻力；（2）通过表格中的数据可知，飞机起飞时的位移，起飞速度，由运动学公式求的加速度解答：解：（1）巡航时为匀速运动，根据共点力平衡可知（2）起飞过程中有运动学公式a=答：（1）在巡航高度上飞机的阻力为2.08×106N；（2）在最大起飞质量、最大推力的情况下，飞机的加速度317.52m/s2点评：本题主要考查了牛顿第二定律与运动学公式，关键理解飞机的运动过程17.底面积，S=40cm2、高L0=15cm的圆柱形汽缸开口向上固定在水平地面上，开口处两侧有挡板，如图所示。缸内有一可自由移动的质量为m=2kg的活塞封闭了一定质量的理想气体，不可伸长的细线一端固定在活塞上，另一端跨过两个光滑定滑轮拉着质量为M=10kg的物体A。开始时，气体温度tl：27℃，活塞到缸底的距离L1=l0cm,物体A的底部离地面高h1=4cm，对汽缸内的气体缓慢加热使活塞缓慢上升。已知大气压强P0=1.0105Pa，g=10m·s-2。求:(1)物体A刚着地时气体的温度；(2)活塞刚到达汽缸顶部时气体的温度。参考答案：；【详解】（1）初始活塞受力平衡：P0S+mg=P1S+T，T=Mg

被封闭气体压强初状态：V1=l1S，T1=300K

A触地时：P1=P2，V2=（l1+h1）S

等压变化，

代入数据，得T2=420K，即t2=147℃

（2）活塞恰好到顶部时，P3=P0+=1.05×105Pa

V3=l0S

根据理想气体状态方程，

代入数据，得T3=590.6K，即t2=317.6℃18.（10分）2008年9月25日至28日，我国在酒泉卫星发射中心成功发射了“神州七号”