山西省臨汾市霍州下樂坪中學(xué)2023年高三物理模擬試題含解析

山西省臨汾市霍州下樂坪中學(xué)2023年高三物理模擬試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，物體甲和物體乙通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，斜面體固定，甲、乙處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是（）A．甲一定受到沿斜面向上的摩擦力B．甲一定受到沿斜面向下的摩擦力C．甲的質(zhì)量可能等于乙的質(zhì)量D．甲的質(zhì)量一定大于乙的質(zhì)量參考答案：C【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運用．【分析】先對物體乙受力分析，受重力和拉力，二力平衡；再對物體甲受力分析，受重力、繩子拉力、支持力，可能有靜摩擦力，然后根據(jù)平衡條件進行分析．【解答】解：A、乙受到重力和繩子的拉力處于平衡狀態(tài)，可知繩子的拉力等于乙的重力．甲受到重力、斜面的支持力和繩子的拉力，甲的重力沿向下向下的分力大小與繩子的拉力相等，則甲不受摩擦力；若甲的重力沿向下向下的分力大小與大于繩子的拉力，則甲受摩擦力方向向上；甲的重力沿向下向下的分力大小與小于繩子的拉力，則甲受摩擦力方向向下．故A錯誤，B錯誤；C、結(jié)合A的分析可知，摩擦力的方向未知，所以不能判斷出甲與乙的質(zhì)量之間的關(guān)系，甲的質(zhì)量可能等于乙的質(zhì)量，甲的質(zhì)量可能大于乙的質(zhì)量，甲的質(zhì)量可能小于乙的質(zhì)量．故C正確，D錯誤．故選：C2.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比不變，副線圈上接有電阻為不零的負載，在原線圈上輸入電壓U1不變的交流電，則A．U1∶U2＝N1∶N2B．I1∶I2＝N1∶N2C．當(dāng)I2減小時，I1增大D．當(dāng)I2減小時，I1減小參考答案：AD3.一輛車的頂部用輕線懸掛著一個質(zhì)量為m的小球，當(dāng)車在水平方向運動時，線與豎直方向夾角為θ，如圖所示，由此可求得：

（

）

A．車的運動方向

B．車的速度大小

C．車的加速度大小和方向

D．小球?qū)p線的拉力參考答案：CD4.如圖甲所示，粗糙斜面的水平面的夾角為30°，質(zhì)量為3kg的小物塊（可視為質(zhì)點）由靜止從A點在一沿斜面向上的恒定推力作用下運動，作用一段時間后撤去該推力，小物塊能到達最高位置C，小物塊上滑過程中的v﹣t圖象如圖乙所示，設(shè)A點為零勢能參考點，g=10m/s2，則下列說法正確的是（）A．小物塊最大重力勢能為54JB．小物塊加速時的平均速度與減速時的平均速度大小之比為3：1C．小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為D．推力F的大小為40N參考答案：D【考點】牛頓第二定律；平均速度；物體的彈性和彈力．【分析】（1）根據(jù)圖象求出小物塊上升的最大位移，再利用幾何關(guān)系求出上升的最大高度，根據(jù)Ep=mgh求出小物塊最大重力勢能；（2）根據(jù)圖象求出小物塊加速時的平均速度與減速時的平均速度大小即可得出答案；（3）根據(jù)圖象求出小物塊減速運動的加速度大小，然后根據(jù)牛頓第二定律求出小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)（4）根據(jù)圖象求出小物塊加速運動的加速度大小，然后根據(jù)牛頓第二定律求出推力F的大?。窘獯稹拷猓篈、由圖象可知，物體上升的最大位移為：x=vt=×3×1.2m=1.8m，由幾何關(guān)系得，小物塊上升的最大高度為：h=xsin30°=1.8m×=0.9m，則小物塊最大重力勢能為：Ep=mgh=3×10×0.9J=27J；故A錯誤；B、小物塊加速時的平均速度與減速時的平均速度大小為：==m/s，其大小之比為1：1，故B錯誤；C、由圖乙所示圖象可知，減速運動的加速度大小為：a2==m/s2=10m/s2，在勻減速直線運動過程中，由牛頓第二定律知：mgsin30°+μmgcos30°=ma2，解得：μ=，故C錯誤；D、加速運動的加速度大小為：a1==m/s2=m/s2，沿斜面方向根據(jù)牛頓第二定律可得：F﹣mgsin30°﹣μmgcos30°=ma1，待入數(shù)據(jù)可解得：F=40N，故D正確．故選：D．5.關(guān)于速度與加速度的關(guān)系，下列說法中正確的是（

）A．物體的速度改變越快，其加速度也越大B．物體的速度越大，其加速度也越大C．物體的速度改變量越大，其加速度也越大D．物體的速度為零，其加速度一定為零參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（5分）制冷機是一種利用工作物質(zhì)(制冷劑)的逆循環(huán)，使熱從低溫物體傳到高溫物體的裝置，通過制冷機的工作可以使一定空間內(nèi)的物體溫度低于環(huán)境溫度并維持低溫狀態(tài)．夏天，將房間中一臺正工作的電冰箱的門打開，試分析這是否可以降低室內(nèi)的平均溫度?為什么?

參考答案：制冷機正常工作時，室內(nèi)工作器從室內(nèi)吸收熱量，同時將冷風(fēng)向室內(nèi)散發(fā),室外工作器向外散熱。若將一臺正在工作的電冰箱的門打開，盡管它可以不斷地向室內(nèi)釋放冷氣，但同時冰箱的箱體向室內(nèi)散熱，就整個房間來說，由于外界通過電流不斷有能量輸入，室內(nèi)的溫度會不斷升高。（5分）

命題立意：本題是一條聯(lián)系實際的題目,考查運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。解題關(guān)鍵：考慮整個系統(tǒng)，并結(jié)合能量守恒來加以分析。錯解剖析：解本題容易憑借想當(dāng)然，認(rèn)為打開冰箱門，會降低房間的溫度．應(yīng)該考慮整個系統(tǒng)加以分析。7.如圖所示，用一根長為的細繩一端固定在O點，另一端懸掛質(zhì)量為m的小球A，為使細繩與豎直方向夾300角且繃緊，小球A處于靜止，對小球施加的最小力F＝___________

參考答案：8.在“驗證牛頓運動定律”實驗中，所用的實驗裝置如圖所示。在調(diào)整帶滑輪木板的傾斜程度時，應(yīng)使小車在不受牽引力時能拖動紙帶沿木板勻速運動。小車的質(zhì)量為M，盤和盤中重物的總質(zhì)量為m，保持M不變，研究小車的加速度與力的關(guān)系時，在

條件下，mg近似等于小車運動時所受的拉力。實驗中打出的一條紙帶如下圖所示，紙帶上相鄰兩個計數(shù)點之間有四個實際點未畫出，已知交流電頻率為50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，則打該紙帶時小車的加速度大小為

m/s2(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：m<<M，1.09.在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗中，首先按右上圖接線，以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系．當(dāng)閉合S時觀察到電流表指針向左偏,不通電時電流表指針停在正中央.然后按右下圖所示將電流表與線圈B連成一個閉合回路,將線圈A、電池、滑動變阻器和電鍵S串聯(lián)成另一個閉合電路．S閉合后，將線圈A插入線圈B的過程中,電流表的指針將

（填：左偏、右偏或者不偏）．(2)線圈A放在B中不動時,指針將

（填：左偏、右偏或者不偏）．(3)線圈A放在B中不動,將滑動變阻器的滑片P向左滑動時,電流表指針將

（填：左偏、右偏或者不偏）．(4)線圈A放在B中不動,突然斷開S.電流表指針將

（填：左偏、右偏或者不偏）．

參考答案：（1）右偏，（2）不偏，（3）右偏，（4）左偏10.（4分）質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核時，發(fā)出r射線，已知普朗克恒量為h，真空中光速為c，則這個核反應(yīng)的質(zhì)量虧損△m= ，r射線的頻率v=

．參考答案：m1+m2﹣m3，解：一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成氘核：H+n→H+γ這個核反應(yīng)的質(zhì)量虧損為：△m=m1+m2﹣m3根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程：E=△mc2此核反應(yīng)放出的能量：E=（m1+m2﹣m3）c2以γ射線形式放出，由E=hυ得光子的頻率為：υ=

11.一輛賽車在半徑為50m的水平圓形賽道參加比賽，已知該賽車勻速率跑完最后一圈所用時間為15s。則該賽車完成這一圈的角速度大小為________rad/s，向心加速度大小為________m/s2（結(jié)果均保留2位小數(shù)）。參考答案：0.42rad/s；8.77m/s2?！荆?.76~8.82）m/s2】12.為了探究加速度與力的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，帶滑輪的長木板水平放置，板上有兩個光電門相距為d，滑塊通過細線與重物相連，細線的拉力F大小等于力傳感器的示數(shù)．讓滑塊從光電門1由靜止釋放，記下滑到光電門2的時間t，改變重物質(zhì)量來改變細繩拉力大小，重復(fù)以上操作5次，得到下列表格中5組數(shù)據(jù)．

(1)若測得兩光電門之間距離為d=0．5m，運動時間t=0．5s，則a=

☆

m/s2；(2)依據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出a-F圖象．(3)由圖象可得滑塊質(zhì)量m=

☆

kg，滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)=☆

.g=10m／s2)參考答案：13.(4分)從事太空研究的宇航員需要長時間在太空的微重力條件下工作、生活，這對適應(yīng)了地球表面生活的人，將產(chǎn)生很多不良影響。為了解決這個問題，有人建議在未來的太空城中建立兩個一樣的太空艙，它們之間用硬桿相連，可繞O點高速轉(zhuǎn)動，如圖所示。由于做勻速圓周運動，處于太空中的宇航員將能體驗到與在地面上受重力相似的感覺。太空艙中宇航員感覺到的“重力”方向指向

；假設(shè)O點到太空艙的距離為90m，要想讓太空艙中的宇航員能體驗到地面重力相似的感覺，則太空艙轉(zhuǎn)動的角速度大約是

rad/s（g取10m/s2）。參考答案：

答案：沿半徑方向向外；1/3三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達墻處，則需要根據(jù)計算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運動，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續(xù)向左運動。設(shè)碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離15.（4分）試通過分析比較，具有相同動能的中子和電子的物質(zhì)波波長的大小。參考答案：粒子的動量，物質(zhì)波的波長由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長為，要比較波長需要將中子和電子的動量用動能表示出來即，因為，所以，故。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.雜技演員在進行“頂桿”表演時，用的是一根質(zhì)量可忽略不計的長竹竿，質(zhì)量為30kg的演員自桿頂由靜止開始下滑，滑到桿底時速度正好為零．已知竹竿底部與下面頂桿人肩部之間有一傳感器，傳感器顯示頂桿人肩部的受力情況如圖所示，取g=10m/s2.求：(1)桿上的人下滑過程中的最大速度；(2)竹竿的長度．參考答案：解：(1)以人為研究對象，人加速下滑過程中受重力mg和桿對人的作用力F1，由題圖可知，人加速下滑過程中桿對人的作用力F1為180N．由牛頓第二定律得mg一F1=ma，則a=4m/s2.1s末人的速度達到最大，則v=at1=4m/s.(2）加速下降時位移為：=2m.減速下降時，由動能定理得代入數(shù)據(jù)解得.

17.如圖所示，質(zhì)量M=2.0kg的薄木板靜止在水平桌面上，薄木板上放有質(zhì)量m=1.0kg的小鐵塊（可視為質(zhì)點），它離木板左端的距離為L=0.25m，鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．現(xiàn)用一水平向右的拉力作用在木板上，使木板和鐵塊由靜止開始運動，g取10m/s2．（1）若桌面光滑，拉力大小恒為F1=4.8N，求小鐵塊運動的加速度大??；（2）若木板以4.0m/s2的加速度從鐵塊下抽出，求抽出過程所經(jīng)歷的時間t；（3）若桌面與薄木板間的動摩擦因數(shù)也為μ，則拉力F2的大小滿足什么條件才能將木板從鐵塊下抽出？參考答案：解：（1）小鐵塊的最大靜摩擦力小鐵塊最大加速度假設(shè)小鐵塊相對木板靜止，根據(jù)牛頓第二定律所以小鐵塊不會相對長木板滑動，小鐵塊運動的加速度大?。?）木板和鐵塊發(fā)生相對運動，對小鐵塊，根據(jù)牛頓第二定律，有解得：根據(jù)位移關(guān)系：代入數(shù)據(jù)：解得：t=0.5s（3）對木板：木板從鐵塊下抽出條件即：解得：答：（1）若桌面光滑，拉力大小恒為F1=4.8N，求小鐵塊運動的加速度大??；（2）若木板以4.0m/s2的加速度從鐵塊下抽出，求抽出過程所經(jīng)歷的時間t；（3）若桌面