廣西壯族自治區(qū)南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)雙定中學(xué) 高三物理模擬試卷含解析

廣西壯族自治區(qū)南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)雙定中學(xué)高三物理模擬試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，小車的質(zhì)量為M，人的質(zhì)量為m，人用恒力F拉繩，若人與車保持相對(duì)靜止，且地面為光滑的，又不計(jì)滑輪與繩的質(zhì)量，則車對(duì)人的摩擦力可能是()A．()F，方向向左

B．()F，方向向右C．()F，方向向左

D．()F，方向向右參考答案：CD2.美國(guó)宇航局計(jì)劃2025年前載人登陸小行星，圖為暢想登陸小行星的宇航員。為訓(xùn)練宇骯員能在失重狀態(tài)下工作和生活，需要?jiǎng)?chuàng)造一種失重的環(huán)境。在地球表面附近，當(dāng)飛機(jī)模擬某些在重力作用下的運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可以在飛機(jī)座艙內(nèi)實(shí)現(xiàn)短時(shí)間的完全失重狀態(tài)?，F(xiàn)要求一架飛機(jī)在速度大小為v1=500m/s時(shí)進(jìn)人失重狀態(tài)試驗(yàn)，在速度大小為V2=1000m/s時(shí)退出失重狀態(tài)試驗(yàn)。重力加速度A.可以是飛機(jī)模擬斜拋運(yùn)動(dòng)B.可以是飛機(jī)模擬向下的減速運(yùn)動(dòng)C.如果是豎直上拋運(yùn)動(dòng)，可計(jì)算失重時(shí)間是150sD.如果是豎直下拋運(yùn)動(dòng)可計(jì)算失重時(shí)間是50s參考答案：B3.在處理交通事故中，測(cè)定碰撞前瞬間汽車的速度，對(duì)于事故責(zé)任的認(rèn)定具有重要的作用。利用v＝可以測(cè)定事故車輛碰撞前瞬間的速度，其中h1、h2分別是散落物在車上時(shí)候的離地高度。如果不計(jì)空氣阻力，g取9．8m／s2。下列說(shuō)法正確的是

A．題中公式是根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得出的

B．A、B的落地時(shí)間與它們?cè)谲嚿系母叨葻o(wú)關(guān)

C．△L是在事故現(xiàn)場(chǎng)被水平拋出的散落物沿公路方向上的水平距離

D．A、B落地時(shí)間與車輛速度的乘積等于△L參考答案：4.空氣壓縮機(jī)在一次壓縮過(guò)程中，活塞對(duì)空氣做了2.0×105J的功，同時(shí)空氣的內(nèi)能增加了1.5×105J。下列說(shuō)法正確的是A．空氣從外界吸收的熱量是0.5×105JB．空氣對(duì)外界放出的熱量是0.5×105JC．空氣從外界吸收的熱量是3.5×105JD．空氣對(duì)外界放出的熱量是3.5×105J參考答案：B5.（多選）靜電場(chǎng)方向平行于x軸，其電勢(shì)φ隨x的分布可簡(jiǎn)化為如圖所示的折線．一質(zhì)量為m、帶電量為﹣q的粒子（不計(jì)重力），以初速度v0從O點(diǎn)（x=0）進(jìn)入電場(chǎng)，沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)．下列敘述正確的是（）A．粒子從O運(yùn)動(dòng)到x1的過(guò)程中速度逐漸減小B．粒子從x1運(yùn)動(dòng)到x3的過(guò)程中，電勢(shì)能一直增大C．要使粒子能運(yùn)動(dòng)到x3處，粒子的初速度v0至少為D．若v0=，粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為參考答案：【考點(diǎn)】：勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；電勢(shì)能．【專題】：電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．【分析】：根據(jù)順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，判斷場(chǎng)強(qiáng)的方向，根據(jù)電場(chǎng)力方向分析粒子的運(yùn)動(dòng)情況．根據(jù)正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)越大，判斷電勢(shì)能的變化．粒子如能運(yùn)動(dòng)到x1處，就能到達(dá)x4處，根據(jù)動(dòng)能定理研究0﹣x1過(guò)程，求解初速度v0．粒子運(yùn)動(dòng)到x3處電勢(shì)能最小，動(dòng)能最大，由動(dòng)能定理求解最大速度．：解：A、粒子從O運(yùn)動(dòng)到x1的過(guò)程中，電勢(shì)升高，場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向，粒子所受的電場(chǎng)力方向沿x軸正方向，粒子做加速運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤．B、粒子從x1運(yùn)動(dòng)到x3的過(guò)程中，電勢(shì)不斷降低，根據(jù)負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)越小，可知，粒子的電勢(shì)能不斷增大．故B正確．C、0到x3根據(jù)動(dòng)能定理得：﹣q（0﹣（﹣φ0））=0﹣m解得：v0=，要使粒子能運(yùn)動(dòng)到x4處，粒子的初速度v0至少為．故C錯(cuò)誤．D、若v0=，粒子運(yùn)動(dòng)到x1處電勢(shì)能最小，動(dòng)能最大，由動(dòng)能定理得：﹣q（0﹣φ0）=mv﹣mv，解得最大速度為：vm=．故D正確．故選：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖13所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．其中G1、G2為兩個(gè)光電門，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑行器通過(guò)G1、G2光電門時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間Δt1、Δt2都可以被測(cè)量并記錄．滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為s，牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問(wèn)題：(1)若取M＝0.4kg，改變m的值進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值不合適的一個(gè)是________．A．m＝5g

B．m＝15gC．m＝40g

D．m＝400g(2)在此實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)得每一個(gè)牽引力對(duì)應(yīng)的加速度，其中求得的加速度的表達(dá)式為：____________.(用Δt1、Δt2、D、s表示)參考答案：7.氫原子第n能級(jí)的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級(jí)躍遷到第3能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：8.黑洞是一種密度極大的天體，從黑洞發(fā)出的光子都無(wú)法掙脫引力而射出．若在某黑洞表面可以不斷的發(fā)射出一種頻率為γ的光子，光子貼著黑洞表面射出后恰可以沿著黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為T，引力常量為G，則此黑洞的平均密度為

參考答案：9.(4分)質(zhì)量為1×10-2kg的氫氣球，受到浮力的大小為0.12N，距天花板距離為4m。今沿水平方向以3m/s速度拍出（不計(jì)空氣阻力），當(dāng)它到達(dá)天花板時(shí)，水平位移是

，速度的大小為

（g取10m/s2）。

參考答案：

答案：6m；5m/s10.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R（R視為質(zhì)點(diǎn)），將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時(shí)玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．（1）同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為（4，6），此時(shí)R的速度大小為5cm/s，R的加速度大小為2cm/s2．（2）（單選）R在上升過(guò)程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是如圖的D參考答案：考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的合成和分解．專題：運(yùn)動(dòng)的合成和分解專題．分析：小圓柱體紅蠟快同時(shí)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)：y軸方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，x軸方向的初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．知道了位置坐標(biāo)，由y方向可求運(yùn)動(dòng)時(shí)間，接著由x方向求加速度、求vx，再由速度合成求此時(shí)的速度大?。珊贤饬χ赶蚯€彎曲的內(nèi)側(cè)來(lái)判斷運(yùn)動(dòng)軌跡．解答：解：（1）小圓柱體R在y軸豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)，有：y=v0t，則有：t==s=2s，在x軸水平方向做初速為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有：x=at2，解得：a===2cm/s2，則R的速度大?。簐===5cm/s；（2）因合外力沿x軸，由合外力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)來(lái)判斷軌跡示意圖是D．故答案為：（1）5，2；（2）D．點(diǎn)評(píng)：分析好小圓柱體的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)的合成與分解求其合速度；討論兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，要看兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合加速度與兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合速度是否在一條直線上，如果在一條直線上，則合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)，否則為曲線運(yùn)動(dòng)，由合外力的方向判斷曲線彎曲的方向．11.如圖為教材封面蘋果下落的頻閃照片，紫珠同學(xué)根據(jù)照片測(cè)量的數(shù)據(jù)如圖所示，已知實(shí)際蘋果大?。ㄖ睆剑┘s為照片6倍左右，重力加速度g為9.8m/s2，則可以估算出頻閃照相的頻率約為

Hz．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：9.6【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合運(yùn)用．【分析】首先，按照比例求出兩段的實(shí)際位移，這是連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移之差為恒量S2﹣S1=S3﹣S2=…=SN+1﹣SN=aT2進(jìn)行求解，頻率的倒數(shù)就是每段位移的時(shí)間．【解答】解：實(shí)際蘋果大?。ㄖ睆剑┘s為照片6倍左右則實(shí)際的兩段位移為x1=6×0.0310m=0.186mx2=6×0.0490m=0.294mx2﹣x1=gt20.294﹣0.186=9.8t2t=s=9.6Hz故本題答案：9.612.某人站在高樓的平臺(tái)邊緣，以20m/s的初速度豎直向上拋出一石子，不考慮空氣阻力，g取，則石子拋出后通過(guò)拋出點(diǎn)下方20m處所需的時(shí)間為_(kāi)_______________s。參考答案：13.一斜面AB長(zhǎng)為5m，傾角為30°，一質(zhì)量為2kg的小物體（大小不計(jì)）從斜面頂端A點(diǎn)由靜止釋放，如圖所示．斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則小物體下滑到斜面底端B時(shí)的速度v=

m／s及所用時(shí)間t=

s（g取10m/s2）。參考答案：

5

2三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）如圖所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上，靜止著三個(gè)質(zhì)量均為的相同小球、、，現(xiàn)讓球以的速度向著球運(yùn)動(dòng)，、兩球碰撞后黏合在一起，兩球繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)并跟球碰撞，球的最終速度.①、兩球跟球相碰前的共同速度多大？②兩次碰撞過(guò)程中一共損失了多少動(dòng)能？參考答案：解析：①A、B相碰滿足動(dòng)量守恒（1分）

得兩球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②兩球與C碰撞同樣滿足動(dòng)量守恒（1分）

得兩球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

兩次碰撞損失的動(dòng)能（2分）15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。(1)核反應(yīng)方程式，是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個(gè)數(shù)，則X為_(kāi)_______，=__________，以、分別表示、、核的質(zhì)量，，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案：解析：(1)

(2)反應(yīng)堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時(shí)間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示豎直平面內(nèi)，存在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，電場(chǎng)方向豎直向下，另有一個(gè)質(zhì)量為m帶電量為q（q>0）的小球，設(shè)B、E、q、m、θ和g（考慮重力）為已知量。（1）若小球射入此復(fù)合場(chǎng)恰做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求速度v1大小和方向。（2）若直角坐標(biāo)系第一象限固定放置一個(gè)光滑的絕緣斜面，其傾角為θ，設(shè)斜面足夠長(zhǎng)，從斜面的最高點(diǎn)A由靜止釋放小球，求小球滑離斜面時(shí)的速度v大小以及在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（3）在（2）基礎(chǔ)上，重新調(diào)整小球釋放位置，使小球到達(dá)斜面底端O恰好對(duì)斜面的壓力為零，小球離開(kāi)斜面后的運(yùn)動(dòng)是比較復(fù)雜的擺線運(yùn)動(dòng)，可以看作一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的疊加，求小球離開(kāi)斜面后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度的最大值及所在位置的坐標(biāo)。

參考答案：（1）方向水平向左

（4分）（2）

（4分）（3）

（3分）

（2分），(n=0、1、2······)

17.如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),長(zhǎng)為3d,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ,在導(dǎo)軌的中部刷有一段長(zhǎng)為d的薄絕緣涂層。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放,在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng),并一直勻速滑到導(dǎo)軌底端。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直,且僅與涂層間有摩擦,接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R,其他部分的電阻均不計(jì),重力加速度為g。求:(1)導(dǎo)體棒與涂層間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小v;(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。參考答案：解:(1)在絕緣涂層上導(dǎo)體棒受力平衡有mgsinθ=μmgcosθ解得μ=tanθ(2)在光滑導(dǎo)軌上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv感應(yīng)電流I=安培力F安=BIL導(dǎo)體棒受力平衡有F安=mgsinθ解得v=(3)摩擦生熱QT=μmgdcosθ由能量守恒定律有3mgdsinθ=Q+QT+mv2解得Q=2mgdsinθ-本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律和功能關(guān)系的綜合應(yīng)用,意在考查考生的分析綜合能力。18.（15分）如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，用長(zhǎng)為2L的絕緣輕桿連接兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，A球的電荷量為＋2q，B球的電荷量為－3q，組成一靜止的帶電系統(tǒng)。虛線NQ與MP平行且相距3L，開(kāi)始時(shí)MP恰為桿的中垂線。視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)，不計(jì)輕桿的質(zhì)量，現(xiàn)在在虛線MP、NQ間加上水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，求：（1）B球剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)帶電系統(tǒng)的速度大??；（2）B球向右運(yùn)動(dòng)的最大位移以及從開(kāi)始到最大位移處時(shí)B球電勢(shì)能的變化量；（3）帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的周期。

參