2022-2023學(xué)年福建省泉州市南安五峰中學(xué)高三物理模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年福建省泉州市南安五峰中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，斜面與足夠長(zhǎng)的水平橫桿均固定，斜面頂角為θ，套筒P套在橫桿上，與繩子左端連接，繩子跨過不計(jì)大小的定滑輪，其右端與滑塊Q相連接，此段繩與斜面平行，Q放在斜面上，P與Q質(zhì)量相等且為m，O為橫桿上一點(diǎn)且在滑輪的正下方，滑輪距橫桿h．手握住P且使P和Q均靜止，此時(shí)連接P的繩與豎直方向夾角θ，然后無初速釋放P．不計(jì)繩子的質(zhì)量和伸長(zhǎng)及一切摩擦，重力加速度為g．關(guān)于P描述正確的是（）A．釋放P前繩子拉力大小為mgcosθB．釋放后P做勻加速運(yùn)動(dòng)C．P達(dá)O點(diǎn)時(shí)速率為D．P從釋放到第一次過O點(diǎn)，繩子拉力對(duì)P做功功率一直增大參考答案：AC【考點(diǎn)】功率、平均功率和瞬時(shí)功率；運(yùn)動(dòng)的合成和分解．【分析】對(duì)Q分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出拉力的大小；根據(jù)P所受的合力變化得出加速度的變化；對(duì)P和Q系統(tǒng)研究，結(jié)合機(jī)械能守恒求出P到達(dá)O點(diǎn)的速度大?。鶕?jù)P點(diǎn)的速度以及拉力在水平方向分力的變化判斷拉力功率的變化．【解答】解：A、釋放P前，對(duì)Q分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡得，T=mgcosθ，故A正確．B、對(duì)P分析，知P所受的合力在變化，則加速度在變化，做變加速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤．C、當(dāng)P到O點(diǎn)時(shí)，Q的速度為零，對(duì)P和Q系統(tǒng)研究，mg（）cosθ=，解得v=，故C正確．D、P從釋放到第一次過O點(diǎn)，速度逐漸增大，拉力在水平方向的分力在減小，則拉力的功率不是一直增大，故D錯(cuò)誤．故選：AC．2.（單選）木塊A、B分別重50N和30N,它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2與A、B相連接的輕彈簧被壓縮了5cm,系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng).已知彈簧的勁度系數(shù)為100N/m.用F=1N的水平力作用在木塊A上,如圖所示,力F作用后

A.木塊A所受摩擦力大小是4N,方向向右 B.木塊A所受摩擦力大小是9N,方向向右C.木塊B所受摩擦力大小是4N,方向向左 D.木塊B所受摩擦力大小為6N,方向向左參考答案：B3.（單選）銀河系的恒星中大約有1/4是雙星，假設(shè)某雙星由質(zhì)量不等的星體s1和s2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點(diǎn)c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由天文觀察測(cè)得其運(yùn)動(dòng)周期為T，s1到c點(diǎn)的距離為r1，s1和s2的距離為r，已知引力常量為G，由此可求出s2的質(zhì)量，下列計(jì)算正確的是（

）A．B． C． D．參考答案：D4.如圖所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的正弦交流電的圖像，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生的正弦交流電的圖像如圖線b所示。以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說法中正確的是

（

）

A．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為1:2

B．交流電a的電壓瞬時(shí)值u=10sin0．4πtV

C．交流電b的最大值為20/3V

D．在圖中t＝０時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零參考答案：C5.（單選）如圖1所示，半徑為R的均勻帶電圓形平板，單位面積帶電荷量為σ，其軸線上任意一點(diǎn)P(坐標(biāo)為x)的電場(chǎng)強(qiáng)度可以由庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理求出：，方向沿x軸．現(xiàn)考慮單位面積帶電荷量為σ0的無限大均勻帶電平板，從其中間挖去一半徑為r的圓板，如圖2所示．則圓孔軸線上任意一點(diǎn)Q（坐標(biāo)為x）的電場(chǎng)強(qiáng)度為A．

B．C．

D．參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.測(cè)速儀安裝有超聲波發(fā)射和接受裝置，如圖所示，B為測(cè)速儀，A為汽車，兩者相距335m，某時(shí)刻B發(fā)出超聲波，同時(shí)A由靜止開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)B接收到反射回來的超聲波信號(hào)時(shí)，AB相距355m，已知聲速為340m/s。則從B發(fā)出超聲波到接收到反射回來的超聲波信號(hào)用時(shí)為________s，汽車的加速度大小為__________m/s2。參考答案：2,

107.為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(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x，牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題：

(1)實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判定調(diào)節(jié)是否到位？答：_______________________________________________________________________(2)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．m1＝5g

B．m2＝15gC．m3＝40g

D．m4＝400g(3)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、x表示)．參考答案：8.為了探究受到空氣阻力時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)．實(shí)驗(yàn)時(shí)，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的阻力．(1)往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)．(2)從紙帶上選取若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：時(shí)間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小車的v－t圖象．(3)通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，該同學(xué)認(rèn)為：隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大．你是否同意他的觀點(diǎn)？請(qǐng)根據(jù)v－t圖象簡(jiǎn)要闡述理由．參考答案：9.質(zhì)量為0.2kg的物體以24m/s的初速度豎直上拋，由于空氣阻力，經(jīng)2s達(dá)到最高點(diǎn)，設(shè)物體運(yùn)動(dòng)中所受的空氣阻力大小不變，g=10m/s2，則物體上升的高度為

，物體從最高點(diǎn)落回拋出點(diǎn)的時(shí)間為

．參考答案：24m，s．【考點(diǎn)】豎直上拋運(yùn)動(dòng)．【分析】物體上升到最高點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平均速度公式即可求得最大高度；先求出阻力的大小，根據(jù)牛頓第二定律求出向下運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度，再根據(jù)位移時(shí)間公式求解最高點(diǎn)落回拋出點(diǎn)所用的時(shí)間．【解答】解：物體上升到最高點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)，則：h=t=×2=24m；物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)有：a1===12m/s2解得：f=0.4N；當(dāng)物體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)有：a2==8m/s2所以h=a2=24m解得：t2=s故答案為：24m，s．10.某實(shí)驗(yàn)小組采用圖所示的裝置探究“動(dòng)能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)針時(shí)器工作頻率為50Hz．Ⅰ．實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，接通電源，釋放小車，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，斷開開關(guān)；③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作?！?/p>

▲

Ⅱ．圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg，砝碼質(zhì)量為0.02kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v，請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置（計(jì)算結(jié)果保留兩外有效數(shù)字）．Ⅲ．在小車的運(yùn)動(dòng)過程中，對(duì)于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，

做正功，

做負(fù)功．▲

▲

Ⅳ．實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中Δv2=v2-v20），根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是

．要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，還需要測(cè)量的物理量是摩擦力和

．▲

▲

表1紙帶的測(cè)量結(jié)果參考答案：Ⅱ．5.07（±0.02）

0.49；

Ⅲ．鉤砝的重力

小車受摩擦阻力；Ⅳ．小車初末速度的平方差與位移成正比

小車的質(zhì)量；11.有一只家用電熨斗，其電路結(jié)構(gòu)如圖（a）所示，圖中1、2、3、4是內(nèi)部4個(gè)接線柱，改變內(nèi)部接線方式可使電熨斗獲得低、中、高三個(gè)不同的溫度擋。圖（b）是它的四種不同的連線方式，其中能獲得低擋溫度的連線方式是圖（b）中的

?

，能獲得高擋溫度的連線方式是圖（b）中的

?

。參考答案：B，D12.如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為5cm。如果取g=10m/s2，那么，（1）閃光頻率是________Hz．（2）小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小是________m/s．（3）小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小是________m/s．參考答案：10、1.5、2.513.（單選）當(dāng)具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能是1.5eV．為了使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光子的最低能量為

▲

A．1.5eV

B．3.5eV

C．5.0eV

D．6.5eV參考答案：B三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）小明在有關(guān)媒體上看到了由于出氣孔堵塞，致使高壓鍋爆炸的報(bào)道后，給廠家提出了一個(gè)增加易熔片（熔點(diǎn)較低的合金材料）的改進(jìn)建議。現(xiàn)在生產(chǎn)的高壓鍋已普遍增加了含有易熔片的出氣孔（如圖所示），試說明小明建議的物理道理。參考答案：高壓鍋一旦安全閥失效，鍋內(nèi)氣壓過大，鍋內(nèi)溫度也隨之升高，當(dāng)溫度達(dá)到易熔片的熔點(diǎn)時(shí)，再繼續(xù)加熱易熔片就會(huì)熔化，鍋內(nèi)氣體便從放氣孔噴出，使鍋內(nèi)氣壓減小，從而防止爆炸事故發(fā)生。15.（簡(jiǎn)答）如圖12所示，一個(gè)截面為直角三角形的劈形物塊固定在水平地面上.斜面,高h(yuǎn)=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C點(diǎn)沖上斜面.由A點(diǎn)飛出落在AB面上.不計(jì)一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到達(dá)A點(diǎn)的速度大??；(2)小球由A點(diǎn)飛出至第一次落到AB面所用時(shí)間；(3)小球第一次落到AB面時(shí)速度與AB面的夾角的正切值參考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N機(jī)械能守恒定律．解析：(1)從C到A對(duì)小球運(yùn)用動(dòng)能定理]，解得v0=1m/s(2)將小球由A點(diǎn)飛出至落到AB面的運(yùn)動(dòng)分解為沿斜面（x軸）和垂直于斜面（y軸）兩個(gè)方向;則落回斜面的時(shí)間等于垂直于斜面方向的時(shí)間所以（3）小球落回斜面時(shí)沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由機(jī)械能守恒定律可以求出小球到達(dá)A點(diǎn)的速度．

（2）小球離開A后在豎直方向上先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，后做自由落體運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

（3）先求出小球落在AB上時(shí)速度方向與水平方向間的夾角，然后再求出速度與AB面的夾角θ的正切值．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（18分）如圖所示，一根豎直桿穿過一個(gè)質(zhì)量Ｍ=2.0kg的帶孔的物塊Ａ，另一正方形金屬線框Ｂ的質(zhì)量m=2.7kg、邊長(zhǎng)a=0.16m。桿的右側(cè)距桿L=2.0m處固定有一定滑輪，一柔軟絕緣的細(xì)繩跨過定滑輪，兩端分別與物塊Ａ和Ｂ連接。開始時(shí)滑輪左側(cè)的繩子處在水平方向上，讓Ａ、Ｂ同時(shí)由靜止釋放，Ｂ向上運(yùn)動(dòng)h＝0.5m便進(jìn)入長(zhǎng)度b=0.16m的指向紙內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｂ＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)過磁場(chǎng)過程線框做勻速運(yùn)動(dòng)；而后Ａ沿豎直桿下滑。不計(jì)一切摩擦和空氣阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，≈1.41．⑴求線框Ｂ上邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度；⑵問線框Ｂ經(jīng)過磁場(chǎng)過程中物塊Ａ向下做什么運(yùn)動(dòng)？⑶求線框Ｂ經(jīng)過勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)獲得的內(nèi)能。參考答案：解析：

⑴設(shè)Ｂ上升了h時(shí)繩子與水平方向的夾角為θcosθ＝＝0.8---------------------------①(1分)

此時(shí)Ａ、Ｂ的速度大小關(guān)系為

vA＝

--------------------------------------②(1分)

Ａ下降的高度為Ｈ１＝Ｌtgθ＝1.5m--------③(1分)

Ａ下降Ｂ上升過程中，Ａ、Ｂ組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒：

ＭgH1＝mgh+MvA2+mvB2---------------④(2分)

將①②③代入④可得線框Ｂ上邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度vB≈2.0m/s。----(1分)⑵根據(jù)vA＝，當(dāng)線框Ｂ勻速通過磁場(chǎng)的過程中，隨著θ的增大，物塊Ａ做變減速運(yùn)動(dòng)。-------------------------(3分)

⑶當(dāng)線框Ｂ下邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)，設(shè)繩子與水平方向的夾角為θ′，

cosθ′＝≈

-----------------⑤(2分)此時(shí)Ａ、Ｂ的速度大小關(guān)系為vA′＝=2m/s

----------------------⑥(2分)

設(shè)從Ｂ開始上升起，Ａ下降高度為Ｈ2，

則Ｈ2=Ｌtgθ′=2.0m

---------------------⑦(1分)

設(shè)線框Ｂ經(jīng)過勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)獲得的內(nèi)能Ｑ，整個(gè)過程中，Ａ、Ｂ組成的系統(tǒng)能量守恒，有：

ＭgH2＝mg(h+a+b)+MvA′2+mvB2＋Ｑ------------------------------⑧(2分)

聯(lián)立⑤⑥⑦⑧并代入vB≈2.0m/s的值，可求得：Ｑ＝4.46J---------(2分)17.一長(zhǎng)=0.80m的輕繩一端固定在點(diǎn)，另一端連接一質(zhì)量=0.10kg的小球，懸點(diǎn)距離水平地面的高度H=1.00m。開始時(shí)小球處于點(diǎn)，此時(shí)輕繩拉直處于水平方向上，如圖所示。讓小球從靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，輕繩碰到懸點(diǎn)正下方一個(gè)固定的釘子P時(shí)立刻斷裂。不計(jì)輕繩斷裂的能量損失，取重力加速度g