2022-2023學(xué)年河北省石家莊市育星中學(xué)高三物理模擬試卷含解析

2022-2023學(xué)年河北省石家莊市育星中學(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.如圖所示的裝置，氣缸分上、下兩部分，下部分的橫截面積大于上部分的橫截面積，大小活塞分別在上、下氣缸內(nèi)用一根硬桿相連，兩活塞可在氣缸內(nèi)一起上下移動(dòng)。缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體，活塞與缸壁無摩擦且不漏氣，起初在小活塞上的杯子里放有大量鋼球。能使兩活塞相對(duì)氣缸向下移動(dòng)是：（A）給氣缸內(nèi)氣體緩慢加熱

（B）取走幾個(gè)鋼球（C）讓整個(gè)裝置自由下落

（D）大氣壓變小參考答案：[

AD

]2.我國(guó)東海為期三個(gè)半月的暑期休漁期于九月十六日正式結(jié)束，福建沿海漁民駕駛?cè)覞O船從某港口同時(shí)出發(fā)，同時(shí)到達(dá)我國(guó)釣魚島黃尾嶼海域捕魚。三船運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間（x-t）圖像如圖所示，則下列說法正確的是（

）

A．在O—t1時(shí)間段內(nèi)，乙物體做勻加速運(yùn)動(dòng)

B．在O—t1時(shí)間段內(nèi)，甲物體的速度方向一直保持不變

C．在O—t1時(shí)間段內(nèi)，三者的平均速度v甲=v乙=v丙

D．在O—t1時(shí)間段內(nèi)，三者的路程L甲>L乙>L丙參考答案：C3.（多選）如圖所示，質(zhì)量為m的球置于斜面上，被一個(gè)豎直擋板擋住，處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用一個(gè)力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，忽略一切摩擦，下列說法正確的是()A．豎直擋板對(duì)球的彈力一定增大B．斜面對(duì)球的彈力保持不變C．若加速度足夠大，斜面對(duì)球的彈力可能為零D．斜面和擋板對(duì)球的彈力的合力等于ma參考答案：AB解析：A、B以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，如圖：重力mg、豎直擋板對(duì)球的彈力F2和斜面的彈力F1．設(shè)斜面的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律得：豎直方向：F1cosθ=mg

①

水平方向：F2-F1sinθ=ma，②

由①看出，斜面的彈力F1大小不變，與加速度無關(guān)，不可能為零．故C錯(cuò)誤，B正確;由②看出，若加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)2=F1sinθ+ma．F2將增大，故A正確;D、根據(jù)牛頓第二定律知道，重力、斜面和擋板對(duì)球的彈力三個(gè)力的合力等于ma．故D錯(cuò)誤．故選：AB

4.（單選）做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，在運(yùn)動(dòng)過程中一定變化的是A.速率

B.速度

C.速度的變化率

D.合外力參考答案：B5.“快樂向前沖”節(jié)目中有這樣一種項(xiàng)目，選手需要借助懸掛在高處的繩飛躍到鴻溝對(duì)面的平臺(tái)上，如果已知選手的質(zhì)量為m，選手抓住繩由靜止開始擺動(dòng)，此時(shí)繩

與豎直方向夾角為α，如圖所示，不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量，下列說法正確的是(

)A.選手?jǐn)[動(dòng)最低點(diǎn)時(shí)所受繩子的拉力等于mgB.選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)所受繩子的拉力為大于mgC.選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)所受繩子的拉力大于選手對(duì)繩子的拉力D.選手?jǐn)[到最低點(diǎn)過程中，運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻加速運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻加速運(yùn)動(dòng)。參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，某同學(xué)在研究摩擦力時(shí)，為了“記住”拉力曾經(jīng)達(dá)到的最大值，在彈簧測(cè)力計(jì)指針的左側(cè)輕塞一個(gè)小紙團(tuán)，它可隨指針移動(dòng)。如需讀出此彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得的最大值時(shí)，應(yīng)讀紙團(tuán)

▲

（填“左”或“右”）邊沿所對(duì)應(yīng)的刻度值。參考答案：7.（4分）在國(guó)際單位制中，力學(xué)的三個(gè)基本物理量是長(zhǎng)度、________和時(shí)間，其對(duì)應(yīng)的單位分別是米、________和秒。參考答案：質(zhì)量；千克8.如圖所示為一電流隨時(shí)間變化的圖象。該電流的有效值為___________。參考答案：（4分）9.如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接．現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置．現(xiàn)稍微增加力F使O點(diǎn)緩慢地移到實(shí)線所示的位置，這一過程中圓環(huán)B仍保持在原來位置不動(dòng)．則此過程中，圓環(huán)對(duì)桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對(duì)桿的彈力F2___

_____(填增大、不變、減小)。參考答案：.F1保持不變，F(xiàn)2逐漸增大10.如圖，框架ABC由三根長(zhǎng)度均為l、質(zhì)量均為m的均勻細(xì)棒組成，A端用光滑鉸鏈鉸接在墻壁上．現(xiàn)用豎直方向的力F作用在C端，使AB邊處于豎直方向且保持平衡，則力F的大小為mg．若在C點(diǎn)施加的作用力改為大小為1.5mg、方向始終垂直于AC邊的力F′，使框架從圖示位置開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中當(dāng)框架具有最大動(dòng)能時(shí)，力F′所做的功為0.25πmgl．參考答案：考點(diǎn)：功的計(jì)算；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．版權(quán)所有專題：功的計(jì)算專題．分析：框架ABC保持平衡，則重力的力矩應(yīng)等于F的力矩，根據(jù)力矩平衡列式即可求解，力F的大??；使框架從圖示位置開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中當(dāng)F′的力矩等于重力力矩時(shí)，動(dòng)能最大，求出AC邊轉(zhuǎn)過的角度，力F′做的功等于力乘以弧長(zhǎng)．解答：解：對(duì)框架ABC受力分析，其整體重心在O點(diǎn)，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，OD=，框架ABC保持平衡，則重力的力矩應(yīng)等于F的力矩，根據(jù)力矩平衡得：F?CD=3mg?OD解得：F=mg使框架從圖示位置開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中當(dāng)F′的力矩等于重力力矩時(shí)，動(dòng)能最大，則有：F′l=3mg?L解得：L=，即重心位置距離墻壁的距離為時(shí)，動(dòng)能最大，根據(jù)幾何關(guān)系可知，轉(zhuǎn)過的圓心角為：θ=此過程中力F′做的功為：W=F′lθ=1.5mgl×=0.25πmgl故答案為：mg，0.25πmgl點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了力矩平衡公式的直接應(yīng)用，知道運(yùn)動(dòng)過程中當(dāng)F′的力矩等于重力力矩時(shí)，動(dòng)能最大，力F′始終與AC垂直，則F′做的功等于力乘以弧長(zhǎng)，難度適中．11.如圖所示，一彈簧振子在M、N間沿光滑水平桿做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，坐標(biāo)原點(diǎn)O為平衡位置，MN＝8cm.從小球經(jīng)過圖中N點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，到第一次經(jīng)過O點(diǎn)的時(shí)間為0.2s，則小球的振動(dòng)周期為________s，振動(dòng)方程的表達(dá)式為x＝________cm。參考答案：12.某實(shí)驗(yàn)小組在探究“加速度與物體質(zhì)量、受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)如下的實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，所使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電源頻率是50Hz，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：A.按圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；B.調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)；C.取下細(xì)繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m；D.先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a；E.重新掛上細(xì)繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量，重復(fù)～步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度?；卮鹨韵聠栴}：（1）按上述方案做實(shí)驗(yàn)是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量__________(填“是”或“否”).（2）實(shí)驗(yàn)打出的其中一條紙帶如圖所示，由該紙帶可測(cè)得小車的加速度是___________m/s2.

(3)某同學(xué)將有關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計(jì)的表格，如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345砝碼盤中的砝碼總重力F/N0.100.200.290.390.49小車加速度a/m·s-2.0.881.441.842.382.89他根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖像如圖所示，造成圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的主要原因是______________________，從該圖線延長(zhǎng)線與橫軸的交點(diǎn)可求出的物理量是__________，其大小是_____________。參考答案：（1）否

（2）1.44

(3)未考慮砝碼盤的重力

砝碼盤的重力

0.78N(0.76~0.79N)13.（2分）甲、乙、兩輛汽車的質(zhì)量之比是1:2，如果它們的動(dòng)能相等，且輪胎與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相等,則它們關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后滑行距離之比是______。參考答案：

2:1三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（簡(jiǎn)答）光滑的長(zhǎng)軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長(zhǎng)為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大??；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對(duì)系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道最低點(diǎn)的最大高度為h1，如圖所示，整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長(zhǎng)換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．15.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進(jìn)入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達(dá)球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面（設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變），最后停在C點(diǎn)。每隔0．2s通過速度傳感器測(cè)量物體的瞬時(shí)速度，下表給出了部分測(cè)量數(shù)據(jù)。（重力加速度g=10m/s2）求：t=0．6s時(shí)的瞬時(shí)速度v。參考答案：17.如圖所示，水平地面上OP段是粗糙的，OP長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.6m，滑塊A、B與該段的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ＝0.5，水平地面的其余部分是光滑的?；瑝KB靜止在O點(diǎn)，其質(zhì)量mB＝2kg．滑塊A在O點(diǎn)左側(cè)以v0＝5m/s的水平初速度向右運(yùn)動(dòng)，并與B發(fā)生碰撞．A的質(zhì)量是B的K（K取正整數(shù)）倍，滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，取g＝10m/s2．（1）若滑塊A與B發(fā)生完全非彈性碰撞，求A、B碰撞過程中損失的機(jī)械能；（2）若滑塊A、B構(gòu)成的系統(tǒng)在碰撞過程中沒有機(jī)械能損失，試討論K在不同取值范圍時(shí)滑塊A克服摩擦力所做的功．參考答案：解：（1）設(shè)滑塊A碰B后的共同速度為v，AB碰撞過程中損失的機(jī)械能為ΔE由動(dòng)量守恒定律有

mAv0＝(mA＋mB)v

①（2分）由能量守恒定律有

ΔE=mAv2－(mA＋mB)v2

②（2分）聯(lián)立①②式并代入數(shù)據(jù)解得

J

③（2分）（2）設(shè)碰撞后A、B速度分別為vA、vB，且設(shè)向右為正方向，由于彈性碰撞，有：mAv0＝mAvA＋mBvB

④（2分）mAv02＝mAv＋mBv

⑤（2分）聯(lián)立④⑤式并代入數(shù)據(jù)解得

m/s

⑥（1分）m/s

⑦（1分）假設(shè)滑塊A、B都能在OP段滑動(dòng)，滑塊A、B在OP段的加速度（）相等，由⑥⑦式知在任意時(shí)刻，滑塊A、B不會(huì)再一次發(fā)生碰撞.

（1分）由題知，當(dāng)滑塊A剛好能夠到達(dá)P點(diǎn)有

⑧（1分）代入數(shù)據(jù)解得

⑨（1分）ks5u討論：（1）當(dāng)K=1時(shí)，，滑塊A停在O點(diǎn)，A克服摩擦力所做的功為

⑩（1分）（2）當(dāng)時(shí)，滑塊A停在OP之間，A克服摩擦力所做的功為J

11（1分）（3）當(dāng)時(shí)，滑塊A從OP段右側(cè)離開，A克服摩擦力所做的功為J

12（1分）18.如圖14所示，質(zhì)量為2.0kg的木塊放在水平桌面上的A點(diǎn)，受到一沖量后以某一速度在桌面上沿直線向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到桌邊B點(diǎn)后水平滑出落在水平地面C點(diǎn)。已知木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.20，桌面距離水平地面的高度為1.25m，A、B兩點(diǎn)的距離為4.0m，B、C兩點(diǎn)間的水平