2021-2022學(xué)年湖南省衡陽市耒陽市鹿峰學(xué)校高三物理模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年湖南省衡陽市耒陽市鹿峰學(xué)校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，置于地面的矩形框架中用兩細(xì)繩拴住質(zhì)量為m的小球，繩B水平．設(shè)繩A、B對球的拉力大小分別為F1、F2，它們的合力大小為F．現(xiàn)將框架在豎直平面內(nèi)繞左下端緩慢旋轉(zhuǎn)90°，在此過程中（）A．F1先增大后減小 B．F2先增大后減小C．F先增大后減小 D．F先減小后增大參考答案：B【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】小球受重力、兩繩的拉力而處于平衡狀態(tài)，對小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)平行四邊形定則作圖分析即可．【解答】解：對小球受力分析如圖所示：小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，兩繩的拉力的合力與重力大小相等方向相反，則F不變，根據(jù)平行四邊形定則可知，將框架在豎直平面內(nèi)繞左下端緩慢旋轉(zhuǎn)90°的過程中，F(xiàn)1逐漸減小，F(xiàn)2先增大后減小，當(dāng)繩A處于水平方向時，F(xiàn)2最大，故B正確．故選：B2.（單選題）如圖所示，質(zhì)量為m的物體置于傾角為θ的固定斜面上．物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ，先用平行于斜面的推力F1作用于物體上使其能沿斜面勻速上滑，若改用水平推力F2作用于物體上，也能使物體沿斜面勻速上滑，則兩次的推力之比為（

）A．cosθ＋μsinθ

B．cosθ－μsinθC．1＋μtanθ

D．1－μtanθ參考答案：B3.（單選）若某一物體受共點力作用處于平衡狀態(tài)，則該物體一定是（）A．靜止的B．做勻速直線運動C．各共點力的合力可能不為零D．各共點力的合力為零參考答案：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：平衡狀態(tài)，是指靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，處于勻速直線運動狀態(tài)時解答：解：A、平衡狀態(tài)，是指靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，所以AB錯誤；C、物體處于平衡狀態(tài)，受平衡力的作用，所以受到的合力為零，D正確C錯誤；故選：D．點評：此題考查了學(xué)生對物體平衡狀態(tài)的判斷，平衡狀態(tài)，是指靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，此時受平衡力，受合力為零．4.如圖甲所示是一條電場線，若將一個重力不計、帶負(fù)電的點電荷從A點由靜止釋放，它在沿電場線從A向B運動過程中的速度圖象如圖乙所示。比較A、B兩點的電勢U

和場強E下列說法中正確的是A．

B．

C．

D．參考答案：CD5.如圖是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖，圖中①和②為楔塊，③和④為墊塊，楔塊與彈簧盒、墊塊間均有摩擦，在車廂相互撞擊時彈簧壓縮過程中（）A．緩沖器的機械能守恒B．摩擦力做功消耗機械能C．墊塊的動能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能D．彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為動能參考答案：

考點：功能關(guān)系；彈性勢能；機械能守恒定律．.分析：通過克服摩擦力做功，系統(tǒng)的機械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化，結(jié)合能量守恒定律分析即可．解答：解：A、通過克服摩擦力做功，系統(tǒng)的機械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化，故機械能減小，故A錯誤；B、通過克服摩擦力做功，系統(tǒng)的機械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化，故B正確；C、墊塊的動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能和內(nèi)能，故C錯誤；D、彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能，故D錯誤．故選：B．點評：本題關(guān)鍵是明確緩沖器通過摩擦將部分動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，還會儲存部分彈性勢能，再次向內(nèi)能和動能轉(zhuǎn)化，基礎(chǔ)問題．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一輛汽車在平直公路上以10m/s的速度行駛，由于前方有障礙物，司機發(fā)現(xiàn)后立即剎車，剎車加速度大小為2m/s2，則汽車經(jīng)3s時的速度大小為

m/s；經(jīng)10s時的位移大小是m．參考答案：4m/s；25m【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系．【分析】汽車剎車后的運動可以看成是勻減速直線運動．已知初速度和加速度，求幾秒后通過的位移可以運用勻變速直線運動的公式．要注意汽車剎車是一項實際運動．一段時間后汽車就停止運動，所以要判斷汽車從剎車到停止所需的時間，根據(jù)這個時間來運用公式．【解答】解：汽車剎車后做勻減速直線運動，設(shè)剎車時間為t，則t===5s因為3s＜5s所以汽車經(jīng)3s時的速度大小為：v=v0+at=（10﹣3×2）m/s=4m/s因為10s＞5s故汽車在5s末就停止運動，所以x==10×5﹣×2×25m=25m故答案為：4m/s；25m7.已知電流表的電流從“＋”接線柱流入時指針向右偏，在如圖所示的實驗裝置中(1)合上S將線圈A插入B的過程中，電流表指針向____偏．(2)合上S將線圈A插入B后，將變阻器觸頭向左移動時，電流表指針向__

__偏．參考答案：8.某研究性學(xué)習(xí)小組為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”獨力設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置。已知小車質(zhì)量為m1，砝碼和盤的質(zhì)量為m2，交流電的頻率為50Hz，除了裝置圖中所給的器材外，另外備有復(fù)寫紙、電鍵及導(dǎo)線若干。（1）除了上面涉及的實驗器材外，本次實驗還缺少的器材有

。（2）保持m1不變，改變m2的大小，小明同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖象如圖乙所示，該圖線不通過坐標(biāo)原點，最可能的原因是：

。（3）如圖丙所示為某次實驗得到的一條紙帶，相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出。AB、CD計數(shù)點之間的距離已測出，由于疏漏B、C兩計數(shù)點之間的距離忘記了標(biāo)注，根據(jù)紙帶上現(xiàn)有的數(shù)據(jù)情況，可計算出小車運動的加速度為

m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（4）在探究加速度與力的關(guān)系實驗中，要盡可能保證a-F圖象是一條直線，需要控制的條件是_________________________________________。參考答案：（1）交流電源（或答學(xué)生電源）和刻度尺（2分）（2）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠（2分）（3）0.52（3分）（4）小車質(zhì)量m1遠(yuǎn)大于砝碼和盤的質(zhì)量m2（或答m1>>m2）解析：（1）打點計時器需要交流電源，所以需要交流電源，紙帶上計數(shù)點間距離需要測量，還缺少刻度尺。（2）由圖象可知，當(dāng)施加一定外力時，小車的加速度還為零，則外力與小車受到的摩擦力平衡。（3）根據(jù)勻變速運動的規(guī)律可得，x3-x1=2aT2，解得，a=0.52m/s2。（4）小車質(zhì)量m1遠(yuǎn)大于砝碼和盤的質(zhì)量m2時，繩中拉力近似等于小車所受合外力（或答m1>>m2）9.（4分）利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質(zhì)表面原子排列的圖象，從而可以研究物質(zhì)的構(gòu)成規(guī)律，下面的照片是一些晶體材料表面的STM圖象，通過觀察、比較，可以看到這些材料都是由原子在空間排列而構(gòu)成，具有一定的結(jié)構(gòu)特征。則構(gòu)成這些材料的原子在物質(zhì)表面排列的共同特點是(1)_____________________________________________________________________；(2)_____________________________________________________________________。參考答案：答案：在確定方向上原子有規(guī)律地排列在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同原子排列具有一定對稱性等10.（4分）如圖所示，質(zhì)量為m的人站在自動扶梯上，扶梯正以加速度a向上勻加速運動，a與水平方向的夾角為θ，則人所受的支持力大小為

，摩擦力大小為

。

參考答案：

mg＋masinθ

macosθ11.初速度為v0的勻加速直線運動，可看作是一個同方向的一個

運動和一個

運動的合運動。參考答案：勻速直線運動，初速度為0的勻加速直線運動。12.B．若兩顆人造地球衛(wèi)星的周期之比為T1∶T2＝2∶1，則它們的軌道半徑之比R1∶R2＝＿＿＿＿，向心加速度之比a1∶a2＝＿＿＿＿。參考答案：∶1

1∶2由開普勒定律，R1∶R2＝∶＝∶1.由牛頓第二定律，G=ma，向心加速度之比a1∶a2＝R22∶R12＝1∶2。13.某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為μ，密度為ρ，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則每單位體積中這種物質(zhì)所包含的分子數(shù)目是___________．若這種物質(zhì)的分子是一個挨一個排列的，則它的直徑約為__________。參考答案：；或

()三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）某興趣小組用如圖12所示的裝置探究薄布料的阻力對小車運動的影響，他們將長木板置于水平桌面上，并在長木板的右半部分平整地鋪上一塊該布料，將其左端適當(dāng)墊高，將小車以適當(dāng)?shù)某跛俣柔尫藕螅么螯c計時器記錄小車的運動情況。通過反復(fù)調(diào)整木板左端的高度，他們得到一系列打上點的紙帶，并最終選擇了如圖所示的一條紙帶（附有刻度尺）進(jìn)行測量。取打點計時器的電源頻率為50Hz，重力加速度g＝10m／s2。（1）根據(jù)刻度尺的示數(shù)可以判斷，小車在A、E兩點間做__________運動，在E、J兩點間做______________運動。E、J兩點間的加速度大小為__________m／s2，J點對應(yīng)的小車速度為_____________m／s。（2）該興趣小組測出長木板左端與桌面間的高度差為4cm，木板長度為80cm，則小車在布料上運動時的阻力與在木板上運動時的阻力之比為_________________。參考答案：（1）勻速（2分），勻減速（2分），5m/s2（2分）,0.35（2分）（2）11（2分）

15.某實驗小組利用如圖所示的裝置進(jìn)行實驗，鉤碼A和B分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，鉤碼質(zhì)量均為M，在A的上面套一個比它大一點的環(huán)形金屬塊C，在距地面為h1處有一寬度略比A大一點的狹縫，鉤碼A能通過狹縫，環(huán)形金屬塊C不能通過．開始時A距離狹縫的高度為h2，放手后，A、B、C從靜止開始運動．（1）利用計時儀器測得鉤碼A通過狹縫后到落地用時t1，則鉤碼A通過狹縫的速度為

（用題中字母表示）．（2）若通過此裝置驗證機械能守恒定律，還需測出環(huán)形金屬塊C的質(zhì)量m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間．若系統(tǒng)的機械能守恒，則需滿足的等式為

（用題中字母表示）．（3）為減小測量時間的誤差，有同學(xué)提出如下方案：實驗時調(diào)節(jié)h1=h2=h，測出鉤碼A從釋放到落地的總時間t，來計算鉤碼A通過狹縫的速度，你認(rèn)為可行嗎？若可行，寫出鉤碼A通過狹縫時的速度表達(dá)式；若不可行，請簡要說明理由．

、

．參考答案：（1）；（2）mgh2=（2M+m）（）2；（3）可行；v=．【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】（1）由平均速度可近似表示A點的瞬時速度；（2）根據(jù)實驗裝置及機械能守恒定律可得出對應(yīng)的表達(dá)式；（3）整體在中間位置上方做勻加速運動，在下方做勻速運動，由運動學(xué)公式可求得下方瞬時速度的大小．【解答】解：（1）在h1階段由于金屬塊C靜止，而A，B質(zhì)量相等，所以A，B都是勻速直線運動，由勻速運動公式可得：v=；（2）由題意可知，整體減小的重力勢能等于動能的增加量；即：mgh2=（2M+m）（）2；（3）整體在上一段做勻加速直線運動，在下方做勻速運動；則可知：設(shè)中間速度為v，則有：h=t1；h=vt2；t1+t2=t解得：t2=；則下落的速度v==；故此方法可行；速度：v=；故答案為：（1）；（2）mgh2=（2M+m）（）2；（3）可行；v=．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖（a）所示，一傾角為37°的傳送帶以恒定速度運行?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=2kg的小物體以某一初速度放上傳送帶，物體相對地面的速度隨時間變化的關(guān)系如圖（b）所示，取沿傳送帶向上為正方向，，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）0—10s內(nèi)物體位移的大小；

（2）物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；

（3）0—10s內(nèi)物體機械能增量及因與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q。參考答案：17.參照伽利略時期演示平拋運動的方法制作了圖示的實驗裝置，圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板．M板上部有一半徑為R的圓弧形的粗糙軌道，P為最高點，Q為最低點，Q點處的切線水平，距底板高為H．N板上固定有三個圓環(huán)．將質(zhì)量為m的小球從P處靜止釋放，小球運動至Q飛出后無阻礙地通過各圓環(huán)中心，落到底板上距Q水平距離為L處．不考慮空氣阻力，重力加速度為g．求：（1）小球到達(dá)Q點時的速度大??；（2）小球運動到Q點時對軌道的壓力大?。唬?）小球克服摩擦力做的功．參考答案：解：（1）由平拋運動規(guī)律可知，水平方向上有：L=vt，豎直方向上有：H=gt2，解得：v==L（2）小球在Q受重力mg和軌道的支持力F支，對拋出點分析，由牛頓第二定律：F支﹣mg=m解得：F支=mg+由牛頓第三定律：F壓=F支=mg+（3）對P點至Q點的過程，應(yīng)用動能定理有：mgR+Wf=mv2﹣0解得：Wf=﹣mgRW克f=mgR﹣答：（1）小球到達(dá)Q點時的速度大小為L；（2）小球運動到Q點時對軌道的壓力大小為mg+；（3）小球克服摩擦力做的功為mgR﹣．【考點】研究平拋物體的運動．【分析】（1）根據(jù)高度求出平拋運動的時間，結(jié)合水平位移和時間求出Q點的速度大?。?）根據(jù)牛頓第二定律求出Q點的支持力，從而得出壓力的大?。?）對P到Q的過程運用動能定理，求出摩擦力做功．18.如圖所示，物塊P（可視為質(zhì)點）和木板Q的質(zhì)量均為m=1kg，P與Q之間、Q與水平地面之間的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.5和μ2=0.2，開始時P靜止在Q的左端，Q靜止在水平地面上．某時刻對P施加一大小為10N，方向與水平方向成θ=37°斜向上的拉力F，1s末撤去F，最終P恰好停在Q的右端，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．（sinθ=0.6，cosθ=0.8，g取10m/s2）求：（1）通過計算說明撤去力F前木板Q是否運動；（2）1s末物塊P的速度和ls內(nèi)物塊P的位移；（3）木板Q的長度．參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；力的合成與分解的運用．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：（1）求出摩擦力，根據(jù)摩擦力大小關(guān)系判斷B的運動狀態(tài)；（2）由速度公式求出速度；（3）由牛頓第二定律求出加速度，應(yīng)用速度公式與位移公式