江蘇省鎮(zhèn)江市新壩中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理模擬試卷含解析

江蘇省鎮(zhèn)江市新壩中學(xué)2022-2023學(xué)年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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示，物體Q靜止在光滑的水平面上，Q的左邊固定有輕質(zhì)彈簧，與Q質(zhì)量相等的物體P以速度υ向Q運動并與彈簧發(fā)生碰撞，Q、P始終沿同一直線運動，則Q、P組成的系統(tǒng)動能損失最大的時刻是_____（填選項前的字母）A．Q開始運動時

B．Q的速度等于υ時C．Q和P的速度相等時

D．P的速度等于零時參考答案：C2.某汽車以20m/s的速度做勻速直線運動，在某時刻，汽車離站已有1000m．此時有一摩托車正從汽車站出發(fā)去追趕該輛汽車．已知摩托車的最大速度可達30m/s，若要求在2min內(nèi)趕上汽車，則摩托車的加速度至少應(yīng)為A．0.47m/s2

B．2.25m/s2

C．0.13m/s2

D．0.25m/s2參考答案：B3.關(guān)于人造地球衛(wèi)星及其中物體的超重、失重的問題，下列說法正確的是

A．在發(fā)射過程式中向上加速時產(chǎn)生超重現(xiàn)象

B．在降落過程中向下減速時產(chǎn)生失重現(xiàn)象

C．進入軌道后做勻速圓周運動，不產(chǎn)生失重現(xiàn)象

D．失重是由于地球?qū)πl(wèi)星內(nèi)物體的作用力減小而引起的參考答案：A4.（單選）2013年9月10日是中國就釣魚島及其附屬島嶼的領(lǐng)?；c、基線發(fā)表聲明一周年。當(dāng)天，中國海警7艘艦船編隊在我釣魚島領(lǐng)海內(nèi)巡航。編隊分為兩個組，一組順時針，一組逆時針，從9點18分開始繞島巡航，假設(shè)每個小組的巡航時間為4個小時，航程為60海里。其中海警“2112”號和海警“2350”號被編在同一個組。若所有艦船行駛速率相同，則下列說法正確的有（

）A．研究其中一艘艦船編隊的平均速度時可將其看作質(zhì)點B．以海警“2112”為參考系，海警“2350”一定是靜止的C．“60海里”指的是編隊的位移D．由題中條件可求出此次巡航過程中海警“2112”的平均速度參考答案：A5.如圖所示，表面粗糙的斜面體固定在水平地面上。一物體在沿斜面向上且平行斜面的力F1作用下，沿斜面向上做速度為v1的勻速運動，F(xiàn)1的功率為P0。若該物體在沿斜面斜向上的且與斜面夾角為的力F2(如圖)作用下，在同一斜面上做沿斜面向上的速度為v2的勻速運動，F(xiàn)2的功率也為P0，則下列說法中正確的是

()A．F2大于F1B．在相同的時間內(nèi)，物體增加的機械能相同C．v1一定小于v2D．v1可能小于v2

參考答案：C試題分析：設(shè)斜面與物體之間的動摩擦因數(shù)是，物體在沿斜面向上且平行斜面的力作用下，在斜面上做速度為的勻速運動，則：①，在與斜面夾角為的力作用下運動時：②，③，由②③可知，當(dāng)時，對物體的拉力有最小值．所以不一定大于，故A錯誤；由①②③式可知，在第二種情況下，摩擦力比較小，根據(jù)功率的表達式：可知，摩擦力越小，沿斜面向下的合外力越小，則速度越大，所以一定小于，同時物體在相等的時間內(nèi)增加的機械能越大，所以在相同的時間內(nèi)，物體增加的機械能不相同，故B錯誤，C正確，D錯誤。考點：功能關(guān)系、共點力平衡的條件及其應(yīng)用二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.若測得某一物體質(zhì)量m一定時，a與F的有關(guān)數(shù)據(jù)資料如表所示：a/m·s-21.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，畫出a-F圖象.（3分）(2)根據(jù)圖象判定：當(dāng)m一定時，a與F的關(guān)系為_______.（3分）(3)若甲、乙兩同學(xué)在實驗過程中，由于沒有按照正確步驟進行實驗，處理數(shù)據(jù)后得出如圖所示的a-F圖象.試分析甲、乙兩同學(xué)可能存在的問題：甲：___________________________________________；（3分）乙：___________________________________________。（3分）參考答案：(1)若a與F成正比，則圖象是一條過原點的直線.同時，因?qū)嶒炛胁豢杀苊獾爻霈F(xiàn)誤差，研究誤差產(chǎn)生的原因，從而減小誤差，增大實驗的準(zhǔn)確性，則在誤差允許范圍內(nèi)圖象是一條過原點的直線即可.連線時應(yīng)使直線過盡可能多的點，不在直線上的點應(yīng)大致對稱地分布在直線兩側(cè)，離直線較遠(yuǎn)的點應(yīng)視為錯誤數(shù)據(jù)，不予考慮.描點畫圖如圖所示.(2)由圖可知a與F的關(guān)系是正比例關(guān)系.(3)圖中甲在縱軸上有截距，說明繩對小車?yán)榱銜r小車就有加速度a0，可能是平衡摩擦力過度所致.乙在橫軸上有截距，可能是實驗前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠.答案：(1)見解析(2)正比例關(guān)系(3)平衡摩擦力時木板抬得過高

沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠7.據(jù)報道：1978年澳大利亞科學(xué)家利用5m長的電磁軌道炮，將質(zhì)量為3.3g的彈丸以5.9km/s的高速發(fā)射獲得成功。假設(shè)彈丸在軌道炮內(nèi)做勻加速直線運動，彈丸所受的合力為_________N。如果每分鐘能發(fā)射6顆彈丸，該電磁軌道炮的輸出功率約為＿＿＿＿＿Ｗ。參考答案：1.15×104

N；

5.74×103

W。8.重為500N的物體放在水平地面上，與地面的滑動摩擦因數(shù)為μ=0.2，在大小為F=500N，方向與水平面成α=37°斜向上的拉力作用下前進l=10m．在此過程中力F做功為

J，摩擦力做功為 J．參考答案：9.金屬桿在豎直面內(nèi)構(gòu)成足夠長平行軌道，桿間接一阻值為R的電阻，一個質(zhì)量為m的、阻值為r的長度剛好是軌道寬L的金屬棒與軌道間的摩擦力恒為f，金屬棒始終緊靠軌道運動。此空間存在如圖所示的水平勻強磁場（×場），磁感應(yīng)強度為B，當(dāng)金屬棒由靜止下滑h時已經(jīng)勻速，則此過程中整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為__________。參考答案：答案：10.為探究受到空氣阻力時，物體運動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了如圖所示的實驗裝置。實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力。（1）在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點。（2）從紙帶上選取若干計數(shù)點進行測量，得出各計數(shù)點的時間與速度的數(shù)據(jù)如下表：時間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在右圖作出小車的v－t圖象。（3）通過對實驗結(jié)果的分析，該同學(xué)認(rèn)為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大。你是否同意他的觀點？_________。請根據(jù)v－t圖象簡要闡述理由：_________________________。參考答案：(1)之前；(2)如圖所示。(3)同意；在v－t圖象中，速度越大時，加速度越小，小車受到的合力越小，則小車受空氣阻力越大．11.

（選修3—4模塊）（4分）某單色光在真空中的光速為c，波長為，則它在折射率為n的介質(zhì)中傳播時的速度為

，波長為

．參考答案：答案：（2分）；（2分）12.如圖所示，有一塊無限大的原來不帶電的金屬平板MN，現(xiàn)將一個帶電量為+Q的點電荷放置于板右側(cè)的A點，并使金屬板接地。已知A點離金屬板MN的距離為d，C點在A點和板MN之間，AC⊥MN，且AC長恰為。金屬平板與電量為+Q的點電荷之間的空間電場分布可類比______________（選填“等量同種電荷”、“等量異種電荷”）之間的電場分布；在C點處的電場強度EC=______________。參考答案：（1）等量異種電荷

(2)13.如圖所示，豎直平面內(nèi)有兩個水平固定的等量同種正點電荷，AOB在兩電荷連線的中垂線上，O為兩電荷連線中點，AO＝OB＝L，一質(zhì)量為m、電荷量為q的負(fù)點電荷若由靜止從A點釋放則向上最遠(yuǎn)運動至O點?，F(xiàn)若以某一初速度向上通過A點，則向上最遠(yuǎn)運動至B點，重力加速度為g。該負(fù)電荷A點運動到B點的過程中電勢能的變化情況是

；經(jīng)過O點時速度大小為

。參考答案：先減小后增大；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波某時刻的波形圖，質(zhì)點P的振動周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點此時的振動方向。參考答案：；P點沿y軸正向振動考點：本題考查橫波的性質(zhì)、機械振動與機械波的關(guān)系。15.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?。唬?）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四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在光滑水平面上有A、B兩輛小車，水平面的左側(cè)有一豎直墻，在小車B上坐著一個小孩，小孩與B車的總質(zhì)量是A車質(zhì)量的10倍。兩車開始都處于靜止?fàn)顟B(tài)，小孩把A車以相對于地面的速度v推出，A車與墻壁碰后仍以原速率返回，小孩接到A車后，又把它以相對于地面的速度v推出。每次推出，A車相對于地面的速度都是v，方向向左。則小孩把A車推出幾次后，A車返回時小孩不能再接到A車？參考答案：：取水平向右為正方向，小孩第一次推出A車時，由動量守恒定律得mBv1－mAv=0即：v1=當(dāng)A車向右返回后，小孩第二次將A車推出的過程中，由動量守恒定律得mAv＋mBv1=－mAv＋mBv2即：v2=設(shè)第n次推出A車時，B車速度大小為vn，由動量守恒定律得mAv＋mBvn-1=－mAv＋mBvn得vn=vn-1+，所以vn=（2n－1）ks5u只要滿足v≤vn，A車返回時小孩就不能再接到A車。由上式得n≥5.5取n=6，即第6次推出A車后時，小孩就不能再接到A車。17.圖12所示為回旋加速器的示意圖。它由兩個鋁制D型金屬扁盒組成,兩個D形盒正中間開有一條狹縫，兩個D型盒處在勻強磁場中并接在高頻交變電源上。在D1盒中心A處有離子源，它產(chǎn)生并發(fā)出的a粒子,經(jīng)狹縫電壓加速后,進入D2盒中。在磁場力的作用下運動半個圓周后，再次經(jīng)狹縫電壓加速。為保證粒子每次經(jīng)過狹縫都被加速，設(shè)法使交變電壓的周期與粒子在狹縫及磁場中運動的周期一致。如此周而復(fù)始，速度越來越大,運動半徑也越來越大,最后到達D型盒的邊緣，以最大速度被導(dǎo)出。已知a粒子電荷量為q,質(zhì)量為m，加速時電極間電壓大小恒為U,磁場的磁感應(yīng)強度為B,D型盒的半徑為R，設(shè)狹縫很窄,粒子通過狹縫的時間可以忽略不計，設(shè)a粒子從離子源發(fā)出時的初速度為零。（不計a粒子重力）求：(1) a粒子第一次被加速后進入D2盒中時的速度大??；(2) a粒子被加速后獲得的最大動能Ek和交變電壓的頻率f(3)a粒子在第n次由D1盒進入D2盒與緊接著第n+1次由D1盒進入D2盒位置之間的距離Δx。參考答案：見解析（1）設(shè)α粒子第一次被加速后進入D2盒中時的速度大小為v1，根據(jù)動能定理有

……2分

……2分（2）α粒子在D形盒內(nèi)做圓周運動，軌道半徑達到最大時被引出，具有最大動能。設(shè)此時的速度為v，有

……2分解得：……2分

設(shè)α粒子的最大動能為Ek，則Ek=……2分

解得：Ek=……2分

設(shè)交變電壓的周期為T、頻率為f，為保證粒子每次經(jīng)過狹縫都被加速，帶電粒子在磁場中運動一周的時間應(yīng)等于交變電壓的周期（