河北省保定市龍門村中學高三物理模擬試卷含解析

河北省保定市龍門村中學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.如圖所示，物體A放在水平桌面上，用一輕繩通過光滑的定滑輪連接物體B，又用一輕質(zhì)彈簧連接B、C兩物體，C放在水平地面上，三個物體均處于靜止狀態(tài)。已知B、C的重力均為4N，彈簧的彈力也為4N。則A受到的摩擦力F1，細線受到的拉力FT和地面受到的壓力FN的大小可能是 （

） A．F1=0，F(xiàn)T=0，F(xiàn)N=8N B．F1=0，F(xiàn)T=4N，F(xiàn)N=4N C．F1=8N，F(xiàn)T=8N，F(xiàn)N=0N D．F1=4N，F(xiàn)T=0，F(xiàn)N=8N參考答案：AC三個物體均處于靜止狀態(tài)，對物體A受力分析可知，水平方向上F1=FT，將物體B、C看做一整體分析可知，豎直方向上,對比四個選項可知AC正確，BD錯誤。2.傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我們的生活，為我們帶來方便.下列可以用來控制電路通斷的溫度傳感器元件有A.雙金屬片

B.應(yīng)變片

C.感溫鐵氧體

D.干簧管

參考答案：AC3.物體以初速度豎直上拋，經(jīng)3s到達最高點，空氣阻力不計，g取10m/s2，則下列說法正確的是A．物體上升的最大高度為45mB．物體速度改變量的大小為30m/s，方向豎直向上C．物體在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的平均速度之比為5∶3∶1D．物體在1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)的平均速度之比為9∶4∶1參考答案：

【知識點】平均速度．A1【答案解析】AC解析：A、豎直上拋從最高點為自由落體運動故上升高度為h=gt2=×10×32m=45m，故A正確；B、速度改變量大小為△v=v0-0=gt=30m/s，方向向下，故B錯誤；C、由運動學推論可知，在第1s末、第2s末、第3s末的速度分別為20m/s，10m/s，0，故平均速度由公式得，物體在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的平均速度之比為5：3：1，故C正確，D錯誤；故選：AC【思路點撥】物體做豎直上拋運動，其加速度大小始終為g，方向豎直向下，上升階段：勻減速直線運動，達到最高點時速度為零，加速度還是g，應(yīng)用勻變速直線運動的規(guī)律求解．豎直上拋運動是加速度大小始終為g，方向豎直向下的勻變速的運動．4.（單選）如圖所示，在粗糙的水平面上，質(zhì)量分別為和的物塊、用輕彈簧相連，兩物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)相同。當用水平力作用于上，且兩物塊以相同加速度向左加速運動時，彈簧的伸長量為；當用同樣大小，方向相反的力作用于上，且兩物塊以相同加速度向右加速運動時，彈簧的伸長量為（

）A．

B．

C．

D．動摩擦因數(shù)未知，無法求出參考答案：【知識點】牛頓第二定律；胡克定律．B1C2【答案解析】A

解析：當用水平力F作用于A上，且兩物塊以相同加速度向左加速運動時，整體的加速度a=隔離對B分析，根據(jù)牛頓第二定律有：F彈-μ?2mg=2ma，解得F彈＝當用同樣大小，方向相反的力作用于B上，整體的加速度a′=隔離對A分析，根據(jù)牛頓第二定律有：F彈′-μmg=ma′，解得F彈＝.根據(jù)胡克定律得，＝kx，＝kx′，解得x′＝x．故A正確，B、C、D錯誤．故選：A．【思路點撥】對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律求出整體的加速度，再隔離分析求出彈簧的彈力，結(jié)合胡克定律得出彈簧的伸長量．本題考查了牛頓第二定律和胡克定律的綜合運用，關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運用整體法和隔離法進行求解．5.如圖所示，一個固定在水平面上的光滑物塊，其左側(cè)面是斜面AB，右側(cè)面是曲面AC，已知AB和AC的長度相同．兩個小球p、q同時從A點分別沿AB和AC由靜止開始下滑，比較它們到達水平面所用的時間 ()．A．p小球先到

B．q小球先到C．兩小球同時到

D．無法確定參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.

（1）用圖甲所示的裝置做“驗證牛頓第二定律”的實驗。

①為了消除長木板與小車間摩擦力對實驗的影響，必須在長木板遠離滑輪的一端下面墊一塊薄木板，反復(fù)移動薄木板的位置，直至不掛砂桶時小車能在長木板上做____運動。②掛上砂桶后，某同學只改變小車的質(zhì)量進行測量。他根據(jù)實驗得到的幾組數(shù)據(jù)作出圖乙的a-m圖象，請根據(jù)圖乙在答題卡上的圖丙中作出圖象。

③根據(jù)圖丙，可判斷本次實驗中小車受到的合外力大小為

N。參考答案：7.如圖(a)所示為一實驗小車自動測速示意圖。A為繞在條形磁鐵上的線圈，經(jīng)過放大器與顯示器連接，圖中虛線部分均固定在車身上。C為小車的車輪，B為與C同軸相連的齒輪，其中心部分使用鋁質(zhì)材料制成，邊緣的齒子用磁化性能很好的軟鐵制成，鐵齒經(jīng)過條形磁鐵時即有信號被記錄在顯示器上。已知齒輪B上共安裝30個鐵質(zhì)齒子，齒輪直徑為30cm，車輪直徑為60cm。改變小車速度，顯示器上分別呈現(xiàn)了如圖（b）和（c）的兩幅圖像。設(shè)（b）圖對應(yīng)的車速為vb，（c）圖對應(yīng)的車速為vc。（1）分析兩幅圖像，可以推知：vb_________vc（選填“>”、“<”、“=”）。（2）根據(jù)圖(c)標出的數(shù)據(jù)，求得車速vc=__________________km/h。參考答案：⑴<；

⑵18π或56.5。8.現(xiàn)要驗證“當質(zhì)量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律。給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長斜面(如圖)、小車、計時器一個、米尺。(1)填入適當?shù)墓交蛭淖?，完善以下實驗步驟(不考慮摩擦力的影響)

①讓小車自斜面上方一固定點Al從靜止開始下滑至斜面底端A2，記下所用的時間t。

②用米尺測量Al與A2之間的距離s．則小車的加速度a=

。

③用米尺測量A1相對于A2的高度h。所受重力為mg，則小車所受的合外力F=

。

④改變

，重復(fù)上述測量。

⑤以h為橫坐標，1/t2為緞坐標，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖。如能得到一條過原點的直線，則可以驗證“當質(zhì)量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律。(2)在探究如何消除上述實驗中摩擦阻力影響的過程中，某同學設(shè)計的方案是：

①調(diào)節(jié)斜面傾角，使小車在斜面上勻速下滑。測量此時A1相對于斜面底端A2的高度h0。

②進行(1)中的各項測量。

③計算與作圖時用（h-h0）代替h。

對此方案有以下幾種評論意見：

A、方案正確可行。

B、方案的理論依據(jù)正確，但利用所給的器材無法確定小車在斜面上是否做勻速運動。

C、方案的理論依據(jù)有問題，小車所受摩擦力與斜面傾向有關(guān)。

其中合理的意見是

。參考答案：9.將一小球從高處水平拋出，最初2s內(nèi)小球動能EK隨時間t變化的圖線如圖所示，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。根據(jù)圖象信息可知，小球的質(zhì)量為

▲

kg，小球的初速度為

▲

m/s，最初2s內(nèi)重力對小球做功的平均功率為

▲

W。參考答案：0.125kg

m/s

12.5W

10.如圖所示，質(zhì)量分別為mA、mB的兩物塊A、B，疊放在一起，共同沿傾角為的斜面勻速下滑，斜面體放在水平地面上，且處于靜止狀態(tài)。則B與斜面間動摩擦因數(shù)為

，A所受滑動摩擦力大小為

。參考答案：；以整體為研究對象有：（mA+mB）gsinθ=（mA+mB）gμcosθ，即有g(shù)sinθ=μgcosθ，解得μ=；隔離出A來，A所受的靜摩擦力與其重力沿斜面的分力大小相等，即f=mAgsinθ。11.圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源，打點的時間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學設(shè)計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。（1）完成下列實驗步驟中的填空：①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列________的點。②按住小車，在小吊盤中放入適當質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。③打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點列的紙袋，在紙袋上標出小車中砝碼的質(zhì)量m。④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。⑤在每條紙帶上清晰的部分，沒5個間隔標注一個計數(shù)點。測量相鄰計數(shù)點的間距s1，s2，…。求出與不同m相對應(yīng)的加速度a。⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標1/a為縱坐標，在坐標紙上做出1/a-m關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則1/a與m處應(yīng)成_________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）。（2）完成下列填空：（ⅰ）本實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_______________________。（ⅱ）設(shè)紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。（ⅲ）圖3為所得實驗圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________。參考答案：（2(23.9～24.5)47.2(47.0～47.6)1.16(1.13～1.19)；12.如圖所示，直角形輕支架兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的小球A和B。支架的兩直角邊長度均為L，可繞固定軸O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，空氣阻力不計。設(shè)A球帶正電，電荷量為q，B球不帶電，處在豎直向下的勻強電場中。若桿OA自水平位置由靜止釋放，當桿OA轉(zhuǎn)過37°時，小球A的速度最大，則勻強電場的場強E的大小為___________；若A球、B球都不帶電，重復(fù)上述操作，當A球速度最大時，桿OA轉(zhuǎn)過的角度將________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）參考答案：；減小13.甲、乙是兩顆繞地球作勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，其線速度大小之比為，則這兩顆衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)半徑之比為________，運轉(zhuǎn)周期之比為________。參考答案：；

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，某同學用鐵架臺將長板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計時器、米尺、鐵架臺等，在長木板上標出A、B兩點，B點處放置光電門（圖中未畫出），用于記錄窄片通過光電門時的擋光時間，該同學進行了如下實驗：（1）用游標尺測量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測量長木板上A、B兩點間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測得木塊經(jīng)過光電門時的檔光時間為△t=2.50×10-3s，算出木塊經(jīng)B點時的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測量和算出的物理量可以得出木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)的表達式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）試題分析：(1)游標卡尺的讀數(shù)是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)；(2)擋光片通過光電門的時間很短，因此可以用其通過的平均速度來代替瞬時速度；(3)根據(jù)牛頓運動定律寫出表達式，求動摩擦因數(shù)的大小。解：(1)主尺讀數(shù)是2mm，游標讀數(shù)是，則窄片K的寬度；(2)木塊經(jīng)B點時的速度(3)對木塊受力分析，根據(jù)牛頓運動定律有：據(jù)運動學公式有其中、聯(lián)立解得：15.（8分）請問高壓鍋的設(shè)計運用了哪些物理知識？參考答案：①水的沸點隨液面上方氣壓的增大而升高；②力的平衡；③壓強；④熔點（熔化）。解析：高壓鍋是現(xiàn)代家庭廚房中常見的炊具之一，以物理角度看：高壓鍋從外形到工作過程都包含有許多的物理知識在里面．高壓鍋的基本原理就是利用增大鍋內(nèi)的氣壓，來提高烹飪食物的溫度，從而能夠比較快的將食物煮熟。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（16）一根長度為L的輕質(zhì)直桿，兩端各固定一個可視為質(zhì)點的小球A和B，兩球質(zhì)量均為m，輕桿可以繞過其中點的水平軸在豎直平面內(nèi)勻速運動。（1）若直桿轉(zhuǎn)動周期，求直桿轉(zhuǎn)到如圖所示豎直位置時，A、B兩球桿作用力各多大？方向如何？

（2）若要求直桿轉(zhuǎn)到圖示的位置時，直桿對A球的拉力恰好等于球的重力，求此情況下桿轉(zhuǎn)動的周期和B球?qū)χ睏U的作用力。參考答案：解析：物體在豎直平面內(nèi)做圓周運動，在分析向心力時要注意桿對物體既可以提供拉力，也可以提供支持力。A、B兩個小球隨桿轉(zhuǎn)動時，均以O(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，設(shè)小球運動的角速度為。（1）若周期，則小球運動角速度

①運動中小球所需向心力的大小為②對A球：在最高點時，小球所受重力大于它運動所需向心力，小球向下壓直桿，桿對小球有向上的支持力FA，據(jù)牛頓第二定律，有mg－FA=mR2

③所以FA=

④在最高點時，A球?qū)χ睏U有向下的壓力 ⑤對B球：桿對小球的拉力F與重力的合力提供了小球運動所需向心力。有F－mg=，所以

⑥在最低點，球?qū)U產(chǎn)生豎直向下的拉力，大小為（2）若轉(zhuǎn)到圖示位置時，直桿對小球產(chǎn)生向下的拉力，即小球A受力與圖示FA方向相反，據(jù)牛頓第二定律，有FA+mg=mR(′)2

⑦由題設(shè)要求FA=mg代入上式得′=