廣東省汕尾市碣南中學(xué)2023-2024學(xué)年高三物理上學(xué)期模擬測試含解析

廣東省汕尾市碣南中學(xué)2023年高三物理上學(xué)期模擬測

試含解析

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）質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的位移x和時間平方d的關(guān)系圖象如圖所示，則該質(zhì)點(diǎn)

A.加速度大小為「"/S*

B.任意相鄰1s內(nèi)的位移差都為2m

C.第2s內(nèi)的位移是2m

D.物體第3s內(nèi)的平均速度大小為3m/s

參考答案：

B

2.下列說法中正確的有（）

A.伽利略通過理想斜面實驗說明力是維持物體運(yùn)動的原因

B.kg、m、N、A都是國際單位制中的基本單位

C.胡克總結(jié)出彈簧彈力與形變量間的關(guān)系

PF

Q=—P——

D.加速度IW和功率t的定義都運(yùn)用了比值法

參考答案：

C

伽利略通過理想斜面實驗說明力不是維持物體運(yùn)動的原因，選項A錯誤；kg、m、A都是

國際單位制中的基本單位，N是導(dǎo)出單位，選項B錯誤；胡克總結(jié)出彈簧彈力與形變量間

?W

P=—的定義運(yùn)用了比值法，而加速度“一"》不是比值定義

的關(guān)系，選項C正確；功率t

法，選項D錯誤；故選C.

3.一學(xué)生用100N的力，將質(zhì)量為0.5kg的球以8m/s的初速度，沿水平方向踢出

20m遠(yuǎn)，則該學(xué)生對球做的功是

A.200JB.16JC.1000JD.無法確定

參考答案：

B

4.如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，0為球心，一質(zhì)量為m的小滑塊,

在水平力F的作用下靜止在P點(diǎn)。設(shè)滑塊所受支持力為FN。0P與水平方向的夾角

為9。下列關(guān)系正確的是

B.F=mgtan。

D.FN=mgsin。

參考答案:

A

5.（多選）兩金屬小球A和B的半徑之比為。々=1：3,所帶電荷量大小之比

心7.兩小球球心間距離遠(yuǎn)大于小球半徑且間距為L時，它們之間的靜電力大小

（p=k-

為F已知取無窮遠(yuǎn)處為零電勢，導(dǎo)體球表面的電勢r,其中Q是導(dǎo)體球所帶的電荷

量，r是導(dǎo)體球的半徑，k是靜電力常量?，F(xiàn)保持兩金屬小球位置不變，用細(xì)導(dǎo)線將兩小

球連接，達(dá)到靜電平衡后取走導(dǎo)線，這時A、B兩球之間的靜電力大小可能是

9B.畀16D.

?77

參考答案:

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分

6.如圖為一小球做平拋運(yùn)動的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm,

0

如果取g=10m/s,那么

(1)閃光頻率是

(2)小球運(yùn)動中水平分速度的大小是

(3)小球經(jīng)過B點(diǎn)時的速度大小是

參考答案:

(1)10Hz(2)1.5m/s(3)2.5m/so

7.如圖為頻率f=lHz的波源產(chǎn)生的橫波，圖中虛線左側(cè)為A介質(zhì)，右側(cè)為B介

質(zhì)。其中x=14m處的質(zhì)點(diǎn)振動方向向上。則該波在A、B兩種介質(zhì)中傳播的速度

之比vA：vB=___o若圖示時刻為0時刻，則經(jīng)0.75s處于x=6m的質(zhì)點(diǎn)位移

為___cm。

A介質(zhì)：B介質(zhì)

參考答案：

2:3(2分)5(

8.質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船兩端有質(zhì)量40kg的甲和質(zhì)量60kg的乙，當(dāng)甲、

乙同時以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為m/s,方向

是。

參考答案:

0.6向左

9.如圖所示，一列簡諧波沿x軸傳播，實線為t=0時的波形圖，此時P質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向

運(yùn)動，虛線為經(jīng)過0.02s時第一次出現(xiàn)的波形圖，則波沿x軸▲(填"正"或"負(fù)")方向傳

播，波速為▲m/s。

參考答案:

正50

10.為了驗證矩形線框自由下落過程上、下邊經(jīng)過光電門時機(jī)械能是否守恒，使用了如圖

所示的實驗裝置。已知矩形線框用直徑為d的圓形材料做成,用刻度尺測出矩形線框上下

邊之間的距離L.某次實驗中矩形線框下邊和上邊先后經(jīng)過光電門的擋光時間分別為at1和

△tz。

(1)通過實驗可測出上、下邊通過光電門的速度VI和V2,分別為VFv2=.

(2)如果滿足關(guān)系式(請用測量的物理量和已知量來表示，重力加速度為。)，則自

由下落過程中線框的機(jī)械能守恒。

參考答案：

dddzd7

()2-()2-2gl.

(1).(2).%(3).42%

【詳解】(1)本實驗中利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，故有:

d

%?v

同理

mgL=m說—mv?()~(.)?2^1

(2)根據(jù)機(jī)械能守恒有：“222I,整理得：At.

IL利用油膜法可粗略測寫分子的大小和阿伏加德羅常數(shù)。若已知n滴油的總體積為V,一

滴油所形成的單分子油膜的面積為S,這種油的摩爾質(zhì)量為，密度為.則可求出一個油分子

的直徑d=△人阿伏加德羅常數(shù)？口=AA,

參考答案：

V

nS

12.已知地球的質(zhì)量為M,萬有引力恒量為G,地球半徑為R.用以上各量表示，在地球

表面附近運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度v=

參考答案:

解：設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量是m,

地球的第一宇宙速度是v,

由牛頓第二定律可得：

2

Minv

GR2=mR，

故答案為：VR.

13.水平放置的平行板電容器，其上板開有一個小孔，一質(zhì)量為m,電量為q的帶正電液

滴，自空中自由下落，由小孔進(jìn)入勻強(qiáng)電場，設(shè)兩板電勢差為U,距離為d,要使液滴在

d

板間下落的高度為2,則液滴在板外自由下落的高度h=o

參考答案：

2mg

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分

14.如圖所示，為了測量滑塊(裝有遮光條)的加速度，在傾斜的氣墊導(dǎo)軌上安放兩個光

電門A、B,配套的數(shù)字毫秒表會自動記錄遮光條通過光電門的相應(yīng)時間.某同學(xué)根據(jù)自

己的設(shè)想，做了如下操作：

①將計時方式設(shè)定為記錄“遮光條從光電門A運(yùn)動到B的時間”

②將滑塊從導(dǎo)軌上某處自由滑下，測出兩光電門間距x,并記下毫秒表上的示數(shù)

③保持光電門B位置不動，適當(dāng)移動光電門A的位置，重復(fù)步驟②

④重復(fù)步驟③若干次

(1)關(guān)于操作中的注意事項，下列各項正確的是—

A.必須洲量遮光條的寬度

B.兩光電門的間距應(yīng)適當(dāng)大些

C.在每次重復(fù)的步驟中，滑塊必須從導(dǎo)軌的同一位置自由滑下

D.導(dǎo)軌傾斜是為了平衡摩擦.

(2)已知該同學(xué)的兩組數(shù)據(jù)：xi=40cm,ti=0.800s；x2=63cm,t2=0.900s,則滑塊的加速

參考答案:

(1)BC；(2)4.0.

【考點(diǎn)】測定勻變速直線運(yùn)動的加速度.

【分析】由實驗步驟可知，滑塊做勻加速直線運(yùn)動，測出滑塊經(jīng)過兩光電門間的時間間隔

與兩光電門間的距離，求出滑塊的平均速度，由勻變速直線運(yùn)動的推論可知，該平均速度

等于中間時刻的瞬時速度，然后應(yīng)用加速度定義式求出加速度即可，格局實驗原理分析答

題.

【解答】解：(1)根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動的物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻

的瞬時速度求出滑塊在兩時刻的瞬時速度，然后應(yīng)用加速度定義式求出加速度；根據(jù)實驗

原理可知：

A、實驗不需要測出滑塊經(jīng)過光電門時的速度，因此不需要測量遮光條的寬度，故A錯

誤；

B、為減小測量誤差，兩光電門的間距應(yīng)適當(dāng)大些，故B正確；

C、在每次重復(fù)的步驟中，滑塊必須從導(dǎo)軌的同一位置自由滑下，故C正確；

D、導(dǎo)軌傾斜是為了使滑塊加速下滑，不是為了平衡摩力，故D錯誤；

故選：BC.

240義1

(2)L中間時刻的速度：丫1中=土1=0.800=O.5m/s,

63X1

t2中間時刻的速度：丫2中=12=0.900=0.7m/s,

t2"tio.goof.800

L中間時刻到t2中間時刻的時間間隔：t=2=2=O.O5s,

丫2中一vi中o.7-o.5

加速度：a=t=0.05=4.0m/s2；

故答案為：(1)BC；(2)4.0.

15.某物理課外小組利用圖(a)中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。圖

中，置于試驗臺上的長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪：輕繩跨過滑輪，一端與放在

木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼。本實驗中可用的鉤碼共有'5個，每個質(zhì)量均

為「14g。實驗步驟如下：

(1)將5個鉤碼全部放入小車中，在長木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物快，使小車(和鉤碼)

可以在木板上勻速下滑。

(2)將(依次取n1.2---I.5)個鉤碼掛在輕繩右端，其余個鉤碼仍留在小車內(nèi)；用手按

住小車并使輕繩與木板平行。釋放小車，同時用傳感器記錄小車在時刻t相對于其起始位

置的位移繪制圖像，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度。

(3)對應(yīng)于不同的n的值見下表。n二時的'I圖像如圖(b)所示：由圖(b)求出此時小車的

加速度(保留2位有效數(shù)字)，將結(jié)果填入下表o

n12345

a/in?0.200.580.781.00

圖(b)

⑷利用表中的數(shù)據(jù)在圖(c)中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出un圖像。從圖像可以看出：當(dāng)物體質(zhì)

量一定時，物體的加速度與其所受的合外力成正比。

(5)利用u-n圖像求得小車(空載)的質(zhì)量為kg(保留2位有效數(shù)字，重力加速度取

2

K9.8m/s)o

參考答案:

⑴.0.39（0.38—0.40均可）（2）.

(3)物體做勻加速直線運(yùn)動，對應(yīng)的x-t圖象為曲線，由圖象可知，當(dāng)t=2.0s時，位移

為：x=0.80m；

I

則由x=2a/代入數(shù)據(jù)得：a=0.40m/s2；

(4)在圖C中作出點(diǎn)(2,0.40)，并用直線將各點(diǎn)相連，如圖所示；

(5)由圖c可知，當(dāng)n=4時，加速度為0.78m/s2,由牛頓第二定律可知：

4X0.01X9.8=(m+5X0.01)X0.78

解得：m=0.45kg；

【點(diǎn)睛】本題考查驗證牛頓第二定律的實驗，要求能明確實驗原理，認(rèn)真分析各步驟，從

而明確實驗方法；同時注意掌握圖象的性質(zhì)，能根據(jù)圖象結(jié)合物理規(guī)律進(jìn)行分析.

四、計算題：本題共3小題，共計47分

16.(11分)如圖所示，一彈性輕繩的一端固定于。點(diǎn)，另一端系一重物A,開始

時，物體靜止在水平面上，并對水平面有壓力，在B處有一與繩垂直的光滑桿，

OB為彈性輕繩的自然長度，現(xiàn)有一水平拉力F使物體A沿水平面緩慢移動，(已

知彈性繩上產(chǎn)生的彈力與繩的伸長量成正比，且整個過程繩處于彈性限度內(nèi))

(1)試分析此過程中物體A受到的摩擦力的變

化情況。

(2)已知物體A的質(zhì)量是m=5kg,物體與地面

間的動摩擦因數(shù)05,當(dāng)繩與水平面的夾角為

37°時，拉力F恰為50N,求此時物體受到繩的彈力T和物體與地面間的摩擦力

fo

參考答案:

解析:

(1)當(dāng)繩豎直時彈性繩的伸長量為A、B的間距，此時彈力為T=ksAB

則A運(yùn)動時所受的摩擦力＜=川藻匕￡：1

當(dāng)物體向右運(yùn)動至C位置時，繩的伸長量為B,C的間距L

此時彈力丁'=樂8

設(shè)此時繩月水平的夾角為包則

力=MFC=次性一五山$死&)=認(rèn)性-ksQ

可見為=工,即物體A受到的摩擦力保持不變

⑵當(dāng)e=37°時,P=50M則有Tsin37°+%-碇=05一Teos3700

_(F-Mmg)

一(cos37*-rsin370)一

/=uFff-皿Mg-Tsm37°)=102^

17.如圖所示，M、N為水平放置的平行金屬板，板長和板間距均為2d。在金屬板左側(cè)板

間中點(diǎn)處有電子源S,能水平發(fā)射初速為V0的電子，電子的質(zhì)量為m,電荷量為e。金屬

板右側(cè)有兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小始終相等，方向分別垂直于紙面向外和向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)

域，兩磁場的寬度均為do磁場邊界與水平金屬板垂直，左邊界緊靠金屬板右側(cè)，距

磁場右邊界d處有一個熒光屏。過電子源S作熒光屏的垂線，垂足為0。以。為原點(diǎn)，豎

直向下為正方向，建立y軸?，F(xiàn)在M、N兩板間加上圖示電壓，使電子沿S0方向射入板

間后，恰好能夠從金屬板右側(cè)邊緣射出.進(jìn)入磁場。（不考慮電子重力和阻力）

⑴電子進(jìn)入磁場時的速度V；

⑵改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，使電子能打到熒光屏上，求

①磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度口大小的范圍；

②電子打到熒光屏上位置坐標(biāo)的范圍。

參考答案：

解：（1）電子在MN間只受電場力作用，從金屬板的右側(cè)下邊沿射出，有

2d=%…②（工分）

…③（1分）

…④（1分）

v=V2^

由①~④解得（1分）

tana=—=1

速度偏向角v'-'…⑤（1分）

a=45°…⑥（工分）

（2）電子恰能（或恰不能）打在熒光屏上，有磁感應(yīng)強(qiáng)度的臨界值穌，此時電子在磁場

中作圓周運(yùn)動的半徑為R

K+Rsm45°=d…⑦（2分）

槽=—

又有R…⑧（2分）

穌

由⑦⑧解得：8d…⑨（1分）

B<3小

磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，電子越不能穿出磁場，所以取磁感應(yīng)強(qiáng)度初時電子能打

5<（l±^v0

在熒光屏上（得ed,不扣分）。（1分）

如圖所示，電子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為穌時，打在熒光屏的最高處，由對稱性可知，電子在磁

場右側(cè)的出射時速度方向與進(jìn)入磁場的方向相同，即

a=45。。…⑩（1分）

出射點(diǎn)位置到so連線的垂直距離

乃=d-2Am45。（1分）

電子移開磁場后做勻速直線運(yùn)動，則電子打在熒光屏的位置坐標(biāo)齊=必+43n

.....（1分）

由解得

為=Ad-

（1分）

當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零時，電子離開電場后做直線運(yùn)動，打在熒光屏的最低點(diǎn)，其坐標(biāo)

為

力=d+3Jtan450=Ad

........(1分)

電子穿出磁場后打在熒光民屏上的位置坐標(biāo)范圍為：44-2僅到4d

18.如圖所示，相距￡=0.5m的平行導(dǎo)軌腑S、處在磁感應(yīng)強(qiáng)度比0.4T的勻強(qiáng)磁場中，

水平導(dǎo)軌處的磁場方向豎直向上，光滑傾斜導(dǎo)軌處的磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向下。質(zhì)

量均為爐0.04kg、電阻均為后0.1Q的導(dǎo)體棒助、cd均垂直放置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌接

觸良好，導(dǎo)軌電阻不計。質(zhì)量為*0.20kg的物體C,用絕緣細(xì)線繞過光滑的定滑輪分別與

導(dǎo)體棒ab.cd相連接。細(xì)線沿導(dǎo)軌中心線且在導(dǎo)軌平面內(nèi)，細(xì)線及滑輪質(zhì)量不計。已知

傾斜導(dǎo)軌與水平面的夾角&=37°,水平導(dǎo)軌與棒間的動摩擦因數(shù)〃=0.4。重力加速度

^10m/s2,水平導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)體棒cd運(yùn)動過程中始終不離開傾斜導(dǎo)軌。物體。由靜止釋

放，當(dāng)它達(dá)到最大速度時下落高度A=lm,求這一運(yùn)動過程中：

(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)物體C能達(dá)到的最大速度％是多少？