山東省日照市莒縣安莊鎮(zhèn)中心初級中學(xué)高三物理模擬試題含解析

山東省日照市莒縣安莊鎮(zhèn)中心初級中學(xué)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.（單選）理論研究表明，無限長通電直導(dǎo)線磁場中某點的磁感應(yīng)強度可用公式表示，公式中的k是常數(shù)、I是導(dǎo)線中電流強度、r是該點到直導(dǎo)線的距離。若兩根相距為L的無限長通電直導(dǎo)線垂直x軸平行放置，電流強度均為I，如圖所示。能正確反映兩導(dǎo)線間的磁感應(yīng)強度B與x關(guān)系的是圖中的（規(guī)定B的正方向垂直紙面向里）(

)參考答案：A2.（多選）如圖所示，輕彈簧的上端懸掛在天花板上，下端掛一質(zhì)量為m的小球，小球處在靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)在小球上加一豎直向上的恒力F使小球向上運動，小球運動的最高點與最低點之間的距離為H，則此過程中（g為重力加速度，彈簧始終在彈性限度內(nèi)）（）A．小球的重力勢能增加mgHB．小球的動能增加（F﹣mg）HC．小球的機械能增加FHD．小球的機械能不守恒參考答案：考點：功能關(guān)系；動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化．分析：重力勢能的增加量等于克服重力做的功；動能的增加量等于合外力做的功；機械能的增加量等于重力以外的力做的功．解答：解：A、重力勢能的增加量等于克服重力做的功，故A正確；B、在最高點時，動能為零，從最低到最高的過程中，小球的動能增加量為零，故B錯誤；C、對于小球而言，動能沒有增加，重力勢能增加了mgH，故小球的機械能增加了mgH，故C錯誤；D、小球的機械能增加了mgH，故D正確．故選：AD．點評：解決本題的關(guān)鍵是搞清楚外力所做的功轉(zhuǎn)化成什么能量．3.（多選題）如圖所示，光滑水平面上存有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，質(zhì)量為m邊長為a的正方形線框ABCD斜向穿進磁場，當(dāng)AC剛進入磁場時速度為v，方向與磁場邊界成45°，若線框的總電阻為R，則（）A．線框穿進磁場過程中，框中電流的方向為DCBAB．AC剛進入磁場時線框中感應(yīng)電流表為C．AC剛進入磁場時線框所受安培力為D．此時CD兩端電壓為參考答案：CD【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【分析】根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，由E=BIv求出電路中的感應(yīng)電動勢，由閉合電路的歐姆定律求出電路中的電流和CD兩端的電壓；將AD邊與CD邊受到的安培力進行矢量合成，求出線框受到的安培力．【解答】解：A、線框進入磁場的過程中穿過線框的磁通量增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場的方向向外，則感應(yīng)電流的方向為ABCD方向，故A錯誤；BD、AC剛進入磁場時CD邊切割磁感線，AD邊不切割磁感線，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，：E=Bav，則線框中感應(yīng)電流為：I=；故CD兩端的電壓為U==；故B錯誤，D正確；C、AC剛進入磁場時線框的cd邊產(chǎn)生的安培力與v的方向相反，ad邊受到的安培力的方向垂直于AD向下，它們的大小都是：F=BIa，由幾何關(guān)系可以看出，AD邊與CD邊受到的安培力的方向相互垂直，所以AC剛進入磁場時線框所受安培力為AD邊與CD邊受到的安培力的矢量合，即：F合=F=，故C正確；故選：CD4.伽利略用兩個對接的斜面，一個斜面固定，讓小球從斜面上滾下，又滾上另一個傾角可以改變的斜面，斜面傾角逐漸改變至零，如圖所示．伽利略設(shè)計這個實驗的目的是為了說明A．如果沒有摩擦，小球?qū)⑦\動到與釋放時相同的高度B．如果沒有摩擦，物體運動時機械能守恒C．維持物體作勻速直線運動并不需要力D．如果物體不受到力，就不會運動參考答案：C5.ab為緊靠著的、且兩邊固定的兩張相同薄紙，如圖所示．一個質(zhì)量為1kg的小球從距紙面高為60cm的地方自由下落，恰能穿破兩張紙（即穿過后速度為零）．若將a紙的位置升高，b紙的位置不變，在相同條件下要使小球仍能穿破兩張紙，則a紙距離b紙不超過A．15cm

B．20cm

C．30cm

D．60cm參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如右圖所示，在高處以初速度水平拋出一個帶刺飛鏢，在離開拋出點水平距離l、2l處有A、B兩個小氣球以速度勻速上升，先后被飛標刺破（認為飛標質(zhì)量很大，刺破氣球不會改變其平拋運動的軌跡），已知。則飛標刺破A氣球時，飛標的速度大小為

；A、B兩個小氣球未被刺破前的勻速上升過程中，高度差

。參考答案：．5；4

7.一根輕繩一端系一小球，另一端固定在O點，制成單擺裝置．在O點有一個能測量繩的拉力大小的力傳感器．讓小球繞O點在豎直平面內(nèi)做簡諧振動，由傳感器測出拉力F隨時間t的變化圖像如圖所示，則小球振動的周期為

▲

s，此單擺的擺長為

▲

m（重力加速度g取10m/s2，取π2≈10）．參考答案：4

4

8.如圖所示，一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運動，經(jīng)時間t力F做功為60J，此后撤去力F，物體又經(jīng)過時間t回到出發(fā)點，若以地面為零勢能面，物體回到出發(fā)點的動能為

▲

；撤去力F時物體的重力勢能為

▲

。]參考答案：60J

45J

試題分析：物體沿光滑斜面向上運動一直到回到出發(fā)點的過程，只有恒力F做功，根據(jù)動能定理，回到出發(fā)點的動能。設(shè)力F撤去時速度大小為，返回地面后速度大小為，力F撤去前為勻變速直線運動，撤去后仍是勻變速直線運動，則有位移，整理得，即力F撤去時物體動能為，根據(jù)動能定理，在力F撤去前，，所以撤去力F時物體的重力勢能為。

考點：動能定理

勻變速直線運動9.某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留二位有效數(shù)字）

（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的，數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60請在方格坐標紙中畫出圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是

。

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖（c）所示。該圖線不通過原點，其主要原因是

。參考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如圖所示，（3）實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分10.汽車發(fā)動機的功率為50kW，若汽車總質(zhì)量為5×103kg，在水平路面上行駛時，所受阻力大小恒為5×103N，則汽車所能達到的最大速度為________m/s，若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運動，這一過程能維持的時間為________s。參考答案：10

40/311.如圖為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果取g=10m/s2，那么（1）閃光頻率是__________Hz。（2）小球運動中水平分速度的大小是__________m/s。（3）小球經(jīng)過B點時的速度大小是__________m/s。參考答案：（1）10Hz

（2）1.5m/s

（3）2.5m/s。12.如圖所示，為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波的圖像。經(jīng)Δt=0.1s，質(zhì)點M第一次回到平衡位置，則這列波的波速為v=__________m/s，周期T=__________s。參考答案：1，1.213.牛頓第一定律表明，力是物體

發(fā)生變化的原因;該定律引出的一個重要概念是

。參考答案：運動狀態(tài)；慣性力的作用效果是改變物體的運動狀態(tài)或使物體產(chǎn)生形變；牛頓第一定律通過實驗總結(jié)出了力是改變物體運動狀態(tài)的原因；從而引出一切物體都有保持原來運動狀態(tài)的屬性，即慣性?！究键c】牛頓第一定律

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點出發(fā)到B點，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發(fā)點A處．整個裝置處于電場強度為E=的水平向左的勻強電場中，小球落地后不反彈，運動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大小．參考答案：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．考點： 帶電粒子在勻強電場中的運動；牛頓第二定律；平拋運動；動能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場中的運動專題．分析： 小球在D點，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點的速度，小球離開D時，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運動，將運動分解即可；對小球從A運動到等效最高點D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點，有：F合=解得：VD=從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運動，以D為原點沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點坐標為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點D點電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應(yīng)用，分析向心力的來源是解題的關(guān)鍵．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.如圖所示，光滑的水平導(dǎo)軌右端處與水平傳送帶理想連接，傳送帶長度=4.0m，皮帶以恒定速率=3.0m/s順時針轉(zhuǎn)動．三個質(zhì)量均為=1.0kg的滑塊、、置于水平導(dǎo)軌上，、之間有一段輕彈簧剛好處于原長，滑塊與輕彈簧連接，未連接彈簧，、處于靜止?fàn)顟B(tài)且離點足夠遠，現(xiàn)讓滑塊以初速度=3.0m/s沿、連線方向向運動，與碰撞后粘合在一起，碰撞時間極短．滑塊脫離彈簧后滑上傳送帶，并從右端滑出落至地面上．已知滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)=0.1，重力加速度=10m/s2．求：（1）滑塊、碰撞時損失的機械能；（2）滑塊在傳送帶上因摩擦產(chǎn)生的熱量；（3）若每次實驗開始時滑塊的初速度大小不相同，要使滑塊滑上傳送帶后總能落至地面上的同一位置，則的取值范圍是什么?參考答案：（1）2.25J（2）0.5J（3）m/sm/s

解析：（1）設(shè)A和B碰撞后共同速度為，對A、B有：動量守恒

①碰撞時損失機械能

②解得J（2）設(shè)AB碰撞后，彈簧第一次恢復(fù)原長時AB的速度為，C的速度為。對A、B、C和彈簧組成的系統(tǒng)從AB碰撞后到彈簧第一次恢復(fù)原長的過程中，有：動量守恒：③機械能守恒：④

解得m/sC以滑上傳送帶，假設(shè)勻加速直線運動位移為時與傳送帶共速，由運動學(xué)公式

解得m＜加速運動的時間為，有：s

⑤C在傳送帶上滑過的相對位移為m

⑥摩擦生熱=0.5J(3)設(shè)A的最大速度為，滑塊C在與彈簧分離時的速度為、AB的速度為,則C在傳送帶上一直勻減速直線運動直到在P點與傳送帶共速，有：⑦

解得m/s設(shè)A的最小速度為，滑塊C在與彈簧分離時的速度為、AB的速度為,則C在傳送帶上一直勻加速直線運動直到在P點與傳送帶共速，有：⑧解得m/s對A、B、C和彈簧組成的系統(tǒng)從AB碰撞后到彈簧第一次恢復(fù)原長的過程中，有：動量守恒：

⑨機械能守恒：

⑩

解得m/s同理m/s

所以m/sm/s17.一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播。圖甲是t=1s時的波形圖，圖乙是該列波中某振動質(zhì)點的振動圖象，求；①該波的傳播速度移。②圖甲中x=5m處的質(zhì)點在振動過程中的位移隨時間變化的關(guān)系式(不要求推導(dǎo)過程)。參考答案：18.如圖所示，一個內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱性能良好的汽缸豎直吊在天花板上，開口向下。質(zhì)量與厚度均不計、導(dǎo)熱性能良好的活塞橫截面積為S＝2×10－3m2，與汽缸底部之間封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，此時活塞與汽缸底部之間的距離h＝24cm，活塞距汽缸口10cm。汽缸所處環(huán)境的溫度為300K，大氣壓強p0＝1.0×105Pa，取g＝10m/s2?，F(xiàn)將質(zhì)