山西省忻州市原平育才中學(xué)高三物理模擬試卷含解析

山西省忻州市原平育才中學(xué)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.下列圖象均能正確皮映物體在直線上的運動，則在t=2s內(nèi)物體位移最大的是（

）參考答案：B2.如圖所示，質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個木塊間用輕彈簧相連，放在光滑水平面上，A靠緊豎直墻。用水平力F將B向左壓，使彈簧被壓縮一定長度，靜止后彈簧儲存的彈性勢能為E。這時突然撤去F，關(guān)于A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是A.撤去F后，系統(tǒng)動量守恒，機械能守恒B.撤去F后，A離開豎直墻前，系統(tǒng)動量不守恒，機械能守恒C.撤去F后，A離開豎直墻后，彈簧的彈性勢能最大值為ED.撤去F后，A離開豎直墻后，彈簧的彈性勢能最大值為E/3參考答案：BD撤去F后，A離開豎直墻前，豎直方向兩物體的重力與水平面的支持力平衡，合力為零，而墻對A有向右的彈力，使系統(tǒng)的動量不守恒．這個過程中，只有彈簧的彈力對B做功，系統(tǒng)的機械能守恒．A離開豎直墻后，系統(tǒng)水平方向不受外力，豎直方向外力平衡，則系統(tǒng)的動量守恒，只有彈簧的彈力做功，機械能也守恒．故A錯誤，B正確．撤去F后，A離開豎直墻后，當(dāng)兩物體速度相同時，彈簧伸長最長或壓縮最短，彈性勢能最大．設(shè)兩物體的相同速度為v，A離開墻時，B的速度為v0．根據(jù)動量守恒和機械能守恒得2mv0=3mv，E=?3mv2+EP，又E=m，聯(lián)立得到，彈簧的彈性勢能最大值為EP=．故C錯誤，D正確．故選BD。3.下列幾種運動，運動狀態(tài)發(fā)生變化的是（）A．汽車沿著上坡坡道勻速直線前進B．降落傘吊著貨物斜向下勻速降落C．船在海面上向東北方向勻速航行D．火車沿水平面內(nèi)的彎曲軌道勻速前進參考答案：D【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】狀態(tài)與時刻對應(yīng)，過程與時間間隔對應(yīng)，故運動狀態(tài)用瞬時速度描述，速度是矢量，大小或方向的變化都是速度發(fā)生變化．【解答】解：A、汽車沿著上坡坡道勻速直線前進，瞬時速度不變，故運動狀態(tài)不變，故A錯誤；B、降落傘吊著貨物斜向下勻速降落，瞬時速度不變，故運動狀態(tài)不變，故B錯誤；C、船在海面上向東北方向勻速航行，瞬時速度不變，故運動狀態(tài)不變，故C錯誤；D、火車沿水平面內(nèi)的彎曲軌道勻速前進，是曲線運動，速度的方向時刻改變，故運動狀態(tài)是改變的，故D正確；故選：D4.如圖所示，物體以一定的初速度從A點沖上固定的粗糙斜面，到達斜面最高點c后沿斜面反向下滑，已知物體沿斜面向上運動到AC長度處的B點時，所用時間為t，則（）A．物體由B到c的時間為 B．物體由C到B的時間為tC．物體由A到C的時間為2t D．物體由C到A的時間小于2t參考答案：C【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．【專題】定性思想；推理法；直線運動規(guī)律專題．【分析】采用逆向思維，結(jié)合勻變速直線運動的位移時間公式求出CB、CA的時間之比，從而得出CB與BA的時間之比，得出物體從B滑到C所用的時間．根據(jù)牛頓第二定律得出上滑和下滑的加速度大小，結(jié)合運動學(xué)公式比較運動的時間．【解答】解：A、物體向上勻減速運動，相當(dāng)于從靜止向下勻加速運動，則：根據(jù)x=得，t=，因為CB與CA的位移之比為1：4，則CB與CA的時間之比為1：2，所以CB與BA的時間之比為1：1．則物體從B運動到C的時間tBC=t．A到C的時間為2t．故A錯誤，C正確．B、根據(jù)牛頓第二定律知，返回的加速度小于上滑的加速度大小，則C到B的時間大于B到C的時間，即物體由C到B的時間大于t，故B錯誤．D、根據(jù)牛頓第二定律知，返回的加速度大小小于上滑的加速度大小，則C到A的時間大于A到C的時間，即大于2t，故D錯誤．故選：C．5.地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運動，所受的向心力為F1，向心加速度為a1，線速度為v1，角速度為ω1；繞地球表面附近做圓周運動的人造衛(wèi)星（高度忽略）所受的向心力為F2，向心加速度為a2，線速度為v2，角速度為ω2;地球同步衛(wèi)星所受的向心力為F3，向心加速度為a3，線速度為v3，角速度為ω3；地球表面重力加速度為g，第一宇宙速度為v，假設(shè)三者質(zhì)量相等，則（

）A．F1=F2＞F3

B．a(chǎn)1=a2=g＞a3

C．ω1=ω3＜ω2

D．v1=v2=v＞v3參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一列頻率為2.5Hz的簡諧橫波沿x軸傳播，在t1=0時刻波形如圖中實線所示，在t2=0.7s時刻波形如圖中虛線所示。則虛線時刻橫坐標(biāo)為x=3m的質(zhì)點的速度是______________（選填“最大，零”）；在t3=0.1s時位于0<x<5m區(qū)間的質(zhì)點中有一部分正向y軸正方向運動，這些質(zhì)點在x軸上的坐標(biāo)區(qū)間是______________。

參考答案：零，1m<x<3m

7.氫原子第能級的能量為，其中為基態(tài)能量。當(dāng)氫原子由第4能級躍遷到第2能級時，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第2能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則

。參考答案：根據(jù)躍遷公式即可解得。8.(4分)從事太空研究的宇航員需要長時間在太空的微重力條件下工作、生活，這對適應(yīng)了地球表面生活的人，將產(chǎn)生很多不良影響。為了解決這個問題，有人建議在未來的太空城中建立兩個一樣的太空艙，它們之間用硬桿相連，可繞O點高速轉(zhuǎn)動，如圖所示。由于做勻速圓周運動，處于太空中的宇航員將能體驗到與在地面上受重力相似的感覺。太空艙中宇航員感覺到的“重力”方向指向

；假設(shè)O點到太空艙的距離為90m，要想讓太空艙中的宇航員能體驗到地面重力相似的感覺，則太空艙轉(zhuǎn)動的角速度大約是

rad/s（g取10m/s2）。參考答案：

答案：沿半徑方向向外；1/39.質(zhì)量為M的均勻直角金屬桿aob可繞水平光滑軸o在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，oa=ob/2=l．現(xiàn)加一水平方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，并通以電流I，若撤去外力后恰能使直角金屬桿ob部分保持水平，如圖所示．則電流應(yīng)從桿的_______端流入；此電流強度I的大小為____________．

參考答案：答案：a

4Mg/9Bl10.一物體在光滑水平面上的A點以一定初速度開始運動，同時受到一個與初速度方向相反的恒力作用，經(jīng)時間t0力的大小不變，方向相反，使物體回到A點時速度恰為零。則這一過程所需時間為

。參考答案：

答案：11.如圖所示，將邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場的方向垂直紙面向里。線框向上離開磁場時的速度剛好是進入磁場時速度的一半，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進入磁場。整個運動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力Ff，且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動，則：線框在上升階段剛離開磁場時的速度v1=

，線框在上升階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q=

。參考答案：12.一打點計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下，如圖甲。圖乙是打出的紙帶的一段。（1）已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，利用圖所給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=

。（2）為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測量的物理量有_____________。用測得的加速度a表示阻力的計算式為Ff=________。參考答案：（1）4；（2）斜面傾角、物體質(zhì)量（共4分，各2分）；13.（4分）在光滑的水平面內(nèi)，一質(zhì)量ｍ＝1kg的質(zhì)點，以速度＝10m/s沿ｘ軸正方向運動，經(jīng)過原點后受一沿ｙ軸正方向的恒力Ｆ＝5Ｎ作用，直線ＯＡ與ｘ軸成37°角，如圖所示。如果質(zhì)點的運動軌跡與直線ＯＡ相交于Ｐ點，則質(zhì)點從Ｏ點到Ｐ點所經(jīng)歷的時間為

s，質(zhì)點經(jīng)過Ｐ點時的速率為

____

m/s．（）

參考答案：3；18.03三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-5）（6分）a、b兩個小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們在碰撞前后的s～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）15.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場，其邊界過原點O和y軸上的點A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的B點射出磁場，射出B點時的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大??；（2）電子在磁場中運動的時間t．參考答案：答：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為考點： 帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場中的運動專題．分析： （1）電子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過的圓心角與電子做圓周運動的周期可以求出電子的運動時間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場中軌跡的半徑為r，運動軌跡如圖，可得電子在磁場中轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對于電子在磁場中運動，有：ev0B=m，解得，磁感應(yīng)強度B的大小：B=；（2）電子在磁場中轉(zhuǎn)動的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，則電子在磁場中運動的時間t=T=；答：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為．點評： 本題考查了電子在磁場中的運動，分析清楚電子運動過程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.有一項“快樂向前沖”的游戲可簡化如下：如圖，滑板長L=1m，起點A到終點線B的距離S=5m．開始滑板靜止，右端與A平齊，滑板左端放一可視為質(zhì)點的滑塊，對滑塊施一水平恒力F使滑板前進．板右端到達B處沖線，游戲結(jié)束．已知滑塊與滑板間動摩擦因數(shù)μ=0.5，地面視為光滑，滑塊質(zhì)量m1=2kg，滑板質(zhì)量m2=1kg，重力加速度g=10m/s2求：（1）滑板由A滑到B的最短時間可達多少？（2）為使滑板能以最短時間到達，水平恒力F的取值范圍如何？參考答案：解：（1）滑板一直加速，所用時間最短．設(shè)滑板加速度為a2f=μm1g=m2a2a2=10m/s2s=t=1s；

（2）剛好相對滑動時，F(xiàn)最小，此時可認(rèn)為二者加速度相等F1﹣μm1g=m1a2F1=30N當(dāng)滑板運動到B點，滑塊剛好脫離時，F(xiàn)最大，設(shè)滑塊加速度為a1F2﹣μm1g=m1a1﹣=LF2=34N則水平恒力大小范圍是30N≤F≤34N；

答：（1）滑板由A滑到B的最短時間可達1s（2）為使滑板能以最短時間到達，水平恒力F的取值范圍30N≤F≤34N．【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；勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系．【分析】（1）滑板一直加速，所用時間最短，由牛頓第二定律和運動學(xué)公式求解時間．（2）剛好相對滑動時，F(xiàn)最小，此時可認(rèn)為二者加速度相等，當(dāng)滑板運動到B點，滑塊剛好脫離時，F(xiàn)最大，列牛頓第二定律和運動學(xué)公式即可求解．17.某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽．比賽路徑如圖所示，賽車從起點A出發(fā)，沿水平直線軌道運動L后，由B點進入半徑為R的光滑豎直圓軌道，離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運動到C點，并能越過壕溝．已知賽車質(zhì)量m=0.1kg，通電后以額定功率P=1.5W工作，進入豎直圓軌道前受到的阻力恒為0.3N，隨后在運動中受到的阻力均可不計．圖中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，S=1.50m．（1）求賽車越過壕溝需要的最小速度為v1（2）賽車進入圓軌道前在B點的最小速度v3（3）要使賽車完成比賽，電動機至少工作多長時間？（取g=10m/s2）參考答案：解：（1）設(shè)賽車越過壕溝需要的最小速度為v1，由平拋運動的規(guī)律，有：s=v1th=gt2解得：v1=s=2.5×=5m/s（2）設(shè)賽車恰好越過圓軌道，對應(yīng)圓軌道最高點的速度為v2，最低點的速度為v3，由牛頓第二定律及機械能守恒定律，有：mg=mm=m+mg?（2R）解得：v3===4m/s（3）由于B點以后的軌道均為光滑，故軌道最低點速度應(yīng)該等于平拋的初速度，通過分析比較，賽車要完成比賽，在進入圓軌道前的速度最小應(yīng)該是：vmin=4m/s設(shè)電動機工作時間至少為t，根據(jù)功能原理有：pt﹣fL=m由此可得：t=2.53s即要使賽車完成比賽，電動機至少工作2.53s的時間．答：（1）賽車越過壕溝需要的最小速度為5m/s；（2）賽車進入圓軌道前在B點的最小速度為4m/s；（3）要使賽車完成比賽，電動機至少工作2.53s時間．18.質(zhì)量m=0.016kg、長L=0.5m，寬d=0.1m，電阻R=0.4Ω的矩形線圈，從h1=5m高處自由下落，進入一個勻強磁場，當(dāng)線