湖北省咸宁市云溪中学2022-2023学年高三物理模拟试题含解析

湖北省咸宁市云溪中学2022-2023学年高三物理模拟试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（多选）对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．温度越高，布朗运动越显著C．外界对物体做功，物体内能一定增加D．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大E．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小参考答案：ABD2.一质点沿直线运动时的速度—时间图象如图所示，下列说法正确的是A．第1s末质点的位移和速度都改变方向B．第2s末质点的位移改变方向C．在0~4s内质点的位移为零D．第3s末和第5s末质点的位置相同参考答案：

答案：CD3.如图所示，用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，P、Q均处于静止状态，现有一铅笔紧贴墙壁从O点开始缓慢下移，则在铅笔缓慢下移的过程中（）A.细绳的拉力逐渐变小B.Q将从墙壁和小球之间滑落C.Q受到墙壁的摩擦力逐渐变大D.Q受到墙壁的弹力逐渐变大参考答案：D试题分析：对P分析，P受到重力、拉力和Q对P的弹力处于平衡，设拉力与竖直方向的夹角为θ，根据共点力平衡有：拉力，Q对P的支持力．铅笔缓慢下移的过程中，θ增大，则拉力F增大，Q对P的支持力增大；对Q分析知，在水平方向上P对Q的压力增大，则墙壁对Q的弹力增大，在竖直方向上重力与摩擦力相等，所以Q受到的摩擦力不变，Q不会从墙壁和小球之间滑落，故D正确．考点：考查了共点力平衡条件的应用【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解4.(单选)如图所示，A、B两物体质量分别是mA、mB，用劲度为k的轻弹簧相连，竖直放置，处于静止状态。现对A施竖直向上的拉力F，将A缓慢提起，当B对地面恰好无压力时，突然撤去拉力F。在A由静止向下运动第一次达到最大速度过程中，下落的高度为A．mAg/k

B．(2mB-mA)g/kC．(mB-mA)g/k

D．(mA＋mB)g/k参考答案：D5.如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是

（bc

)

b点场强大于d点场强

b点场强小于d点场强a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，，AB边靠在竖直墙面上，在垂直于斜面的推力F作用下，物块处于静止状态，则物块受到墙面的弹力大小为_________；摩擦力大小为_________。

参考答案：

答案：，7.激光在真空中传播速度为c，进入某种均匀介质时，传播速度变为真空中的，则激光在此均匀介质中的波长变为在真空中波长的__________倍；某激光光源的发光功率为P，该激光进入上述介质时由于反射，入射能量减少了10%，该激光在这种介质中形成的光束横截面积为S，若已知单个光子能量为E0，则在垂直于光束传播方向的截面内，单位时间内通过单位面积的光子个数为__________。

参考答案：，

8.某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、

（填测量工具）和

电源（填“交流”或“直流”）；（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是（

）A.放开小车，能够自由下滑即可

B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可

D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是（

）A．橡皮筋处于原长状态

B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处

D．小车已过两个铁钉的连线参考答案：9.已知在标准状况下水蒸气的摩尔体积为V，密度为ρ，每个水分子的质量为m，体积为V1，请写出阿伏伽德罗常数的表达式NA=（用题中的字母表示）．已知阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol﹣1，标准状况下水蒸气摩尔体积V=22.4L．现有标准状况下10L水蒸气，所含的分子数为2.7×1021个．参考答案：解：阿伏伽德罗常数：NA==；10L水蒸气所含分子个数：n=NA=×6.0×1023=2.7×1021个；故答案为：；2.7×1021个．10.（1）如图为一个小球做自由落体运动时的频闪照片，它是每隔1/30s的时间拍摄的。从某个稍大些的位置间隔开始测量，照片上边的数字表示的是这些相邻间隔的序号，下边的数值是用刻度尺测出的其中两个间隔的长度。根据所给的两个数据，则可以求出间隔3的长度约为

cm。（结果保留三位有效数字）（2）已知游标卡尺的主尺最小分度为1mm，游标尺上有10个小的等分刻度，它的总长等于9mm，用这个游标尺测得某物体长度为2.37cm。则这时是游标尺上的第

条刻度线与主尺上的第

条刻度线对齐。参考答案：11.为了验证矩形线框自由下落过程上、下边经过光电门时机械能是否守恒，使用了如图所示的实验装置。已知矩形线框用直径为d的圆形材料做成,用刻度尺测出矩形线框上下边之间的距离L.某次实验中矩形线框下边和上边先后经过光电门的挡光时间分别为△t1和△t2。（1）通过实验可测出上、下边通过光电门的速度v1和v2,分别为v1=______,v2=______.（2）如果满足关系式______(请用测量的物理量和已知量来表示，重力加速度为)，则自由下落过程中线框的机械能守恒。参考答案：

(1).

(2).

(3).【详解】（1）本实验中利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故有：，同理。（2）根据机械能守恒有：，整理得：12.有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动，它们发生碰撞后粘在一起，已知碰前两球的动量分别为PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的动量改变了ΔPB=－10kg·m/s，则碰撞后A球的动量为PA′=__________kg·m/s，碰撞前两球的速度大小之比vA∶vB=__________。参考答案：30，13.如图所示，放置在竖直平面内的圆轨道AB，O点为圆心，OA水平，OB竖直，半径为m。在O点沿OA抛出一小球，小球击中圆弧AB上的中点C，vt的反向延长线与OB的延长线相交于D点。已知重力加速度g=10m/s2。小球运动时间为_________，OD长度h为_________。参考答案：s，2m三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(10分)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，弧形轨道末端水平，离地面的高度为H。将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s。（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2＝(用H、h表示)。

（2）该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：

h(10－１m)2.003.004.005.006.00s2(10－１ｍ２)2.623.895.206.537.78

请在坐标纸上作出s2—h关系图。（3）对比实验结果与理论计算得到的s2—h关系图线(图中已画出)，自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率

(填“小于”或“大于”)理论值。（4）从s2—h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是

。参考答案：答案：（1）4Hh（2）见图

（3）小于（4）摩擦，转动（回答任一即可）解析：（1）根据机械能守恒，可得离开轨道时速度为，由平抛运动知识可求得时间为，可得.（2）依次描点，连线，注意不要画成折线。（3）从图中看，同一h下的s2值，理论值明显大于实际值，而在同一高度H下的平抛运动水平射程由水平速率决定，可见实际水平速率小于理论速率。（4）由于客观上，轨道与小球间存在摩擦，机械能减小，因此会导致实际值比理论值小。小球的转动也需要能量维持，而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分，也会导致实际速率明显小于“理论”速率（这一点，可能不少同学会考虑不到）。15.某同学利用如图1装置研究外力与加速度的关系．将力传感器安装在置于光滑水平轨道的小车上，通过细绳绕过光滑定滑轮悬挂钩码．开始实验后，依次按照如下步骤操作：①同时打开力传感器和位移传感器；②释放小车；③关闭传感器，根据F﹣t，v﹣t图象记录下绳子拉力F和小车加速度a．④重复上述步骤．（1）某次释放小车后得到的F﹣t，v﹣t图象如图2所示．根据图象，此次操作应记录下的外力F大小为0.82N，加速度a为1.6m/s2．（保留2位有效数字）（2）（单选题）利用上述器材和过程得到多组数据数据作出a﹣F图象，为一直线，则（A）理论上直线斜率应等于小车质量（B）直线不过原点可能是因为轨道没有调整到水平（C）如果小车受到来自水平轨道的恒定阻力，直线斜率会变小（D）若实验中钩码质量较大，图象可能会呈现一条曲线．参考答案：：解：（1）根据v﹣t图象得到0.8s前小车是静止的，0.8s后小车做匀加速运动．所以此次操作应记录下的外力F大小为0.82N，根据v﹣t图象的斜率求出加速度a==1.6m/s2．（2）A、由于a=，根据a﹣F图象知道理论上直线斜率应等于小车质量的倒数，故A错误．B、直线不过原点可能是因为轨道没有调整到水平，重力沿轨道方向有分力，故B正确．C、如果小车受到来自水平轨道的恒定阻力，那么a=，f为阻力，那么a﹣F图象知道直线斜率不变，变的是图形不过原点，故C错误．D、若实验中钩码质量较大，不影响力传感器测量绳子对小车的拉力，所以图象仍然是直线，故D错误．故选B．故答案为：（1）0.82；1.6（2）B．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，轻杆AB长l，两端各连接A、B小球，质量均为m，杆可以绕距B端处的O轴在竖直平面内自由转动．轻杆由水平位置从静止开始转到竖直方向，求：（1）此过程中杆对A球做的功是多少．（2）在竖直方向时转轴O受的作用力大小及方向．（重力加速度为g，不计一切阻力）参考答案：考点：动能定理的应用；机械能守恒定律．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）转动过程中，两球组成的系统只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律和两球速度关系，即可求出竖直方向时A球的速度，再运用动能定理求解杆对A球做的功．（3）在竖直方向时，对A和B进行受力分析，根据向心力公式列式杆对两球的作用力，即可得到转轴O受的作用力大小及方向．解答：解：（1）转动过程中，两球组成的系统只有重力做功，机械能守恒，则得：

mgl﹣mgl=+两球的角速度相等，由v=ωr，得：vA=2vB对A球，由动能定理得：mgl+W=联立以上三式解得：vA=2，vB=，杆对A球做的功W=﹣．（2）在竖直方向时，根据牛顿第二定律得：对A球：FA﹣mg=m，解得：FA=mg；对B球：mg+FB=m，解得：FB=﹣mg，负号说明杆对B球的弹力向上；根据牛顿第三定律得知：转轴O受的作用力大小F=FA+|FB|=，方向向下．答：（1）此过程中杆对A球做的功是﹣．（2）在竖直方向时转轴O受的作用力大小为，方向向下．点评：本题主要考查了机械能守恒定律、动能定理及向心力公式的直接应用，列式时要知道AB两球的角速度相等．17.如练图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场，在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半圆环组成，固定在纸面所在的竖直平面内，PQ、MN水平且足够长，半圆环MAP在磁场边界左侧，P、M在磁场边界线上，NMAP段光滑，PQ段粗糙．现在有一质量为m、带电荷量为＋q的小环套在MN杆上，它所受电场力为重力的.现将小环从M点右侧的D点由静止释放，小环刚好能到达P点．(1)求DM间距离x0；(2)求上述过程中小环第一次通过与O等高的A点时半圆环对小环

作用力的大小；(3)若小环与PQ间动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)，现将小环移至M点右侧5R处由静止开始释放，求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功．参考答案：18.如图所示，为一磁约束装置的原理图，圆心为原点O、半径为R0的圆形区域Ⅰ内有方向垂直xoy平面向里的匀强磁场。一束质量为m、电量为q、动能为E0的带正电粒子从坐标为(0、R0)的A点沿y负方向射入磁场区域Ⅰ，粒子全部经过x轴上的P点，方向沿x轴正方向。当在环形区域Ⅱ加上方向垂直于xoy平面的匀强磁场时，上述粒子仍从A点沿y轴负方向射入区域Ⅰ，粒子经过区域Ⅱ后从Q点第2次