2022年浙江省湖州市安吉县中学高三物理模拟试题含解析

2022年浙江省湖州市安吉县中学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.有一个冰上推木箱的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推箱一段时间后，放手让箱向前滑动，若箱最后停在桌上有效区域内，视为成功；若箱最后未停在桌上有效区域内就视为失败．其简化模型如图所示，AC是长度为L1=7m的水平冰面，选手们可将木箱放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推箱，BC为有效区域．已知BC长度L2=lm，木箱的质量m=50kg，木箱与冰面间的动摩擦系数μ=0.1．某选手作用在木箱上的水平推力F=200N，木箱沿AC做直线运动，若木箱可视为质点，g取l0m/s2．那么该选手要想游戏获得成功，试求：（1）推力作用在木箱上时的加速度大小；（2）推力作用在木箱上的时间满足什么条件？参考答案：解：（1）力F作用时瓶的加速度为a1，根据牛顿第二定律得：（2）要想获得游戏成功，瓶滑到B点速度正好为0，力作用时间最短，瓶滑到C点速度正好为0，力作用时间最长，设力作用时间为t，时刻的速度为v，力停止后加速度为a2，由牛顿第二定律得：μmg=ma2解得：且v=a1t加速运动过程中的位移

减速运动过程中的位移要使木箱停止有效区域内，则需满足L1﹣L2≤x1+x2≤L1解得：1s≤t答：（1）推力作用在木箱上时的加速度大小为3m/s2；（2）推力作用在木箱上的时间满足的条件为1s≤t．【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】受力分析后，先根据牛顿第二定律求解出瓶子加速和减速时的加速度，然后根据运动学公式结合几何关系列式求解出瓶子恰好滑动到B点和C点时推力的作用时间，进而求出时间范围．2.在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=200m/s，已知t=0时，波刚好传播到x=40m处，如图所示。在x=400m处有一接收器（图中未画出），则下列说法正确的是A．波源开始振动时方向沿y轴正方向B．从t=0开始经0.15s，x=40m的质点运动的路程为0.6mC．接收器在t=2s时才能接受到此波D．若波源向x轴正方向运动，接收器收到波的频率可能为9Hz参考答案：B解析：t=0时，波刚好传播到x=40m处，由质点振动的滞后性可以断定，x=40m处的质点起振方向是向下的，这显然也是波源初始时刻的振动方向。由于，。从t=0开始经0.15s，x=40m的质点振动了，通过的为。此波传到接受器时，所需时间为。由多普勒效应可知，当波源向x轴正方向运动，接收器收到波的频率会大于10Hz。所以正确选项B。3.—个高尔夫球静止于平坦的地面上。在t=0时球被击出，飞行中球的速率与时间的关系如图所示。若不计空气阻力的影响，根据图象提供的信息可以求出的量是

A．高尔夫球在何时落地

B．高尔夫球可上升的最大高度

C．人击球时对高尔夫球做的功D．高尔夫球落地时离击球点的距离参考答案：ABD不计空气阻力，高尔夫球落到水平地面上时，速率相等，由题图看出，小球在t=5s时刻落地，故A正确．小球的初速度大小为v0=31m/s，到达最高点时的速度大小为v=19m/s，由动能定理得-mgh=mv2-m，由此式可求出最大高度h，故B正确．由动能定理得：人击球时对高尔夫球做的功W=m，由于高尔夫球的质量m未知，无法求出W，故C错误．高尔夫球水平方向做匀速直线运动，水平方向分速度vx=19m/s，高尔夫球落地时离击球点的距离为S=vxt=19×5m=95m。故D正确．故选ABD。4.在如图所示的足够大匀强磁场中，两个带电粒子同时以相同方向垂直穿过虚线MN所在的平面，一段时间后又再次同时穿过此平面，则可以确定的是()A．两粒子一定带有相同的电荷量B．两粒子一定带同种电荷C．两粒子一定有相同的比荷D．两粒子一定有相同的动能参考答案：C5.我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作。PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5μm的悬浮颗粒物，其悬浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害。矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法正确的是________(选填选项前的字母）。A.

PM2.5的尺寸与空气中氧分子尺寸的数量级相当B.

PM2.5在空气中的运动属于分子的热运动C.

PM2.5的无规则运动是由空气中大量无规则运动的分子对其撞击的不平衡引起的D.

倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一条悬链长7.2m，从悬点处断开，使其自由下落，不计空气阻力．则整条悬链通过悬点正下方12.8m处的一点所需的时间是0.54s（g取10m/s2）参考答案：解：设链条的长度为L，悬链的下端到P点的距离是h，经t1链条的下端经过P点，则；；经t2链条的上端经过P点，此时悬链的总位移是h+L，则：h+L=gt22，；整条悬链通过悬点正下方12.8m处的P点所需的时间：△t=t2﹣t1=1.6s﹣1.06s=0.54s；故答案为：0.54s7.

如图所示，简谐横波I沿AC方向传播，波源A点的振动图象如图（甲）所示。简谐横波II沿BC方向传播，波源B点的振动图象如图（乙）所示，两列波在C点相遇，已知AC=20cm，BC=60cm，波速都为2m/s。两列波的振动方向相同，则C点的振动振幅为

cm．

参考答案：

答案：78.如图所示,A、B两物体相距S=5m时，A正以vA=4m/s的速度向右作匀速直线运动，而物体B此时速度vB=10m/s，随即向右作匀减速直线运动，加速度大小a=2m/s2，由图示位置开始计时，则A追上B需要的时间是________s，在追上之前，两者之间的最大距离是________m。参考答案：答案：5

149.一条细线下面挂一小球，让小角度自由摆动，它的振动图像如图所示。根据数据估算出它的摆长为________m，摆动的最大偏角正弦值约为________。参考答案：(1)T＝2s答案：(1)10.0410.如图8-13所示，质量为0.1g的小球，带有5×10－4C的正电荷，套在一根与水平成37o的细长绝缘杆上，球与杆间的动摩擦因数为0.5，杆所在空间有磁感应强度为0.4T的匀强磁场，小球由静止开始下滑的最大加速度为

m/s2，最大速率为______多少？（g=10m/s2）参考答案：6m/s2

=10m/s11.(12分)飞船降落过程中，在离地面高度为h处速度为，此时开动反冲火箭，使船开始做减速运动，最后落地时的速度减为若把这一过程当为匀减速运动来计算，则其加速度的大小等于

。已知地球表面的重力加速度为g，航天员的质量为m，在这过程中对坐椅的压力等于

。参考答案：答案：

12.小球自由下落时，记录小球每隔相同时间的位置有以下两种方式：一种是图(a)所示的频闪照相记录，另一种是图(b)所示的利用打点计时器记录。两种记录方式都能用来验证机械能守恒定律，但两种方式相比，图(a)比图(b)的__________误差更小（选填“偶然”或“系统”）；图(a)中所标数据为小球自A点释放后频闪仪每隔T＝0.04s闪光一次，各时刻的位置到A的距离，单位为厘米，验证图(a)中小球自A到E过程中的机械能守恒，还需要知道小球到达E处的速度，此速度有两种计算方式：第一种是根据自由落体速度公式v=gt求得(g为当地重力加速度)，第二种是利用求得，应选第_________种，参考答案：13.在光滑的水平面上有A、B两辆质量均为2m的小车，保持静止状态，A车上站着一个质量为m的人，当人从A车跳到B车上，并与B车保持相对静止，则A车与B车速度大小之比等于______，A车与B车动量大小之比等于______。参考答案：3∶2，3∶2三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用如图所示的电路测量一个约为200的电阻R0的阻值．实验室备有电源(电动势为6．0V)，电流表A(量程50mA)．

另有电压表V1(量程5V)和电压表V2(量程15V)，滑动变阻器R1(阻值0~10)和滑动变阻器R2(阻值0~1k)，供选择使用．(1)电压表应选择

☆

(填“V1”或“V2”)，滑动变阻器应选择

☆

(填“R1”或“R2”)．(2)闭合电键，电流表无示数，电压表有示数．经检查发现，有一个接线柱没接入电路中，则这个接线柱是

☆

．A．滑动变阻器左侧电阻丝接线柱

B．电流表正接线柱C．电压表正接线柱

D．电键右侧接线柱参考答案：15.某研究性学习小组采用如图甲所示的装置，探究物体的加速度与所受合外力的关系．提供器材有：气垫导轨(总长度为L)、滑块(总质量为m，装有宽度为d的遮光板)、光电门两只(配接数字计时器)、木块若干、米尺．在一次实验中，测出两光电门AB间的距离为L。，导轨顶端距水平面的高度为h，接通气源，让滑块从导轨顶端由静止开始向下运动，读出遮光板通过光电门1的时间为tl，通过光电门2的时间为t2，重力加速度为g

(1)通过改变气垫导轨与水平面的夹角，改变合外力大小，探究滑块从导轨顶端由静止开始运动的加速度与所受合外力的关系．上述实验中滑块所受合外力大小可表示为F=

，加速度大小为a=

·

(2)该小组测得多组数据，描点作出了如图乙所示的a—F图线，图线不通过坐标原点的主要原因是

(3)利用同样的装置可以验证机械能守恒．滑块在AB间运动过程机械能守恒的表达式可表示为

·实验结果显示，滑块有机械能的损失，原因是要克服空气阻力做功．在甲图中，保持其他条件不变，只调整光电门2的位置，增大Lo，发现空气的平均阻力f随之增大，究其本质，说明空气阻力与

有关．

参考答案：（1）

（2）滑块在运动中受到阻力的缘故

（3）

速度

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，电动机带动滚轮做逆时针匀速转动，在滚轮的摩擦力作用下，将一金属板从斜面底端A送往上部，已知斜面光滑且足够长，倾角θ=30°，滚轮与金属板的切点B到斜面底端A距离L=6.5m，当金属板的下端运动到切点B处时，立即提起滚轮使它与板脱离接触．已知板的质量m=1kg，滚轮边缘线速度恒为v=4m/s，滚轮对板的正压力FN=20N，滚轮与金属板间的动摩擦因数为μ=0.35，取重力加速度g=10m/s2．求：（1）板加速上升时所受到的滑动摩擦力大小；（2）板加速至与滚轮边缘线速度相同时前进的距离；（3）板匀速上升的时间．参考答案：解：（1）根据摩擦力公式，得：f=μFN=0.35×20N=7N．（2）对板进行受力分析，根据牛顿第二定律：mgsinθ﹣f=ma可以得到：a=2m/s2根据运动学公式得：x==m=4m（3）当板与轮的线速度相等后，板做匀速直线运动，则上升的时间为：

t==s=0.625s答：（1）板加速上升时所受到的滑动摩擦力大小是70N；（2）板加速至与滚轮边缘线速度相同时前进的距离是4m；（3）板匀速上升的时间是0.625s．【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】（1）对金属板进行受力分析，金属板在重力、支持力、滚轮压力和摩擦力作用下产生加速度，由摩擦力的公式即可求出；（2）求出金属板所受合力可以得加速度a；由速度位移公式即可求出板加速至与滚轮边缘线速度相同时前进的距离；（3）由运动学的公式即可求出板匀速上升的时间．17.有一个小圆环瓷片最高能从h=0.18m高处静止释放后直接撞击地面而不被摔坏．现让该小圆环瓷片恰好套在一圆柱体上端且可沿圆柱体下滑，瓷片与圆柱体之间的摩擦力是瓷片重力的4.5倍，如图所示．若将该装置从距地面H=4.5m高处从静止开始下落，瓷片落地恰好没摔坏．已知圆柱体与瓷片所受的空气阻力都为自身重力的0.1倍，圆柱体碰地后速度立即变为零且保持竖直方向．（g=10m/s2）（1）瓷片直接撞击地面而不被摔坏时，瓷片着地时的最大速度为多少？（2）瓷片随圆柱体从静止到落地，下落总时间为多少？参考答案：解：（1）瓷片从h=0.18m处下落，加速度为a0，设瓷片质量为m，根据牛顿第二定律：mg﹣0.1mg=ma0得：a0=9m/s2落地时速度为：v02=2a0h得：v0==1.8m/s（2）瓷片随圆柱体一起加速下落，加速度为a1，则有：a1=a0=9m/s2圆柱体落地时瓷片速度为：v12=2a1H得：v1==9m/s下落时间为：t1===1s瓷片继续沿圆柱体减速下落直到落地，加速度大小为a2根据牛顿第二定律：4.5mg+0.1mg﹣mg=ma2得：a2=3.6g=36m/s2则瓷片继续下落的时间为：t2===0.2s瓷片随圆柱体从静止到落地，下落总时间为：t=t1+t2=1+0.2=1.2s答：（1）瓷片直接撞击地面而不被摔坏时，瓷片着地时的最大速度为1.8m/s；（2）瓷片随圆柱体从静止到落地，下落总时间为