2022年江西省宜春市万载第一职业技术高级中学高三物理模拟试卷含解析

2022年江西省宜春市万载第一职业技术高级中学高三物理模拟试卷含解析一、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.（单选）我国自主研制的“北斗一号”卫星导航系统，具有导航、定位等功能，该系统又被称为“双星定位系统”．如图所示，“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，A、B两点与地心连线的夹角为60°．若卫星均按顺时针运行，设地球质量为M，引力常量为G，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中正确的是（）A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为B．卫星1中质量为m的物体的动能为C．卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为D．卫星1只需向后喷气加速就一定能追上卫星2参考答案：考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．专题：人造卫星问题．分析：根据万有引力提供向心力和万有引力等于重力求出卫星的加速度和周期，从而进行判断．在运动的过程中，万有引力与速度方向垂直，万有引力不做功．解答：解：A、根据万有引力提供向心力为：，所以加速度：．故A错误；B、根据万有引力提供向心力为：，所以质量为m的物体的动能：．故B正确；C、所以ω=，所以卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为：t=，故C正确；D、若卫星1向后喷气，则其速度会增大，卫星1将做离心运动，所以卫星1不可能追上卫星2．故D错误；故选：BC．点评：关于万有引力的应用中，常用公式是在地球表面重力等于万有引力，卫星绕地球做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，掌握卫星的变轨原理，这是正确解决本题的关键．2.以速度v0水平抛出一小球，如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移小相等，以下判断正确的是（

）

A．此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小B．此时小球的速度大小为C．小球运动的时间为D．此时小球速度的方向与位移的方向相同参考答案：3.（单选）某物体的位移图象如图所示，则下列叙述正确的是（）

A．物体运动的轨迹是抛物线

B．物体运动的时间为8s

C．物体运动的总位移为80m

D．在t=4s时刻，物体的瞬时速度最大参考答案：考点：匀变速直线运动的图像．专题：运动学中的图像专题．分析：物体的位移图象表示位移随时间变化的规律，不是物体的运动轨迹．由图直接物体运动的时间．物体的位移大小等于纵坐标之差．根据图线的斜率等于速度，由数学知识求解速度．解答：解：A、如图是物体的位移图象，反映物体的位移随时间变化的规律，不是物体的运动轨迹．故A错误．

B、由图读出物体运动的时间为8s．故B正确．

C、在前4s内，物体的位移由0增大到80m，在后4s内物体的位移从80m减小到0，所以物体运动的总位移为0．故C错误．

D、在t=4s时刻，图线的斜率等于0，说明物体的瞬时速度为零．故D错误．故选：B4.某一列简谐横波中的质点a的振动图象如左图所示，这列简谐横波在t=1.0s时的波形图如右图所示，则：

A．这列波沿x轴负方向传播，波速v=0.02m/s

B．这列波沿x轴负方向传播，波速v=0.5m/s

C．t=0至t=1s的时间内，质点a的位移始终在增大

D．t=4s时刻，a质点经平衡位置向下振动参考答案：B5.月球与地球质量之比约为1:80，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，他们都围绕地月连线上某点O做匀速圆周运动。据此观点，可知月球与地球绕O点运动的线速度大小之比约为（

）A．

1:6400

B.

1:80

C.

80:1

D:

6400:1参考答案：C月球和地球绕O做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供各自的向心力，则地球和月球的向心力相等．且月球和地球和O始终共线，说明月球和地球有相同的角速度和周期．因此有mω2r=Mω2R,又由于v=ωr，所以，即线速度和质量成反比；故选C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.以气体为例，气体的大量分子做无规则运动，大量分子的速率分布如右图，若以温度区分，甲为

温分布，乙为

温分布。（填高或低）

参考答案：

答案：低温

高温7.如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象。已知这列波的频率为5Hz，此时的质点正向轴正方向振动，可以推知：这列波正在沿轴___▲__(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为___▲__m/s.参考答案：负

10；8.如右图所示，在高处以初速度水平抛出一个带刺飞镖，在离开抛出点水平距离l、2l处有A、B两个小气球以速度匀速上升，先后被飞标刺破（认为飞标质量很大，刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹），已知。则飞标刺破A气球时，飞标的速度大小为

；A、B两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中，高度差

。参考答案：．5；4

9.用金属制成的线材（如钢丝、钢筋）受到的拉力会伸长，17世纪英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律．这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础．现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0.8cm2，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/100,由于这一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，就选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得数据如右图：(1)根据测试结果，推导出线材伸长x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函数关系为x=

（用所给字母表示,比例系数用k表示）。(2)在寻找上述关系中，运用

科学研究方法。

参考答案：（其中k为比例系数）；

(2)控制变量法10.现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。(1)填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响)

①让小车自斜面上方一固定点Al从静止开始下滑至斜面底端A2，记下所用的时间t。

②用米尺测量Al与A2之间的距离s．则小车的加速度a=

。

③用米尺测量A1相对于A2的高度h。所受重力为mg，则小车所受的合外力F=

。

④改变

，重复上述测量。

⑤以h为横坐标，1/t2为缎坐标，根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。(2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：

①调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1相对于斜面底端A2的高度h0。

②进行(1)中的各项测量。

③计算与作图时用（h-h0）代替h。

对此方案有以下几种评论意见：

A、方案正确可行。

B、方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。

C、方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾向有关。

其中合理的意见是

。参考答案：11.在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示．则电源内阻的阻值为5Ω，滑动变阻器R2的最大功率为0.9W．参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：由图可知两电阻串联，V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压；当滑片向左端滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，则可知总电阻变化，由闭合电路欧姆定律可知电路中电流的变化，则可知内电压的变化及路端电压的变化，同时也可得出R1两端的电压变化，判断两图象所对应的电压表的示数变化；由图可知当R2全部接入及只有R1接入时两电表的示数，则由闭合电路的欧姆定律可得出电源的内阻；由功率公式可求得电源的最大输出功率及滑动变阻器的最大功率．解答：解：当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R1两端的电压增大，故乙表示是V1示数的变化；甲表示V2示数的变化；由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，故=；由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V．由上分析可知，R1的阻值为5Ω，R2电阻为20Ω；当R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流I==A=0.3A，则滑动变阻器消耗最大功率P=I2R=0.9W；故答案为：5，0.9．点评：在求定值电阻的最大功率时，应是电流最大的时候；而求变值电阻的最大功率时，应根据电源的最大输出功率求，必要时可将与电源串联的定值电阻等效为内阻处理．12.如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m＝2kg的物体上，另一端施一水平拉力F.若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数为

，若将弹簧拉长至13cm时，物体所受的摩擦力为

(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)。参考答案：200N/m

，

4N13.在圆轨道运动的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R，已知地面上的重力加速度为g，则卫星运动的加速度为

，卫星的动能为

。参考答案：g/4，mgR／4三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，有输出电压为6V、频率为50Hz的交流电和输出电压为6V的直流电两种。质量为0.300kg的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。（g取9.8m/s2）下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C．松开手释放纸带，然后接通电源开关，打出一条纸带；D．测量纸带上某些点间的距离；E．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。（1）其中没有必要进行的或者操作不当的步骤，请将其选项对应的字母填在下面的空行内，答：

（2）实验中得到如图所示的纸带，根据纸带可计算得知，重锤从B点到D点过程中重力势能减少量等于

J，动能增加量等于

J。（结果保留三位有效数字）（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加量，其原因主要是

。参考答案：15.（6分）数字信息系统（DIS）被广泛应用在物理实验中，该系统可以迅速测量、处理数据，并自动生成图像．如图（a）所示，一条形磁铁固定在水平转台上，磁铁长度等于圆台直径，一磁传感器放置在转台边缘，磁传感器可测量所在位置的磁感应强度．实验后显示器得出曲线如图（b）所示．图中横坐标表示时间，纵坐标表示磁感应强度．

（1）由以上信息可知磁铁所做的运动是____________________．（2）曲线最高点的纵坐标表示____________________，曲线最低点的纵坐标表示____________________．参考答案：

答案：（1）减速转动。（2）某磁极附近的磁感应强度，另一个磁极附近的磁感应强度四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑且足够长的平行导轨MN和PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2m,电阻R1=0.4Ω,导轨上静止放置一质量m=0.1kg,电阻R2=0.1Ω的金属杆,导轨电阻忽略不计,整个装置处在磁感应强度B1=0.5T的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始做匀加速运动并开始计时,若5s末杆的速度为2.5m/s,求:(1)5s末电阻R1上消耗的电功率.(2)5s末外力F的功率(3)若杆最终以8m/s的速度做匀速运动,此时闭合电键S,α射线源A释放的α粒子经加速电场C加速后从

a孔对着圆心0进入半径r=m

的固定圆筒中,(筒壁上的小孔

a只能容一个粒子通过)圆筒内有垂直水平面向下的磁感应强度为B2的匀强磁场.α粒子每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移,也无机械能损失,粒子与圆筒壁碰撞5次后恰又从a

孔背离圆心射出,忽略α粒子进入加速电场的初速度,α粒子质量mα=6.6×10-27kg,

电荷量qα=3.2×10-19C，则磁感应强度B2多大?若不计碰撞时间,粒子在圆筒内运动的总时间多大?(不计粒子之间的相互作用)(开根号时，可取1)参考答案：.(1)0.1W

(2)0.25W

(3)1.65×10-4T

1.57×10-3s17.如图17所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为L的平行光滑