广东省汕尾市碣南中学2023-2024学年高三物理上学期模拟测试含解析

广东省汕尾市碣南中学2023年高三物理上学期模拟测

试含解析

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）质点做直线运动的位移x和时间平方d的关系图象如图所示，则该质点

A.加速度大小为「"/S*

B.任意相邻1s内的位移差都为2m

C.第2s内的位移是2m

D.物体第3s内的平均速度大小为3m/s

参考答案：

B

2.下列说法中正确的有（）

A.伽利略通过理想斜面实验说明力是维持物体运动的原因

B.kg、m、N、A都是国际单位制中的基本单位

C.胡克总结出弹簧弹力与形变量间的关系

PF

Q=—P——

D.加速度IW和功率t的定义都运用了比值法

参考答案：

C

伽利略通过理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因，选项A错误；kg、m、A都是

国际单位制中的基本单位，N是导出单位，选项B错误；胡克总结出弹簧弹力与形变量间

„W

P=—的定义运用了比值法，而加速度“一"》不是比值定义

的关系，选项C正确；功率t

法，选项D错误；故选C.

3.一学生用100N的力，将质量为0.5kg的球以8m/s的初速度，沿水平方向踢出

20m远，则该学生对球做的功是

A.200JB.16JC.1000JD.无法确定

参考答案：

B

4.如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，0为球心，一质量为m的小滑块,

在水平力F的作用下静止在P点。设滑块所受支持力为FN。0P与水平方向的夹角

为9。下列关系正确的是

B.F=mgtan。

D.FN=mgsin。

参考答案:

A

5.（多选）两金属小球A和B的半径之比为。々=1：3,所带电荷量大小之比

心7.两小球球心间距离远大于小球半径且间距为L时，它们之间的静电力大小

（p=k-

为F已知取无穷远处为零电势，导体球表面的电势r,其中Q是导体球所带的电荷

量，r是导体球的半径，k是静电力常量。现保持两金属小球位置不变，用细导线将两小

球连接，达到静电平衡后取走导线，这时A、B两球之间的静电力大小可能是

9B.畀16D.

•77

参考答案:

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6.如图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm,

0

如果取g=10m/s,那么

(1)闪光频率是

(2)小球运动中水平分速度的大小是

(3)小球经过B点时的速度大小是

参考答案:

(1)10Hz(2)1.5m/s(3)2.5m/so

7.如图为频率f=lHz的波源产生的横波，图中虚线左侧为A介质，右侧为B介

质。其中x=14m处的质点振动方向向上。则该波在A、B两种介质中传播的速度

之比vA：vB=___o若图示时刻为0时刻，则经0.75s处于x=6m的质点位移

为___cm。

A介质：B介质

参考答案：

2:3(2分)5(

8.质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、

乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为m/s,方向

是。

参考答案:

0.6向左

9.如图所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，此时P质点向y轴负方向

运动，虚线为经过0.02s时第一次出现的波形图，则波沿x轴▲(填"正"或"负")方向传

播，波速为▲m/s。

参考答案:

正50

10.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at1和

△tz。

(1)通过实验可测出上、下边通过光电门的速度VI和V2,分别为VFv2=.

(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：

dddzd7

()2-()2-2gl.

(1).(2).%(3).42%

【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:

d

%・v

同理

mgL=m说—mv?()~(.)・2^1

(2)根据机械能守恒有：“222I,整理得：At.

IL利用油膜法可粗略测写分子的大小和阿伏加德罗常数。若已知n滴油的总体积为V,一

滴油所形成的单分子油膜的面积为S,这种油的摩尔质量为，密度为.则可求出一个油分子

的直径d=△人阿伏加德罗常数？口=AA,

参考答案：

V

nS

12.已知地球的质量为M,万有引力恒量为G,地球半径为R.用以上各量表示，在地球

表面附近运行的人造地球卫星的第一宇宙速度v=

参考答案:

解：设卫星的质量是m,

地球的第一宇宙速度是v,

由牛顿第二定律可得：

2

Minv

GR2=mR，

故答案为：VR.

13.水平放置的平行板电容器，其上板开有一个小孔，一质量为m,电量为q的带正电液

滴，自空中自由下落，由小孔进入匀强电场，设两板电势差为U,距离为d,要使液滴在

d

板间下落的高度为2,则液滴在板外自由下落的高度h=o

参考答案：

2mg

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

14.如图所示，为了测量滑块(装有遮光条)的加速度，在倾斜的气垫导轨上安放两个光

电门A、B,配套的数字毫秒表会自动记录遮光条通过光电门的相应时间.某同学根据自

己的设想，做了如下操作：

①将计时方式设定为记录“遮光条从光电门A运动到B的时间”

②将滑块从导轨上某处自由滑下，测出两光电门间距x,并记下毫秒表上的示数

③保持光电门B位置不动，适当移动光电门A的位置，重复步骤②

④重复步骤③若干次

(1)关于操作中的注意事项，下列各项正确的是—

A.必须洲量遮光条的宽度

B.两光电门的间距应适当大些

C.在每次重复的步骤中，滑块必须从导轨的同一位置自由滑下

D.导轨倾斜是为了平衡摩擦.

(2)已知该同学的两组数据：xi=40cm,ti=0.800s；x2=63cm,t2=0.900s,则滑块的加速

参考答案:

(1)BC；(2)4.0.

【考点】测定匀变速直线运动的加速度.

【分析】由实验步骤可知，滑块做匀加速直线运动，测出滑块经过两光电门间的时间间隔

与两光电门间的距离，求出滑块的平均速度，由匀变速直线运动的推论可知，该平均速度

等于中间时刻的瞬时速度，然后应用加速度定义式求出加速度即可，格局实验原理分析答

题.

【解答】解：(1)根据做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻

的瞬时速度求出滑块在两时刻的瞬时速度，然后应用加速度定义式求出加速度；根据实验

原理可知：

A、实验不需要测出滑块经过光电门时的速度，因此不需要测量遮光条的宽度，故A错

误；

B、为减小测量误差，两光电门的间距应适当大些，故B正确；

C、在每次重复的步骤中，滑块必须从导轨的同一位置自由滑下，故C正确；

D、导轨倾斜是为了使滑块加速下滑，不是为了平衡摩力，故D错误；

故选：BC.

240义1

(2)L中间时刻的速度：丫1中=土1=0.800=O.5m/s,

63X1

t2中间时刻的速度：丫2中=12=0.900=0.7m/s,

t2"tio.goof.800

L中间时刻到t2中间时刻的时间间隔：t=2=2=O.O5s,

丫2中一vi中o.7-o.5

加速度：a=t=0.05=4.0m/s2；

故答案为：(1)BC；(2)4.0.

15.某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图

中，置于试验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮：轻绳跨过滑轮，一端与放在

木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有'5个，每个质量均

为「14g。实验步骤如下：

(1)将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车(和钩码)

可以在木板上匀速下滑。

(2)将(依次取n1.2---I.5)个钩码挂在轻绳右端，其余个钩码仍留在小车内；用手按

住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位

置的位移绘制图像，经数据处理后可得到相应的加速度。

(3)对应于不同的n的值见下表。n二时的'I图像如图(b)所示：由图(b)求出此时小车的

加速度(保留2位有效数字)，将结果填入下表o

n12345

a/in•0.200.580.781.00

图(b)

⑷利用表中的数据在图(c)中补齐数据点，并作出un图像。从图像可以看出：当物体质

量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。

(5)利用u-n图像求得小车(空载)的质量为kg(保留2位有效数字，重力加速度取

2

K9.8m/s)o

参考答案:

⑴.0.39（0.38—0.40均可）（2）.

(3)物体做匀加速直线运动，对应的x-t图象为曲线，由图象可知，当t=2.0s时，位移

为：x=0.80m；

I

则由x=2a/代入数据得：a=0.40m/s2；

(4)在图C中作出点(2,0.40)，并用直线将各点相连，如图所示；

(5)由图c可知，当n=4时，加速度为0.78m/s2,由牛顿第二定律可知：

4X0.01X9.8=(m+5X0.01)X0.78

解得：m=0.45kg；

【点睛】本题考查验证牛顿第二定律的实验，要求能明确实验原理，认真分析各步骤，从

而明确实验方法；同时注意掌握图象的性质，能根据图象结合物理规律进行分析.

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16.(11分)如图所示，一弹性轻绳的一端固定于。点，另一端系一重物A,开始

时，物体静止在水平面上，并对水平面有压力，在B处有一与绳垂直的光滑杆，

OB为弹性轻绳的自然长度，现有一水平拉力F使物体A沿水平面缓慢移动，(已

知弹性绳上产生的弹力与绳的伸长量成正比，且整个过程绳处于弹性限度内)

(1)试分析此过程中物体A受到的摩擦力的变

化情况。

(2)已知物体A的质量是m=5kg,物体与地面

间的动摩擦因数05,当绳与水平面的夹角为

37°时，拉力F恰为50N,求此时物体受到绳的弹力T和物体与地面间的摩擦力

fo

参考答案:

解析:

(1)当绳竖直时弹性绳的伸长量为A、B的间距，此时弹力为T=ksAB

则A运动时所受的摩擦力＜=川藻匕£：1

当物体向右运动至C位置时，绳的伸长量为B,C的间距L

此时弹力丁'=乐8

设此时绳月水平的夹角为包则

力=MFC=次性一五山$死&)=认性-ksQ

可见为=工,即物体A受到的摩擦力保持不变

⑵当e=37°时,P=50M则有Tsin37°+%-碇=05一Teos3700

_(F-Mmg)

一(cos37*-rsin370)一

/=uFff-皿Mg-Tsm37°)=102^

17.如图所示，M、N为水平放置的平行金属板，板长和板间距均为2d。在金属板左侧板

间中点处有电子源S,能水平发射初速为V0的电子，电子的质量为m,电荷量为e。金属

板右侧有两个磁感应强度大小始终相等，方向分别垂直于纸面向外和向里的匀强磁场区

域，两磁场的宽度均为do磁场边界与水平金属板垂直，左边界紧靠金属板右侧，距

磁场右边界d处有一个荧光屏。过电子源S作荧光屏的垂线，垂足为0。以。为原点，竖

直向下为正方向，建立y轴。现在M、N两板间加上图示电压，使电子沿S0方向射入板

间后，恰好能够从金属板右侧边缘射出.进入磁场。（不考虑电子重力和阻力）

⑴电子进入磁场时的速度V；

⑵改变磁感应强度B的大小，使电子能打到荧光屏上，求

①磁场的磁感应强度口大小的范围；

②电子打到荧光屏上位置坐标的范围。

参考答案：

解：（1）电子在MN间只受电场力作用，从金属板的右侧下边沿射出，有

2d=%…②（工分）

…③（1分）

…④（1分）

v=V2^

由①~④解得（1分）

tana=—=1

速度偏向角v'-'…⑤（1分）

a=45°…⑥（工分）

（2）电子恰能（或恰不能）打在荧光屏上，有磁感应强度的临界值稣，此时电子在磁场

中作圆周运动的半径为R

K+Rsm45°=d…⑦（2分）

槽=—

又有R…⑧（2分）

稣

由⑦⑧解得：8d…⑨（1分）

B<3小

磁感应强度越大，电子越不能穿出磁场，所以取磁感应强度初时电子能打

5<（l±^v0

在荧光屏上（得ed,不扣分）。（1分）

如图所示，电子在磁感应强度为稣时，打在荧光屏的最高处，由对称性可知，电子在磁

场右侧的出射时速度方向与进入磁场的方向相同，即

a=45。。…⑩（1分）

出射点位置到so连线的垂直距离

乃=d-2Am45。（1分）

电子移开磁场后做匀速直线运动，则电子打在荧光屏的位置坐标齐=必+43n

.....（1分）

由解得

为=Ad-

（1分）

当磁场的磁感应强度为零时，电子离开电场后做直线运动，打在荧光屏的最低点，其坐标

为

力=d+3Jtan450=Ad

........(1分)

电子穿出磁场后打在荧光民屏上的位置坐标范围为：44-2仅到4d

18.如图所示，相距£=0.5m的平行导轨腑S、处在磁感应强度比0.4T的匀强磁场中，

水平导轨处的磁场方向竖直向上，光滑倾斜导轨处的磁场方向垂直于导轨平面斜向下。质

量均为炉0.04kg、电阻均为后0.1Q的导体棒助、cd均垂直放置于导轨上，并与导轨接

触良好，导轨电阻不计。质量为*0.20kg的物体C,用绝缘细线绕过光滑的定滑轮分别与

导体棒ab.cd相连接。细线沿导轨中心线且在导轨平面内，细线及滑轮质量不计。已知

倾斜导轨与水平面的夹角&=37°,水平导轨与棒间的动摩擦因数〃=0.4。重力加速度

^10m/s2,水平导轨足够长，导体棒cd运动过程中始终不离开倾斜导轨。物体。由静止释

放，当它达到最大速度时下落高度A=lm,求这一运动过程中：

(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)物体C能达到的最大速度％是多少？