山东省日照市莒县安庄镇中心初级中学高三物理模拟试题含解析

山东省日照市莒县安庄镇中心初级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.（单选）理论研究表明，无限长通电直导线磁场中某点的磁感应强度可用公式表示，公式中的k是常数、I是导线中电流强度、r是该点到直导线的距离。若两根相距为L的无限长通电直导线垂直x轴平行放置，电流强度均为I，如图所示。能正确反映两导线间的磁感应强度B与x关系的是图中的（规定B的正方向垂直纸面向里）(

)参考答案：A2.（多选）如图所示，轻弹簧的上端悬挂在天花板上，下端挂一质量为m的小球，小球处在静止状态，现在小球上加一竖直向上的恒力F使小球向上运动，小球运动的最高点与最低点之间的距离为H，则此过程中（g为重力加速度，弹簧始终在弹性限度内）（）A．小球的重力势能增加mgHB．小球的动能增加（F﹣mg）HC．小球的机械能增加FHD．小球的机械能不守恒参考答案：考点：功能关系；动能和势能的相互转化．分析：重力势能的增加量等于克服重力做的功；动能的增加量等于合外力做的功；机械能的增加量等于重力以外的力做的功．解答：解：A、重力势能的增加量等于克服重力做的功，故A正确；B、在最高点时，动能为零，从最低到最高的过程中，小球的动能增加量为零，故B错误；C、对于小球而言，动能没有增加，重力势能增加了mgH，故小球的机械能增加了mgH，故C错误；D、小球的机械能增加了mgH，故D正确．故选：AD．点评：解决本题的关键是搞清楚外力所做的功转化成什么能量．3.（多选题）如图所示，光滑水平面上存有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时速度为v，方向与磁场边界成45°，若线框的总电阻为R，则（）A．线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为DCBAB．AC刚进入磁场时线框中感应电流表为C．AC刚进入磁场时线框所受安培力为D．此时CD两端电压为参考答案：CD【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．【分析】根据楞次定律判断感应电流的方向，由E=BIv求出电路中的感应电动势，由闭合电路的欧姆定律求出电路中的电流和CD两端的电压；将AD边与CD边受到的安培力进行矢量合成，求出线框受到的安培力．【解答】解：A、线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向外，则感应电流的方向为ABCD方向，故A错误；BD、AC刚进入磁场时CD边切割磁感线，AD边不切割磁感线，所以产生的感应电动势，：E=Bav，则线框中感应电流为：I=；故CD两端的电压为U==；故B错误，D正确；C、AC刚进入磁场时线框的cd边产生的安培力与v的方向相反，ad边受到的安培力的方向垂直于AD向下，它们的大小都是：F=BIa，由几何关系可以看出，AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量合，即：F合=F=，故C正确；故选：CD4.伽利略用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至零，如图所示．伽利略设计这个实验的目的是为了说明A．如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度B．如果没有摩擦，物体运动时机械能守恒C．维持物体作匀速直线运动并不需要力D．如果物体不受到力，就不会运动参考答案：C5.ab为紧靠着的、且两边固定的两张相同薄纸，如图所示．一个质量为1kg的小球从距纸面高为60cm的地方自由下落，恰能穿破两张纸（即穿过后速度为零）．若将a纸的位置升高，b纸的位置不变，在相同条件下要使小球仍能穿破两张纸，则a纸距离b纸不超过A．15cm

B．20cm

C．30cm

D．60cm参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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

7.一根轻绳一端系一小球，另一端固定在O点，制成单摆装置．在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器．让小球绕O点在竖直平面内做简谐振动，由传感器测出拉力F随时间t的变化图像如图所示，则小球振动的周期为

▲

s，此单摆的摆长为

▲

m（重力加速度g取10m/s2，取π2≈10）．参考答案：4

4

8.如图所示，一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去力F，物体又经过时间t回到出发点，若以地面为零势能面，物体回到出发点的动能为

▲

；撤去力F时物体的重力势能为

▲

。]参考答案：60J

45J

试题分析：物体沿光滑斜面向上运动一直到回到出发点的过程，只有恒力F做功，根据动能定理，回到出发点的动能。设力F撤去时速度大小为，返回地面后速度大小为，力F撤去前为匀变速直线运动，撤去后仍是匀变速直线运动，则有位移，整理得，即力F撤去时物体动能为，根据动能定理，在力F撤去前，，所以撤去力F时物体的重力势能为。

考点：动能定理

匀变速直线运动9.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留二位有效数字）

（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是

。

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示。该图线不通过原点，其主要原因是

。参考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如图所示，（3）实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分10.汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________s。参考答案：10

40/311.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，如果取g=10m/s2，那么（1）闪光频率是__________Hz。（2）小球运动中水平分速度的大小是__________m/s。（3）小球经过B点时的速度大小是__________m/s。参考答案：（1）10Hz

（2）1.5m/s

（3）2.5m/s。12.如图所示，为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波的图像。经Δt=0.1s，质点M第一次回到平衡位置，则这列波的波速为v=__________m/s，周期T=__________s。参考答案：1，1.213.牛顿第一定律表明，力是物体

发生变化的原因;该定律引出的一个重要概念是

。参考答案：运动状态；惯性力的作用效果是改变物体的运动状态或使物体产生形变；牛顿第一定律通过实验总结出了力是改变物体运动状态的原因；从而引出一切物体都有保持原来运动状态的属性，即惯性。【考点】牛顿第一定律

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处．整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力．求：AB之间的距离和力F的大小．参考答案：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．专题： 带电粒子在电场中的运动专题．分析： 小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：电场力F电=Eq=mg

电场力与重力的合力F合=mg，方向与水平方向成45°向左下方，小球恰能到D点，有：F合=解得：VD=从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt

沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．点评： 本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．15.（8分）请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？参考答案：①水的沸点随液面上方气压的增大而升高；②力的平衡；③压强；④熔点（熔化）。解析：高压锅是现代家庭厨房中常见的炊具之一，以物理角度看：高压锅从外形到工作过程都包含有许多的物理知识在里面．高压锅的基本原理就是利用增大锅内的气压，来提高烹饪食物的温度，从而能够比较快的将食物煮熟。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑的水平导轨右端处与水平传送带理想连接，传送带长度=4.0m，皮带以恒定速率=3.0m/s顺时针转动．三个质量均为=1.0kg的滑块、、置于水平导轨上，、之间有一段轻弹簧刚好处于原长，滑块与轻弹簧连接，未连接弹簧，、处于静止状态且离点足够远，现让滑块以初速度=3.0m/s沿、连线方向向运动，与碰撞后粘合在一起，碰撞时间极短．滑块脱离弹簧后滑上传送带，并从右端滑出落至地面上．已知滑块与传送带之间的动摩擦因数=0.1，重力加速度=10m/s2．求：（1）滑块、碰撞时损失的机械能；（2）滑块在传送带上因摩擦产生的热量；（3）若每次实验开始时滑块的初速度大小不相同，要使滑块滑上传送带后总能落至地面上的同一位置，则的取值范围是什么?参考答案：（1）2.25J（2）0.5J（3）m/sm/s

解析：（1）设A和B碰撞后共同速度为，对A、B有：动量守恒

①碰撞时损失机械能

②解得J（2）设AB碰撞后，弹簧第一次恢复原长时AB的速度为，C的速度为。对A、B、C和弹簧组成的系统从AB碰撞后到弹簧第一次恢复原长的过程中，有：动量守恒：③机械能守恒：④

解得m/sC以滑上传送带，假设匀加速直线运动位移为时与传送带共速，由运动学公式

解得m＜加速运动的时间为，有：s

⑤C在传送带上滑过的相对位移为m

⑥摩擦生热=0.5J(3)设A的最大速度为，滑块C在与弹簧分离时的速度为、AB的速度为,则C在传送带上一直匀减速直线运动直到在P点与传送带共速，有：⑦

解得m/s设A的最小速度为，滑块C在与弹簧分离时的速度为、AB的速度为,则C在传送带上一直匀加速直线运动直到在P点与传送带共速，有：⑧解得m/s对A、B、C和弹簧组成的系统从AB碰撞后到弹簧第一次恢复原长的过程中，有：动量守恒：

⑨机械能守恒：

⑩

解得m/s同理m/s

所以m/sm/s17.一列简谐横波沿x轴负方向传播。图甲是t=1s时的波形图，图乙是该列波中某振动质点的振动图象，求；①该波的传播速度移。②图甲中x=5m处的质点在振动过程中的位移随时间变化的关系式(不要求推导过程)。参考答案：18.如图所示，一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上，开口向下。质量与厚度均不计、导热性能良好的活塞横截面积为S＝2×10－3m2，与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离h＝24cm，活塞距汽缸口10cm。汽缸所处环境的温度为300K，大气压强p0＝1.0×105Pa，取g＝10m/s2。现将质