山东省济宁市沙河中学2022-2023学年高三物理模拟试卷含解析

山东省济宁市沙河中学2022-2023学年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.下列说法正确的是（

）A．液体分子的无规则运动称为布朗运动B．物体从外界吸收热量，其内能一定增加C．物体温度升高，其中每个分子热运动的动能均增大D．气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击参考答案：D布朗运动是花粉微粒受液体撞击后的运动，A错误；热传递和做功两种改变内能的方式中单一因素无法决定内能的变化情况，B错误；温度是表征物体分子的平均动能大小的物理量，但无法确定一个分子的动能，C错误；气体压强是大量分子做无规则运动撞击容器壁产生的，D正确。2.如图,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点,A、B、C三点电势分别为1V、2V、3V,则下列说法正确的是()A.匀强电场的场强大小为10V/mB.匀强电场的场强大小为V/mC.电荷量为C的正点电荷从E点移到F点,电荷克服电场力做功为JD.电荷量为C的负点电荷从F点移到D点,电荷的电势能减少J参考答案：B

解析:连接AC和BE,交点为G,所以G为AC的中点,可知各点的电势的大小如图所示,电场方向是由C指向A.由几何关系可知A、C之间的距离为10cm,匀强电场的场强大小E==V/cm=V/m,选项A错误,B正确.UEF=1V,电荷量为1.6×1C的正点电荷从E点移到F点,电场力做功为1.6×1J,选项C错误.=-2V,电荷量为1.6×1C的负点电荷从F点移到D点,电场力做功为3.2×10-19J,电荷的电势能减少3.2×10-19J,选项D错误.3.（多选题）据英国《每日邮报》报道，科学家们的最新研究发现，在我们太阳系的早期可能曾经还有过另外一颗行星，后来可能是在与海王星的碰撞中离开了太阳系．海王星本身也由于撞击，导致自身绕太阳做圆周运动的轨道半径变大，已知引力常量为G，下列说法正确的是（）A．被撞击后离开太阳系的行星受到太阳的引力越来越小B．如果知道行星被撞击前的轨道半径和周期，就可以求出该行星的质量C．海王星变轨到新的轨道上，运行速度变大D．海王星变轨到新的轨道上，运行周期变大参考答案：AD【考点】万有引力定律及其应用．【分析】根据万有引力定律，结合行星与太阳之间的距离变化判断引力的变化；根据万有引力提供向心力只能求出中心天体质量，无法求出环绕天体质量；根据万有引力提供向心力得出线速度和周期的表达式，通过轨道半径的变化得出线速度和周期的变化．【解答】解：A、根据万有引力定律得，F=，由于被撞击后离开太阳系，则受到的引力越来越小，故A正确．B、根据万有引力提供向心力，结合轨道半径和周期可以求出中心天体的质量，即太阳的质量，无法求出环绕天体的质量，因为行星质量被约去，故B错误．CD、根据得，线速度v=，周期T=，由于轨道半径变大，则线速度变小，周期变大，故C错误，D正确．故选：AD．4.（单选）一辆汽车沿水平方向运动，某时刻速度为10m/s，紧急刹车后，假设加速度大小恒为5m/s2，则（）A．刹车后2s停止 B． 刹车后4s停止 C． 刹车距离为20m D．刹车距离为30m参考答案：解：A、刹车所用时间为t==2s，故A正确，B错误；C、刹车距离为x=故CD错误；故选：A．5.（单选）为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是（

）A.顾客始终受到三个力的作用B.顾客始终处于超重状态C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D.顾客对扶梯作用的方向先指向右下方，再竖直向下参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如图所示，一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B。开始时物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上，现要在上面物体A上加一竖直向上的力F，使物体A开始向上做匀加速运动，经0.4s物体B刚要离开地面，设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，取g=10m/s2，求：此过程中外力F所做的功为_____J。

参考答案：

49.57.（6分）在图中，物体的质量m=0．5kg，所加压力F=40N，方向与竖直墙壁垂直。若物体处于静止状态，则物体所受的静摩擦力大小为_________N，方向________；若将F增大到60N，物体仍静止，则此时物体所受的静摩擦力大小为_______N。参考答案：

5

向上

5

8.如图为一压路机的示意图，其大轮半径是小轮半径的2倍．A、B分别为大轮和小轮边缘上的点．在压路机前进时，A、B两点相对各自轴心的线速度之比vA∶vB＝

；A、B两点相对各自轴心的角速度之比ωA∶ωB＝

A、B两点相对各自轴心的向心加速度之比为aA∶aB＝

参考答案：1:1;

1:2；1:29.（4分）

叫裂变，

叫聚变。参考答案：原子核被种子轰击后分裂成两块质量差不多的碎块，这样的核反应叫裂变；两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫聚变10.如图所示，A、B两滑环分别套在间距为1m的光滑水平细杆上，A和B的质量之比为1∶3，用一自然长度为1m的轻弹簧将两环相连，在A环上作用一沿杆方向的、大小为20N的拉力F，当两环都沿杆以相同的加速度a运动时，弹簧与杆夹角为53°。（cos53°=0.6）则弹簧的劲度系数为________N/m。若突然撤去拉力F，在撤去拉力F的瞬间，A的加速度为a′，a′与a大小之比为

。参考答案：100N/m。

3:111.

(4分)A、B两幅图是由单色光分别射到圆孔而形成的图象，其中图A是光的

（填干涉或衍射）图象。由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径

（填大于或小于）图B所对应的圆孔的孔径。

参考答案：答案：衍射，小于

12.如图所示，处于水平位置的、质量分布均匀的直杆一端固定在光滑转轴O处，在另一端A下摆时经过的轨迹上安装了光电门，用来测量A端的瞬时速度vA，光电门和转轴O的竖直距离设为h。将直杆由图示位置静止释放，可获得一组（vA2，h）数据，改变光电门在轨迹上的位置，重复实验，得到在vA2~h图中的图线①。设直杆的质量为M，则直杆绕O点转动的动能Ek=_____________（用M和vA来表示）。现将一质量m=1kg的小球固定在杆的中点，进行同样的实验操作，得到vA2~h图中的图线②，则直杆的质量M=____________kg。（g=10m/s2）参考答案：，0.2513.实验室内，某同学用导热性能良好的气缸和活塞将一定质量的理想气体密封在气缸内（活塞与气缸壁之间无摩擦），活塞的质量为m，气缸内部的横截面积为S．用滴管将水缓慢滴注在活塞上，最终水层的高度为h，如图所示．在此过程中，若大气压强恒为p0，室内的温度不变，水的密度为，重力加速度为g，则：①图示状态气缸内气体的压强为

；②以下图象中能反映密闭气体状态变化过程的是

。

参考答案：①；②A三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内．质量分别为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为2R．现将A、B两环从图示位置静止释放．重力加速度为g．求：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，求运动过程中A环距轨道底部的最大高度．参考答案：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．解：（1）A、B都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，对系统，由机械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为h1，如图所示，整体机械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若将杆长换成2R，A环离开底部的最大高度为h2．如图所示．整体机械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．15.（4分）如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块，A、B、C，质量分别为mB=mc=2m,mA=m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的弹簧(弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动，C静止。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B的速度。参考答案：解析：设共同速度为v，球A和B分开后，B的速度为,由动量守恒定律有,,联立这两式得B和C碰撞前B的速度为。考点：动量守恒定律四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在光滑的水平杆上穿两个质量均为0.2Kg的球A、B，将A球固定，并在两球之间夹一弹簧，弹簧的劲度系数为10N/m，用两条等长的线将球C与A、B相连，此时弹簧被压短了10cm，两条线的夹角为60°，g=10m/s2．求：（1）C球的质量；（2）若剪断B、C之间的细线，则剪断瞬间AC细线的拉力大小及B、C的加速度．参考答案：解：（1）分析A球的受力情况，如图所示，根据平衡条件得对A球：Tcos60°=kx对C球：2Tsin60°=mCg故得（2）剪断B、C之间的细线瞬间弹簧的弹力不变，由牛顿第二定律得：B的加速度aB===5m/s2方向：水平向右AC细线的拉力大小

T′=mCgcos30°可得T′=3NC的加速度aC==gsin30°=5m/s2方向：垂直于AC向下答：（1）C球的质量是kg；（2）若剪断B、C之间的细线，则剪断瞬间AC细线的拉力大小是3N，B的加速度为5m/s2，方向水平向右．C的加速度为5m/s2，方向垂直于AC向下．【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】（1）根据胡克定律求出弹簧的弹力大小．对A或B研究，由平衡条件求出细线的拉力大小，再对C球研究，由平衡条件求解C球的质量．（2）若剪断B、C之间的细线，剪断瞬间弹簧的弹力不变，由牛顿第二定律求解．17.跳伞运动员从跳伞塔上跳下，当降落伞打开后，伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比，即f=kv2，已知比例系数k=20N?s2/m2，运动员和伞的总质量m=72kg．设跳伞塔足够高，且运动员跳离塔后即打开伞，取g=10m/s2．（1）求下落速度达到v=3m/s时，跳伞运动员的加速度大小；（2）求跳伞运动员最终下落的速度；（3）若跳伞塔高h=200m，跳伞运动员在着地前已经做匀速运动，求从开始跳下到即将触地的过程中，伞和运动员损失的机械能．（本问结果保留3位有效数字．）参考答案：考点： 功能关系．分析： 因为运动员受的空气阻力f=kv2和重力作用，可用牛顿第二定律解得其加速度；因为塔足够高，所以运动员一定会达到匀速运动状态，即重力与空气阻力平衡；损失的机械能是由于空气阻力，但是空气阻力是随速度变化的力，所以不能直接解出其所做的功，我们可以解出动能和重力势能之和一共减少多少，即损失了多少机械能．解答： 解：（1）因为运动员受的空气阻力f=kv2和重力作用，由牛顿第二定律：mg﹣f=ma解得：a=g﹣=7.5m/s2（2）跳伞员最后匀速运动，即重力与空气阻力平衡：mg=kv2解得：v=6m/s（3）损失的机械能是由于空气阻力，但是空气阻力是随速度变化的力，所以不能直接解出其所做的功，我们可以解出动能和重力势能之和一共减少多少，即损失了多少机械能．损失机械能：△E=mgH﹣mv2=1.43×105J答：（1）跳伞员的下落速度达到3m/s时，其加速度为7.5m/s2．（2）跳伞员最后下落速度为v=6m/s（3）若跳伞塔高200m，则跳伞员从开始跳下到即将触地的过程中，损失了1.43×105J机械能．点评： 解此类综合性较强的题目，应把具体复杂过程分解为多个简单的过程，比如此题可分解为牛顿第二定律，受力平衡，功能关系．18.如图所示，质量为m的滑块在恒定的水平外力的作用