山东省青岛市平度白埠镇白埠中学2022-2023学年高三物理模拟试题含解析

山东省青岛市平度白埠镇白埠中学2022-2023学年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.如图，a、b、c、d、e、f、g、h分别为立方体的八个顶点，两个带正电的点电荷分别固定在e、g，电荷量均为Q。一个带负电的检验电荷（不计重力）A．在b、d两点的电势能相等B．在a、c两点受到的电场力相同C．从f点由静止释放，将沿直线运动到h点，电势能先减小后增大D．从b点由静止释放，将沿直线运动到h点，电势能保持不变参考答案：AC2.如图所示，质量为M的斜劈形物体放在水平地面上，质量为m的物块以某一初速度沿斜劈的粗糙斜面向上滑动，至速度为零后又加速返回，而斜劈始终保持静止．在物块向上、向下滑动的整个过程中A．地面对斜劈的摩擦力方向先向左后向右B．地面对斜劈的摩擦力方向没有改变C．地面对斜劈的支持力大于(M+m)gD．物块向上、向下滑动时加速度大小相同参考答案：B3.如图所示，重10N的滑块轻放在倾角为30°的斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点接触到一个轻弹簧，滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点．已知ab=1m，bc=0.2m，则以下结论错误的是（）A．整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6JB．整个过程中滑块动能的最大值为6JC．从c到b弹簧的弹力对滑块做功6JD．整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒参考答案：B【考点】功能关系．【专题】定性思想；推理法；功能关系能量守恒定律．【分析】了解滑块的运动过程，滑块先加速运动到b，接触弹簧后滑块没有减速，而是继续加速，当滑块的合力为0时，滑块速度最大，再向下做减速运动，速度减到0时，弹簧压得最紧，弹性势能最大．选择适当的过程运用动能定理列式求解．【解答】解：A、滑块从a到c，运用动能定理得：mghac+W弹′=0﹣0解得：W弹′=﹣6J．弹簧弹力做的功等于弹性势能的变化，所以整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6J，故A正确．B、当滑块的合力为0时，滑块速度最大，设滑块在d点合力为0，d点在b和c之间．滑块从a到d，运用动能定理得：mghad+W弹=EKd﹣0mghad＜6J，W弹＜0，所以EKd＜6J．故B错误．C、从c点到b点弹簧的弹力对滑块做功与从b点到c点弹簧的弹力对滑块做功大小相等，根据A选项分析可知C正确．D、整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒，没有与系统外发生能量转化，故D正确．本题选错误的，故选：B4.如图所示，手沿水平方向将书压在竖直墙壁上，使其保持静止。现增大手对书的压力，则书A．将沿墙壁滑动

B．受到的合外力增大C．对墙壁的压力不变

D．受到的静摩擦力不变参考答案：D5.（多选）用起重机将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，其v—t图象如图所示。下列说法正确的是A．在0~t1时间内，货物处于超重状态B．在t2~t3时间内，起重机拉力对货物做负功C．在t1~t3时间内，货物的机械能一直在增大D．匀速阶段拉力的功率可能比加速阶段某一时刻拉力的瞬时功率小参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力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，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点。若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为____________J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7J时，物体的机械能为____________J。参考答案：60；28

7.一个人由高H=20m的高台上将质量为m=0.5kg的小球以v0=16m/s的初速度竖直向上抛出，则人对小球所做的功为________J；小球落地时速度大小为24m/s，整个过程中小球克服空气阻力做功为________J。（g=10m/s2）参考答案：答案：64J；20J。

8.一飞船在某星球表面附近，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，已知引力常量为G，则该星球的质量表达式为

。参考答案：9.如图，水平地面上有一坑，其竖直截面为半圆，abab为沿水平方向的直径．若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的c点．已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半，则圆的半径为

．参考答案：【考点】平抛运动．【分析】平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，竖直方向上的位移已经知道了，但是水平方向的位移要用三角形的知识来求，然后才能求圆的半径．【解答】解：如图所示h=R则Od==R小球做平抛运动的水平位移为：x=R+R竖直位移为：y=h=R根据平抛运动的规律得：y=gt2x=v0t联立解得：R=故答案为：．10.一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。参考答案：正向0.811.一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C再回到状态A，变化过程如图所示，其中A到B曲线为双曲线．图中V0和P0为已知量．（1）从状态A到B，气体经历的是等温（选填“等温”“等容”或“等压”）过程；（2）从B到C的过程中，气体做功大小为p0V0；（3）从A经状态B、C再回到状态A的过程中，气体吸放热情况为放热（选填“吸热”、“放热”或“无吸放热”）．参考答案：：解：（1）据题知A到B曲线为双曲线，说明p与V成反比，即pV为定值，由=c得知气体的温度不变，即从状态A到B，气体经历的是等温过程．（2）从B到C的过程中，气体做功大小等于BC线与V轴所围的“面积”大小，故有：W=×（p0+2p0）×V0=p0V0；（3）气体从A经状态B，再到C气体对外做功，从C到A外界对气体，根据“面积”表示气体做功可知：整个过程气体对外做功小于外界对气体做功，而内能不变，根据热力学第一定律得知气体要放热．故答案为：①等温；②p0V0；③放热；【解析】12.某同学做了一次测定匀加速直线运动的加速度的实验，实验所得到的纸带如图所示，设O点是计数的起始点，两计数点之间的时间间隔为，则第一个计数点与O点的距离应为__________，物体的加速度=_________.参考答案：4，113.学校实验小组在“验证牛顿第二定律”的实验中,图为实验装置简图(所用交变电流的频率为50Hz).

(1)同学们在进行实验时,为了减小实验时的系统误差,使分析数据时可以认为砂桶的重力等于小车所受的合外力,你认为应采取的措施有:①

.②

.(2)如图所示是某小组在做实验中,由打点计时器得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中x1=7.05cm,x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm,x6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是

m/s,小车运动的加速度计算表达式为

,加速度的大小是

m/s2(计算结果保留两位有效数字).参考答案：((1)①将长木板一端垫起,让小车重力沿斜面的分力平衡摩擦阻力;②小车质量远大于沙桶的总质量(2)0.86

=0.64三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角θ=37°，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。参考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：代入数据解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：代入数据解得：答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。15.（16分）如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2kg、mB=1kg。初始时A静止与水平地面上，B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10m/s2。（1）B从释放到细绳绷直时的运动时间t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始时B离地面的高度H。参考答案：（1）；（2）；（3）。试题分析：（1）B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有：解得：（2）设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB，有细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，总动量守恒：绳子绷直瞬间，A、B系统获得的速度：之后A做匀减速运动，所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度，A的最大速度为2m/s。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管与容积为Vo=12cm3的金属球形容器连通，用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体．开始时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=15cm，水银柱上方空气柱长ho=6cm．现在左管中加入水银，保持温度不变，使两边水银柱在同一高度．（已知大气压po=75cmHg，U形玻璃管的横截面积为S=0.5cm2）．求：①需要加入的水银柱长度；②此过程中被封气体是吸热还是放热？参考答案：【考点】：理想气体的状态方程．【专题】：理想气体状态方程专题．【分析】：①根据玻璃管两边的液面差，求出两个状态下气体的压强和体积，根据气态方程即可求解．②气体经历等温变化，温度不变，内能不变，被压缩根据热力学第一定律判断吸放热情况．：解：①初态：p1=p0﹣ph=75﹣15cmHg=60cmHg，V1=V0+h0S=12+6×0.5cm3=15cm3，末态：p2=75cmHg，温度不变，根据玻意耳定律：p1V1=p2V2，解得：V2==cm3=12cm3，即水银正好到球的底部．加入的水银为h1+2h0=15+2×6cm=27cm②气体经历等温变化，温度不变，内能不变；被压缩，外界对气体做功，故根据热力学第一定律，封闭气体要放热；答：①需要加入的水银柱长度为27cm；②此过程中被封气体是放热．17.如图所示，一等腰直角三棱镜，放在真空中，．在棱镜侧面左方有一单色光源S，从S发出的光线SD以60°入射角从AB侧面中点射入三棱镜，当它从侧面AC射出时，出射光线与棱镜侧面AC间的夹角为30°。求此三棱镜的折射率并作出光路图。参考答案：由折射定律，光线在AB面上折射时有：…（2分）在AC面上出射时，；…………（1分）由几何关系，，。……（2分）联立解得：，……………（2分）折射率……………（2分）18.如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，一个半径r=0.10m、匝数n=20的线圈套在永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）．在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B=0.20T，线圈的电阻为R1=0.50Ω，它的引出线接有R2=9.5Ω的小电珠L．外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠．当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时（x取向右为正，忽略左右往复运动的转换时间）．求：（1）线圈运动时产生的感应电动势E的大小；（2）线圈运动时产生的感应电流I的大小，并在图丁中画出感应电流随时间变化的图象，至