人教版高三上学期模拟考试物理试卷（附答案）

第页答案第=page11页，共=sectionpages22页人教版高三上学期模拟考试物理试卷（附答案）一、单选题（共24分）1．（本题4分）新能源汽车替代燃油车正成为现实，而新能源汽车的普及，充电桩起着决定性作用。2021年湖南省人民政府办公厅发布《关于加快电动汽车充（换）电基础设施建设的实施意见》，在一同公布的《各市州充电桩发展预测目标》中明确，长沙到2022年建成2万个公共充电桩（不含专用充电桩），充电桩总数达7.28万个，如图所示为某新型电动汽车试车时的v—t图像，则下列说法中正确的是（）A．在0~6s内，新型电动汽车速度均匀变化B．在6~10s内，新型电动汽车发生了40m的位移C．在4s末，新型电动汽车向相反方向运动D．在t=12s末，新型电动汽车的加速度大小为，方向与速度方向相反2．（本题4分）如图所示，圆心为O、半径为R的光滑绝缘圆环竖直固定，电荷量为+Q的小球a固定在圆环的最低点A点，质量为m的小球b套在圆环上且在圆环与小球a的共同作用下静止在圆环上的B点，OB与竖直方向的夹角为60°。已知静电力常量为k，重力加速度为g，两小球均可视为质点。下列说法正确的是（）A．小球b所带的电荷量为B．若小球b缓慢漏电，则其将会沿着圆环缓慢下滑，且它受到的支持力大小变小C．若小球b缓慢漏电，则其将会沿着圆环缓慢下滑，且它受到的库仑力大小保持不变D．若在圆环所在平面内加一匀强电场，使得当小球b的电荷量减半时仍能静止在B点处，则电场强度的最小值为3．（本题4分）如图所示，乒乓球网的上沿高出桌面H，球网到桌边的距离为L。A、B两乒乓球从发球机水平抛出，A球恰能越过竖直球网P落在水平桌面上的Q点，B球抛出后与水平桌面发生碰撞，弹起后恰能越过球网P也落在Q点。B球与水平桌面碰撞前后瞬间水平方向速度不变，竖直方向速度大小不变、方向相反，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A．B球与水平桌面发生碰撞的点可能在距球网P左端处B．A、B两乒乓球经过球网P的上沿时竖直方向的速度大小相等C．A球抛出时的速度是B球抛出时的速度的2倍D．A、B两乒乓球从发球机水平抛出时的高度一定等于2H4．（本题4分）2022年2月10日，经历半年多的飞行，“天问一号”探测器完成“刹车”减速，开始它的环绕火星之旅。它先是花了半个月时间多次调整轨道，让自己观察火星的距离更近一些，视角更好一些；然后是仔仔细细考察火星地形，拍摄高清照片，为火星车考察着陆区地形。已知“天问一号”探测器的运行轨道距离火星地面的高度为H，火星半径为R，自转周期为T，火星表面的重力加速度为g，探测器每次经过火星赤道上空的时候，携带的摄像机都可以对赤道进行一次拍摄，要使摄像机在火星1天（火星自转一周）的时间内将整个赤道拍摄下来，则每次拍摄赤道的长度至少为（）A． B． C． D．5．（本题4分）如图所示，同一竖直面内的正方形导线框、的质量分别为和。二者的边长均为、电阻均为。它们分别系在一跨过两个定滑轮的绝缘轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为、磁感应强度大小为、方向垂直于线框所在平面的匀强磁场区域。开始时，线框的上边与匀强磁场的下边界重合，线框的下边到匀强磁场上边界的距离为。现将线框由静止释放，当线框全部进入磁场时恰好开始做匀速直线运动。不计摩擦和空气阻力，重力加速度为。则下列说法正确的是（）A．匀速运动的速度为B．进入磁场后匀速下降，完全进入磁场后加速下降C．进入磁场与进入磁场过程中通过两线框导线横截面的电荷量不相等D．从开始运动到线框全部进入磁场的过程中，线框所产生的焦耳热为6．（本题4分）竖直固定在水平地面上的轻质弹簧劲度系数为k、原长，如图所示。质量为m的小球由弹簧正上方h处由静止释放，小球运动到最低点时弹簧的压缩量为x。不计空气阻力，重力加速度为g。则（

）A．小球先加速下降h，再减速下降xB．小球速度最大时距地面的高度为C．从开始到小球速度最大的过程中弹簧弹力做的功值为D．小球运动到最低点过程中，弹簧的弹力对小球做功为二、多选题（共20分）7．（本题5分）如图所示是上海锦江乐园新建的“摩天转轮”，它的直径达98m，世界排名第五，游人乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，每转一周用时25min。下列说法中正确的是（）A．每时每刻每个人受到的合力都不等于零B．每个乘客都在做加速度为零的匀速运动C．乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变D．乘客在乘坐过程中有失重和超重的感觉8．（本题5分）我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。质量为m=2000kg的某新能源汽车在水平直线路面上运动的v-t图像如图所示，其中OA段和BC段为直线，OA段的加速度a=1m/s2，已知该汽车动力系统的额定功率为P=80kW，汽车所受阻力大小恒为f=2000N，下列说法正确的是（）A．汽车能够达到的最大速度v2是40km/hB．汽车匀加速的最大速度v1是20m/sC．汽车速度为25m/s时的加速度是0.5m/s2D．若汽车在AB段所用时间为35s，则汽车在这段时间内的位移为800m9．（本题5分）如图所示，传送带倾角，传送带的两个端点A、B之间的长度，传送带在皮带轮的带动下逆时针运转，通过控制皮带轮的转速可以调整传送带的速度大小。现将一小物块置于A点处，由静止释放，已知滑块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度大小，则小物块在之间的运动时间可能为（）A． B． C． D．10．（本题5分）如图所示，质量为的小球用长为的轻绳悬挂在空中，轻绳的另一端固定，初始时与竖直方向的夹角。从静止释放，摆动至最低处时刚好与静止在水平地面上的小木块发生碰撞，碰后能上升的最大高度为，与地面间的动摩擦因数为。重力加速度为，由以上条件可知（

）A．若、间发生的是弹性碰撞，则的质量可能为B．若、间发生的是弹性碰撞，则碰后在地面运动的最大位移可能为C．若的质量为，则碰后在地面运动的最大位移为D．若的质量为，则碰后在地面运动的最大位移为三、实验题（共16分）11．（本题6分）物理小组的同学利用如图所示的装置探究“质量一定时，加速度与物体受力的关系”。水平轨道上安装光电门，小车上固定有挡光板和力传感器，水平细线一端与力传感器连接，另一端跨过滑轮挂上槽码。实验时首先保持轨道水平，通过调整槽码的质量使小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，此时力传感器的示数为。然后改变槽码的质量，使小车由静止释放，记下每次小车做匀加速直线运动时力传感器的示数，释放时挡光板距光电门的距离和光电门记录的时间。已知挡光板宽度为，小车、挡光板和力传感器总质量为。(1)该实验_____（选填“需要”或“不需要”）满足槽码的总质量远小于小车、挡光板和力传感器总质量。(2)某次实验测得，挡光时间为，则小车加速度大小为_____（结果保留2位小数）。(3)实验时，当力传感器读数为时，测得小车的加速度大小为，当力传感器读数为时，测得小车的加速度大小为，若在误差允许的范围内满足_____，则说明在小车质量一定的情况下，小车的加速度与小车所受的合外力成正比。12．（本题10分）某实验小组探究测量一多用电表内电源的电动势，同时测量一段金属丝的电阻率、具体实验步骤如下：(1)设计了如图甲所示的电路测量多用电表内电源的电动势，同时测量金属丝的电阻率，多用电表欧姆挡的内部电路等效为一个有内阻的电源，实验所用多用电表欧姆挡刻度盘上的刻度线“15”与电流电压挡刻度盘上0~250的刻度线“125”正好对齐，如图乙所示。将多用电表调到欧姆挡的“×10”挡，并进行欧姆调零，正确连接电路后，闭合开关S，改变电阻箱的阻值，得到多组电流表的示数I和电阻箱的阻值R，作出图像如图丙所示，则可得出多用电表电源的电动势________V（结果保留三位有效数字），在该欧姆挡时内阻________Ω。(2)实验中使用的电流表内阻为20Ω，根据图丙的数据可得出连入电路中金属丝的电阻________，用螺旋测微器测量待测金属丝的直径，测量结果如图丁所示，其示数为________mm，实验中连入电路中的金属丝长度为31.40cm，根据以上数据可得出金属丝的电阻率________（结果保留一位有效数字）。四、解答题（共40分）13．（本题10分）如图所示，导热性能良好的汽缸开口向上静止在水平地面上，缸内质量为m、横截面积为S的活塞封闭一段气体，活塞与汽缸内壁有摩擦，且活塞刚好不向下滑动，重力加速度为g，环境的温度为，缸内气体的压强为，大气压强为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，活塞与汽缸内壁间的滑动摩擦力大小恒定，活塞与汽缸内壁间始终不漏气，现将环境的温度缓慢升高，求：(1)活塞与汽缸内壁间的滑动摩擦力大小；(2)当活塞刚要上滑时，缸内气体的温度。14．（本题15分）如图，粗糙水平绝缘平台左侧通过固定弹射装置锁定一质量m=5×10-2kg、带电量q=+1×10-6C的物块（可视为质点），平台右侧有一竖直放置的光滑绝缘圆弧轨道，轨道最左端B点距平台的高度差为h=1.8m，C、D分别是轨道最低点和最高点，圆弧BC对应的圆心角，轨道处在水平向左的匀强电场中（未画出），电场强度大小E=3.75×105N/C，平台与轨道间的空间无电场。某时刻弹射装置解除锁定，物块从释放点经L=4m后从平台右端A点离开，并恰好沿切线方向进入轨道。已知物块与平台间的动摩擦因数，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。求：(1)物块离开A点时的速度大小vA；(2)弹射装置锁定时具有的弹性势能EP；(3)若轨道半径R=2m，请计算并判断物块在圆弧轨道上运动过程中是否会脱离轨道。15．（本题15分）如图所示，某同学为一工厂设计了一个货运装置，该装置由两个水平工作台AB、CD及一倾斜轨道BC组成，两工作台与倾斜轨道分别在B、C两点由小圆弧平滑连接。工作台AB的最左端固定一水平轻弹簧，轻弹簧右端连接一滑块。工厂生产时，在CD工作台的工人将产品固定在货箱中从C点由静止释放，货箱与滑块碰撞后共速但不粘连，弹簧向左压缩至最短时工人立刻取出产品，弹簧弹开后空货箱恰能回到C点。已知货箱与产品的质量均为m，倾斜轨道BC高h，底边长L，重力加速度为g，两水平工作台光滑，弹簧始终处于弹性限度内，滑块、货箱、产品的大小不计，货箱运动过程中产品与货箱始终保持相对静止，求：（1）若货箱与倾斜轨道间的滑动摩擦因数为，货箱下滑过程中与倾斜轨道因摩擦产生的热量；（2）若不计货箱与倾斜轨道间的摩擦，货箱与滑块碰前的速度大小；（3）若不计货箱与倾斜轨道间的摩擦，小滑块的质量。参考答案与解析题号12345678910答案DDBBDDADBDBCDABD1．D【详解】A．由图像可知，0~4s内汽车做匀加速直线运动，4s~6s内汽车做匀减速直线运动，4s时时加速度发生变化，故A错误；B．由图像可知，6s~10s内汽车做匀速直线运动，这段时间内汽车的位移为故B错误；C．由图像可知，在4s末，汽车的速度方向不变，只是加速度大小、方向发生了改变，故C错误；D．由图像可知，10s~14s内汽车做匀减速直线运动，汽车的加速度为所以在t=12s末，新型电动汽车的加速度大小为，方向与速度方向相反，故D正确。故选D。2．D【详解】A．由几何关系可知，两个小球之间的距离为R，对小球b进行受力分析，如图1所示解得小球b所受的库仑力大小为根据库仑定律有联立解得小球b所带的电荷量为故A错误；BC．若小球b缓慢漏电，对小球b进行受力分析，如图2所示小球b将会沿着圆环缓慢下滑，设某时刻小球b处于C点，两个小球之间的距离为x，由相似三角形可得随着x的减小，库仑力的大小F库逐渐减小，圆环对小球b的支持力大小FN不变，故BC错误；D．若小球b的电荷量减半，且仍能静止在B点，此时对小球b进行受力分析，如图3所示所受的库仑力大小变为根据力的合成与分解可知，当静电力方向垂直于支持力FN′向上时大小最小，根据共点力平衡有根据电场强度的定义式有联立解得故D正确。故选D。3．B【详解】A．将两球的运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的运动，B在竖直方向上先做自由落体运动再做竖直上抛运动，最后做自由落体运动，根据对称性可知B运动到Q点的时间是A运动到Q点的时间的3倍，设发球机高度为h，若B球与水平桌面发生碰撞的点在距球网P左端处，则B球越过球网P时再次达到最高点，即与抛出点平齐，有h=H而由题意知从同一高度抛出且恰能越过球网P，故发球机高度应大于H，选项A错误；B．A、B两球从初始位置到P时竖直方向的速度选项B正确；C．根据时间关系，结合匀速直线运动的公式x=vt，可知A球抛出时的速度是B球抛出时的速度的3倍，选项C错误；D．乒乓球只要满足水平运动到P点时，距水平桌面的高度大于球网的高度，就可以通过球网，选项D错误。故选B。4．B【详解】由万有引力定律得1天时间内探测器经过火星赤道的次数为探测器每次拍摄赤道的长度至少解得故B正确，ACD错误。故选B。5．D【详解】A．b匀速运动时，研究b受力情况，由平衡条件可得研究a线框，可得解得，A错误；B．当线框b全部进入磁场时恰好开始做匀速直线运动，此后线框a进入磁场，同样受向上等大的安培力，则系统仍然做匀速运动，B错误；C．根据，可知，b进入磁场与a进入磁场过程中通过两线框导线横截面的电荷量相等，C错误；D．从线框a开始进入磁场到线框a全部进入磁场的过程中，系统匀速运动，线框b全部在磁场中运动，则不产生焦耳热，则由能量关系可知，线框a所产生的焦耳热为，D正确。故选D。6．D【详解】A．小球在接触弹簧之前，只受重力，做自由落体运动，加速下降h。接触弹簧后，开始时重力大于弹簧弹力，小球继续加速，当重力等于弹簧弹力时，速度达到最大，之后弹簧弹力大于重力，小球开始减速下降直到最低点，所以不是接触弹簧就开始减速，故A错误；B．小球速度最大时，重力大小等于弹力大小，有则此时小球速度最大时距地面的高度为，故B错误；C．由平均值法求弹力的功，有，故C错误；D．由动能定理，有解得，故D正确。故选D。7．AD【详解】A．因为乘客做匀速圆周运动，每时每刻每个人受到的合力都不等于零，合力的大小不变，方向指向圆心，A正确；B．因为乘客做匀速圆周运动，加速度不等于零，加速度的大小不变，方向指向圆心，B错误；C．乘客对座位的压力大小是变化的，在最低点压力最大，在最高点压力最小，C错误；D．到达摩天轮的最高点时，乘客的加速度向下，乘客对座位的压力小于重力，处于失重状态；在最低点，乘客的加速度向上，对座位的压力大于重力，处于超重状态，D正确。故选AD。8．BD【详解】A．当牵引力与阻力平衡时，汽车达到最大行驶速度，即

解得，A错误；B．匀加速阶段牵引力恒定，由牛顿第二定律得匀加速结束时功率达到额定功率，此时得匀加速最大速度，B正确；C．当时，汽车功率已达额定功率，牵引力加速度，C错误；D．AB段汽车以额定功率运动，对AB段应用动能定理解得，D正确。故选BD。9．BCD【详解】根据题意可知，由于小物块下滑过程中会一直有向下的加速度，滑动摩擦力的方向将影响加速度的大小，由此可知，滑动摩擦力一直向下时，加速度最大，下滑时间最短，则有又有解得当滑动摩擦力一直向上时，加速度最小，下滑时间最长，则有又有解得则小物块在之间的运动时间范围为故选BCD。10．ABD【详解】AB．设从静止释放，摆动至最低处时的速度大小为，根据机械能守恒解得碰撞后的速度大小为，根据机械能守恒解得即若、间发生的是弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒定律解得可得的质量为或，碰后在地面运动的速度为或，与地面间的动摩擦因数为，根据运动学公式，的最大位移解得或，故AB正确；CD．若的质量为，由上述计算可知，则碰后在地面运动的最大位移为，故C错误，D正确。故选ABD。11．(1)不需要(2)1.21(3)【详解】（1）由于实验中已给出了力传感器，可以直接测出细线拉力，所以不需要满足槽码的总质量远小于小车（包括力传感器和挡光板）的质量。（2）小车通过光电门时的速度大小又可得（3）平衡摩擦力时，小车做匀速运动，在小车质量一定的情况下，小车的加速度与小车所受的合外力成正比，则联立解得12．(1)1.5150(2)100.398【详解】（1）[1]根据闭合电路欧姆定律整理可得图像的斜率可得[2]根据多用电表的欧姆挡中值电阻等于内阻可知在该欧姆挡时内阻（2）[1]