山東省濟南市濟南曆城第二中學2023年高三物理模擬試題含解析

山東省濟南市濟南曆城第二中學2023年高三物理模擬試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.以下說法中正確的是()A．做勻變速直線運動的物體，ts內(nèi)通過的路程與位移的大小一定相等B．質(zhì)點一定是體積和質(zhì)量極小的物體C．速度的定義式和平均速度公式都是v＝，因此速度就是指平均速度D．速度不變的運動是勻速直線運動參考答案：d2.下列關(guān)于物體機械能守恒的說法中，不正確的是A．做勻速運動的物體，其機械能一定守恒B．做勻加速運動的物體，其機械能一定不守恒C．做勻速圓周運動的物體，其機械能一定守恒D．除重力做功外，其它力做的功之和為零，物體的機械能一定守恒參考答案：ABC3.（單選）如圖，直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位移—時間(x－t)圖線，由圖可知(

)A．在t1時刻，a、b兩車運動方向相反B．在t1到t2這段時間內(nèi)，b車始終向同一方向運動C．在t1到t2這段時間內(nèi)，b車的平均速度比a車的大D．在t1到t2這段時間內(nèi)，b車的平均速率比a車的大參考答案：D4.在牛頓第二定律公式F=kma中，比例系數(shù)k的數(shù)值（）A．在任何情況下都等于1B．與質(zhì)量m、加速度a和力F三者均無關(guān)系C．是由質(zhì)量m、加速度a和力F三者的大小所決定的D．是由質(zhì)量m、加速度a和力F三者的單位所決定的參考答案：D【考點】加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系式．【分析】在牛頓第二定律的表達式F=kma中，只有在國際單位制中，比例系數(shù)k才為1．【解答】解：在牛頓第二定律的表達式F=kma中，只有質(zhì)量m、加速度a和力F的單位是國際單位時，比例系數(shù)k才為1，故ABC錯誤，D正確．故選：D．5.如圖所示，兩平行的虛線間的區(qū)域內(nèi)存在著有界勻強磁場，有一較小的三角形線框abc的ab邊與磁場邊界平行，現(xiàn)使此線框向右勻速穿過磁場區(qū)域，運動過程中始終保持速度方向與ab邊垂直．則下列各圖中哪一個可以定性地表示線框在進入磁場的過程中感應電流隨時間變化的規(guī)律：(

)參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖是打點計時器測定勻變速直線運動的加速度時得到的紙帶，電源頻率為f＝50Hz，從O點開始每隔4個點取一個計數(shù)點，測得OA＝6.80cm，CD＝3.20cm，DE＝2.00cm，則相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔為________s，物體運動的加速度大小為________m/s2，D點的速度大小為________m/s。參考答案：7.完全相同的三塊木塊并排的固定在水平面上，一顆子彈以速度v水平射入。若子彈在木塊中做勻減速運動，穿透第三塊木塊的速度恰好為零，則子彈依次射入每塊時的速度比為

，穿過每塊木塊所用的時間之比為

。參考答案：8.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置。（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應保持小車的總質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為___________，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是_________________________________。②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：（1）小車所受外力，（2）①加速度與外力成正比，②C，9.（4分）鉗型表的工作原理如圖所示。當通有交流電的導線從環(huán)形鐵芯的中間穿過時，與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由于通過環(huán)形鐵芯的磁通量與導線中的電流成正比，所以通過偏轉(zhuǎn)角度的大小可以測量導線中的電流。日常所用交流電的頻率在中國和英國分別為50Hz和60Hz。現(xiàn)用一鉗型電流表在中國測量某一電流，電表讀數(shù)為10A；若用同一電表在英國測量同樣大小的電流，則讀數(shù)將是

A。若此表在中國的測量值是準確的，且量程為30A；為使其在英國的測量值變?yōu)闇蚀_，應重新將其量程標定為

A。參考答案：12，25解析：根據(jù)φ∝，＝Imsin(),∝Imcos(),說明線圈中的電動勢有效值與頻率成正比，根據(jù)歐姆定律可知電流與頻率成正比，所以在英國用同一電表在英國測量同樣大小的電流的讀數(shù)將是I＝10A×＝12A；因為在英國電流值為標準的6/5，需量程為變?yōu)樵瓉淼?/6。10.一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的p-T圖像如圖所示，由圖可知：氣體在a、b、c三個狀態(tài)的密度ρa、ρc、ρb的大小關(guān)系是______，氣體在a、b、c三個狀態(tài)時，氣體分子的平均動能的大小關(guān)系是_______．參考答案：ρa>ρc>ρb<<11.如圖所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平地面上，車上裝有半徑為R的半圓形光滑軌道。現(xiàn)將質(zhì)量為m的小球放于半圓形軌道的邊緣上，并由靜止開始釋放，當小球滑至半圓形軌道的最低點位置時，小車移動的距離為______________，小球的速度為_________參考答案：12.北京時間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強烈地震，并引發(fā)了福島核電站產(chǎn)生大量的核輻射，經(jīng)研究，其中核輻射的影響最大的是銫137（），可廣泛散布到幾百公里之外，且半衰期大約是30年左右）．請寫出銫137發(fā)生β衰變的核反應方程：

．如果在該反應過程中釋放的核能為，則該反應過程中質(zhì)量虧損為

．（已知碘（I）為53號元素，鋇（）為56號元素）參考答案：

13.(7分)利用如圖裝置可測量大氣壓強和容器的容積。步驟如下：①將倒U形玻璃管A的一端通過橡膠軟管與直玻璃管B連接，并注入適量的水，另一端插入橡皮塞，然后塞住燒瓶口，并在A上標注此時水面的位置K；再將一活塞置于10ml位置的針筒插入燒瓶，使活塞緩慢推移至0刻度位置；上下移動B，保持A中的水面位于K處，測得此時水面的高度差為17.1cm。②拔出橡皮塞，將針筒活塞置于0ml位置，使燒瓶與大氣相通后再次塞住瓶口；然后將活塞抽拔至10ml位置，上下移動B，使A中的水面仍位于K，測得此時玻璃管中水面的高度差為16.8cm。(玻璃管A內(nèi)氣體體積忽略不計，ρ＝1.0×103kg/m3，取g＝10m/s2)(1)若用V0表示燒瓶容積，p0表示大氣壓強，△V示針筒內(nèi)氣體的體積，△p1、△p2表示上述步驟①、②中燒瓶內(nèi)外氣體壓強差大小，則步驟①、②中，氣體滿足的方程分別為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(2)由實驗數(shù)據(jù)得燒瓶容積V0＝＿＿＿＿＿ml，大氣壓強p0＝＿＿＿＿Pa。(3)(單選題)倒U形玻璃管A內(nèi)氣體的存在(A)僅對容積的測量結(jié)果有影響(B)僅對壓強的測量結(jié)果有影響(C)對二者的測量結(jié)果均有影響(D)對二者的測量結(jié)果均無影響參考答案：（1）p0(V0+△V)=(p0+△p1)V0;

p0V0=(p0-△p2)(V0+△V);（2）560

9.58×104（3）C（1）對于步驟①，根據(jù)玻意耳定律可得p0(V0+△V)=(p0+△p1)V0;對于步驟②，根據(jù)玻意耳定律可得p0V0=(p0-△p2)(V0+△V);（2）聯(lián)立解得V0＝△V=56×10ml=560ml；p0＝△p1=56×0.171×1.0×103×10Pa=9.58×104Pa。（3）倒U形玻璃管A內(nèi)氣體的存在對二者的測量結(jié)果均有影響，選項C正確。

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止狀態(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時彈簧的壓縮量為H。對C機械能守恒：

C與A彈性碰撞：對C與A組成的系統(tǒng)動量守恒：

動能不變：

解得：

開始時彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢能不變，機械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

15.（選修3—5）（5分）如圖所示，球1和球2從光滑水平面上的A點一起向右運動，球2運動一段時間與墻壁發(fā)生了彈性碰撞，結(jié)果兩球在B點發(fā)生碰撞，碰后兩球都處于靜止狀態(tài)。B點在AO的中點。（兩球都可以看作質(zhì)點）

求：兩球的質(zhì)量關(guān)系

參考答案：解析：設兩球的速度大小分別為v1，v2，則有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m2四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（計算）（2008?濟南一模）固定光滑斜面與地面成一定傾角，一物體在平行斜面向上的拉力作用下向上運動，拉力F和物體速度v隨時間的變化規(guī)律如圖所示，取重力加速度g=10m/s2．求物體的質(zhì)量及斜面與地面間的夾角θ．參考答案：物體的質(zhì)量為1.0kg，斜面與地面間的夾角θ為30°解：由圖可得，0～2s內(nèi)物體的加速度為a==0.5m/s2

①由牛頓第二定律可得：F﹣mgsinθ=ma

②2s后有：F′=mgsinθ

③聯(lián)立①②③，并將F=5.5N，F(xiàn)′=5N代入解得：m=1.0kg，θ=30°答：物體的質(zhì)量為1.0kg，斜面與地面間的夾角θ為30°．17.某儀器在地面上受到的重力為160N，將它置于宇宙飛船中，當宇宙飛船以a=0.5g的加速度豎直上升到某高度時儀器所受的支持力為90N，取地球表面處重力加速度g=10m∕s2，地球半徑R=6400km。求：（1）此處的重力加速度的大小g’；（2）此處離地面的高度H；（3）在此高度處運行的衛(wèi)星速度v．參考答案：（1）由在地表儀器重160N，可知儀器質(zhì)量m=16kg……①根據(jù)牛頓第二定律，有

F－mg′=ma……②（3分）

代入數(shù)據(jù)，得

g′=0.625m/s2

……③（1分）（2）設此時飛船離地高度為H，地球質(zhì)量為M，該高度處重力加速度……④（2分）地表重力加速度

……⑤（1分）聯(lián)立各式得H=3R=1.92×107m……⑥（1分）（3）設該高度有人造衛(wèi)星速度為v，其向心力由萬有引力來提供，有……⑦（3分）由⑤⑦式得

……⑧（1分）18.如圖是一個貨物運輸裝置示意圖，BC是平臺，AB是長L=12m的傳送帶，BA兩端的高度差h=2.4m．傳送帶在電動機M的帶動下順時針勻速轉(zhuǎn)動，安全運行的最大速度為vm=6m/s．假設斷電后，電動機和傳送帶都立即停止運動．現(xiàn)把一個質(zhì)量為20kg的貨物，輕輕放上傳送帶上的A點，然后被傳送帶運輸?shù)狡脚_BC上，貨物與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.4．由于傳送帶較為平坦，可把貨物對傳送帶的總壓力的大小近似等于貨物的重力；由于輪軸的摩擦，電動機輸出的機械功率將損失20%，取g=10m/s2．求：（1）要使該貨物能到達BC平臺，電動機需工作的最短時間；（2）要把貨物盡快地運送到BC平臺，電動機的輸出功率至少多大？（3）如果電動機接在輸出電壓為120V的恒壓電源上，電動機的內(nèi)阻r=6Ω，在把貨物最快地運送到BC平臺的過程中，電動機消耗的電能共有多少？參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；功率、平均功率和瞬時功率．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：（1）要使時間最短，貨物應一直加速，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，然后根據(jù)位移時間關(guān)系公式列式求解時間；（2）已知貨物的質(zhì)量可以得到重力，已知重力和上升高度，利用W=Gh計算克服重力做的功；已知克服重力做的功和轉(zhuǎn)化效率，可以得到電動機做的功；利用電動機做的功和做功時間，得到電動機的輸出功率；（3）電動機消耗的總電能包括兩部分：克服重力做的功和產(chǎn)生熱量消耗的電能，根據(jù)等量關(guān)系列出方程求解正常工作電流；根據(jù)W=UIt計算消耗的總電能．解答：解：（1）要使時間最短，貨物應一直加速，設勻加速上行的加速度為a1，則有：μmgcosθ﹣mgsinθ=ma1把sinθ=，cosθ≈1代入上式得：a1=2m/s2．由于受最大速度vm=6m/s的限制，易知經(jīng)過t1=3s后貨物勻速運動．加速位移：l1==9m，此后貨物還得運動：l2=12m﹣9m=3m假設此后電動機不工作，根據(jù)牛頓第二定律，有：μmgcosθ+mgsinθ=ma2解得：a2=6m/s2．貨物能夠上滑的最大距離為：，剛好能夠到達平臺，假設正確．該貨物能到達BC平臺，電動機需工作的最短時間為：tmin=t1=3s．（2）要把貨物盡快地運送到BC平臺，由第（1）小題可知貨物應該先加速后勻速，在加速過程中，傳送帶受到的摩擦力：f1=μmgcosθ=80N需提供的最大功率：P1=f1vm=80×6W=480W之后勻速運動，受到的摩擦力：f2=mgsinθ=40N電動機功率：P2=f2vm=40×6W=240W考慮到效率，電動機的輸出功率不得小于Pm=（3）由上述分析可知，勻加速運動時間t1=3s，此過程電動機的輸出功率為P1′=600W．由P1′=UI1﹣I12r，解得I1=10A．消耗電能：E1=UI1t1=120×10×3J=3600J．勻速運動過程：t2=此過程電動機的輸出功率為：P2′==300W．由P2′=UI2﹣I22r解得：I2=（10﹣5）A消耗電能：E