山西省臨汾市霍州第二中學2023年高三物理模擬試題含解析

山西省臨汾市霍州第二中學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1.2011年8月26日消息，英國曼徹斯特大學的天文學家認為，他們已經(jīng)在銀河系里發(fā)現(xiàn)一顆由曾經(jīng)的龐大恒星轉(zhuǎn)變而成的體積較小的行星，這顆行星完全由鉆石構(gòu)成。若已知萬有引力常量，還需知道哪些信息可以計算該行星的質(zhì)量

（

）

A．該行星表面的重力加速度及繞行星運行的衛(wèi)星的軌道半徑

B．該行星的自轉(zhuǎn)周期與星體的半徑

C．圍繞該行星做圓周運動的衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期及運行半徑

D．圍繞該行星做圓周運動的衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期及公轉(zhuǎn)線速度參考答案：CD2.關(guān)于分子間的作用力，下列說法正確的是（

）A．分子間只存在引力B．分子間只存在斥力C．分子間同時存在引力和斥力D．分子間距離較小時，只存在斥力，分子間距離較大時，只存在引力參考答案：C分子間既有引力，也有斥力。當分子間距r<r0

時，斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力。當分子間距r>r0

時，斥力小于引力，分子力表現(xiàn)為引力。所以C選項正確。3.（多選題）如圖所示，質(zhì)量分別為m1和m2的木塊A和B之間用一輕質(zhì)彈簧相連，然后將它們靜置于一底端帶有擋板的光滑斜面上，其中B置于斜面底端的擋板上，設(shè)斜面的傾角為θ,彈簧的勁度系數(shù)為k。現(xiàn)用一平行于斜面的恒力F拉木塊A沿斜面由靜止開始向上運動，當木塊B恰好對擋板的壓力為零時，木塊A在斜面上運動的速度為v，則下列說法正確的是（）A．此時彈簧的彈力大小為m1gsinθB．拉力F在該過程中對木塊A所做的功為F(m1+m2)gsinθ/kC．彈簧在該過程中彈性勢能增加了F(m1+m2)gsinθ/k—1/2mv2D．木塊A在該過程中重力勢能增加了m2(m1+m2)g2（sinθ）2/k參考答案：BC4.（單選）太陽系八大行星繞太陽運動的軌道可粗略地認為是圓;各行星的半徑、日星跟離和質(zhì)

量如下表所示:

則根據(jù)所學的知識可以判斷以下說法中正確的是

A.太陽系的八大行星中，海王星做圓周運動的速率最大

B.太陽系的八大行星中，水星做圓周運動的周期最大

C.如果已知地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，萬有引力常量G=6.67xN·/，再利用地球和太陽間的距離，則可以求出太陽的質(zhì)量

D.如果已知萬有引力常量G=6.67xN·/，并忽略地球的自轉(zhuǎn)，利用地球的半徑以及地球表面的重力加速度g=10m/,則可以求出太陽的質(zhì)量參考答案：C5.（單選題）光滑斜面上有一個小球自高為h的A處由靜止開始滾下，到達光滑的水平面上的B點時速率為V0．光滑水平面上每隔相等的距離設(shè)置了一個與小球運動方向垂直的阻擋條，如圖所示，小球越過n條阻擋條后停下來．若讓小球從2h高處以初速度V0滾下，則小球能越過阻擋條的條數(shù)為(設(shè)小球每次越過阻擋條時損失的動能相等)：A．n

B．2n

C．3n

D．4n參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（6分）如圖所示，輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用輕繩連著兩個物體A與B，物體B放在水平地面上，A、B均靜止。已知A和B的質(zhì)量分別為mA、mB，繩與水平方向的夾角為θ（θ<90o），重力加速度為g，則物體B受到的摩擦力為

；物體B對地面的壓力為 。參考答案：

答案：mAgcosθ；

mBg－mAgsinθ7.如圖11所示，mA=4kg，mB=1kg，A與桌面動摩擦因數(shù)μ=0.2，B與地面間的距離s=0.8m，A、B原來靜止。則B剛落到地面時的速度為

m/s，B落地后，A在桌面上能繼續(xù)滑行

米才能靜止下來。（g取10m/s2）

圖11參考答案：0.8

0.168.（4分）如圖所示，質(zhì)量為m的人站在自動扶梯上，扶梯正以加速度a向上勻加速運動，a與水平方向的夾角為θ，則人所受的支持力大小為

，摩擦力大小為

。

參考答案：

mg＋masinθ

macosθ9.（8分）一輛摩托車能達到的最大速度為30m/s，要想在3min內(nèi)由靜止起沿一條平直公路追上在前面1000m處以20m/s的速度勻速行駛的汽車，則摩托車至少以多大的加速度起動?甲同學的解法是：設(shè)摩托車恰好在3min時追上汽車，則at2=vt+s0，代入數(shù)據(jù)得：a=0.28m/s。乙同學的解法是：設(shè)摩托車追上汽車時，摩托車的速度恰好是30m/s，則=2as=2a（vt+s0），代入數(shù)據(jù)得：a=0.1m/s2。你認為甲、乙的解法正確嗎?若錯誤請說明其理由，并寫出正確的解題過程。參考答案：解析：

10.某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標內(nèi)，如圖所示，則電源內(nèi)阻r=4Ω，當電流為1.5A時，外電路的電阻R=Ω．參考答案：考點：電功、電功率；閉合電路的歐姆定律．專題：恒定電流專題．分析：三種功率與電流的關(guān)系是：直流電源的總功率PE=EI，內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr=I2r，輸出功率PR=EI﹣I2r，根據(jù)數(shù)學知識選擇圖線．根據(jù)圖線a斜率求解電源的電動勢．由圖讀出電流I=1.5A時，發(fā)熱功率Pr=I2r，求出電源的內(nèi)阻．解答：解：根據(jù)直流電源的總功率PE=EI，內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr=I2r，輸出功率PR=EI﹣I2r，E==8V．內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr=I2r，內(nèi)阻為r==4Ω，當電流為1.5A時，由圖讀出電源的功率PE=12W．由PE==故答案為：4

點評：本題首先考查讀圖能力，物理上往往根據(jù)解析式來理解圖象的物理意義．11.質(zhì)量為m，速度為v0的子彈，水平射入一固定的地面上質(zhì)量為M的木塊中，深入木塊的深度為L.如果將該木塊放在光滑的水平面上，欲使同樣質(zhì)量的子彈水平射入木塊的深度也為L，則其水平速度應(yīng)為__________。

參考答案：12.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=0.5m處的質(zhì)點做簡諧運動的表達式：

cm；②x=0.5m處質(zhì)點在0～5.5s內(nèi)通過的路程為

cm．參考答案：①y＝5cos2πt(2分)110cm13.我校機器人協(xié)會的同學利用如圖所示的裝置探究作用力與反作用力的關(guān)系。如圖甲所示，在鐵架臺上用彈簧測力計掛住一個實心鐵球，在圓盤測力計的托板上放一燒杯水，讀出兩測力計的示數(shù)分別為F1、F2；再把小球浸沒在水中（水不會溢出），如圖乙所示，讀出兩測力計的示數(shù)分別為F3、F4。請你分析彈簧測力計示數(shù)的變化，即F3_______F1（選填“>”“=”“<”）。水對鐵球的浮力大小為_________，若___________，就說明了作用力與反作用力大小相等。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，在平面直角坐標系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場，其邊界過原點O和y軸上的點A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的B點射出磁場，射出B點時的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大??；（2）電子在磁場中運動的時間t．參考答案：答：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為考點： 帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場中的運動專題．分析： （1）電子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過的圓心角與電子做圓周運動的周期可以求出電子的運動時間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場中軌跡的半徑為r，運動軌跡如圖，可得電子在磁場中轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對于電子在磁場中運動，有：ev0B=m，解得，磁感應(yīng)強度B的大?。築=；（2）電子在磁場中轉(zhuǎn)動的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，則電子在磁場中運動的時間t=T=；答：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為．點評： 本題考查了電子在磁場中的運動，分析清楚電子運動過程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．15.(4分)在橄欖球比賽中，一個95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動，想穿越防守隊員到底線觸地得分．就在他剛要到底線時，迎面撞上了對方兩名均為75kg的隊員，一個速度為2m/s，另一個為4m/s，然后他們就扭在了一起。①他們碰撞后的共同速率是；②在右面方框中標出碰撞后他們動量的方向，并說明這名前鋒能否得分：。參考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向見圖（1分）

能得分（1分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，直棒AB長5m，上端為A，下端為B.在B的正下方10m處有一長度為5m、內(nèi)徑比直棒大得多的固定空心豎直管手持直棒由靜止釋放，讓棒做自由落體運動（不計空氣阻力，重力加速度取g=10m∕s2）.求：（1）直棒從開始下落至上端A離開空心管所用的時間；（2）直棒上端A離開空心管時的速度；（3）直棒在空心管中運動的時間（結(jié)果可用根式表示）.參考答案：（1）由h=及h=10+5+5=20m

得s＝2s

（2）由v=gt（或v2=2gh）得v=10×2m/s=20m/s

（3）s＝s

17.如圖所示，遙控電動賽車通電后電動機以額定功率P=3W工作，賽車（可視為質(zhì)點）從A點由靜止出發(fā)，經(jīng)過時間t（未知）后關(guān)閉電動機，賽車繼續(xù)前進至B點后水平飛出，恰好在C點沿著切線方向進入固定在豎直平面內(nèi)的圓形光滑軌道，通過軌道最高點D后回到水平地面EF上，E點為圓形軌道的最低點．已知賽車在水平軌道AB部分運動時受到恒定阻力f=0.5N，賽車的質(zhì)量m=0.8kg，通電后賽車的電動機以額定功率P=4W工作，軌道AB的長度L=4m，B、C兩點的高度差h=0.45m，賽車在C點的速度vc=5m/s，圓形軌道的半徑R=0.5m．不計空氣阻力．取g=10m/s2．sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）賽車運動到B點時的速度vB的大?。唬?）賽車電動機工作的時間t；（3）賽車經(jīng)過最高點D時對軌道的壓力的大?。畢⒖即鸢福航猓海?）賽車從B點到C點的過程做平拋運動，根據(jù)平拋運動規(guī)律有：h=，解得：t=，vy=gt=10×0.3m/s=3m/s，，代入數(shù)據(jù)解得賽車在B點的速度大小為：vB=4m/s．（2）賽車從A點運動到B點的過程中，由動能定理有：，代入數(shù)據(jù)解得：t=3.2s．（3）設(shè)圓弧軌道的圓心O與C點的連線與豎直方向的夾角為α，則有：，代入數(shù)據(jù)解得：α=37°，賽車從C點運動到最高點D的過程中，由機械能守恒定律得：，設(shè)賽車經(jīng)過最高點D處軌道對小車的壓力為FN，則有：，代入數(shù)據(jù)解得：FN=3.2N．根據(jù)牛頓第三定律得賽車對軌道的壓力為：FN′=3.2N．答：（1）賽車運動到B點時的速度vB的大小為4m/s；（2）賽車電動機工作的時間t為3.2s；（3）賽車經(jīng)過最高點D時對軌道的壓力的大小為3.2N．【考點】動能定理的應(yīng)用；向心力．【分析】（1）根據(jù)平拋運動的高度求出平拋運動的時間，結(jié)合速度時間公式求出豎直分速度，根據(jù)平行四邊形定則求出賽車到達B點的速度．（2）在A到B的過程中，根據(jù)動能定理求出賽車電動機工作的時間．（3）根據(jù)平行四邊形定則求出圓心O與C點的連線與豎直方向的夾角．結(jié)合機械能守恒求出D點的速度，根據(jù)牛頓第二定律求出賽車經(jīng)過最高點D時軌道對小車的彈力．18.水平導軌AB固定在支架CD上，其形狀、尺寸如圖所示。導軌與支架的總質(zhì)量M=4kg，其重心在O點，它只能繞支架C點且垂直于紙面的水平軸轉(zhuǎn)動。質(zhì)量m=1kg的小鐵塊靜止于水平導軌AB的A端，現(xiàn)受到水平拉力F=2.5N的作用。已知小鐵塊和導軌之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2。g取10m/s2，求：（