江蘇省蘇州市2023-2024學(xué)年高三物理上學(xué)期10月模擬試題含解析

Page9一．單選題：(44分)1．我們經(jīng)常接觸到的一些民諺、俗語(yǔ)，都蘊(yùn)含著豐富的物理知識(shí)，以下理解錯(cuò)誤的是A．“泥鰍黃鱔交朋友，滑頭對(duì)滑頭”——泥鰍和黃鱔的表面都比較光滑，摩擦力小B．“一只巴掌拍不響”——力是物體對(duì)物體的作用，一只巴掌要么拍另一只巴掌，要么拍在其他物體上，才能產(chǎn)生力的作用，才能拍響C．“雞蛋碰石頭，不自量力”——雞蛋和石頭相碰時(shí)石頭撞擊雞蛋的力大于雞蛋撞擊石頭的力D．“人心齊，泰山移”——如果各個(gè)分力的方向一致，則合力的大小等于各個(gè)分力的大小之和【答案】C解析：“雞蛋碰石頭，不自量力”——雞蛋和石頭相碰時(shí)，根據(jù)牛頓第三定律可知，石頭撞擊雞蛋的力等于雞蛋撞擊石頭的力，故C錯(cuò)誤。2．質(zhì)量為M、傾角為的斜面A與質(zhì)量為m的圓球B在水平向右的外力F作用下靜止在墻角處，它們的截面圖如圖所示，已知B球光滑，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是A．若水平面光滑，則有B．若水平面粗糙，則一定有C．增大外力F（A、B始終靜止），側(cè)壁對(duì)B的彈力增加D．增大外力F（A、B始終靜止），地面對(duì)A的支持力增加【答案】A【詳解】C．對(duì)B球受力分析如圖所示側(cè)壁給B的彈力故C錯(cuò)誤；A．若水平面光滑，對(duì)整體分析有故A正確；B．水平面對(duì)A的靜摩擦力方向可能水平向右，此時(shí)故B錯(cuò)誤；D．增加外力F，根據(jù)系統(tǒng)在豎直方向平衡，地面對(duì)A的支持力不變，故D錯(cuò)誤。故選A。3．重力均為60N的木塊A、B由輕彈簧連接，并靜置于傾角為30°的斜面，B與斜面下方擋板接觸。已知A、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，勁度系數(shù)為400N/m的輕彈簧被壓縮4cm。現(xiàn)用大小為15N，方向沿斜面向上的拉力F作用于A，如圖所示，則力F作用后A所受摩擦力為A．大小1N，方向沿斜面向上 B．大小1N，方向沿斜面向下C．大小15N，方向沿斜面向上 D．大小15N，方向沿斜面向下【答案】B【詳解】由勁度系數(shù)為400N/m的輕彈簧被壓縮4cm，可知彈簧對(duì)A有沿斜面向上的彈力木塊A沿斜面向下重力的分力為木塊A與斜面間的滑動(dòng)摩擦力為則力F作用后A所受摩擦力為所以力F作用后A所受摩擦力大小1N，方向沿斜面向下。故選B。4．某同學(xué)研究甲、乙兩輛汽車(chē)相遇問(wèn)題的規(guī)律，如圖是他根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律繪制的在同一平直道路上相鄰車(chē)道行駛的甲、乙兩車(chē)（視為質(zhì)點(diǎn)）的運(yùn)動(dòng)位置-時(shí)間圖線。已知甲的運(yùn)動(dòng)圖線為一條頂點(diǎn)為的拋物線，乙的運(yùn)動(dòng)圖線為一過(guò)原點(diǎn)的直線，兩條圖線中其中一個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)為。則下列說(shuō)法正確的是A．時(shí)刻甲物塊速度為B．甲物塊在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為C．圖中甲、乙兩個(gè)物塊再次相遇時(shí)刻為D．如果兩個(gè)物塊只相遇一次，則必有【答案】C【詳解】A．根據(jù)動(dòng)力學(xué)公式解得時(shí)刻甲物塊速度為為故A錯(cuò)誤；B．甲物塊在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為故B錯(cuò)誤；C．圖中甲、乙兩個(gè)物塊再次相遇有乙的速度為故圖中甲、乙兩個(gè)物塊再次相遇時(shí)刻為故C正確；D．如果兩個(gè)物塊能相遇有兩個(gè)物塊只相遇一次有解得故D錯(cuò)誤。故選C。5．2023年8月25日12時(shí)59分，谷神星一號(hào)遙八運(yùn)載火箭在我國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空，搭載的吉林一號(hào)寬幅02A星順利送入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿(mǎn)成功。發(fā)射過(guò)程可簡(jiǎn)化為如圖所示的模型，運(yùn)載火箭托舉衛(wèi)星沿軌道PA加速運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)“箭衛(wèi)分離”，衛(wèi)星先沿橢圓軌道2運(yùn)行，然后進(jìn)入與橢圓軌道2相切的圓軌道1運(yùn)行，切點(diǎn)為B，下列相關(guān)說(shuō)法中正確的是

A．衛(wèi)星沿PA加速的過(guò)程，衛(wèi)星處于失重狀態(tài)B．衛(wèi)星沿橢圓軌道2運(yùn)動(dòng)的周期大于沿圓軌道1運(yùn)動(dòng)的周期C．衛(wèi)星在B點(diǎn)加速，才能由2軌道變軌到1軌道D．衛(wèi)星在B點(diǎn)沿1軌道的加速度小于2軌道的加速度【答案】C【詳解】A．衛(wèi)星沿加速的過(guò)程，有向上的加速度分量，處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，橢圓軌道2的半長(zhǎng)軸小于軌道1的半徑，可知衛(wèi)星沿橢圓軌道2運(yùn)動(dòng)的周期小于沿圓軌道1運(yùn)動(dòng)的周期，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．衛(wèi)星沿橢圓軌道在B點(diǎn)時(shí)，故衛(wèi)星在B點(diǎn)加速，才能由2軌道變軌到1軌道，選項(xiàng)C正確；D．根據(jù)衛(wèi)星只要在同一點(diǎn)，萬(wàn)有引力相同，加速度相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。6．2023年4月8日，奧運(yùn)會(huì)冠軍朱雪瑩在青島奪得全國(guó)蹦床錦標(biāo)賽女子蹦床項(xiàng)目冠軍，假設(shè)朱雪瑩某次訓(xùn)練中從空中最高點(diǎn)無(wú)動(dòng)力下落的加速度與下落高度的變化如圖所示，g為重力加速度，則下列說(shuō)法正確的是A．朱雪瑩下落距離為時(shí)，速度最大B．朱雪瑩下落距離為時(shí)速度大小為C．朱雪瑩下落距離為時(shí)，蹦床對(duì)朱雪瑩的作用力一定大于D．朱雪瑩下落距離為時(shí)重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之和最小【答案】C【詳解】A．階段朱雪瑩的加速度方向仍然豎直向下，仍然加速，下落距離為時(shí)，速度不是最大，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知圖像和坐標(biāo)軸所圍面積的2倍表示速度平方的變化量，故朱雪瑩下落距離為時(shí)速度大小為故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖像和坐標(biāo)軸上方和下方的面積大小相等，可得，在最低點(diǎn)有解得故C正確；D．由于系統(tǒng)機(jī)械能守恒，朱雪瑩下落距離為時(shí)，動(dòng)能最大，故朱雪瑩下落距離為時(shí)重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之和最小，故D錯(cuò)誤。故選C。7．如圖為斜式滾筒洗衣機(jī)的滾筒簡(jiǎn)化圖，在脫水過(guò)程中滾筒繞固定軸以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒的半徑為r，簡(jiǎn)壁內(nèi)有一可視為質(zhì)點(diǎn)的衣物，衣物與滾筒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），轉(zhuǎn)動(dòng)軸與水平面間的夾角為θ，重力加速度為g。在脫水過(guò)程中，要保持衣物始終與圓筒相對(duì)靜止，滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的最小值為A． B．C．D．【答案】A【詳解】重力沿垂直筒壁的分力和筒壁對(duì)衣物的支持力的合力充當(dāng)向心力，在最低點(diǎn)有在最高點(diǎn)有可知衣物在最高點(diǎn)與圓筒間的彈力小于衣物在最低點(diǎn)與圓筒間的彈力，故衣物在最高點(diǎn)最容易發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，在最高點(diǎn)有，解得，所以在脫水過(guò)程中，要保持衣物始終與圓筒相對(duì)靜止，滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的最小值為。故選A。8．我國(guó)比亞迪集團(tuán)采用減小厚度、增加長(zhǎng)度的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方案推出了“刀片電池”，可以在同樣的空間內(nèi)裝入更多電池。如圖所示，一款車(chē)型裝配了120塊“刀片電池”。每塊“刀片電池”的容量是200A·h，平均工作電壓是3.2V。該車(chē)型采用充電電壓為600V的快充充電樁時(shí)，充電效率為80%，充滿(mǎn)電需要的時(shí)間為1h。該車(chē)型每行駛100km平均能耗是13kW·h。則該車(chē)型的汽車(chē)充電樁A．充滿(mǎn)電后續(xù)航里程是640kmB．充滿(mǎn)電后儲(chǔ)存的電能是640W·hC．單塊電池充滿(mǎn)電后儲(chǔ)存的電荷量是200CD．快充充電樁的平均充電電流是160A【答案】D【詳解】C．單塊電池充滿(mǎn)電后儲(chǔ)存的電荷量是q1=200A?h=200×3600C=7.2×105C故C錯(cuò)誤；B．單塊電池充滿(mǎn)電后儲(chǔ)存的電能是E1=U1q1=3.2×200W?h=640W?h充滿(mǎn)電后儲(chǔ)存的電能是E=120×640W·h=76800W·h=76.8kW·h故B錯(cuò)誤；A．該車(chē)充滿(mǎn)電后續(xù)航里程是故A錯(cuò)誤；D．由題意可知解得I=160A故D正確。故選D。9．如圖所示，a，b，c三點(diǎn)在固定點(diǎn)電荷Q1、Q2連線的延長(zhǎng)線上，Q1帶正電．一帶正電粒子從a點(diǎn)由靜止釋放，僅在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)b點(diǎn)時(shí)速度最大，到c點(diǎn)時(shí)速度為零，下列說(shuō)法正確的是A．Q2帶正電B．Q2的電荷量小于Q1的電荷量C．a(chǎn)、c兩點(diǎn)電勢(shì)相等D．b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比a點(diǎn)大【答案】C【解析】帶電粒子經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)速度最大，此時(shí)合力為零，可知b點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，因此Q2帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；b點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，說(shuō)明Q1、Q2在b點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式E＝keq\f(Q,r2)知，Q2的電荷量大于Q1的電荷量，故B錯(cuò)誤；從a運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程，帶電粒子動(dòng)能的變化量為零，由動(dòng)能定理知電場(chǎng)力做功為零，則a、c兩點(diǎn)電勢(shì)相等，故C正確；b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不為零，故D錯(cuò)誤．10．運(yùn)動(dòng)員在球場(chǎng)上某一位置投籃，籃球直接落入籃筐中心，出手時(shí)籃球的速度方向與水平方向之間的夾角為，籃球入筐瞬間速度方向與水平方向之間的夾角為，如圖所示。已知運(yùn)動(dòng)員出手點(diǎn)與籃筐中心的高度差為1.4m，取重力加速度，，空氣阻力可忽略不計(jì)，則運(yùn)動(dòng)員出手點(diǎn)到籃筐中心的水平距離為A．8.0m B．8.4m C．9.0m D．9.6m【答案】B【詳解】設(shè)向上為正方向，籃球進(jìn)入籃筐的瞬間其速度大小為v，初速度大小為，由于籃球做斜拋運(yùn)動(dòng)，其拋出時(shí)與落入籃筐時(shí)水平方向速度大小相等，有籃球豎直方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，有設(shè)籃球從拋出到落入籃筐的時(shí)間為t，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有投球點(diǎn)到籃筐的水平距離為解得故選B。11．某地區(qū)常年有風(fēng)，風(fēng)速基本保持在4m/s，該地區(qū)有一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其葉片轉(zhuǎn)動(dòng)可形成半徑為10m的圓面，若保持風(fēng)垂直吹向葉片，空氣密度為1.3kg/m3，風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為20%.現(xiàn)用這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)給一水泵供電，使水泵從地下10m深處抽水，水泵能將水抽到地面并以2m/s的速度射出，出水口的橫截面積為0.1m2，水的密度為1×103kg/m3，水泵及電機(jī)組成的抽水系統(tǒng)效率為80%，則下列說(shuō)法正確的是A．該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率約為12.8kWB．每秒鐘水流機(jī)械能增加400JC．風(fēng)力發(fā)電機(jī)一天的發(fā)電量可供該水泵正常工作約3hD．若風(fēng)速變?yōu)?m/s，則該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍【答案】C【詳解】AD．單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的體積為單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)能為依題意，此風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率為若風(fēng)速變?yōu)?m/s，則該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率變?yōu)樵瓉?lái)的8倍；故AD錯(cuò)誤；B．每秒鐘水流機(jī)械能增加約為其中解得故B錯(cuò)誤；C．水泵正常工作每秒鐘耗電為風(fēng)力發(fā)電機(jī)一天的發(fā)電量為解得故C正確；故選C。二．實(shí)驗(yàn)題：(15分)12．如圖甲所示，某興趣小組利用力傳感器、加速度傳感器、動(dòng)滑輪和定滑輪等實(shí)驗(yàn)儀器測(cè)量物塊的質(zhì)量M和物塊與臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。調(diào)節(jié)定滑輪高度，使細(xì)線與臺(tái)面平行，不計(jì)滑輪與細(xì)線、輪軸間摩擦。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2。（1）為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)前，（填“需要”或“不需要”）將臺(tái)面調(diào)整到水平。實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)滑輪質(zhì)量（填“會(huì)”或“不會(huì)”）影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（2）物塊質(zhì)量M不變，將鉤碼放入托盤(pán)中，將托盤(pán)靜止釋放并記錄加速度傳感器數(shù)值a與力傳感器數(shù)值F，改變鉤碼個(gè)數(shù)多次實(shí)驗(yàn)，作出a－F圖像，如圖乙所示，則動(dòng)摩擦因數(shù)=，物塊的質(zhì)量M=kg。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（3）現(xiàn)將物塊換成小車(chē)，用該裝置測(cè)量一個(gè)不規(guī)則的小物體的質(zhì)量m0實(shí)驗(yàn)步驟如下：①小車(chē)空載時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并采集數(shù)據(jù)；②m0放入小車(chē)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并采集數(shù)據(jù)；③作出兩次實(shí)驗(yàn)的a－F圖像如圖丙所示，則小物體的質(zhì)量m0=（結(jié)果用b、c、d表示）。【答案】需要不會(huì)0.200.60【詳解】（1）[1]為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)前需要將臺(tái)面調(diào)整到水平，因?yàn)樗綍r(shí)對(duì)物塊有，得物體受到的摩擦力大小，所以將臺(tái)面調(diào)整到水平，從而方便研究及；[2]由于物塊受到的拉力可由力傳感器直接測(cè)出，故實(shí)驗(yàn)結(jié)果不受滑輪質(zhì)量的影響；（2）[3][4]由于動(dòng)滑輪省力但費(fèi)距離，且加速度傳感器測(cè)量的是m的加速度a，則對(duì)滑塊，其加速度為，根據(jù)牛頓第二定律有整理得，結(jié)合圖乙可得，可得，（3）[5]空載時(shí)，對(duì)小車(chē)有即放入后，有，即結(jié)合圖丙可得聯(lián)立可得三．計(jì)算題：13．(8分)2023年8月，上海發(fā)布自動(dòng)駕駛5G標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)自動(dòng)駕駛技術(shù)快速發(fā)展。甲、乙兩輛5G自動(dòng)駕駛測(cè)試車(chē)，在不同車(chē)道上沿同一方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，甲車(chē)在乙車(chē)前，甲車(chē)的速度大小，乙車(chē)的速度大小，如圖所示。當(dāng)甲、乙兩車(chē)相距時(shí)，甲車(chē)因前方突發(fā)情況緊急剎車(chē)，已知?jiǎng)x車(chē)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)可視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小，從剎車(chē)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，兩車(chē)均可看作質(zhì)點(diǎn)。求：（1）兩車(chē)并排行駛之前，兩者在運(yùn)動(dòng)方向上的最遠(yuǎn)距離；（2）從甲車(chē)開(kāi)始減速到兩車(chē)并排行駛所用時(shí)間t。

【答案】（1）45m；（2）12s【詳解】（1）當(dāng)兩車(chē)速度相等時(shí)，兩者的距離最大，設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t1兩者速度相等，由，則解得在t1時(shí)間內(nèi)甲車(chē)位移為乙車(chē)位移為兩車(chē)并排行駛之前，兩者在運(yùn)動(dòng)方向上的最遠(yuǎn)距離（2）設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t2甲車(chē)停下來(lái)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得在t2時(shí)間內(nèi)，甲車(chē)的位移乙車(chē)的位移為說(shuō)明甲車(chē)速度減小到零時(shí)，甲、乙兩車(chē)還相距20m，到兩車(chē)并排乙車(chē)再運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為所以從甲車(chē)開(kāi)始減速到兩車(chē)并排行駛所用時(shí)間14．(8分)在如圖甲所示的電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3是一滑動(dòng)變阻器，當(dāng)其滑片P從最左端滑至最右端時(shí)，測(cè)得電源的路端電壓隨電源中流過(guò)的電流的變化圖線如圖乙所示，其中A、B兩點(diǎn)是滑片P在變阻器的兩個(gè)不同端點(diǎn)得到的．求：(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；(2)定值電阻R2的阻值和滑動(dòng)變阻器的最大阻值．答案(1)20V20Ω(2)5Ω300Ω解析(1)電源的路端電壓隨電流的變化圖線斜率的絕對(duì)值等于電源的內(nèi)阻，則內(nèi)阻r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))＝eq\f(16－4,0.8－0.2)Ω＝20Ω電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝U＋I(xiàn)r取電壓U1＝16V，電流I1＝0.2A，代入解得E＝20V(2)當(dāng)滑片P滑到最右端時(shí)，R1被短路，外電路的電阻最小，電流最大．此時(shí)電壓U2＝4V，電流I2＝0.8A，則定值電阻R2＝eq\f(U2,I2)＝5Ω當(dāng)滑片P滑到最左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值最大，外電阻最大，電流最小，此時(shí)路端電壓U1＝16V，電流I1＝0.2A，外電路總電阻為R＝eq\f(U1,I1)＝80Ω又R＝R2＋eq\f(R1R3,R1＋R3)，代入解得R3＝300Ω.15．(12分)如圖所示，在光滑絕緣水平面上B點(diǎn)的正上方O處固定一個(gè)點(diǎn)電荷M，在水平面上的A點(diǎn)放另一個(gè)點(diǎn)電荷N，兩個(gè)點(diǎn)電荷的質(zhì)量均為m，帶電荷量均為＋q.C為AB直線上的另一點(diǎn)(O、A、B、C位于同一豎直平面上)，A、O間的距離為L(zhǎng)，A、B和B、C間的距離均為eq\f(L,2)，在空間加一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)后A處的點(diǎn)電荷處于靜止?fàn)顟B(tài)，求：(1)該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；(2)若N以某初速度從A向右運(yùn)動(dòng)，N到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的加速度多大；(3)若N以初速度v0從A向右運(yùn)動(dòng)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度大小為vB，該過(guò)程中M對(duì)N做了多少功．【答案】(1)eq\f(kq,2L2)，方向由A指向C(2)eq\f(kq2,mL2)(3)eq\f(1,2)mvB2－eq\f(1,2)mv02－eq\f(kq2,4L)【解析】(1)設(shè)AO連線與水平方向的夾角為θ，根據(jù)幾何關(guān)系有cosθ＝eq\f(AB,AO)＝eq\f(1,2)由于M對(duì)N的庫(kù)侖力存在水平向左的分量，則根據(jù)平衡條件可知N在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受靜電力方向?yàn)樗较蛴遥措妶?chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)橛葾指向C.設(shè)該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，則eq\f(kq2,L2)cosθ＝Eq解得E＝eq\f(kq,2L2)(2)設(shè)N到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的加速度大小為a，由牛頓第二定律得eq\f(kq2,L2)cosθ＋Eq＝ma解得a＝eq\f(kq2,mL2)(3)從A到B過(guò)程中，設(shè)M對(duì)N做功為W，由動(dòng)能定理得Eqeq\f(