2022-2023學(xué)年北京石城中學(xué)高三物理模擬試卷含解析

2022-2023學(xué)年北京石城中學(xué)高三物理模擬試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）先后用完全相同的橡皮條彼此平行地沿水平方向拉同一質(zhì)量為m的物塊，且每次使橡皮條的伸長(zhǎng)量均相同，物塊m在橡皮條的拉力作用下所產(chǎn)生的加速度a與所用橡皮條的數(shù)目n的關(guān)系如圖所示，若更換物塊所在水平面的材料，再重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，則圖中直線與水平軸間的夾角θ將：[

]（A）變小

（B）不變

（C）變大

（D）與水平面的材料有關(guān)

參考答案：B2.（單選題）如圖所示，小球作細(xì)繩系住放在傾角為θ的光滑斜面上，當(dāng)繩子從水平方向逐漸向上緩慢移到與斜面平行時(shí)的過(guò)程中，下列判斷正確的是

（）A、斜面的支持力與重力的合力逐漸增大

B、細(xì)繩上的拉力逐漸減小

C、斜面的支持力與細(xì)繩上的拉力的合力逐漸減小

D、細(xì)繩上的拉力先減小，后增大參考答案：B3.（多選題）如圖所示，兩塊固連在一起的物塊a和b，質(zhì)量分別為ma和mb，放在水平的光滑桌面上?，F(xiàn)同時(shí)施給它們方向如圖所示的推力Fa和拉力Fb，已知Fa>Fb，則a對(duì)b的作用力A．必為推力B．必為拉力

C．可能為推力，也可能為拉力

D．可能為零參考答案：CD4.（單選）如圖所示，某同學(xué)通過(guò)滑輪組將一重物緩慢吊起的過(guò)程中，該同學(xué)對(duì)繩的拉力將（滑輪與繩的重力及摩擦均不計(jì)）A.越來(lái)越小

B.越來(lái)越大C.先變大后變小

D.先變小后變大參考答案：答案：B：滑輪處受到三個(gè)力作用，重物的重力大小是不變的，繩上的拉力大小是相等的，但夾角不斷變大，合力與物體重力等大反向是不變的，所以繩上的拉力越來(lái)越大，B正確。5.甲物體的重力是乙物體重力的3倍，它們從同一高度處同時(shí)自由下落，則下列說(shuō)法正確的是(

)A．甲比乙先著地

B．甲比乙的加速度大C．甲、乙同時(shí)著地

D．無(wú)法確定誰(shuí)先著地參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，在：半徑為2.5m的光滑圓環(huán)上切下一小段圓弧，放置于豎直平面內(nèi)，兩端點(diǎn)距最低點(diǎn)高度差H為1cm。將小環(huán)置于圓弧端點(diǎn)并從靜止釋放，小環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)所需的最短時(shí)間為＿＿＿＿s，在最低點(diǎn)處的加速度為＿＿＿＿m/s2。(取g＝10m/s2)參考答案：0.785

0.08小環(huán)運(yùn)動(dòng)沿圓弧的運(yùn)動(dòng)可類比于單擺的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，小環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)所需的最短時(shí)間為t=T/4==0.785s。由機(jī)械能守恒定律，mgH=mv2，在最低點(diǎn)處的速度為v=。在最低點(diǎn)處的加速度為a===0.08m/s2。

7.為了“探究動(dòng)能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：A.第一步:把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過(guò)細(xì)繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連，然后跨過(guò)定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示.B.第二步:保持長(zhǎng)木板的傾角不變，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在長(zhǎng)木板靠近滑輪處，取下細(xì)繩和鉤碼，將滑塊與紙帶相連，使其穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開(kāi)始向下加速運(yùn)動(dòng)，打出紙帶，如圖乙所示.V打出的紙帶如下圖：試回答下列問(wèn)題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計(jì)數(shù)的時(shí)間間隔為△t，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A點(diǎn)時(shí)滑塊速度vA=_____________,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)滑塊速度vB=___________.②已知重錘質(zhì)量m，當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣萭，要測(cè)出某一過(guò)程合外力對(duì)滑塊做的功還必須測(cè)出這一過(guò)程滑塊________(寫(xiě)出物理名稱及符號(hào),只寫(xiě)一個(gè)物理量)，合外力對(duì)滑塊做功的表達(dá)式W合=__________.③測(cè)出滑塊運(yùn)動(dòng)OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對(duì)滑塊所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2為縱軸,以W為橫軸建坐標(biāo)系,描點(diǎn)作出v2-W圖像,可知它是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,若直線斜率為k，則滑塊質(zhì)量M=_______.參考答案：①由時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度VA=OB/2⊿t=x1/2⊿t

VB=(x3-x1)/2⊿t

②整個(gè)系統(tǒng)按圖甲運(yùn)動(dòng)，撤去重錘后，滑塊下滑時(shí)所受合外力就是重錘的重力，由動(dòng)能定理，只要知道滑塊下滑的位移x，就可得到合力所做的功，合力功為mgx.③由動(dòng)能定理可得W=Mv2/2,若描點(diǎn)作出v2-W圖像,是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,直線斜率為k,滑塊質(zhì)量M=2/k.8.一個(gè)質(zhì)量為M=3kg的木板與一個(gè)輕彈簧相連，在木板的上方有一質(zhì)量m為2kg的物塊，若在物塊上施加一豎直向下的外力F，此時(shí)木板和物塊一起處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。突然撤去外力，木板和物塊一起向上運(yùn)動(dòng)0.2m時(shí)，物塊恰好與木板分離，此時(shí)木板的速度為4m/s，則物塊和木板分離時(shí)彈簧的彈力為_(kāi)_______N，木板和物塊一起向上運(yùn)動(dòng)，直至分離的過(guò)程中，彈簧彈力做的功為_(kāi)_______J。參考答案：０

N；

５０

J。9.（3分）如圖，a、b兩彈簧勁度系數(shù)均為K，兩球質(zhì)量均為m，不計(jì)彈簧的質(zhì)量，兩球靜止，則兩彈簧伸長(zhǎng)量之和為

。參考答案：3mg/k10.（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源為_(kāi)__交流電___，當(dāng)電源頻率為50Hz，每隔__s打一個(gè)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)放開(kāi)紙帶與接通電源的先后順序是先_接通電源后釋放紙帶__。（2）某同學(xué)在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，得到了幾條較為理想的紙帶，他已在每條紙帶上按每5個(gè)點(diǎn)取好一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，依打點(diǎn)先后編為0，1，2，3，4，5。由于不小心，幾條紙帶都被撕斷了，如圖所示，請(qǐng)根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答：在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應(yīng)該是_____，打A紙帶時(shí)，物體的加速度大小是_____m/s2。參考答案：0.02_C

0.6_11.經(jīng)過(guò)核衰變成為，共發(fā)生了

次衰變，

次衰變。

i的半衰期是5天，12g的i經(jīng)過(guò)15天后剩下

g.參考答案：4

；2；

1.5根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，設(shè)共發(fā)生了x次衰變y次衰變，則有238=222+4x,92=86+2x-y,解得x=4,y=2;由半衰期的定義可得，，代入題給數(shù)據(jù)解得m=1.5g.12.23．如圖所示，t＝0時(shí)，一小物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入水平面（設(shè)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后速度大小不變），最后停在C點(diǎn)。每隔2s測(cè)得的三個(gè)時(shí)刻物體的瞬時(shí)速度，記錄在下表中。重力加速度g取10m/s2，則物體到達(dá)B點(diǎn)的速度為

m/s；物體經(jīng)過(guò)BC所用時(shí)間為

s。t/s0246v/m·s-108128

參考答案：13.33；6.6713.一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在t=0時(shí)刻波剛好傳播到x=6m處的質(zhì)點(diǎn)A，如圖所示，已知波的傳播速度為48m/s．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：①?gòu)膱D示時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)

s，質(zhì)點(diǎn)B第一次處于波峰；②寫(xiě)出從圖示時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程為

cm．參考答案：①0.5（2分）②(cm)（2分）試題分析：①根據(jù)波的傳播原理，是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)形式在介質(zhì)里勻速傳播，x=0m，處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰位置，所以當(dāng)它的振動(dòng)形式傳播到B點(diǎn)時(shí)，B點(diǎn)第一次出現(xiàn)在波峰，用時(shí)；②由圖知質(zhì)點(diǎn)A在t=o時(shí)刻處于平衡位置且向下振動(dòng)，，，所以質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程為(cm)?？键c(diǎn)：本題考查機(jī)械波的傳播三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（簡(jiǎn)答）如圖13所示,滑塊A套在光滑的堅(jiān)直桿上,滑塊A通過(guò)細(xì)繩繞過(guò)光滑滑輪連接物塊B,B又與一輕質(zhì)彈贊連接在一起，輕質(zhì)彈簧另一端固定在地面上,’開(kāi)始用手托住物塊.使繩子剛好伸直處于水平位位置但無(wú)張力?，F(xiàn)將A由靜止釋放.當(dāng)A下滑到C點(diǎn)時(shí)(C點(diǎn)圖中未標(biāo)出)A的速度剛好為零，此時(shí)B還沒(méi)有到達(dá)滑輪位置，已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m,滑輪質(zhì)量和大小及摩擦可忽略不計(jì)，滑輪與桿的水平距離L=0.3m,AC距離為0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。試求：(1)滑'塊A的質(zhì)量mA(2)若滑塊A質(zhì)量增加一倍,其他條件不變，仍讓滑塊A從靜止滑到C點(diǎn),則滑塊A到達(dá)C點(diǎn)時(shí)A、B的速度大小分別是多少？參考答案：（1）

（2）

（3），功能關(guān)系．解析：（1）開(kāi)始繩子無(wú)張力，對(duì)B分析有kx1=mBg，解得：彈簧的壓縮量x1=0.1m（1分）當(dāng)物塊A滑到C點(diǎn)時(shí)，根據(jù)勾股定理繩伸出滑輪的長(zhǎng)度為0.5m，則B上升了0.2m,所以彈簧又伸長(zhǎng)了0.1m。（1分）由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，又彈簧伸長(zhǎng)量與壓縮量相等則彈性勢(shì)能變化量為零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑塊A質(zhì)量增加一倍，則mA=1kg，令滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)A、B的速度分別為v1和v2

由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒得（2分）又有幾何關(guān)系可得AB的速度關(guān)系有vAcosθ=vB（1分）其中θ為繩與桿的夾角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物體靜止條件求出彈簧壓縮的長(zhǎng)度，再根據(jù)幾何知識(shí)求出物體B上升的距離，從而可求出彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度，然后再根據(jù)能量守恒定律即可求解物體A的質(zhì)量；題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)速度合成與分解規(guī)律求出物體B與A的速度關(guān)系，然后再根據(jù)能量守恒定律列式求解即可．15.螺線管通電后，小磁針靜止時(shí)指向如圖所示，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出通電螺線管的N、S極，并標(biāo)出電源的正、負(fù)極。參考答案：N、S極1分電源+、-極四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.圖甲為一研究電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，其中電流感應(yīng)器（相當(dāng)于一只理想的電流表）能將各時(shí)刻的電流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)采集器傳輸給計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上同步顯示出I﹣t圖象，足夠長(zhǎng)光滑金屬軌道電阻不計(jì)，寬度為L(zhǎng)=0.2m，傾角為θ=30°，軌道上端連接的定值電阻的阻值為R=0.9Ω，金屬桿MN的電阻為r=0.1Ω，質(zhì)量為m=1kg．在軌道區(qū)域加一垂直于軌道平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，讓金屬桿在軌道平面向下、大小隨時(shí)間變化的拉力F作用下由靜止開(kāi)始下滑，計(jì)算機(jī)顯示出如圖乙所示的I﹣t圖象（I0=0.2A，t0=1s）．設(shè)桿在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與軌道垂直．（1）試推導(dǎo)出金屬桿的速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系式；（2）試推導(dǎo)出拉力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系式；（3）金屬桿從靜止開(kāi)始下滑2s時(shí)間，在定值電阻所產(chǎn)生的焦耳熱為Q=90J，則拉力做的功W為多少？參考答案：解：（1）由圖乙得：I=，由導(dǎo)體棒切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)計(jì)算公式可得：E=BLv，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：I=，解得：v=2t（m/s）；（2）由上知棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a=2m/s2，安培力大?。篎安=BIL=0.02t，取沿斜面向下為正，由牛頓第二定律得：F+mgsinθ﹣F安=ma可得拉力F=0.02t﹣3（N）；（3）金屬桿從靜止開(kāi)始下滑t=2s時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移為x=，2s時(shí)刻的速度v=a?t=4m/s，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律知棒產(chǎn)生的熱量，所以整個(gè)過(guò)程中克服安培力做的功為WA=90J+10J=100J；根據(jù)動(dòng)能定理得：mgsinθ?x+W﹣WA=﹣0，解得W=．答：（1）金屬桿的速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為v=2t（m/s）；（2）拉力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為F=0.02t﹣3（N）；（3）金屬桿從靜止開(kāi)始下滑2s時(shí)間，在定值電阻所產(chǎn)生的焦耳熱為Q=90J，則拉力做的功W為140J．【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用；閉合電路的歐姆定律；安培力．【分析】（1）由圖乙得電流強(qiáng)度隨時(shí)間變化關(guān)系，根據(jù)E=BLv、閉合電路的歐姆定律聯(lián)立求解；（2）根據(jù)v=at得到加速度大小，由牛頓第二定律求解拉力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系式；（3）求出金屬桿從靜止開(kāi)始下滑的位移，根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系求解速度，根據(jù)焦耳定律求解產(chǎn)生的焦耳熱，根據(jù)動(dòng)能定理求解所以整個(gè)過(guò)程中克服安培力做的功．17.（12分）在某一星球上，一固定的豎直光滑圓弧軌道內(nèi)部最低點(diǎn)靜止一質(zhì)量為m的小球，當(dāng)施加給小球一瞬間水平?jīng)_量I時(shí)，剛好能讓小球在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，已知圓弧半徑為r，星球半徑為R，若在該星球表面發(fā)射一顆衛(wèi)星，所需最小發(fā)射速度為多大？參考答案：解析：在圓周運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)：mg=m由動(dòng)量定理可得：I=mv-0從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過(guò)程中：可知星球表面的重力加速度：g=

衛(wèi)星所受的引力提供向心力：mg=m第一宇宙速度為：18.如圖所示，傾角為θ的斜面AB是粗糙且絕緣的，AB長(zhǎng)為L(zhǎng)，C為AB的中點(diǎn)，在AC之間加一方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，與斜面垂直的虛線CD為電場(chǎng)的邊界?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從B點(diǎn)開(kāi)始以速度v0沿斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，試求：（1）小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大??；