山東省濟南市平安中學(xué)高三物理模擬試題含解析

山東省濟南市平安中學(xué)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.下列表述正確的是

A.牛頓利用理想斜面實驗說明了力不是維持物體運動的原因

B．卡文迪許在實驗室通過幾個鉛球之間萬有引力的測量，較準確得出了引力常量

C．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在著磁場D．麥克斯韋通過對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的研究總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律參考答案：BC伽利略利用理想斜面實驗說明了力不是維持物體運動的原因，法拉第通過對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的研究總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律，選項AD錯誤；選項BC說法符合物理學(xué)史實。2.質(zhì)點m在F1、F2、F3三個力作用下處于平衡狀態(tài)，各力的方向所在直線如圖所示，圖上表示各力的矢量起點均為O點，終點未畫，則各力大小關(guān)系可能為：A．F1＞F2＞F3

B．F1＞F3＞F2C．F3＞F1＞F2

D．F2＞F1＞F3參考答案：C3.如圖所示為“探究加速度與物體受力及質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置圖。圖中A為小車，B為裝有砝碼的托盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電火花打點計時器相連，計時器接50Hz交流電。小車的質(zhì)量為m1，托盤(及砝碼)的質(zhì)量為m2。(1)下列說法正確的是

。A．每次改變小車質(zhì)量時，應(yīng)重新平衡摩擦力B．實驗時應(yīng)先釋放小車后接通電源C．本實驗m2應(yīng)遠大于m1D．在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)作圖像實驗時，某同學(xué)由于疏忽，忘記了平衡摩擦力，他測量得到的a-F圖像，可能是圖中的圖線

。(選填“甲”、“乙”、“丙”)參考答案：(1)D

(2)丙（1）每次改變小車的質(zhì)量時，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，A錯誤；實驗時，由于小車運動較快，可能會使打出來的點很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，故應(yīng)先接通打點計時器電源，再放開小車，B錯誤；當小車質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于鉤碼的重力，C錯誤；在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)作出a—1/圖象才好判斷，D正確。（2）若遺漏了平衡摩擦力這一步驟，則當有了一定的拉力F時，小車的加速度仍然是零，圖線丙符合實際。4.下列對幾種現(xiàn)象的解釋中，正確的是：A．擊釘時不用橡皮錘，是因為橡皮錘太輕B．跳高時，在沙坑里填沙，是為了減小沖量C．在推車時推不動，是因為車合外力沖量為零D．動能相同的兩個物體受相同的阻力的作用時，質(zhì)量小的先停下來參考答案：CD5.如圖所示為某時刻從O點同時發(fā)出的兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中沿相同方向傳播的波形圖，P點在甲波最大位移處，Q點在乙波最大位移處，下列說法中正確的是

。A.兩列波具有相同的波速B.在P質(zhì)點完成20次全振動的時間內(nèi)，Q質(zhì)點完成30次全振動C.P點比Q點先回到平衡位置D.兩列波傳播相同距離時，乙波所用的時間比甲波的短E.甲波和乙波在空間相遇處不會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣參考答案：ABE【詳解】兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中波速相同，傳播相同距離所用時間相同。故A正確，D錯誤。由圖可知，兩列波波長之比λ甲：λ乙=3：2，波速相同，由波速公式得到周期之比為T甲：T乙=3：2．Q點與P點都要經(jīng)過周期才回到平衡位置。所以Q點比P點先回到平衡位置。故C錯誤。兩列波的頻率之比為f甲：f乙=2：3，則在P質(zhì)點完成20次全振動的時間內(nèi)Q質(zhì)點完成了30次全振動。故B正確。兩列波的頻率不同，不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣。故E正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.用細繩系一小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，已知小球的質(zhì)量為1kg，圓周運動半徑為1m，到達最高點時，細繩拉力恰為零，取g=10m/s2，則從最高點到最低點的過程中，小球受到合外力的沖量的大小為

參考答案：7.在河面上方20m的岸上有人用長繩栓住一條小船，開始時繩與水面的夾角為．人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，那么s后小船前進了_________m，此時小船的速率為_____m/s．參考答案：19.6；5

8.我國用長征運載火箭已成功地發(fā)射了“神舟”系列試驗飛船，某次實驗過程中，一監(jiān)測系統(tǒng)采用在同一張底片上多次曝光的照相方法，從火箭點火時刻開始，每隔2．0s曝光一次，得到了一張記錄火箭在開始運動的最初8s內(nèi)5個不同位置的照片（如圖所示），已知火箭的長度為57．5m，當?shù)刂亓铀俣葹?．8m／s2．用刻度尺測量照片上的有關(guān)長度，結(jié)果如圖所示，根據(jù)上述條件和圖示，請回答：

（1）火箭運動8s時的高度

m．

（2）火箭運動6s時的速度大小

m／s．

（3）火箭上升的加速度大小

m／s2．參考答案：(1)300.00（297.5-302.5）

(2)50.0（49.4-50.6）

(3)6.25（5.62-6.87）（1）由火箭的實際長度結(jié)合照片比例計算出刻度尺1mm代表的實際長度，從而可得8s時火箭的高度。（2）由中間時刻的瞬時速度等于該段位移的平均速度可求得火箭運動6s時的速度大小。（3）結(jié)合以上兩問的結(jié)果，由可求得火箭上升的加速度大小。9.在距水平地面45m高處以水平向右的速度5m/s拋出一質(zhì)量為1kg的石子(不計空氣阻力)。經(jīng)時間s，此時石子的速度大小為

；重力對石子做功的瞬時功率P為

W。(g取10m/s2).

參考答案：答案：15m/s；100W或141.4W10.現(xiàn)要驗證“當質(zhì)量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律。給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長斜面(如圖)、小車、計時器一個、米尺。(1)填入適當?shù)墓交蛭淖?，完善以下實驗步驟(不考慮摩擦力的影響)

①讓小車自斜面上方一固定點Al從靜止開始下滑至斜面底端A2，記下所用的時間t。

②用米尺測量Al與A2之間的距離s．則小車的加速度a=

。

③用米尺測量A1相對于A2的高度h。所受重力為mg，則小車所受的合外力F=

。

④改變

，重復(fù)上述測量。

⑤以h為橫坐標，1/t2為緞坐標，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖。如能得到一條過原點的直線，則可以驗證“當質(zhì)量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律。(2)在探究如何消除上述實驗中摩擦阻力影響的過程中，某同學(xué)設(shè)計的方案是：

①調(diào)節(jié)斜面傾角，使小車在斜面上勻速下滑。測量此時A1相對于斜面底端A2的高度h0。

②進行(1)中的各項測量。

③計算與作圖時用（h-h0）代替h。

對此方案有以下幾種評論意見：

A、方案正確可行。

B、方案的理論依據(jù)正確，但利用所給的器材無法確定小車在斜面上是否做勻速運動。

C、方案的理論依據(jù)有問題，小車所受摩擦力與斜面傾向有關(guān)。

其中合理的意見是

。參考答案：11.在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個質(zhì)點，相鄰兩質(zhì)點間的距離均為0.1m，如圖(a)所示．一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時到達質(zhì)點1，質(zhì)點1開始向下運動，振幅為0.4m，經(jīng)過時間0.6s第一次出現(xiàn)如圖（b）所示的波形．該列橫波傳播的速度為___________________；寫出質(zhì)點1的振動方程_______________．參考答案：

由圖可知，在0.6s內(nèi)波傳播了1.2m，故波速為該波周期為T=0.4s，振動方程為，代入數(shù)據(jù)得12.（3分）如圖所示，在光滑的水平支撐面上，有A、B兩個小球。A球動量為10kg·m/s，B球動量為12kg·m/s。A球追上B球并相碰，碰撞后，A球動量變?yōu)?kg·m/s，方向沒變，則A、B兩球質(zhì)量的比值為

。

參考答案：

答案：13.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)，實驗裝置如圖3所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接．打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列小點．圖3(1)圖4給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點(圖中未標出)，計數(shù)點間的距離如圖8所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a＝________m/s2．(保留三位有效數(shù)字)．圖4(2)回答下列兩個問題：①為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有______．(填入所選物理量前的字母)

A．木板的長度l

B．木板的質(zhì)量m1

C．滑塊的質(zhì)量m2

D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3

E．滑塊運動的時間t②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是______．

(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝__________(用被測物理量的字母表示，重力加速度為g)．與真實值相比，測量的動摩擦因數(shù)________(填“偏大”或“偏小”)．寫出支持你的看法的一個論據(jù)_______________________________________________________________．參考答案：(1)0.496(2)①CD②天平(3)偏大忽略了紙帶與限位孔之間的摩擦力．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達墻處，則需要根據(jù)計算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可。【詳解】（1）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運動，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續(xù)向左運動。設(shè)碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離15.（簡答）光滑的長軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大??；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，求運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對系統(tǒng)，由機械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運動過程中A環(huán)距軌道最低點的最大高度為h1，如圖所示，整體機械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，勻強電場的場強E=4V/m，方向水平向左，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=2T，方向垂直紙面向里．一個質(zhì)量為m=1g、帶正電的小物塊A，從M點沿絕緣粗糙的豎直壁無初速度下滑，當它滑行0.8m到N點時就離開壁做曲線運動．當A運動到P點時，恰好處于平衡狀態(tài)，此時速度方向與水平成45°角，設(shè)P與M的高度差H為1.6m．求：（1）A沿壁下滑時克服摩擦力做的功．（2）P與M的水平距離s是多少？參考答案：解：（1）小物體A下落至N點時開始離開墻壁，說明這時小物體A與墻壁之間已無擠壓，彈力為零．故有：qE=qvNB∴vN===2m/s

對小物體A從M點到N點的過程應(yīng)用動能定理，這一過程電場力和洛侖茲力均不做功，應(yīng)有：mgh﹣Wf克=∴Wf克=mgh﹣=10﹣3×10×0.8﹣×10﹣3×22=6×l0﹣3（J）

（2）小物體離開N點做曲線運動到達P點時，受力情況如圖所示，由于θ=45°，物體處于平衡狀態(tài)，建立如圖的坐標系，可列出平衡方程．qBvpcos45°﹣qE=0

（1）qBvpsin45°﹣mg=0

（2）由（1）得vp==2m/s由（2）得q==2.5×l0﹣3c

N→P過程，由動能定理得mg（H﹣h）﹣qES=代入計算得

S=0.6m

答：（1）A沿壁下滑時克服摩擦力做的功6×l0﹣3J．（2）P與M的水平距離s是0.6m．【考點】動能定理的應(yīng)用；帶電粒子在混合場中的運動．【分析】對小球進行受力分析，再根據(jù)各力的變化，可以找出合力及加速度的變化；即可以找出小球最大速度及最大加速度的狀態(tài)．17.如圖所示，質(zhì)量為0.78kg的金屬塊放在水平桌面上，在與水平方向成角斜向上、大小為3.0N的拉力F作用下，以4.0的速度向右做勻速直線運動。已知：，，g取10。求：（1）金屬塊與桌面間的動摩擦因數(shù)。（2）如果從某時刻起撤去拉力，則撤去拉力后金屬塊在桌面上還能滑行多遠?參考答案：見解析18.如圖所示，有一光滑、不計電阻且較長的“"平行金屬導(dǎo)軌，間距L=lm，導(dǎo)軌所在的平面與水平面的傾角為37°，導(dǎo)軌空間內(nèi)存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場。現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=2的金屬桿水平靠在導(dǎo)軌處，與導(dǎo)軌接觸良好。(g=l0m／s2sin37°=0.6

cos37°=0.8)(1)若磁感應(yīng)強度隨時間變化滿足B=2+0.2t(T)，金屬桿由距導(dǎo)軌頂部lm處釋放，求至少經(jīng)過多長時間釋放，會獲得沿斜面向上的加速度；(2)若勻強磁場大小為定值，對金屬桿施加一個平行于導(dǎo)軌斜面向下的外力F，其大小為產(chǎn)為金屬桿運動的速度，使金屬桿以恒定的加速度a=10m／s2沿導(dǎo)軌向下做勻加速運動，求勻強磁場磁感應(yīng)強度B的大??；(3)若磁感應(yīng)強度隨時間變化滿足時刻金屬桿從離導(dǎo)軌頂端So=lm處靜止釋放，同時對金屬桿施加一個外力，使