山西省忻州市駐下鹿角村中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理模擬試卷含解析

山西省忻州市駐下鹿角村中學(xué)2022-2023學(xué)年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.用平行于斜面的推力F使物體靜止于傾角為θ的固定斜面上，（）A．斜面對(duì)物體的摩擦力一定沿斜面向下B．物體對(duì)斜面的摩擦力一定沿斜面向上C．斜面對(duì)物體的摩擦力一定沿斜面向上D．斜面對(duì)物體的摩擦力可能為零參考答案：解：物體受重力、支持力、推力和摩擦力處于平衡．若F=mgsinθ，f=0；若F＞mgsinθ，靜摩擦力方向沿斜面向下；若F＜mgsinθ，靜摩擦力方向沿斜面向上．故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．故選D．2.完全相同的A、B兩物體放在同一水平面上，分別受到水平拉力F1、F2的作用而從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過時(shí)間t0和4t0速度分別達(dá)到2v0和v0時(shí)，分別撤去F1和F2，以后物體繼續(xù)做勻減速運(yùn)動(dòng)直至停止。兩物體速度隨時(shí)間變化的圖線如圖所示。若在該過程中F1和F2所做的功分別為W1和W2，F(xiàn)1和F2的沖量分別為I1和I2，則有（

）

A．W1>W2 B．W1<W2

C．I1>I2

D．I1<I2參考答案：

答案：AD3.一玻璃磚橫截面如圖所示，其中ABC為直角三角形（AC邊末畫出），AB為直角邊ABC=45°；ADC為一圓弧，其圓心在BC邊的中點(diǎn)。此玻璃的折射率為1.5。P為一貼近玻璃磚放置的、與AB垂直的光屏。若一束寬度與AB邊長(zhǎng)度相等的平行光從AB邊垂直射入玻璃磚，則A.從BC邊折射出束寬度與BC邊長(zhǎng)度相等的平行光B.屏上有一亮區(qū)，其寬度小于AB邊的長(zhǎng)度C.屏上有一亮區(qū)，其寬度等于AC邊的長(zhǎng)度D.當(dāng)屏向遠(yuǎn)離玻璃磚的方向平行移動(dòng)時(shí)，屏上亮區(qū)先逐漸變小然后逐漸變大參考答案：BD解析：本題考查光的折射和全反射.寬為AB的平行光進(jìn)入到玻璃中直接射到BC面,入射角為45o>臨界角,所以在BC面上發(fā)生全反射仍然以寬度大小為AB長(zhǎng)度的豎直向下的平行光射到AC圓弧面上.根據(jù)幾何關(guān)系可得到在屏上的亮區(qū)寬度小于AB的長(zhǎng)度,B對(duì).D正確.4.如圖所示，空間中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球只在電場(chǎng)力和重力作用下沿虛線作直線運(yùn)動(dòng)，軌跡上A、B兩點(diǎn)的豎直高度差為H，重力加速度為g，則在小球從B到A的過程中（）A． 電場(chǎng)力對(duì)小球做功﹣mgHB． 小球的動(dòng)能增加mgHC． 小球的機(jī)械能增加mgHD． 小球的重力勢(shì)能和電勢(shì)能的和增加mgH參考答案：C考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： 先由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷出小球的受力情況（受重力和電場(chǎng)力作用，且大小相等），再根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒以及重力和電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)即可判斷各選項(xiàng)的正誤．解答： 解：A、小球沿虛線作直線運(yùn)動(dòng)，說明小球受到的重力和電場(chǎng)力平衡，電場(chǎng)力豎直向上，小球向上運(yùn)動(dòng)電場(chǎng)力做正功，大小為mgH．故A錯(cuò)誤．B、小球從B到A的過程中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，合外力對(duì)小球所做的功為零，所以小球的動(dòng)能保持不變．故B錯(cuò)誤．C、小球從B到A的過程中，小球要克服重力做功，AB兩點(diǎn)間的豎直高度是H，所以重力勢(shì)能增加mgH，動(dòng)能不變。故C正確．D、小球從B到A的過程中，只有電場(chǎng)力和重力做功，所以小球的重力勢(shì)能和電勢(shì)能的和不變．故D錯(cuò)誤．故選：C．點(diǎn)評(píng)： 帶電粒子在電場(chǎng)和重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，分為兩種情況：一是做直線運(yùn)動(dòng)：當(dāng)電場(chǎng)力和重力在同一條直線，且速度也在這一直線上時(shí)，粒子將做直線運(yùn)動(dòng)，若重力和電場(chǎng)力平衡，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止．解決此類問題常用的方法是運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和牛頓第二定律，也可用能量的觀點(diǎn)來分析解決．二是做曲線運(yùn)動(dòng)，常出現(xiàn)的是類平拋運(yùn)動(dòng)．用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)解決此類問題．該題主要是考察了電場(chǎng)力和重力做功的特點(diǎn)，它們做功都與路徑無關(guān)，重力做功與始末位置的高度差有關(guān)，電場(chǎng)力做功與始末位置間的電勢(shì)差有關(guān)．5.如圖所示，下列關(guān)于月食的說法中正確的是（

）

A．整個(gè)月球在A區(qū)時(shí)，可看到月全食

B．整個(gè)月球在B區(qū)時(shí)，可看到月環(huán)食C．整個(gè)月球在C區(qū)或D區(qū)時(shí)，可看到月偏食

D．部份月球在C區(qū)或D區(qū)時(shí)，可看到月偏食參考答案：

A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）在外界氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的狀況下，將半徑為0.1m的兩個(gè)馬德堡半球合攏，抽去里面一部分空氣，使得球內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)降為0.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，估算大約需要用力

N才能將兩半球拉開；兩半球密封處每1cm長(zhǎng)度受到的擠壓力的大小約為__________

N。參考答案：500π；257.某同學(xué)利用驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證動(dòng)能定理。在一端帶滑輪的長(zhǎng)木板上固定放置兩個(gè)光電門，其中光電門乙固定在靠近滑輪處，光電門甲的位置可移動(dòng)。與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時(shí)間。改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測(cè)量，每次都使小車上的遮光片從緊靠光電門甲處由靜止開始運(yùn)動(dòng)，用米尺測(cè)量甲、乙之間的距離s，并記下相應(yīng)的時(shí)間t。測(cè)得小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，并滿足M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于m。則：外力對(duì)小車做功為W=

，小車動(dòng)能的增量為△EK=

。（用題中的字母表示）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)操作之前必須進(jìn)行的操作是：

。參考答案：8.水平面上質(zhì)量為m的滑塊A以速度v碰撞質(zhì)量為的靜止滑塊B，碰撞后AB的速度方向相同，它們的總動(dòng)量為

▲

；如果碰撞后滑塊B獲得的速度為v0，則碰撞后滑塊A的速度為

▲

．參考答案：（2）mv

v–

9.一根輕繩一端系一小球，另一端固定在O點(diǎn)，制成單擺裝置．在O點(diǎn)有一個(gè)能測(cè)量繩的拉力大小的力傳感器．讓小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，由傳感器測(cè)出拉力F隨時(shí)間t的變化圖像如圖所示，則小球振動(dòng)的周期為

▲

s，此單擺的擺長(zhǎng)為

▲

m（重力加速度g取10m/s2，取π2≈10）．參考答案：4

4

10.某雙星由質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點(diǎn)C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由天文觀察測(cè)得其運(yùn)動(dòng)的周期為T，S1到C點(diǎn)的距離為r1，S1和S2的距離為r，已知萬有引力常量為G，由此可求得S1和S2的線速度之比v1：v2＝____________，S2的質(zhì)量為____________。參考答案：；11.（6分）某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)粗測(cè)玩具小車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)的速度的實(shí)驗(yàn)。所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器（圓弧部分的半徑為R=0.20m）。完成下列填空：（1）將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖（a）所示，托盤秤的示數(shù)為1.00kg；（2）將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點(diǎn)時(shí)，托盤秤的示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為_____kg;（3）將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經(jīng)過最低點(diǎn)后滑向另一側(cè)，此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m；多次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示：序號(hào)12345m（kg）1.801.751.851.751.90（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力為_____N；小車通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為_______m/s。（重力加速度大小取9.80m/s2，計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

參考答案：（2）1.40

（4）7.9；1.4試題分析：根據(jù)秤盤指針可知量程是10kg，指針?biāo)甘緮?shù)為1.4kg.（4）記錄的托盤稱各次示數(shù)并不相同，為減小誤差，取平均值，即m=1.81kg。而模擬器的重力為，所以小車經(jīng)過凹形橋最低點(diǎn)的壓力為mg-mg′≈7.9N。根據(jù)徑向合力提供向心力即，整理可得考點(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)

12.一顆衛(wèi)星繞某一星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星的軌道半徑為r，運(yùn)動(dòng)周期為T，星球半徑為R，則衛(wèi)星的加速度為___________，星球的質(zhì)量為_________。（萬有引力恒量為G）參考答案：，13.在真空中兩個(gè)帶等量異種的點(diǎn)電荷，電量均為2×10-8C，相距20cm，則它們之間的相互作用力為_________________N。在兩者連線的中點(diǎn)處，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為_________________N/C。參考答案：F，

F/C

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖，光滑絕緣底座上固定兩豎直放置、帶等量異種電荷的金屬板a、b，間距略大于L，板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向由a指向b，整個(gè)裝置質(zhì)量為m。現(xiàn)在絕綠底座上施加大小等于qE的水平外力，運(yùn)動(dòng)一段距離L后，在靠近b板處放置一個(gè)無初速度的帶正電滑塊，電荷量為q，質(zhì)量為m，不計(jì)一切摩擦及滑塊的大小，則(1)試通過計(jì)算分析滑塊能否與a板相撞(2)若滑塊與a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做了多少功?參考答案：（1）恰好不發(fā)生碰撞（2）【詳解】(1)剛釋放小滑塊時(shí)，設(shè)底座及其裝置的速度為v由動(dòng)能定理：放上小滑塊后，底座及裝置做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小滑塊向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)兩者速度相等時(shí)，小滑塊位移絕緣底座的位移故小滑塊剛好相對(duì)絕緣底座向后運(yùn)動(dòng)的位移，剛好不相碰(2)整個(gè)過程絕緣底座位移為3L則答：(1)通過計(jì)算分析可各滑塊剛好與a板不相撞；(2)滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做功為3qEL。15.內(nèi)表面只反射而不吸收光的圓筒內(nèi)有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點(diǎn)光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點(diǎn)光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則筒的內(nèi)半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫出S經(jīng)管壁反射形成的虛像點(diǎn)，及由畫出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對(duì)從S向右的光線的反射光線就有一部分進(jìn)入球的右方，不會(huì)完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r?就是題所要求的筒的內(nèi)半徑的最大值．這時(shí)SM與MN的交點(diǎn)到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關(guān)系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.輕質(zhì)彈簧原長(zhǎng)為2l，將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質(zhì)量為5m的物體由靜止釋放，當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為l．現(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在A點(diǎn)，另一端與物塊P接觸但不連接．AB是長(zhǎng)度為5l的水平軌道，B端與半徑為l的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，如圖所示．物塊P與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．用外力推動(dòng)物塊P，將彈簧壓縮至長(zhǎng)度l，然后釋放，P開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g．（1）若P的質(zhì)量為m，求P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小，以及它離開圓軌道后落回到AB上的位置與B點(diǎn)間的距離；（2）若P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，求P的質(zhì)量的取值范圍．參考答案：解：（1）將彈簧豎直放置在地面上，物體下落壓縮彈簧時(shí)，由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得

Ep=5mgl如圖，根據(jù)能量守恒定律得

Ep=μmg?4l+聯(lián)立解得vB=物體P從B到D的過程，由機(jī)械能守恒定律得

mg?2l+=解得vD=＞所以物體P能到達(dá)D點(diǎn)，且物體P離開D點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，則有

2l=

x=vDt解得x=2l即落地點(diǎn)與B點(diǎn)間的距離為2l．（2）P剛好過B點(diǎn)，有：Ep=μm1g?4l，解得m1=mP最多到C而不脫軌，則有Ep=μm2g?4l+m2gl，解得m2=m所以滿足條件的P的質(zhì)量的取值范圍為：m≤mP＜m．答：（1）P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小是，它離開圓軌道后落回到AB上的位置與B點(diǎn)間的距離是2l．（2）P的質(zhì)量的取值范圍為：m≤mP＜m．【考點(diǎn)】動(dòng)能定理；平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）先研究彈簧豎直的情況，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒求出彈簧最大的彈性勢(shì)能．彈簧如圖放置時(shí)，由于彈簧的壓縮量等于豎直放置時(shí)的壓縮量，兩種情況彈簧的彈性勢(shì)能相等．由能量守恒定律求出物體P滑到B點(diǎn)時(shí)的速度，由機(jī)械能守恒定律求出物體P到達(dá)D點(diǎn)的速度．物體P離開D點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求水平距離．（2）P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，能上升的最高點(diǎn)為C，根據(jù)能量守恒定律列式和臨界條件求解．17.一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，系于長(zhǎng)為R的輕繩的一端，繩的另一端固定在空間的O點(diǎn)，假定繩是不可伸長(zhǎng)的、柔軟且無彈性的。今把質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)的正上方離O點(diǎn)的距離為的O1點(diǎn)以水平的速度拋出，如圖所示。試求；（1）輕繩即將伸直時(shí)，繩與豎直方向的夾角為多少？（2）當(dāng)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)的正下方時(shí)，繩對(duì)質(zhì)點(diǎn)的拉力為多大？參考答案：18.（1）（6分）打磨某剖面如題11圖1所示的寶石時(shí)，必須將OP、OQ邊與軸線的夾角θ切磨在θ1<θ<θ2的范圍內(nèi)，才能使