四川省廣元市旺蒼縣黃洋中學(xué)高三物理模擬試題含解析

四川省廣元市旺蒼縣黃洋中學(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(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，輕繩的一端系在質(zhì)量為m的物體上，另一端系在一個圓環(huán)上，圓環(huán)套在粗糙水平橫桿MN上，現(xiàn)用水平力F拉繩上一點(diǎn)，使物體處在圖中實(shí)線位置，然后改變F的大小使其緩慢下降到圖中虛線位置，圓環(huán)仍在原來位置不動，則在這一過程中，水平拉力F、環(huán)與橫桿的摩擦力f和環(huán)對桿的壓力N的大小變化情況是(

)A．F逐漸增大，f保持不變，N逐漸增大B．F逐漸增大，f逐漸增大，N保持不變C．F逐漸減小，f逐漸增大，N保持不變D．F逐漸減小，f逐漸減小，N保持不變參考答案：D設(shè)輕繩的拉力為T，輕繩與豎直方向的夾角為θ，則Tcosθ=mg，F(xiàn)=Tsinθ，所以T=mg/cosθ,因重力不變，當(dāng)角θ減小時，cosθ增大，sinθ減小，所以F減?。辉僖哉麄€系統(tǒng)為研究對象，水平方向上：F=f，所以f也逐漸減??；豎直方向上：N=mg，所以N不變.2.歐盟和我國合作的“伽利略”全球定位系統(tǒng)的空間部分由平均分布在三個軌道面上的30顆軌道衛(wèi)星組成，每個軌道平面上等間距部署10顆衛(wèi)星，從而實(shí)現(xiàn)高精度的導(dǎo)航定位.現(xiàn)假設(shè)“伽利略”系統(tǒng)中每顆衛(wèi)星均繞地心O做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑為，一個軌道平面上某時刻10顆衛(wèi)星所在位置分布如圖所示．其中衛(wèi)星1和衛(wèi)星3分別位于軌道上的A、B兩位置．若衛(wèi)星均順時針運(yùn)行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力．則以下判斷中正確的是（

）A．這10顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為B．衛(wèi)星1向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星2C．衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動到位置B所需的時間為D．衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動到位置B的過程中萬有引力做功不為零參考答案：AC3.（單選）如圖所示，在粗糙水平地面上放著一個截面為四分之一圓弧的柱狀物體A，A的左端緊靠豎直墻，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，若把A向右移動少許后，它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài)，則()A．B對墻的壓力增大

B．A與B之間的作用力增大C．地面對A的摩擦力減小

D．A對地面的壓力減小參考答案：C4.（單選）在街頭的理發(fā)店門口，?？梢钥吹竭@樣一個標(biāo)志：一個轉(zhuǎn)動的圓筒，外表有彩色螺旋斜條紋，我們感覺條紋在沿豎直方向運(yùn)動，但條紋實(shí)際在豎直方向并沒有升降，這是由圓筒的轉(zhuǎn)動而使我們的眼睛產(chǎn)生的錯覺．如圖所示，假設(shè)圓筒上的條紋是圍繞著圓連續(xù)的一條寬帶，相鄰兩圈條紋在沿圓筒軸線方向的距離（即螺距）為L=10cm，圓筒沿逆時針方向（從俯視方向看），以2r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，我們感覺到升降方向和速度大小分別為（）A．向上10cm/sB．向上20cm/sC．向下10cm/sD．向下20cm/s參考答案：考點(diǎn)：運(yùn)動的合成和分解．版權(quán)所有分析：本題涉及眼睛的觀察習(xí)慣問題，人眼觀察某一個空間位置處的彩色條紋，由于圓筒在轉(zhuǎn)動，經(jīng)過很小的時間間隔△t后，同一位置處不是彩色條紋，變成了圓筒壁，由于人眼的視覺暫留現(xiàn)原因，人眼錯認(rèn)為原來的點(diǎn)向下移動了一小段，故會從整體上產(chǎn)生條紋向下移動的錯覺．解答：解：由于每秒轉(zhuǎn)2圈，則轉(zhuǎn)1圈的時間為0.5s，而螺距為10cm，所以每秒沿豎直方向運(yùn)動的距離為20cm，即速度大小為20cm/s．又因?yàn)椴噬菪睏l紋是從左下到右上，且圓筒沿逆時針方向（從俯視方向看），根據(jù)人眼的視覺暫留現(xiàn)象，就會感覺條紋的運(yùn)動方向向下；故選D．點(diǎn)評：本題關(guān)鍵涉及到人眼的視覺暫留現(xiàn)象，最好動手做做實(shí)驗(yàn)，親身去體驗(yàn)，找到形成錯覺的原因．5.（單選）研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時。假設(shè)這種趨勢會持續(xù)下去，而地球的質(zhì)量保持不變，未來人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比A．線速度變小B．角速度變大C．向心加速度變大D．距地面的高度變小參考答案：A根據(jù)人造地球衛(wèi)星圍繞軌道做勻速圓周運(yùn)動所需要的向心力由萬有引力提供得：

解得：，，，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，可知地球同步衛(wèi)星的周期也會變大，由上述計(jì)算可以得出當(dāng)衛(wèi)星的軌道半徑變大，線速度、角速度、加速度都會變小，故A正確，其余均錯誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持___________不變，用鉤碼所受的重力作為___________，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_________________________________。②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

）A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：（1）小車的總質(zhì)量，小車所受外力，（2）①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，②C，7.P、Q是一列簡諧橫波中的質(zhì)點(diǎn)，相距30m，各自的振動圖象如圖所示．①此列波的頻率f＝________Hz.②如果P比Q離波源近，且P與Q間距離小于1個波長，那么波長λ＝________m.③如果P比Q離波源遠(yuǎn)，那么波長λ＝________m.參考答案：（6分）(1)0.25(2)40(3)m(n＝0,1,2,3…)8.如圖所示，勻強(qiáng)磁場中有一個電荷量為q的正離子，自a點(diǎn)沿半圓軌道運(yùn)動，當(dāng)它運(yùn)動到b點(diǎn)時，突然吸收了附近若干電子，接著沿另一半圓軌道運(yùn)動到c點(diǎn)，已知a、b、c點(diǎn)在同一直線上，且ac=ab，電子電荷量為e，電子質(zhì)量可忽略不計(jì)，則該離子吸收的電子個數(shù)為（）A． B． C． D．參考答案：B【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動．【專題】定量思想；方程法；比例法；帶電粒子在磁場中的運(yùn)動專題．【分析】根據(jù)題干中的信息，找出在虛線兩側(cè)運(yùn)動時的半徑，利用洛倫茲力提供向心力列式，即可解答正離子吸收的電子的個數(shù)．【解答】解：由a到b的過程，軌跡半徑為：r1=…①此過程洛倫茲力提供向心力，有：qvB=m…②在b附近吸收n個電子，因電子的質(zhì)量不計(jì)，所以正離子的速度不變，電量變?yōu)閝﹣ne，有b到c的過程中，軌跡半徑為：r2==…③洛倫茲力提供向心力，有：（q﹣ne）vB=m…④聯(lián)立①②③④得：n=選項(xiàng)B正確，ACD錯誤故選：B9.某波源S發(fā)出一列簡諧橫波，波源S的振動圖像如圖所示。在波的傳播方向上有A、B兩點(diǎn)，他們到S的距離分別為45m和55m。測得A、B兩點(diǎn)開始振動的時間間隔為1.0s。由此可知①波長λ=

m；②當(dāng)B點(diǎn)離開平衡位置的位移為+6cm時，A點(diǎn)離開平衡位置的位移是

cm。參考答案：20，-610.如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止放在水平光滑的平臺上，系在物體上的繩子跨過光滑定滑輪，在地面上的人以速度向右勻速行走，設(shè)人從地面上靠近平臺的邊緣處開始向右行至繩與水平方向夾角θ=45°處，則在此過程中人對物體所做的功為

．參考答案：試題分析：人對物體所做的功等于物體增加的動能。人以速度向右行至繩與水平方向夾角θ=45°處時，物體的速度，所以動能11.牛頓第一定律表明，力是物體

發(fā)生變化的原因;該定律引出的一個重要概念是

。參考答案：運(yùn)動狀態(tài)；慣性力的作用效果是改變物體的運(yùn)動狀態(tài)或使物體產(chǎn)生形變；牛頓第一定律通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出了力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因；從而引出一切物體都有保持原來運(yùn)動狀態(tài)的屬性，即慣性?！究键c(diǎn)】牛頓第一定律

12.如圖所示，物塊A放在傾斜的木板上。當(dāng)木板的傾角分別為37ｏ和53ｏ時物塊所受摩擦力的大小恰好相等，則物塊和木板間的動摩擦因數(shù)為（可能會用到的三角函數(shù)：sin37ｏ=0．6,cos37ｏ=0．8）參考答案：13.如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)用黃光照射光電管中的堿金屬涂層時，毫安表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn).若將電路中的滑動變阻器的滑片P向右移動到某一位置時，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，此時電壓表讀數(shù)為U.若此時增加黃光照射的強(qiáng)度，則毫安表

(選填“有”或“無”)示數(shù).若改用藍(lán)光照射光電管中的金屬涂層，則毫安表

(選填“有”或“無”)示數(shù).參考答案：無

有三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—5）（5分）如圖在光滑的水平桌面上放一個長木板A，其上放有一個滑塊B，已知木板和滑塊的質(zhì)量均為m=0.8kg，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，開始時A靜止，滑塊B以V=4m／s向右的初速度滑上A板，如圖所示，B恰滑到A板的右端，求：①說明B恰滑到A板的右端的理由?②A板至少多長?

參考答案：解析：①因?yàn)锽做勻減速運(yùn)動，A做勻加速運(yùn)動，A，B達(dá)到共同速度V1時，B恰滑到A板的右端（2分）

②根據(jù)動量守恒

mv=2mv1（1分）

v1=2m/s

……

設(shè)A板長為L，根據(jù)能量守恒定律

（1分）

L=1m15.（簡答）質(zhì)量,M=3kg的長木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N作用下由靜止開始向右運(yùn)動.如圖11所示,當(dāng)速度達(dá)到1m/s2將質(zhì)量m=4kg的物塊輕輕放到本板的右端.已知物塊與木板間摩擦因數(shù)μ=0.2,物塊可視為質(zhì)點(diǎn).(g=10m/s2,).求：(1)物塊剛放置木板上時,物塊和木板加速度分別為多大？(2)木板至少多長物塊才能與木板最終保持相對靜止？(3)物塊與木板相對靜止后物塊受到摩擦力大小？參考答案：(1)1(2)0.5m（3）6.29N牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用；勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系．解析：(1)放上物塊后，物體加速度

板的加速度

(2)當(dāng)兩物體達(dá)速度相等后保持相對靜止，故

∴t=1秒

1秒內(nèi)木板位移物塊位移，所以板長L=x1-x2=0.5m（3）相對靜止后，對整體

，對物塊f=ma∴f=44/7=6.29N（1）由牛頓第二定律可以求出加速度．

（2）由勻變速直線運(yùn)動的速度公式與位移公式可以求出位移．

（3）由牛頓第二定律可以求出摩擦力．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（12分）一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，系于長為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，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，繩對質(zhì)點(diǎn)的拉力為多大？參考答案：解析：（1）第一過程：質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動。設(shè)繩即將伸直時，繩與豎直方向的夾角為，

則：，

，其中

聯(lián)立解得

第二過程：繩繃直過程。繩棚直時，繩剛好水平。由于繩不可伸長，故繩繃直時，V0損失，質(zhì)點(diǎn)僅有速度V⊥，且

第三過程：小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動。設(shè)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)正下方時，速度為V′，根據(jù)機(jī)械能守恒守律有：

設(shè)此時繩對質(zhì)點(diǎn)的拉力為T，則，

聯(lián)立解得：

17.如圖所示，為一傳送裝置，其中AB段粗糙，AB段長為L=0.2m，動摩擦因數(shù)μ=0.6，BC、DEN段均可視為光滑，且BC的始、末端均水平，具有h=0.1m的高度差，DEN是半徑為r=0.4m的半圓形軌道，其直徑DN沿豎直方向，C位于DN豎直線上，CD間的距離恰能讓小球自由通過．在左端豎直墻上固定有一輕質(zhì)彈簧，現(xiàn)有一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，小球質(zhì)量m=0.2kg，壓縮輕質(zhì)彈簧至A點(diǎn)后由靜止釋放（小球和彈簧不粘連），小球剛好能沿DEN軌道滑下．求：（1）小球剛好能通過D點(diǎn)時速度的大??；（2）小球到達(dá)N點(diǎn)時速度的大小，對軌道的壓力；（3）壓縮的彈簧所具有的彈性勢能．參考答案：解：（1）小球剛好能沿DEN軌道滑下，則在半圓最高點(diǎn)D點(diǎn)必有：

mg=m則vD==2m/s（2）從D點(diǎn)到N點(diǎn)，由機(jī)械能守恒得：mvD2+mg?2r=mvN2代入數(shù)據(jù)得：vN=2m/s．在N點(diǎn)有：N﹣mg=m得N=6mg=12N根據(jù)牛頓第三定律知，小球到達(dá)N點(diǎn)時對軌道的壓力大小為12N．（3）彈簧推開小球的過程中，彈簧對小球所做的功W等于彈簧所具有的彈性勢能Ep，根據(jù)動能定理得

W﹣μmgL+mgh=mvD2﹣0

W=μmgL﹣mgh+mvD2=0.44J

即壓縮的彈簧所具有的彈性勢能為0.44J．答：（1）小球到達(dá)D點(diǎn)時的速度為2m/s；（2）小球到達(dá)N點(diǎn)時速度的大小是2m/s，對軌道的壓力是12N；（3）壓縮的彈簧所具有的彈性勢能為0.44J．【考點(diǎn)】動能定理；向心力；功能關(guān)系；機(jī)械能守恒定律．【分析】（1）小球恰好通過D點(diǎn)，由牛頓第二定律求出D點(diǎn)的速度．（2）從D到N由機(jī)械能守恒定律求出到達(dá)N點(diǎn)的速度，由牛頓運(yùn)動定律求小球到達(dá)N點(diǎn)時速度的大小對軌道的壓力．（3）從A到C的過程中，由動能定理求出彈簧具有的彈性勢能．18.(22分)磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅(qū)動系統(tǒng)簡化為如下模型，固定在列車下端的動力繞組可視為一個矩形純電阻金屬框，電阻為R，金屬框置于xOy平面內(nèi)，長邊MN長為l，平行于y軸，寬為d的NP邊平行于x軸，如圖1所示。列車軌道沿Ox方向，軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Ox方向按正弦規(guī)律分布，其空間周期為λ，最大值為B0，如圖2所示，金屬框同一長邊上各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，整個磁場以速度v0沿Ox方向勻速平移。設(shè)在短暫時間內(nèi)，MN、PQ邊所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車在驅(qū)動系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛，某時刻速度為v(v<v0)。（1）簡要敘述列車運(yùn)行中獲得驅(qū)動力的原理；（2）為使列車獲得最大驅(qū)動力，寫出MN、PQ邊應(yīng)處于磁場中的什么位置及λ與d之間應(yīng)滿足的關(guān)系式：（3）計(jì)算在滿足第（2）問的條件下列車速度為v時驅(qū)動力的大小。參考答案：解析：（1）由于列車速度與磁場平移速度不同，導(dǎo)致穿過金屬框的磁通量發(fā)生變化，由于電磁感應(yīng)，金屬框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流受到的安培力即為驅(qū)動力。（2）為使列車獲得最大驅(qū)動力，MN、PQ應(yīng)位于磁場中磁感應(yīng)強(qiáng)度同為最大值且反向的地方，這會使得金屬框所圍面積的磁通量變化率最大，導(dǎo)致框中電流最強(qiáng)，也會使得金屬框長邊中電流受到的安培力最大。因此，d應(yīng)為的奇數(shù)倍，即

或

（）

①（3）由于滿足第（2）問條件：則MN、PQ邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B0且方向總相反，經(jīng)短暫的時間，磁場沿Ox方向平移的距離為，同