湖北省恩施市三胡中学2023年高三物理模拟试题含解析

湖北省恩施市三胡中学2023年高三物理模拟试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 如图所示电路中，为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是： A．I1增大，I2不变，U增大     B．I1减小，I2增大，U减小 C．I1增大，I2减小，U增大     D．I1减小，I2不变，U减小 参考答案： B 2. 甲、乙两颗人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，它们的质量之比m1：m2=1：2，它们圆周运动的轨道半径之比为r1：r2=1：2，下列关于卫星的说法中正确的是 A．它们的线速度之比v1：v2=    B．它们的运行周期之比T1：T2= C．它们的向心加速度比a1：a2= 4：1   D．它们的向心力之比F1：F2= 4：1 参考答案： C 3. （单选）铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为 (如图)，弯道处的回弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于，则( )   A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压   B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压   C.火车所受合力等于mg  D.火车所受合力为零 参考答案： 答案：A 解析：当火车速度小于时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压。 点评：本题关键抓住火车所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的临界情况，计算出临界速度，然后根据离心运动和向心运动的条件进行分析． 4. 如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R：bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点。一质量为m的小球。始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其他轨迹最高点，机械能的增量为（     ） A. 2mgR B. 4mgR C. 5mgR D. 6mgR 参考答案： C 本题考查了运动的合成与分解、动能定理等知识，意在考查考生综合力学规律解决问题的能力。 设小球运动到c点的速度大小为vC，则对小球由a到c的过程，由动能定理得：F·3R-mgR=mvc2，又F=mg，解得：vc2=4gR，小球离开c点后，在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向在重力作用力下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知，小球离开c点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g，则由竖直方向的运动可知，小球从离开c点到其轨迹最高点所需的时间为:t=vC/g=2，小球在水平方向的加速度a=g，在水平方向的位移为x=at2=2R。由以上分析可知，小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中，水平方向的位移大小为5R，则小球机械能的增加量△E=F·5R=5mgR，选项C正确ABD错误。 【点睛】此题将运动的合成与分解、动能定理有机融合，难度较大，能力要求较高。 5. （单选）两波源在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则(     )   A．点的振动始终加强   B．点的振动始终减弱   C．在两波相遇的区域中会产生干涉   D．在两波相遇的区域中不会产生干涉 参考答案： D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 为了探究加速度与力、质量的关系，某实验小组设计如图所示的实验装置：一个木块放在水平长木板上，通过细线跨过定滑轮与重物相连，木块与纸带相连，在重物牵引下，木块向左运动，重物落地后，木块做匀减速运动，打出的纸带如图2所示，不计纸带所受到的阻力。交流电频率为50Hz，重力加速度g取10m/s2。 （1）木块加速阶段的加速度为        m/s2 （2）木块与木板间的动摩擦因数μ=        （3）某同学发现在实验中未平衡木块与木板间的摩擦力，接着他应当          ，将木板右端垫高，接通电源，使木块沿木板匀速下滑。 参考答案：   1.5   m/s2（3分）（2）μ=  0.1  （3分）（3） 取下重物   7. 光电管是应用___________的原理制成的光电元件。如图所示的电路中，如果a端与电源________（选填“正”或“负”）极相连，那么当光照射到光电管的阴极K时，电路中就会产生电流。 参考答案： 光电效应、正 8. 如右图所示，一个质量为m，顶角为的直角劈和一个质量为M的长方形木块，夹在两竖直墙之间，不计摩擦，则M对左墙压力的大小为___________ 参考答案： mgcot 9. 爱因斯坦为解释光电效应现象提出了_______学说。已知在光电效应实验中分别用波长为λ和的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1：2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为______________。 参考答案： 10. 如图所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a，b两点，相距14.0m，b点在a点的右方，当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动。经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，则这简谐波的波速可能等于________。 A.4.67m/s 　　B.6m/s        C.10m/s 　　　D.4m/s     E.6.36 m/s 参考答案： ACE 由题，当简谐横波沿长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动，则ab间距离xab=（n+）λ，n=0，1，2，…，得到波长． 又据题意，经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，则 时间t=1.00s=（k+）T，得到周期T= s，k=0，1，2…，则波速 当k=0，n=0时，v=4.67m/s；当k=1，n=1时，v=10m/s；当k=1，n=2时，v=6.36m/s；由于n、k是整数，v不可能等于6m/s和4m/s．故选ACE． 点睛：此题是波的多解题，首先判断波的传播方向，其次，根据波形及传播方向，列出波沿不同方向传播时可能传播距离和周期的通式，再次，看质点间隐含的不同波长的关系，列出波长的通式，再分别将n=0，1，2…代入通式可求得所有可能的答案，要防止漏解或用特解代通解． 11. 为了仅用一根轻弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面的动摩擦因数μ（设μ为定值），某同学经查阅资料知：一劲度系数为k（设k足够大）的轻弹簧由形变量为x至恢复到原长过程中，弹力所做的功为，于是他设计了下述实验： 第一步：如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，使滑块紧靠弹簧将其压缩，松手后滑块在水平桌面上滑行一段距离后停止，且滑块与弹簧已分离； 第二步；将滑块挂在竖直固定的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态。 回答下列问题：     ①你认为该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示）：____________________。 ②用测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数μ的计算式：____________ 参考答案： ①弹簧被压缩的长度x1，滑块滑行的总距离s；弹簧悬挂滑块时伸长的长度x2；　 ②　　　　(有其他表示方法也可以算正确) 12. 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz） ①若取小车质量M＝0.4 kg，改变砂桶和砂的质量m的值，进行多次实验，以下m的值不合适的是  . A．m1＝5 g　　　B．m2＝1kg      C．m3＝10 g         D．m4＝400 g ②图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为      m/s2。（保留二位有效数字） ③为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验操作时必须首先                         .该操作是否成功判断的依据是                                     . 四．计算题:（本题有3小题，共40分） 参考答案： 13. 质量为0.2kg的小球以10m/s速度竖直下落到水泥地面，然后向上弹起．若取竖直向上为正方向，小球与地面碰撞前后动量的变化量为3.6kgm/s，则小球与地面相碰前瞬间的动量为　﹣2　kgm/s，小球向上弹起的速度大小为　8　m/s． 参考答案： 解：取竖直向上方向为正方向，则小球与地面相碰前的动量P0=mv0=﹣0.2×10=﹣2kg?m/s； 在碰撞过程中动量的变化为：△p=mv2﹣P0=3.6kg?m/s． 解得：v2=8m/s； 故答案为：﹣2   8 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 为了探究动能定理，一位同学设计了如图所示的实验装置。他先固定并调整斜槽，让末端O点的切线水平，再将一木板竖直放置并固定，木板到斜槽末端O的距离为s，使小球从斜槽上某一标记点由静止释放，若小球到达斜槽底端时下落的高度为H、小球从O点做平抛运动击中木板时下落的高度为y。 （1）假定斜槽光滑，小球由静止滑下到击中木板的过程中，满足动能定理的关系式为：__________。 （2）若斜槽倾角为θ，小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ（只考虑滑动摩擦力，且小球与水平槽之间的摩擦不计），小球由静止滑下到击中木板的过程中，满足动能定理的关系式是：___________。 （3）改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，能得到多组关于H和y的数据，若以H为横坐标，从（1）、（2）中的关系式可知以________为纵坐标，通过描点作图，能得到一条倾斜的直线。   参考答案： 15. （5分）以下有关高中物理实验的一些描述中那个选项是正确的      （    ） A．用多用表测闭合电路中某电阻的阻值时，选好倍率，调零后，只要把两表棒与该电阻两端直接接触即可 B．在研究有固定转动轴物体的平衡条件时，各力矩宜取大一些 C．在“用单摆测定重力加速度”实验中如果摆长测量无误。测得的g值偏小，其原因可能是将全振动的次数N误计为N－1 D．在“用单分子油膜估测分子大小”的实验中油膜可以布满容器中的整个水面 参考答案：     答案：BC 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （1）（6分）已知地球的半径为R，地面处的重力加速度为g，离地面高度为h的卫星的向心加速度是多少、角速度是多少？（引力常量G已知） （2）（4分）若飞船在距地面h高处以加速度a沿竖直方向加速上升，则飞船内质量为m的物体受到的支持力是多少？（地球的半径为R、地面处的重力加速度g、引力常量G均已知） 参考答案： 17. 如右图所示，将一个绝热的汽缸竖直放在水平桌面上，在汽缸内用一个活塞封闭一定质量的气体。在活塞上面放置一个物体，活塞和物体的总质量为m，活塞的横截面积为S。已知外界的大气压为p0，不计活塞和汽缸之间摩擦。在汽缸内部有一阻值为R的电阻丝，电源的电压为U，在接通电源t时间后，发现活塞缓慢上升h高度。已知重力加速度为g，求 (1)外界对气体做多少功； (2)在这一过程中气体的内能改变了多少？ 参考答案： 18. 某同学自制一电流表，其原理如图所示。质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。MN的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度。MN的长度大于ab，当MN中没有电流通过且处于静止时，MN与矩形区域的ab边重合，且指针指在标尺的零刻度；当MN中有电流时，指针示数可表示