2022年江西省宜春市萬載第一職業(yè)技術高級中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）我國自主研制的“北斗一號”衛(wèi)星導航系統(tǒng)，具有導航、定位等功能，該系統(tǒng)又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”．如圖所示，“北斗”系統(tǒng)中兩顆工作衛(wèi)星均繞地心O做勻速圓周運動，軌道半徑為r，某時刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置，A、B兩點與地心連線的夾角為60°．若衛(wèi)星均按順時針運行，設地球質量為M，引力常量為G，地球半徑為R，不計衛(wèi)星間的相互作用力．則以下判斷中正確的是（）A．這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為B．衛(wèi)星1中質量為m的物體的動能為C．衛(wèi)星1由位置A運動到位置B所需的時間為D．衛(wèi)星1只需向后噴氣加速就一定能追上衛(wèi)星2參考答案：考點：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系；萬有引力定律及其應用．專題：人造衛(wèi)星問題．分析：根據萬有引力提供向心力和萬有引力等于重力求出衛(wèi)星的加速度和周期，從而進行判斷．在運動的過程中，萬有引力與速度方向垂直，萬有引力不做功．解答：解：A、根據萬有引力提供向心力為：，所以加速度：．故A錯誤；B、根據萬有引力提供向心力為：，所以質量為m的物體的動能：．故B正確；C、所以ω=，所以衛(wèi)星1由位置A運動到位置B所需的時間為：t=，故C正確；D、若衛(wèi)星1向后噴氣，則其速度會增大，衛(wèi)星1將做離心運動，所以衛(wèi)星1不可能追上衛(wèi)星2．故D錯誤；故選：BC．點評：關于萬有引力的應用中，常用公式是在地球表面重力等于萬有引力，衛(wèi)星繞地球做圓周運動萬有引力提供圓周運動向心力，掌握衛(wèi)星的變軌原理，這是正確解決本題的關鍵．2.以速度v0水平拋出一小球，如果從拋出到某時刻小球的豎直分位移與水平分位移小相等，以下判斷正確的是（

）

A．此時小球的豎直分速度大小等于水平分速度大小B．此時小球的速度大小為C．小球運動的時間為D．此時小球速度的方向與位移的方向相同參考答案：3.（單選）某物體的位移圖象如圖所示，則下列敘述正確的是（）

A．物體運動的軌跡是拋物線

B．物體運動的時間為8s

C．物體運動的總位移為80m

D．在t=4s時刻，物體的瞬時速度最大參考答案：考點：勻變速直線運動的圖像．專題：運動學中的圖像專題．分析：物體的位移圖象表示位移隨時間變化的規(guī)律，不是物體的運動軌跡．由圖直接物體運動的時間．物體的位移大小等于縱坐標之差．根據圖線的斜率等于速度，由數學知識求解速度．解答：解：A、如圖是物體的位移圖象，反映物體的位移隨時間變化的規(guī)律，不是物體的運動軌跡．故A錯誤．

B、由圖讀出物體運動的時間為8s．故B正確．

C、在前4s內，物體的位移由0增大到80m，在后4s內物體的位移從80m減小到0，所以物體運動的總位移為0．故C錯誤．

D、在t=4s時刻，圖線的斜率等于0，說明物體的瞬時速度為零．故D錯誤．故選：B4.某一列簡諧橫波中的質點a的振動圖象如左圖所示，這列簡諧橫波在t=1.0s時的波形圖如右圖所示，則：

A．這列波沿x軸負方向傳播，波速v=0.02m/s

B．這列波沿x軸負方向傳播，波速v=0.5m/s

C．t=0至t=1s的時間內，質點a的位移始終在增大

D．t=4s時刻，a質點經平衡位置向下振動參考答案：B5.月球與地球質量之比約為1:80，有研究者認為月球和地球可視為一個由兩質點構成的雙星系統(tǒng)，他們都圍繞地月連線上某點O做勻速圓周運動。據此觀點，可知月球與地球繞O點運動的線速度大小之比約為（

）A．

1:6400

B.

1:80

C.

80:1

D:

6400:1參考答案：C月球和地球繞O做勻速圓周運動，它們之間的萬有引力提供各自的向心力，則地球和月球的向心力相等．且月球和地球和O始終共線，說明月球和地球有相同的角速度和周期．因此有mω2r=Mω2R,又由于v=ωr，所以，即線速度和質量成反比；故選C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.以氣體為例，氣體的大量分子做無規(guī)則運動，大量分子的速率分布如右圖，若以溫度區(qū)分，甲為

溫分布，乙為

溫分布。（填高或低）

參考答案：

答案：低溫

高溫7.如圖所示，是一列橫波在某一時刻的波形圖象。已知這列波的頻率為5Hz，此時的質點正向軸正方向振動，可以推知：這列波正在沿軸___▲__(填“正”或“負”)方向傳播，波速大小為___▲__m/s.參考答案：負

10；8.如右圖所示，在高處以初速度水平拋出一個帶刺飛鏢，在離開拋出點水平距離l、2l處有A、B兩個小氣球以速度勻速上升，先后被飛標刺破（認為飛標質量很大，刺破氣球不會改變其平拋運動的軌跡），已知。則飛標刺破A氣球時，飛標的速度大小為

；A、B兩個小氣球未被刺破前的勻速上升過程中，高度差

。參考答案：．5；4

9.用金屬制成的線材（如鋼絲、鋼筋）受到的拉力會伸長，17世紀英國物理學家胡克發(fā)現，金屬絲或金屬桿在彈性限度內的伸長與拉力成正比，這就是著名的胡克定律．這個發(fā)現為后人對材料的研究奠定了重要的基礎．現有一根用新材料制成的金屬桿，長為4m，橫截面積為0.8cm2，設計要求它受到拉力后的伸長不超過原長的1/100,由于這一拉力很大，桿又較長，直接測試有困難，就選用同種材料制成樣品進行測試，通過測試取得數據如右圖：(1)根據測試結果，推導出線材伸長x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數關系為x=

（用所給字母表示,比例系數用k表示）。(2)在尋找上述關系中，運用

科學研究方法。

參考答案：（其中k為比例系數）；

(2)控制變量法10.現要驗證“當質量一定時，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：一傾角可以調節(jié)的長斜面(如圖)、小車、計時器一個、米尺。(1)填入適當的公式或文字，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

，重復上述測量。

⑤以h為橫坐標，1/t2為緞坐標，根據實驗數據作圖。如能得到一條過原點的直線，則可以驗證“當質量一定時，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，某同學設計的方案是：

①調節(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、方案的理論依據有問題，小車所受摩擦力與斜面傾向有關。

其中合理的意見是

。參考答案：11.在如圖（a）所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器．閉合開關S，將滑動變阻器的滑動觸頭P從最右端滑到最左端，兩個電壓表的示數隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖（b）所示．則電源內阻的阻值為5Ω，滑動變阻器R2的最大功率為0.9W．參考答案：考點：閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：由圖可知兩電阻串聯(lián)，V1測R1兩端的電壓，V2測R2兩端的電壓；當滑片向左端滑動時，滑動變阻器接入電阻減小，則可知總電阻變化，由閉合電路歐姆定律可知電路中電流的變化，則可知內電壓的變化及路端電壓的變化，同時也可得出R1兩端的電壓變化，判斷兩圖象所對應的電壓表的示數變化；由圖可知當R2全部接入及只有R1接入時兩電表的示數，則由閉合電路的歐姆定律可得出電源的內阻；由功率公式可求得電源的最大輸出功率及滑動變阻器的最大功率．解答：解：當滑片左移時，滑動變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大；而R1兩端的電壓增大，故乙表示是V1示數的變化；甲表示V2示數的變化；由圖可知，當只有R1接入電路時，電路中電流為0.6A，電壓為3V，則由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；當滑動變阻器全部接入時，兩電壓表示數之比為，故=；由閉合電路歐姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V．由上分析可知，R1的阻值為5Ω，R2電阻為20Ω；當R1等效為內阻，則當滑動變阻器的阻值等于R+r時，滑動變阻器消耗的功率最大，故當滑動變阻器阻值為10Ω時，滑動變阻器消耗的功率最大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中的電流I==A=0.3A，則滑動變阻器消耗最大功率P=I2R=0.9W；故答案為：5，0.9．點評：在求定值電阻的最大功率時，應是電流最大的時候；而求變值電阻的最大功率時，應根據電源的最大輸出功率求，必要時可將與電源串聯(lián)的定值電阻等效為內阻處理．12.如圖所示，一質量不計的彈簧原長為10cm，一端固定于質量m＝2kg的物體上，另一端施一水平拉力F.若物體與水平面間的動摩擦因數為0.2，當彈簧拉長至12cm時，物體恰好勻速運動，彈簧的勁度系數為

，若將彈簧拉長至13cm時，物體所受的摩擦力為

(設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等)。參考答案：200N/m

，

4N13.在圓軌道運動的質量為m的人造地球衛(wèi)星,它到地面的距離等于地球半徑R，已知地面上的重力加速度為g，則衛(wèi)星運動的加速度為

，衛(wèi)星的動能為

。參考答案：g/4，mgR／4三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電源為學生電源，有輸出電壓為6V、頻率為50Hz的交流電和輸出電壓為6V的直流電兩種。質量為0.300kg的重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。（g取9.8m/s2）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A．按照圖示的裝置安裝器件；B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；C．松開手釋放紙帶，然后接通電源開關，打出一條紙帶；D．測量紙帶上某些點間的距離；E．根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。（1）其中沒有必要進行的或者操作不當的步驟，請將其選項對應的字母填在下面的空行內，答：

（2）實驗中得到如圖所示的紙帶，根據紙帶可計算得知，重錘從B點到D點過程中重力勢能減少量等于

J，動能增加量等于

J。（結果保留三位有效數字）（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現，重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加量，其原因主要是

。參考答案：15.（6分）數字信息系統(tǒng)（DIS）被廣泛應用在物理實驗中，該系統(tǒng)可以迅速測量、處理數據，并自動生成圖像．如圖（a）所示，一條形磁鐵固定在水平轉臺上，磁鐵長度等于圓臺直徑，一磁傳感器放置在轉臺邊緣，磁傳感器可測量所在位置的磁感應強度．實驗后顯示器得出曲線如圖（b）所示．圖中橫坐標表示時間，縱坐標表示磁感應強度．

（1）由以上信息可知磁鐵所做的運動是____________________．（2）曲線最高點的縱坐標表示____________________，曲線最低點的縱坐標表示____________________．參考答案：

答案：（1）減速轉動。（2）某磁極附近的磁感應強度，另一個磁極附近的磁感應強度四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑且足夠長的平行導軌MN和PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距L=0.2m,電阻R1=0.4Ω,導軌上靜止放置一質量m=0.1kg,電阻R2=0.1Ω的金屬桿,導軌電阻忽略不計,整個裝置處在磁感應強度B1=0.5T的勻強磁場中,磁場的方向豎直向下,現用一外力F沿水平方向拉桿,使之由靜止開始做勻加速運動并開始計時,若5s末桿的速度為2.5m/s,求:(1)5s末電阻R1上消耗的電功率.(2)5s末外力F的功率(3)若桿最終以8m/s的速度做勻速運動,此時閉合電鍵S,α射線源A釋放的α粒子經加速電場C加速后從

a孔對著圓心0進入半徑r=m

的固定圓筒中,(筒壁上的小孔

a只能容一個粒子通過)圓筒內有垂直水平面向下的磁感應強度為B2的勻強磁場.α粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞均無電荷遷移,也無機械能損失,粒子與圓筒壁碰撞5次后恰又從a

孔背離圓心射出,忽略α粒子進入加速電場的初速度,α粒子質量mα=6.6×10-27kg,

電荷量qα=3.2×10-19C，則磁感應強度B2多大?若不計碰撞時間,粒子在圓筒內運動的總時間多大?(不計粒子之間的相互作用)(開根號時，可取1)參考答案：.(1)0.1W

(2)0.25W

(3)1.65×10-4T

1.57×10-3s17.如圖17所示，質量為M的導體棒ab，垂直放在相距為L的平行光滑