上海甘泉外国语中学高三物理模拟试卷含解析

上海甘泉外国语中学高三物理模拟试卷含解析
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
21、如图所示，轻质弹簧连接A、B两物体，A放在水平地面上，B的上端通过细线挂在天花板上；已知A的重力为8N，B的重力为6N，弹簧的弹力为4N．则地面受到的压力大小和细线
受到的拉力大小可能是（）
A．18N和10N B．4N和10N C．12N和2N D．14N和2N
参考答案：
BC
2. 弹簧下挂一小球，拉力为T。

现使小球靠着倾角为α的光滑斜面，并使弹簧仍保持竖直方向，则小球对斜面的正压力为（）
（A）Tcosα（B）Ttgα（C）0 （D ）Tctgα
参考答案：
C
3. 轻绳一端固定在天花板上，另一端系一个小球，开始时绳竖直，小球与一个倾角为的静止三角形物块刚好接触，如图所示。

现在用水平力F向左非常缓慢的推动三角形物块，直至轻绳与斜面平行，不计一切摩擦。

关于该过程中，下列说法中正确的是
A．绳中拉力先变小后增大
B．地面对三角形物块的支持力不断增大
C．斜面对小球的弹力不做功
D．水平推力F做的功等于小球机械能的增加
参考答案：
BD 对小球受力分析可知，小球受重力、轻绳的拉力和斜面的支持力3个力的作用而处于一系列的动态平衡状态，做出受力分析的力三角形可知，轻绳的拉力一直减小，斜面的支持力方向不变，大小一直增加，由牛顿第三定律可知小球对斜面的压力一直增大，故小球和斜面组成的系统对地面的压力一直增大，故A错误B正确。

根据力做功的条件：“1．作用在物体上的力；2．物体必须是在力的方向上移动一段距离”可知斜面弹力对小球做正功，C错误。

用水平力F缓慢向左推动斜面体，所以小球的动能不变，重力势能在增加，所以小球在该过程中机械能的增量等于重力势能的增加，若取小球和物块整体为研究对象，根据能量守恒得F做的功等于系统机械能的增量，斜面体动能和势能不变，小球的动能不变，所以系统机械能的增量等于小球的重力势能增加量，D正确．故选BD．
4. （单选）在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后，A 球的速度方向与碰撞前相反．则碰撞后B球的速度大小可能是（填选项前的编号）A．0.6v B．0.4v
C．0.3v D．0.2v
参考答案：
A
5. 如图是一种升降电梯的示意图，A为载人箱，B为平衡重物，它们的质量均为M，上下均有跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下使电梯上下运动．如果电梯中载人的总质量为m，匀速上升的速度为v，电梯即将到顶层前关闭电动机，依靠惯性上升h高度后停止，在不计空气和摩擦阻力的情况下，h为
A． B．
C． D． ks5u
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. 地球的半径约为R=6400km，A、B两颗人造地球卫星沿圆轨道绕地球运行，它们离地球表面的高度分别为h A=3600km，h B=1700km，那末A、B两颗卫星的运行速率之比
v A:v B=，运行周期之比T A：T B= 。

参考答案：
7. 作匀速圆周运动的飞机，运动半径为4000m ，线速度为80m/s ，则周期为 s ， 角速度为 rad/s 。

参考答案：
8. 一列简谐横波在t =0时的波形图如图所示。

介质中x =3m 处的质点P 沿y 轴方向做简谐运动的表达式为
cm 。

则此波沿x
轴
▲ (选填“正”或“负”)
方向传播，
传播速度为 ▲ m/s 。

参考答案：
负 （2分） 10m/s (2分)
9. 如图所示，在河岸上利用定滑轮拉绳使小船靠岸，拉绳速度为v ，当船头绳长方向与水平方向夹角为θ时，船的速度为 。

参考答案：
10. 如图所示，在高为h 的平台边缘以初速度υ0水平抛出小球A ，同时在水平地面上距台面边缘水平距离为s 处竖直上抛小球B ，两球运动轨迹在同一竖直平面内，不计空气阻力，重力加速度为g ．为
使两球能在空中相遇，水平距离s 应 ＜v 0 ；若水平距离为s 0，则υB = ．
参考答案：
解答：
解：由于A 做平抛运动有：x=v 0t ，h=
，可得：
x=v 0
所以为使两球能在空中相遇，水平距离应有：s ＜x ，
即：s ＜v 0
．
由：s 0=v 0t ，h=+（v B t ﹣）
得：v B =
故答案为：
，
．
知：、、和粒子x 的质量分别为2.0141u 、3.0161u 、4.0026u 和1.0087u ；1u=931.5MeV/c2，c 是真空中的光速。

由上述反应方程和数据可知，粒子x 是__________，该反应释放出的能量为_________ MeV （结果保留3位有效数字） 参考答案：
12. 如图所示，质量为M 的小车静止在光滑的水平地面上，车上装有半径为R 的半圆形光滑轨道。

现将质量为m 的小球放于半圆形轨道的边缘上，并由静止开始释放，当小球滑至半圆形轨道的最低点位置时，小车移动的距离为______________，小球的速度为_________
参考答案：
13. 如图，电源电动势E=3V ，内阻r=1Ω，电阻R 1=2Ω，滑动变阻器总电阻R=16Ω，在滑片P 从a 滑到b 的过程中，电流表的最大示数为 1 A ，滑动变阻器消耗的最大功率为 0.75 W ．
参考答案：
解答： 解：由图可知，滑动变阻器两端相互并联后与R 1串联，当滑动变阻器短路时，电流表示数最
大，则最大电流I=
=
=1A ；
把保护电阻看做电源的内阻，电源与保护电阻等效于电源，滑动变阻器是外电路，滑片P 从a
滑到b 的过程中，电路外电阻R 先变大后变小，等效电源电动势E 不变，由P=可知，滑动
变阻器消耗的电功率先变小后变大，当内外电路电阻相等时，外电路功率最大，即当R=r+R 1=1+2=3Ω时，外电路功率最大，故此时滑动变阻器消耗的功率为：
P===0.75W ；
故答案为：1；0.75．
点评： 本题考查闭合电路欧姆定律及功率公式的应用，要注意等效内阻法的应用，明确当内外电阻相
14. 如图所示，一弹丸从离地高度H=1. 95 m 的A 点以
=8.0 m/s 的初速度水平射出，恰以 平行于
斜面的速度射入静止在固定斜面顶端C 处 的一木块中，并立即与术块具有相同的速度（此速度大
小为弹丸进入术块前一瞬间速度的）共同运动，在斜面下端有一垂直于斜面的挡板，术块与它相
碰没有机械能损失，碰后恰能返同C 点．已知斜面顶端C 处离地高h=0.05m ，求： (1)A 点和C 点间的水平距离？ (2)木块与斜面间的动摩擦因数
?
(3)木块从被弹丸击中到再次回到到C 点的时间t?
参考答案：
15. （选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s．试回答下列问题：
①写出x = 1.0 m处质点的振动函数表达式；
②求出x = 2.5m处质点在0 ～ 4.5s内通过的路程及t = 4.5s
时的位移．
参考答案：
解析：①波长λ = 2.0m，周期T = λ/v = 1.0s，振幅A = 5cm，则y = 5sin(2πt) cm （2分）
②n = t/T = 4.5，则4.5s内路程s = 4nA = 90cm；x = 2.5m质点在t = 0时位移为y
=5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y = —5cm．（2分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. (8分）一木板倾斜固定放置，质量为m=5kg物块放置于木板上，对物块施加一平行于木板向上、大小为F1 =38N的拉力时，物块恰好能沿木板匀速上滑；对物块施加一平行于木板向上、大小为F2=22N的拉力时，物块恰好能沿木板匀速下滑；若将木板水平固定放置，求应对物块施加多大的水平拉力F才可以维持物块在木板上匀速滑动。

（取g = 10m/s2)
参考答案：
解：设木板倾角为，根据题意
斜向上运动时：①
斜向下运动时：②
水平运动时：③
解得：④
17. 如图，Q为一个原来静止在光滑水平面上的物体，其DB段为一半径为R的光滑圆弧轨道， AD段为一长度为L=R的粗糙水平轨道，二者相切于D点，D在圆心O的正下方，整个轨道位于同一竖直平面内. 物块P的质量为m（可视为质点），P与AD间的动摩擦因数
μ=0.1，物体Q的质量为M=2m，重力加速度为g.
（1）若Q固定，P以速度v0从A点滑上水平轨道，冲至C点后返回A点时恰好静止，求v0的大小和P刚越过D点时对Q的压力大小.
（2）若Q不固定，P仍以速度v0从A点滑上水平轨道，求P在光滑圆弧轨道上所能达到的最大高度h.
参考答案：
（1） P从A到C又返回A的过程中，由动能定理有
=①（2分）
将L=R代入①解得
②（2分）
若P在D点的速度为vD，Q对P的支持力为FD ，由动能定理和牛顿定律有
=③（2分）
④（2分）
联立解得
⑤（2分）
由牛顿第三定律可知，P对Q的压力大小也为1.2mg . （1分）
（2）当PQ具有共同速度v时，P达到的最大高度h，由动量守恒定律有
v ⑥（2分）
由功能关系有
⑦（3分）
联立解得
18. 15．如图所示，质量为m可看作质点的小球从静止开始沿斜面由A点滑到B点后，进入
与斜面圆滑连接的竖直圆弧管道，管道出口为C．圆弧半径R=15 cm，AB的竖直高度差h=35 cm．在紧靠出口C处，有一水平放置且绕其水平轴线匀速旋转的圆筒(不计筒皮厚度)，筒上开有小孔D，筒旋转时，小孔D恰好能经过出口C处．若小球射出C口时，恰好能接着穿过D孔，并且还能再从D孔向上穿出圆筒，小球返回后又先后两次向下穿过D孔而未发生碰撞．不计摩擦和空气阻力，取g=10 m/s2，问：
(1)小球到达C点的速度vc为多少?
(2)圆筒转动的最大周期T为多少?
(3)在圆筒以最大周期T转动的情况下，要完成上述运动圆筒的半径R’必须为多少? 参考答案：
(1)对小球从A→c，由机械能守恒定律得：
① 2分
代人数值解出=2 m/s2 1分
(2)小球向上穿出圆筒所用时间t1
(k=1，2，3……) ② 1分
小球从离开圆筒到第二次进入圆筒所用时间为2 t2 2 t2=nT (n=1，2，3……) ③ 1分
对小球由C点竖直上抛的上升阶段，由速度公式得： 0 ＝vC－g(t1+ t2) ④ 1分
联立解得s ⑤ 1分
当n=k=1时，Tmax=0.2 s 1分
(3) 对小球在圆筒内上升的阶段，由位移公式得：
⑥ 1分
代人数值解得R’=0.075 m。