山东省滨州市市滨城区第一中学2022年高三物理模拟试题含解析

山东省滨州市市滨城区第一中学2022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. 家用电吹风由电动机和电热丝等组成。

为了保证电吹风的安全使用，要求：电动机不工作时，电热丝不能发热；电热丝不发热时，电动机仍能工作。

下列电路中符合要求的是： ( )
参考答案：
D
2. 如图甲所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水
平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接。

图乙中、a、和分别表示物体速度
大小、加速度大小、摩擦力大小和路程。

图乙中正确的是
参考答案：
C
3. 如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升．夹子和木块的质量分别为m、M，
夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f．若木块不滑动，力F的最大值是：
A． B． C． D．
参考答案：
B
4. （多选）已知地球半径为R，月球半径为r，地球表面重力加速度为，月球表面重力加速
度为g'，月球绕地球中心转动的线速度为v，月球绕地球转动一周时间为T，光速为c．
1969年8月1日第一次用激光器向位于头顶的月球表面发射出激光光束，经过时间t接
收到从月球表面反射回来的激光信号。

月球质量用m表示。

利用上述数据，可估算出地球
表面与月球表面之间的距离s．则下列估算方法正确的是
参考答案：
AB
5. 如图所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F 拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动．在移动过程中，下列说法正确的是（）
A．F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和
B．F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和
C．木箱克服重力做的功小于木箱增加的重力势能
D．F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和
参考答案：
A
【考点】功能关系；机械能守恒定律．
【分析】对木箱进行受力分析，找出在木箱运动中有哪些力做功，做什么功，同时结合功能关系找出能量之间的转化，由动能定理及机械能守恒可得出各功及能量之间的关系．
【解答】解：在木箱移动过程中，受力分析如图所示．这四个力中，有重力、拉力和摩擦力做功．
重力做负功使重力势能增加，摩擦力做负功产生热能．因为物体加速运动，根据动能定理，合力做的
功等于动能的增量．而机械能等于动能与重力势能之和，故F做的功等于木箱增加的动能与重力势能
以及克服摩擦力所做的功的和，所以BCD错误，A正确
故选：A．
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，AB为匀质杆，其重为G，它与竖直墙面成角；BC为支撑AB的水平轻杆，A、B、C 三处均用铰链连接且位于同一竖直平面内。

则BC杆对B端铰链的作用力大小为_______, AB杆对A端铰链的作用力与竖直方向夹角_______角( 选填“大于”、“等于”或“小于”)。

参考答案：
、小于
7. 如图所示，放置在竖直平面内的圆轨道AB，O点为圆心，OA水平，OB竖直，半径为
m。

在O点沿OA抛出一小球，小球击中圆弧AB上的中点C，vt的反向延长线与OB的延长线相交于D点。

已知重力加速度g=10m/s2。

小球运动时间为_________，OD长度h为_________。

参考答案：
s，2m
8. 一个电流表的满偏电流值Ig= 0.6mA，内阻Rg=50Ω，面板如图所示，如果要把这个电流表改装成量程为 3V的电压表，那么应该在Rg上串联一个电阻Rs，Rs的大小应是______Ω；如果将这个量程为0.6mA的电流表与=10Ω的电阻并联后改装成一个量程大一些的电流表，
用来测某一电流，指针指到图中所示位置，则该电流值
Ma
参考答案：
、4950（2分） 2.04
9. 某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验．如图a为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量，小车运动加速度a可用纸带上的打点求得．
（1）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）
（2）在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m ，分别得到小车加速度a与质量m数据如下表：
根据上表数据，为直观反映F 不变时a 与m 的关系，请在图c 方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线．（如有需要，可利用上表中空格）
（3）在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a 与合力F 图线如图d ，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因．
答： ． 参考答案：
10. 如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮．在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管以速度v 水平向右匀速运动．已知蜡块匀速上升的速度大小为3cm/s ，玻璃管水平运动的速度大小为4cm/s ，则：
（1）蜡块的所做运动为 A ．匀速直线运动
B ．匀变速直线运动
C ．曲线运动
（2）蜡块的运动速度为 cm/s ．
参考答案：
（1）A ； （2）5
【考点】运动的合成和分解．
【分析】（1）分析蜡块在相互垂直的两个方向上的运动情况，从而得知其合运动是直线运动（是匀速直线运动或匀变速直线运动）还是曲线运动．
（2）分析水平和竖直方向上的速度，对其利用平行四边形定则进行合成，即可求得其实际运动的速度．
【解答】解：（1）蜡块参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动，因两个方向上的运动的加速度都为零，所以合加速度方向为零，蜡块做匀速直线运动，选项A 正确． 故选：A
（2）蜡块的运动合速度为：v 合==
=5cm/s
故答案为：（
1）A
； （2）5
11. 空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J ，同时气体的内能增加了1.5×l05J ．试问：此压缩过程中，气体 (填“吸收”或“放出”)的热量等
于 J ．
参考答案：
放出 0.5×105J
12. 已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，摩尔质量M=1.8×10-2kg ，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1。

一
滴露水的体积大约是9.0×10-5cm3，它含有 个水分子，如果一只极小的虫子来喝水，每分钟喝进6.0×107个水分子，那么它每分钟喝进水的质量是 kg （结果保留两位有效数字）
参考答案：
（1）（每空3分，共6分）3.0×1018 1.8×10－18
水分子个数为N ＝·NA ＝×9.0×1023＝3.0×1018个，喝进水的质量为m ＝·M ＝1.8×10－18kg 。

13. 如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k ，小球质量为m ，平衡时小球在A 处，今用力压小球 至B 处，使弹簧缩短x ，则此时弹簧的弹力为 。

参考答案：
m g + k x
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为m A=l.0kg，m B=4.0kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。

某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B 瞬间分离，两物块获得的动能之和为E k=10.0J。

释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。

A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20。

重力加速度取g=10m/s2。

A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。

（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；
（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？
（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？
参考答案：
（1）v A=4.0m/s，v B=1.0m/s；（2）A先停止； 0.50m；（3）0.91m；
分析】
首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都会做匀减速直线运动，并且易知是B先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可。

【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为v A、v B，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有
0=m A v A-m B v B①
②
联立①②式并代入题给数据得
v A=4.0m/s，v B=1.0m/s
（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a。

假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B。

设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为s B。

，则有
④
⑤
⑥
在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程S A都可表示为
s A=v A t–⑦
联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得
s A=1.75m，s B=0.25m⑧
这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25m处。

B 位于出发点左边0.25m处，两物块之间的距离s为
s=025m+0.25m=0.50m⑨
（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为v A′，由动能定理有
⑩
联立③⑧⑩式并代入题给数据得
故A与B将发生碰撞。

设碰撞后A、B的速度分别为v A′′以和v B′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有
联立式并代入题给数据得
这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。

设碰撞后A向右运动距离为s A′时停止，B向左运动距离为s B′时停止，由运动学公式
由④式及题给数据得
s A′小于碰撞处到墙壁的距离。

由上式可得两物块停止后的距离
15. （简答）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内．质量分别
为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为2R．现将A、B两环从图示位置静止释放．重力加速度为g．求：
（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小；
（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度；
（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，求运动过程中A环距轨道底部的最大高度．
参考答案：
（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；
（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；
（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．
解：（1）A、B都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，
对系统，由机械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；
（2）运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为h1，如图所示，整体机械能守恒：
mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；
（3）若将杆长换成2R，A环离开底部的最大高度为h2．如图所示．
整体机械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），
解得：h′=R；答：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；
（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；
（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点，绳突然断掉，球飞行水平
距离d后落地，如图所示。

已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力。

求：
（1）绳断时球的速度大小；
（2）绳能承受的最大拉力；
（3）改变绳长（绳承受的最大拉力不变），保持手的位置不动，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？
参考答案：
解：（1）设绳断后环做平抛运动时间为t1，
竖直方向：，水平方向：………………………………（2分）
得……………………………………………………………………（1分）
（2）设绳能承受的最大拉力大小为
Fm,
球做圆周运动的半径为R=………………………………………………（1分）………………………………………………………………（2分）得。

…………………………………………………………………（1分）
（3）设绳长为l，绳断时球的速度大小为，
有…………………………………………（1分）
绳断后球做平抛运动，竖直位移为d-，水平位移为x时间为t2。

有……………………………………………………（2分）
有………………………………………………………………（1分）
当时，x有极大值xmx=…………………………………………（1分）
17. 如图，直线MN上方有平行于纸面且与MN成45的有界匀强电场，电场强度大小未知；MN下方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小为 B．今从MN上的O 点向磁场中射入一个速度大小为v、方向与MN成45角的带正电粒子，该粒子在磁场中运动时的轨道半径为R．该粒子从O点出发记为第一次经过直线MN，第五次经过直线MN时恰好又通过O点．不计粒子的重力．
（1）画出粒子在磁场和电场中运动轨迹的草图；
（2）求出电场强度E的大小；
（3）求该粒子再次从O点进入磁场后，运动轨道的半径r；
（4）求该粒子从O点出发到再次回到O点所需的时间t．参考答案：
（1）粒子的运动轨迹如图。

（3分）
（2）由几何关系得…………………………………………………………（1分）
粒子从c到o做类平抛运动，且在垂直、平行电场方向上的位移相等，都为//=……………………………………………………………………（1分）类平抛运动时间为…………………………………………………………（1分）又s//………………………………………………………………………（1分）又……………………………………………………………………………………（1分）联立得………………………………………………………………………………（1分）（3）粒子在电场中的加速度为…………………………………………（2分）
粒子第五次过MN进入磁场后的速度………………………………（1分）
则第五次过MN进入磁场后的圆弧半径…………………………………（1分）（4）粒子在磁场中运动的总时间为……………………………………………（1分）
粒子做直线运动所需时间为………………………………………（1分）
联立得粒子从出发到第五次到达O点所需时间
18. 如图所示，一质点做平抛运动先后经过A、B两点，到达A点时速度方向与水平方向的夹角为30°，到达B点时速度方向与水平方向的夹角为60°。

（1）求质点在A、B位置的竖直分速度大小之比；
（2）设质点的位移AB与水平方向的夹角为θ，求tanθ的值。

参考答案：
(1)设质点平抛的初速度为v0，在A、B点的竖直分速度分别为vAy、vBy，则vAy＝v0tan 30°----------2分，vBy＝v0tan 60°-----------2分，解得＝----------1分
(2)设从A到B的时间为t，竖直位移和水平位移分别为y、x，则
tan θ＝-----1分，x＝v0t-----1分，y＝t-----2分解得tan θ＝.----1分。