北京怀柔区第五中学2022-2023学年高三物理模拟试卷含解析

北京怀柔区第五中学2022-2023学年高三物理模拟试卷
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
1. 如图所示，在纸面内有一匀强电场，带正电小球在与竖直线AB夹角为θ
的力F作用下，由A匀速运动至B，已知AB间距离为d，小球的质量为m，带电量为q，则下列结论正确的是（）
A．若匀强电场的方向水平向右，则电场强度为最小，
E=mgtanθ/q
B．若匀强电场的方向水平向右，则力F的大小必有mgcosθ
C．若匀强电场的方向与F方向垂直，则电场强度为最小，
E=mgsinθ/q
D．若匀强电场的方向与F方向垂直，则力F的大小必为mgsinθ
参考答案：
答案：C
2. （多选）如图所示，两根等高光滑的圆弧轨道，半径为ｒ、间距为Ｌ，轨道电阻不计．在轨道顶端连有一阻值为Ｒ的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为Ｂ．现有一根长度稍大于Ｌ、电阻不计的金属棒从轨道最低位置ｃｄ开始，在拉力作用下以速度
ｖ０向右沿轨道做匀速圆周运动至ａｂ处，则该过程中（）
Ａ．通过Ｒ的电流方向为由外向内
Ｂ．通过Ｒ的电量为
Ｃ．Ｒ上产生的热量为
Ｄ．拉力做的功为
参考答案：
AC
3. 如图所示，在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道，水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直。

一个带正电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点M滑下，则下列说法中正确的是
A．滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大
B．滑块从M点到最低点所用的时间比磁场不存在时短
C．滑块经过最低点时的速度与磁场不存在时相等
D．滑块从M点滑到最低点所用的时间与磁场不存在时相等
参考答案：
CD
4. （单选题）第一次通过实验比较准确的测出万有引力常量的科学家是
A、牛顿
B、伽利略
C、胡克
D、卡文迪许
参考答案：
D
5. 意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”,他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大,于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是（）
A．自由落体运动是一种匀变速直线运动
B．力是使物体产生加速度的原因
C．力不是维持物体运动的原因
D．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性
参考答案：
A
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 汽艇静水中的速度为5m/s，河水的流速为3m/s，若该汽艇渡过宽为80m的河道至少需要 s的时间；若汽艇要以最短的位移渡河，所用时间为 s。

参考答案：
16 20
7. 如图所示，一弹簧振子在M、N间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN＝8 cm.从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2 s，则小球的振动周期为________ s，振动方程的表达式为x＝________ cm。

参考答案：
0.8
（1）从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，故有：T=4×0.2s=0.8s
（2）简谐运动，从正向最大位移处开始计时，其位移时间关系公式为：
x=Acosωt；
A=4cm；
所以，位移时间关系公式为：
8. 如图所示，用一根长为的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹300角且绷紧，小球A处于静止，对小球施加的最小力F＝___________
参考答案：
9. 如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸
现象，使活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程相符合的
是图，该过程为过程（选填“吸热”、“放热”或“绝热”）
参考答案：
D，吸热
10. （2）一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体，如图（a）所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射
O
光线的强度随着θ的变化而变化，如图（b）
的图线所示.此透明体的临界角为▲，折射率为▲ .
参考答案：
60°（2分），
11. 如图所示，匀强电场中的三点A、B、C构成一个边长为0.1m的等边三角形。

已知电场线的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为100V、
60V和20V，则此匀强电场的场强大小E=________V/m。

若将电量为1.0×10－10C的正电荷从A点移到B点，电场力所做的功W=________J。

参考答案：
答案： 800；4×10－9。

12. 质量为2kg的物体，在水平推力的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示。

g取10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数
；水平推力。

参考答案：
0.2；6
13. 小楠同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中得到一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，则：
（1）C点相对应刻度尺的读数为cm；
（2）打E点时小车运动的速度v E=m/s（保留两位有效数字）；
（3）小车运动的加速度a=m/s2（保留两位有效数字）．
参考答案：
（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40．
【考点】测定匀变速直线运动的加速度．
【分析】根据图示刻度尺确定其分度值，然后读出刻度尺示数；由△x=at2求出加速度，根据匀变速运动中平均速度等于中间时刻瞬时速度求解B点对应的速度．
【解答】解：（1）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，
由图可知，C、D、E、F四点对应的刻度分别是3.00 cm、4.90 cm、7.00cm、9.60cm，（2）利用匀变速直线运动的推论得：v E==≈0.24m/s
（3）由△x=at2可知，小车的加速度：a==≈0.40m/s2．故答案为：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40．
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （2014?宿迁三模）学校科技节上，同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置，原理如图甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆心为O，半径R=0.2m；MN是与O点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P，它紧贴在弹簧的原长处B点；对弹珠P施加一水平外力F，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示．已知BC段长L=1.2m，EO间的距离s=0.8m．计算时g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．压缩弹簧释放弹珠P后，求：
（1）弹珠P通过D点时的最小速度v D；
（2）弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，它通过C点时的速度v c；
（3）当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N，释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，求压缩量x0．
参考答案：
（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；
（2）通过C点时的速度为m/s；
（3）压缩量为0.18m．
考点：动能定理的应用；机械能守恒定律．
专题：动能定理的应用专题．
分析：（1）根据D点所受弹力为零，通过牛顿第二定律求出D点的最小速度；
（2）根据平抛运动的规律求出D点的速度，通过机械能守恒定律求出通过C点的速度．（3）当外力为0.1N时，压缩量为零，知摩擦力大小为0.1N，对B的压缩位置到C点的过程运用动能定理求出弹簧的压缩量．
解答：解：（1）当弹珠做圆周运动到D点且只受重力时速度最小，根据牛顿第二定律有：
mg=解得．v==m/s
（2）弹珠从D点到E点做平抛运动，设此时它通过D点的速度为v，则
s=vt
R=gt
从C点到D点，弹珠机械能守恒，有：
联立解得v=
代入数据得，V=2m/s
（3）由图乙知弹珠受到的摩擦力f=0.1N，
根据动能定理得，
且F1=0.1N，F2=8.3N．
得x=
代入数据解得x0=0.18m．
答：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；
（2）通过C点时的速度为m/s；
（3）压缩量为0.18m．
点评：本题考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律的综合，涉及到圆周运动和平抛运动，知道圆周运动向心力的来源，以及平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律是解决本题的关键．
15. （10分）在2008年9月27日“神舟七号”宇航员
翟志刚顺利完成出舱活动，他的第一次太空行走标志着中
国航天事业全新的时代即将到来。

“神舟七号”围绕地球
做圆周运动时所需的向心力是由提供，宇航员
翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手（相对速度近似为零），则它（填“会”或“不会”）做自由落体运动。

设地球半径为R、质量为M ，“神舟七号”距地面高度为h，引力常数为G，试求“神舟七号”此时的速度大小。

参考答案：
答案：地球引力（重力、万有引力）；不会。

（每空2分）
以“神舟七号”为研究对象，由牛顿第二定律得：（2分）
由匀速圆周运动可知：（2分）
解得线速度（2分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，质量M=l kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1=0．1，在木板的左端放置一个质量m=l kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0．4，取g= 10 m/s2，试求：
（1）若木板长l=1 m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8 N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？
（2）设木板足够长，若对铁块施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F，通过分析和计算后，请在右图中画出铁块受到木板的摩擦力大小f2随拉力F大小变化的图象。

参考答案：
见解析
17. 一个底面粗糙、质量为M 的劈放在粗糙的水平面上, 劈与水平面的动摩擦因数，劈的斜面光滑且与水平面成30°角;现用一端固定的轻绳系一质量为m=kg 的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°,如图所示,
，试求:
(1)当劈静止时绳子的拉力大小.
(2)已知地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的滑动摩擦力,若改变小球的质量，为使整个系统静止,则小球与劈的质量应满足什么关系?
参考答案：
（1）以小球为研究对象，其受力情况如图甲所示，对T和G进行正交分解，由平衡条件可得：
Tcos30°=mgsin30° (2分)
所以T=10N (2分)
（2）以劈和小球整体为研究对象，整体受力情况如图乙所示，由物体的平衡条件可得：f=Tcos60° (2分)
为使整个系统静止，其临界状态是静摩擦力f为最大值，即有
(2分)
所以联立以上两式可得：m=6M
即小球与劈的质量应满足m6M (2分)
18. 如图所示，一质量为m=1kg的滑块从半径为R=0.8m的光滑四分之一圆弧形槽的顶端A处无初速度地滑下，槽的底端B与水平传送带相切，传送带的运行速度
恒为v=6m／s，长为L=2m，滑块滑到传送带上后做匀加速直线运动，滑到传送带末端C时，恰好被加速到与传送带的速度相同．(取g=10m／s2)求：
(1)滑块经B点时对弧形槽的压力F
(2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ．
(3)此过程中，由于摩擦产生的热量Q．
参考答案：
见解析。