2020年福建省泉州市南安四都中学高三物理模拟试卷含解析

2020年福建省泉州市南安四都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
1. 如图所示为跳伞爱好者从高楼跳伞表演的情形，他们从345 m的高处跳下，在距地面150 m高处打开伞包。

假设打开伞包前后两段时间都可看做匀变速直线运动，且始末速度均为零。

一个质量为60 kg的跳伞爱好者，若在30 s内完成此跳伞表演(当地重力加速度g取10 m/s2)，则跳伞爱好者在跳伞的整个过程中( )
A．机械能先不变后减小
B．机械能一直变小
C．克服阻力做功207 kJ
D．最大速度为23 m/s ks5u
参考答案：
BCD
2. 放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。

取重力加速度g＝10m/s2。

由此两图
线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数
分别为（）
A．m＝0.5kg，＝0.4
B．m＝1.5kg，＝
C．m＝0.5kg，＝0.2
D．m＝1kg，＝0.2 参考答案：
A
3. 质量均为的、两木块叠放在水平面上，如图所示，受到斜向上与水平面成角的力作用，受到斜向下与水平面成角等大的力作用，两力在同一竖直平面内，此时两木块保持静止，则（）
Ａ．对的支持力一定小于
Ｂ．水平面对的支持力可能大于2
Ｃ．与水平面之间可能存在静摩擦力
Ｄ．、之间一定存在静摩擦力
参考答案：
AD
4. 一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出，3s后物体的速率变为10m/s，则关于物体此时的位置和速度方向的说法可能正确的是（不计空气阻力，g=10m/s2）（）
A．在A点上方15m处，速度方向竖直向上
B．在A点下方15m处，速度方向竖直向下
C．在A点上方75m处，速度方向竖直向上
D．在A点上方75m处，速度方向竖直向下
参考答案：
C
【考点】竖直上抛运动．
【分析】本题是简单的竖直上抛．只需由基本公式一看就能得出结果，可以用反推法．
【解答】解：A、C、假设此时物体的速度方向向上，由竖直上抛公式v=v0﹣gt，物体的初速度为：v0=v+gt=10+10×3=40m/s，
物体的位移为：m，物体在A点的上方．故A错误，C正确；
B、D：假设此时速度的方向向下，由竖直上抛公式v=v0﹣gt，物体的初速度：
v0=﹣v+gt=﹣10+10×3=20m/s．
物体的位移为：m，物体仍然在A点的上方．故BD错误．
故选：C
5. 如图所示，在光滑水平面上，钉有两个钉子A和B，一根长细绳的一端系一个小球，另一端固定在钉子A上，开始时小球与钉子A、B均在一条直线上（图示位置），且细绳的一大
部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上，现使小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做匀速圆周运动，使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是（）
A．小球的速度变大
B．小球的角速度变大
C．小球的加速度变小
D．细绳对小球的拉力变小
参考答案：
CD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.
(3)用如图所示的装置，要探究恒力做功与动能改变的关系的实验数据应满足一个怎样的关系式，从而得到动能定理。

(用上题符号表示，不要求计数结果)
参考答案：
7. (4分)如图所示，在倾角为30°的斜面上，一辆动力小车沿斜面下滑，在小车下滑的过程中，小车支架上连接着小球的轻绳恰好水平。

已知小球的质量为，则小车运动的加速度大
小为
，绳对小球的拉力大小为。

参考答案：
答案：2 g；
8. 如图所示，物体A 重50N ，物体B 重100N ，所有接触面之间的滑动摩擦系数均为0.3，物体A 与B 通过无摩擦的定滑轮用细绳相连，要使物体B 匀速滑动，细绳对B 的拉力F T = 15 N ，作用在B 上的力F= 75N ．
参考答案：
（1）若O 端与运动物体相连，其中的D-H
段，表示物体在做 运动；
（2）如果这是在
“探究做功与速度变化关系”的实验中打出的纸带，则需要计算纸带中 段的速度，大小为 m/s （结果保留两位有效数字）。

参考答案：
（1）匀减速直线 （2分，只答减速运动给1分）
（2）OC （2分） 1.5m/s （2分）
10. 光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示。

一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，则轨道对小球做_______（填“正功”、“负功”或“不做功”），小球的线速度_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。

参考答案： 不做功；不变
解析：轨道支持力与运动方向垂直，轨道对小球不做功，小球的线速度不变。

11. 在“用单分子油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的浓度为A ，用滴管测得N 滴这种油酸酒精的总体积为V ，将一滴这种溶液滴在浅盘中撒有痱子粉的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把每小格边长为a 的透明方格纸放在玻璃板上，测得油膜占有的方格个数为x 。

用以上字母表示油酸分子直径的大小是：d= 。

参考答案：
12. （5分）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感应强度为 B 的水平匀强磁场中，线框面积为S ，电阻为R 。

线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I = 。

线框从中性面开始转过 的过程中，通过导线横截面的
电荷量q = 。

参考答案：
，
13. （5分）制冷机是一种利用工作物质(制冷剂)的逆循环，使热从低温物体传到高温物体的装置，通过制冷机的工作可以使一定空间内的物体温度低于环境温度并维持低温状态．夏天，将房间中一台正工作的电冰箱的门打开，试分析这是否可以降低室内的平均温度? 为什么?
参考答案：
制冷机正常工作时，室内工作器从室内吸收热量，同时将冷风向室内散发, 室外工作器向外散热。

若将一台正在工作的电冰箱的门打开，尽管它可以不断地向室内释放冷气，但同时冰
箱的箱体向室内散热，就整个房间来说，由于外界通过电流不断有能量输入，室内的温度会不断升高。

（5分）
命题立意：本题是一条联系实际的题目,考查运用所学知识解决实际问题的能力。

解题关键：考虑整个系统，并结合能量守恒来加以分析。

错解剖析：解本题容易凭借想当然，认为打开冰箱门，会降低房间的温度．应该考虑整个系统加以分析。

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度．
①请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误：
a. ；
b. ．
②该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个点，测得h1、h2、h3、h4、
h5．若打点的周期为T，则打E点时速度为 vE = ；若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出v2与h的关系图线，如图丙所示，则重力加速度 g= m/s2．
③若当地的重力加速度值为9.8m/s2，请写出误差的主要原因 ______________．参考答案：
15. 用如图（甲）所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力．
①某同学平衡摩擦力时是这样操作的：将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图（乙），直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止．请问这位同学的操作是否正确？如果不正确，应当如何进行？答：错误，应该给小车一个初速度使小车能够匀速下滑．
②如果这位同学先如①中的操作，然后不断改变对小车的拉力F，他得到M（小车质量）保持不变情况下的a﹣F图线是下图中的C（填选项代号的字母）．
③若交流电的频率为f，某同学在正确操作下获得的一条纸带，A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出．写出用s1、s2、s3、s4以及f来表示小车加速度的表达式：a=
．
参考答案：
③根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT
解答： 解：①小车由静止下滑，说明重力沿斜面的分力大于摩擦力，因此平衡过度，所以该同学的
操作不正确，正确的操作应该为给小车一个初速度，小车能够带动纸带匀速下滑．
②如果这位同学先如（1）中的操作，导致平衡摩擦力过度，因此当小车上还没有挂砂和砂桶时，小车应该就已经有加速度了，故图象ABD 错误，C 正确． 故选：C ．
③由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=5t ， 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT 2可以求出加速度的大小， 得：s 3﹣s 1=2a 1T 2 s 4﹣s 2=2a 2T 2
为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值
得：a=（a 1+a 2）
其中：T=5×=
即小车运动的加速度计算表达式为：
故答案为：①错误，应该给小车一个初速度使小车能够匀速下滑；②C ；
③．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图18，两块相同平板P1，P2置于光滑水平面上，质量均为m 。

P2的右端固定一轻质弹簧，左
端A 与弹簧的自由端B 相距L 。

物体P 置于P1的最右端，质量为2m 县城可看作质点。

P1与P 以共同速度v0向右运动，与静止的P2发生碰撞，碰撞时间极短。

碰撞后P1与P2粘连在一起。

P 压缩弹簧后被弹回并停在A 点（弹簧始终在弹性限度内）。

P 与P2之间的动摩擦因数为μ。

求 （1）P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P 的最终速度v2； （2）此过程中弹簧的最大压缩量x 和相应的弹性势能Ep 。

参考答案：
动量守恒、能量守恒、临界分析
解析：（1）p1和p2碰撞动量守恒: mv0=(m+m)v1 ①
得出：
P 在p2上滑行过程 p1、p2、p 系统动量守恒： 2mv0+2mv1=4mv2 ②
得出：
(2)p1 p2 p 第一次等速弹簧最大压缩量最大，由能量守恒得
③
p 刚进入p2 到p1 p2 p 第二次等速时有能量守恒得；
④
由③④得：
17. 某小型实验水电站输出功率是20 kW,输电线路总电阻是6 Ω . (1)若采用380 V 输电,求输电线路损耗的功率.
(2)若改用5000 V 高压输电,用户端利用n1：n2=22：1的变压器降压,求线路损耗的功率和用户得到的电压. 参考答案：
(1)输电线上的电流强度为
I=A=52.63 A …………………………………………3分
输电线路损耗的功率为
P 损=I2R=52.632×6 W≈16620 W=16.62 kW.…………………………3分 (2)改用高压输电后,输电线上的电流强度变为
I′=A=4 A ………ks5u………………………… 3分
改用高压输电后，线路损失为:
P损=I2R=42×6 W=96 W ………………………………………… 2分
用户端在变压器降压前获得的电压
U1=U-I′R=(5000-4×6) V=4976 V ……………………………… 2分
根据
用户得到的电压为
U2=U1=×4976 V=226.18 V. …
18. 在2012年元旦晚会上，河北杂技团表演了杂技“大球扛杆”。

在一个大球上竖立一根直杆,演员在直杆上做了楮彩表演。

如阁所示.假设直杆与大球之间有一压力传感器.一个质量为50kg的演员匀速向上运动时传感器显示压力为600N；演员从直杆最上端由静止开始向下匀加速运动一段时间后又匀减速运动一段时间速度减小到零,静止在距直杆底端1/3处。

已知在演员向下运动时传感器显示的最大压力为700N，最小压力为500N，直杆长度为12m，g取
10m/S2。

求：
(1)直杆的质量；
(2)演员下降过程屮加速、减速的加速度；
(3)演员向下运动的平均速度。

参考答案：
【解析】(1)设直杆质量为m0，由牛顿第三定律，传感器显示压力等于大球对直杆的支持力．由平衡条件：m0g＋mg＝F0（1分）解得m0＝F0/g－m＝10kg.（1分）
(2)设演员向下运动的加速度为a，由牛顿第三定律，传感器显示的最大压力F1＝700N等于大球对直杆的最大支持力
对直杆，由平衡条件得演员到直杆向下的摩擦力f1＝F1－m0g＝600N（1分）
由牛顿第三定律，直杆对演员向上的摩擦力等于600N
对演员，由牛顿第二定律：f1－mg＝ma1（1分）
解得匀减速向下运动的加速度大小为a1＝2m/s2（1分）
由牛顿第三定律，传感器显示的最小压力F2＝500N等于大球对直杆的最小支持力
对杆杆，由平衡条件得演员对直杆向下的摩擦力f2＝F2－m0g＝400N（1分）
由牛顿第三定律，直杆对演员向上的摩擦力等于400N
对演员，由牛顿第二定律：mg－f2＝ma2（1分）
解得匀加速向下运动的加速度大小为a2＝2m/s2（1分）
演员下降过程中加速、减速的加速度大小均为2m/s2，方向相反。

（1分）
(3)由第(2)问知演员匀加速运动和匀减速运动加速度大小相等，设演员加速运动时间为t，由题述可知4＝at2，解得t＝2s（1分）
演员向下运动的最大速度v m＝at＝4m/s（1分）
演员向下运动的平均速度v＝v m/2＝2m/s.（1分）。