广西壮族自治区贵港市中等师范学校高三物理模拟试题含解析

广西壮族自治区贵港市中等师范学校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. （多选）2007年10月24日，我国发射了第一颗探月卫星“嫦娥一号”，使“嫦娥奔月”的神话变为现实．嫦娥一号发射后先绕地球做圆周运动，经多次变轨，最终进入距月球表面h=200km的圆形工作轨道，进行科学探测，已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（）
A.嫦娥一号在工作轨道上的绕行速度为
B.嫦娥一号绕月球运行的周期为
C.在嫦娥一号工作轨道处的重力加速度为
D.由题目条件可知月球的平均密度为
参考答案：
【知识点】万有引力定律及其应用．D5
【答案解析】BCD解析：AB、根据万有引力提供向心力，即：G=m=m r，
解得；v=，T=2π
嫦娥一号的轨道半径为r=R+h，结合黄金代换公式：GM=gR2，代入线速度和周期公式得：v=，T=2π，故A错误，B正确；
C、月球表面万有引力等于重力，则G=mg′，得：g′=()2g，故C正确；
D、由黄金代换公式得中心天体的质量M= ，月球的体积V=πR3，则月球的密度ρ=，故D正确；故选：AB
2. （多选）如图，在绕地运行的天宫一号实验舱中，宇航员王亚平将支架固定在桌面上，摆轴末端用细绳连接一小球．拉直细绳并给小球一个垂直细绳的初速度，它做圆周运动．在a、b两点时，设小球动能分别为Eka、Ekb，细绳拉力大小分别为Ta、Tb，阻力不计，则
A．Eka>Ekb
B．Eka=Ekb
C．Ta>Tb
D．Ta=Tb
参考答案：
BD
3. （单选）如图所示，不带电的金属球A固定在绝缘底座上，它的正上方有B点，该处有带电液滴不断地自静止开始落下（不计空气阻力），液滴到达A球后将电荷量全部传给A球，设前一液滴到达A 球后，后一液滴才开始下落，不计B点未下落带电液滴对下落液滴的影响，则下列叙述中正确的是（）
解：A、第一滴液滴只受重力做自由落体运动，以后液滴将受力向上的电场力作用而做变加速运动，
随着球A液滴增多，带电量增大，空间产生的场强增强，以后液滴所受的电场力增大，这些液滴先加速后减速，就不一定能到达A球，故A错误．
B、当液滴下落到重力等于电场力位置时，继续向下运动时电场力增大，电场力将大于重力，开始做减速运动，故B错误．
C、当液滴所受的电场力与重力相等时动能最大，则有：mg=k，x是动能最大的位置到A距离，
由于A球的电荷量qA在不断增大，x增大，所以第一滴液滴以后的液滴动能最大的位置将不断上移，合外力做功不等，则最大动能不相等，故C正确．
D、由于所有液滴下落过程中所受的电场力不等，若能到达A球，根据功的公式W=Fl可知，通过的位移相等，电场力做功不相等；若不能到达A球，液滴将返回到B点，电场力做功为零，即电场力做功相等，故D错误．
故选：C．
4. 如图所示，小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，绳上的拉力将（）
A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大
参考答案：
D
【考点】向心力；共点力平衡的条件及其应用；决定向心力大小的因素．
【分析】在力学中，有这样一类问题：一个物体（质点）受到三个共点力（或多个共点力但可以等效为三个共点力）作用而处于平衡状态，其中一个力变化引起其它力的变化，需要判定某些力的变化情况，或确定其极值．它的求解方法对其他矢量的分析同样适用．
对球受力分析，受重力、支持力、拉力，其中重力大小方向都不变，支持力方向不变、大小变，拉力大小与方向都变，可用作图法分析．
【解答】解：对球受力分析，受重力、支持力、拉力，如图其中重力大小方向都不变，支持力方向不变，拉力大小与方向都变，将重力按照作用效果分解
由图象可知，G1先变小后变大，G2变小
又根据共点力平衡条件
G1=F
G2=N
故拉力F先变小后变大；
故选D．
5. （多选）在观看双人花样滑冰表演时，观众有时会看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向的匀速圆周运动．已知通过目测估计拉住女运动员的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45°，重力加速度为g＝10 m/s2，若已知女运动员的体重为35 kg，据此可估算该女运动员()
A．受到的拉力约为350 N B．受到的拉力约为350 N
C．向心加速度约为10 m/s2 D．向心加速度约为10 m/s2
参考答案：
AC
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_____m/s，质点在_____s （精确到秒）时的瞬时速度约等于它在6-20s内的平均速度。

参考答案：
0.8 10或14s
7. 如图所示，A、B两滑环分别套在间距为1m的光滑水平细杆上，A和B的质量之比为
1∶3，用一自然长度为1m的轻弹簧将两环相连，在 A环上作用一沿杆方向的、大小为20N 的拉力F，当两环都沿杆以相同的加速度a运动时，弹簧与杆夹角为53°。

（cos53°=0.6）则弹簧的劲度系数为________N/m。

若突然撤去拉力F，在撤去拉力F的瞬间，A的加速度为a′，a′与a大小之比为。

参考答案：
100 N/m。

3:1
8. 一飞船在某星球表面附近，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，飞船在离该星球表
面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，已知引力常量为G，则该星球的质量表达式为。

参考答案：
由万有引力提供向心力可得，，联立可解得
9. 如图所示，质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出，恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为 J，重力的冲量为 N·s。

参考答案：
6.4 J， 0.8 N·s
10. (多选)如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体距传送带左端距离为L，稳定时绳与水平方向的夹角为θ，当传送带分别以速度v1、v2做逆时针转动时（v1<v2），绳的拉力大小分别为F1、F2；若剪断细绳后，物体到达左端经历的时间分别为t1、t2，则下列说法正确的是
A．F1<F2B．F1=F2
C．t1一定大于t2 D．t1可能等于t2
参考答案：
BD
11. 一条细线下面挂一小球，让小角度自由摆动，它的振动图像如图所示。

根据数据估算出它的摆长为________m，摆动的最大偏角正弦值约为________。

参考答案：
12. 对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的观点。

请完成下表：
参考答案：
答案：物体下落快慢与物体轻重无关维持物体运动需要力
13. 如图所示是饮水器的自动控制电路。

左边是一个在水温较低时对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关S1。

只要有水浸没S1，它就会导通；水面低于S1时，不会加热。

（1）Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P是一个___________（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，接在0～5V电源之间，图中J是一个继电器，可以控制发热器工作与否。

Ry是一个可变电阻，低温时Rx应_____________（选填“远大于”、“远小于”）Ry。

（2）请阐述饮水机的自动加热原理：
_________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

参考答案：
（1）与；远大于。

（每空2分）
（2）当水温较低时，Rx阻值较大，A为高电势，且有水浸没S1，B也为高电势，则QC之间才有高电压输出，电磁继电器有电流通过，将吸动S2闭合，发热器工作。

（表述合理酌情给分）
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力
不计.(
计算中取
g
=10m/s 2.求:
(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s.
(2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ.
(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.参考答案：
(1)1.6m (2)m/s，90° (3)5600N
【详解】(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得：
竖直方向上：
水平方向上：
可得：
.
(2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度：
到达A点时速度：
设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则：
即，所以：
(3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以有：
当时，计算得出.
由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的压力为5600 N.
答：(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离.
(2)从平台飞出到达A点时速度，圆弧对应圆心角.
(3)当最低点O速度为6m/s，人和车对轨道的压力5600 N.
15. （8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。

通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？
参考答案：
大约为115℃
解析：
P＝P o＋P m＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa
由图像可得锅内最高温度大约为115℃．
若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （18分）如图所示，BC为半径等于竖直放置的光滑细圆管，O为细圆管的圆心，在圆管的末端C连接倾斜角为450、的足够长粗糙斜面，一质量为m=0.5kg的小球从O 点正上方某处A点以V0水平抛出，恰好能垂直OB从B点进入细圆管，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=5N的作用，当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失，能平滑的冲上粗糙斜面。

（g=10m/s2）求：
（1）小球从O点的正上方某处A点水平抛出的初速
度V0为多少？
（2）小球在圆管中运动对圆管的压力是多少？
（3）小球在CD斜面上运动的最大位移是多少？
参考答案：
解析：
（1）小球从A运动到B为平抛运动，有：
（2分）
在B点有（2分）
解以上两式得：（2分）
（2）在B点据平抛运动的速度规律有：（2分）
小球在管中的受力分析为三个力：得小球在管中以做匀速圆周运动。

（2分）
据圆周运动的规律得细管对小球的作用力（2分）
据牛顿第三定律得小球对细管的压力（2分）
（3）据牛顿第二定律得小球在斜面上滑的加速度为：
（2分）据匀变速运动规律得：
小球在CD斜面上运动的最大位移（2分）
17. 物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关。

为了研究某一砂轮的转动的动能EK与角速度的关系。

某同学采用了下述实验方法进行探索：先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮从脱离动力到停止转动的过程中转动的圈数为，通过分析实验数据，得出结论。

经实验测得的几组和如下表所示：
0.5 1 2 3 4
n 5.0 20 80 180 320
另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/πN （1）计算出砂轮每次脱离动力时的转动动能，并填入上表中（只需填前三个）；
（2）由上述数据写出该砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式.
参考答案：
（1）对砂轮有动能定理：.…………7分
故填好上表：
0.5 1 2 3 4
n 5.0 20 80 180 320
0.5 2.0 8.0
（2）由表和的相应数据得：
18. 如图14所示，用折射率为的透明物质做成内、外半径分别为r8 = 0.10m、rb＝0,20m)的空心球，内表面涂上能完全吸光的物质，不考虑光在介质内部传播时的反射光线。

问：
(i) 当一束平行光射向此球时，有一部分光被吸光物质吸收掉，求平行入射光束中的这部分光的横截面积？
(ii)增大涂有吸光物质的内表面的半径，使得进入此球的光全部被吸光物质吸收，则内表面的半径应该变为多大？
参考答案：。