2022-2023學年河北省石家莊市育星中學高三物理模擬試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示的裝置，氣缸分上、下兩部分，下部分的橫截面積大于上部分的橫截面積，大小活塞分別在上、下氣缸內用一根硬桿相連，兩活塞可在氣缸內一起上下移動。缸內封有一定質量的氣體，活塞與缸壁無摩擦且不漏氣，起初在小活塞上的杯子里放有大量鋼球。能使兩活塞相對氣缸向下移動是：（A）給氣缸內氣體緩慢加熱

（B）取走幾個鋼球（C）讓整個裝置自由下落

（D）大氣壓變小參考答案：[

AD

]2.我國東海為期三個半月的暑期休漁期于九月十六日正式結束，福建沿海漁民駕駛三艘漁船從某港口同時出發，同時到達我國釣魚島黃尾嶼海域捕魚。三船運動的位移時間（x-t）圖像如圖所示，則下列說法正確的是（

）

A．在O—t1時間段內，乙物體做勻加速運動

B．在O—t1時間段內，甲物體的速度方向一直保持不變

C．在O—t1時間段內，三者的平均速度v甲=v乙=v丙

D．在O—t1時間段內，三者的路程L甲>L乙>L丙參考答案：C3.（多選）如圖所示，質量為m的球置于斜面上，被一個豎直擋板擋住，處于靜止狀態．現用一個力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度為a的勻加速直線運動，忽略一切摩擦，下列說法正確的是()A．豎直擋板對球的彈力一定增大B．斜面對球的彈力保持不變C．若加速度足夠大，斜面對球的彈力可能為零D．斜面和擋板對球的彈力的合力等于ma參考答案：AB解析：A、B以小球為研究對象，分析受力情況，如圖：重力mg、豎直擋板對球的彈力F2和斜面的彈力F1．設斜面的加速度大小為a，根據牛頓第二定律得：豎直方向：F1cosθ=mg

①

水平方向：F2-F1sinθ=ma，②

由①看出，斜面的彈力F1大小不變，與加速度無關，不可能為零．故C錯誤，B正確;由②看出，若加速運動時，F2=F1sinθ+ma．F2將增大，故A正確;D、根據牛頓第二定律知道，重力、斜面和擋板對球的彈力三個力的合力等于ma．故D錯誤．故選：AB

4.（單選）做曲線運動的物體，在運動過程中一定變化的是A.速率

B.速度

C.速度的變化率

D.合外力參考答案：B5.“快樂向前沖”節目中有這樣一種項目，選手需要借助懸掛在高處的繩飛躍到鴻溝對面的平臺上，如果已知選手的質量為m，選手抓住繩由靜止開始擺動，此時繩

與豎直方向夾角為α，如圖所示，不考慮空氣阻力和繩的質量，下列說法正確的是(

)A.選手擺動最低點時所受繩子的拉力等于mgB.選手擺到最低點時所受繩子的拉力為大于mgC.選手擺到最低點時所受繩子的拉力大于選手對繩子的拉力D.選手擺到最低點過程中，運動可分解為水平方向的勻加速運動和豎直方向的勻加速運動。參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，某同學在研究摩擦力時，為了“記住”拉力曾經達到的最大值，在彈簧測力計指針的左側輕塞一個小紙團，它可隨指針移動。如需讀出此彈簧測力計測得的最大值時，應讀紙團

▲

（填“左”或“右”）邊沿所對應的刻度值。參考答案：7.（4分）在國際單位制中，力學的三個基本物理量是長度、________和時間，其對應的單位分別是米、________和秒。參考答案：質量；千克8.如圖所示為一電流隨時間變化的圖象。該電流的有效值為___________。參考答案：（4分）9.如圖所示，輕繩一端系在質量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環B相連接．現用水平力F拉住繩子上一點O，使物體A及圓環B靜止在圖中虛線所在的位置．現稍微增加力F使O點緩慢地移到實線所示的位置，這一過程中圓環B仍保持在原來位置不動．則此過程中，圓環對桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小)，圓環對桿的彈力F2___

_____(填增大、不變、減小)。參考答案：.F1保持不變，F2逐漸增大10.如圖，框架ABC由三根長度均為l、質量均為m的均勻細棒組成，A端用光滑鉸鏈鉸接在墻壁上．現用豎直方向的力F作用在C端，使AB邊處于豎直方向且保持平衡，則力F的大小為mg．若在C點施加的作用力改為大小為1.5mg、方向始終垂直于AC邊的力F′，使框架從圖示位置開始逆時針轉動，運動過程中當框架具有最大動能時，力F′所做的功為0.25πmgl．參考答案：考點：功的計算；共點力平衡的條件及其應用．版權所有專題：功的計算專題．分析：框架ABC保持平衡，則重力的力矩應等于F的力矩，根據力矩平衡列式即可求解，力F的大小；使框架從圖示位置開始逆時針轉動，運動過程中當F′的力矩等于重力力矩時，動能最大，求出AC邊轉過的角度，力F′做的功等于力乘以弧長．解答：解：對框架ABC受力分析，其整體重心在O點，由數學知識可知，OD=，框架ABC保持平衡，則重力的力矩應等于F的力矩，根據力矩平衡得：F?CD=3mg?OD解得：F=mg使框架從圖示位置開始逆時針轉動，運動過程中當F′的力矩等于重力力矩時，動能最大，則有：F′l=3mg?L解得：L=，即重心位置距離墻壁的距離為時，動能最大，根據幾何關系可知，轉過的圓心角為：θ=此過程中力F′做的功為：W=F′lθ=1.5mgl×=0.25πmgl故答案為：mg，0.25πmgl點評：本題主要考查了力矩平衡公式的直接應用，知道運動過程中當F′的力矩等于重力力矩時，動能最大，力F′始終與AC垂直，則F′做的功等于力乘以弧長，難度適中．11.如圖所示，一彈簧振子在M、N間沿光滑水平桿做簡諧運動，坐標原點O為平衡位置，MN＝8cm.從小球經過圖中N點時開始計時，到第一次經過O點的時間為0.2s，則小球的振動周期為________s，振動方程的表達式為x＝________cm。參考答案：12.某實驗小組在探究“加速度與物體質量、受力的關系”的實驗，設計如下的實驗方案，實驗裝置如圖所示，所使用打點計時器交流電源頻率是50Hz，具體實驗步驟如下：A.按圖所示安裝好實驗裝置；B.調節長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動；C.取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質量m；D.先接通打點計時器的電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a；E.重新掛上細繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質量，重復～步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度。回答以下問題：（1）按上述方案做實驗是否要求砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車質量__________(填“是”或“否”).（2）實驗打出的其中一條紙帶如圖所示，由該紙帶可測得小車的加速度是___________m/s2.

(3)某同學將有關測量數據填入他所設計的表格，如下表：實驗次數12345砝碼盤中的砝碼總重力F/N0.100.200.290.390.49小車加速度a/m·s-2.0.881.441.842.382.89他根據表中的數據畫出a-F圖像如圖所示，造成圖線不過坐標原點的主要原因是______________________，從該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是__________，其大小是_____________。參考答案：（1）否

（2）1.44

(3)未考慮砝碼盤的重力

砝碼盤的重力

0.78N(0.76~0.79N)13.（2分）甲、乙、兩輛汽車的質量之比是1:2，如果它們的動能相等，且輪胎與水平地面之間的動摩擦因數都相等,則它們關閉發動機后滑行距離之比是______。參考答案：

2:1三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）光滑的長軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內．質量分別為m、2m的兩小環A、B用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環距軌道底部高為2R．現將A、B兩環從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環到達軌道底部時，兩環速度大小；（2）運動過程中A環距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，求運動過程中A環距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環到達軌道底部時，兩環速度大小為；（2）運動過程中A環距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進入圓軌道后，兩環具有相同角速度，則兩環速度大小一定相等，對系統，由機械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運動過程中A環距軌道最低點的最大高度為h1，如圖所示，整體機械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長換成2R，A環離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環到達軌道底部時，兩環速度大小為；（2）運動過程中A環距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運動過程中A環距軌道底部的最大高度為R．15.（09年大連24中質檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當光由玻璃射向空氣時，發生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點發生全反射。光線a右側的光線（如：光線b）經球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發生全反射，不能射出。光線a左側的光線經半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應是

（1分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑，經過B點后進入水平面（設經過B點前后速度大小不變），最后停在C點。每隔0．2s通過速度傳感器測量物體的瞬時速度，下表給出了部分測量數據。（重力加速度g=10m/s2）求：t=0．6s時的瞬時速度v。參考答案：17.如圖所示，水平地面上OP段是粗糙的，OP長為L=1.6m，滑塊A、B與該段的動摩擦因數都為μ＝0.5，水平地面的其余部分是光滑的。滑塊B靜止在O點，其質量mB＝2kg．滑塊A在O點左側以v0＝5m/s的水平初速度向右運動，并與B發生碰撞．A的質量是B的K（K取正整數）倍，滑塊均可視為質點，取g＝10m/s2．（1）若滑塊A與B發生完全非彈性碰撞，求A、B碰撞過程中損失的機械能；（2）若滑塊A、B構成的系統在碰撞過程中沒有機械能損失，試討論K在不同取值范圍時滑塊A克服摩擦力所做的功．參考答案：解：（1）設滑塊A碰B后的共同速度為v，AB碰撞過程中損失的機械能為ΔE由動量守恒定律有

mAv0＝(mA＋mB)v

①（2分）由能量守恒定律有

ΔE=mAv2－(mA＋mB)v2

②（2分）聯立①②式并代入數據解得

J

③（2分）（2）設碰撞后A、B速度分別為vA、vB，且設向右為正方向，由于彈性碰撞，有：mAv0＝mAvA＋mBvB

④（2分）mAv02＝mAv＋mBv

⑤（2分）聯立④⑤式并代入數據解得

m/s

⑥（1分）m/s

⑦（1分）假設滑塊A、B都能在OP段滑動，滑塊A、B在OP段的加速度（）相等，由⑥⑦式知在任意時刻，滑塊A、B不會再一次發生碰撞.

（1分）由題知，當滑塊A剛好能夠到達P點有

⑧（1分）代入數據解得

⑨（1分）ks5u討論：（1）當K=1時，，滑塊A停在O點，A克服摩擦力所做的功為

⑩（1分）（2）當時，滑塊A停在OP之間，A克服摩擦力所做的功為J

11（1分）（3）當時，滑塊A從OP段右側離開，A克服摩擦力所做的功為J

12（1分）18.如圖14所示，質量為2.0kg的木塊放在水平桌面上的A點，受到一沖量后以某一速度在桌面上沿直線向右運動，運動到桌邊B點后水平滑出落在水平地面C點。已知木塊與桌面間的動摩擦因數為0.20，桌面距離水平地面的高度為1.25m，A、B兩點的距離為4.0m，B、C兩點間的水平