2021-2022學年湖南省衡陽市耒陽市鹿峰學校高三物理模擬試題含解析一、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，置于地面的矩形框架中用兩細繩拴住質量為m的小球，繩B水平．設繩A、B對球的拉力大小分別為F1、F2，它們的合力大小為F．現將框架在豎直平面內繞左下端緩慢旋轉90°，在此過程中（）A．F1先增大后減小 B．F2先增大后減小C．F先增大后減小 D．F先減小后增大參考答案：B【考點】共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用．【分析】小球受重力、兩繩的拉力而處于平衡狀態，對小球進行受力分析，根據平行四邊形定則作圖分析即可．【解答】解：對小球受力分析如圖所示：小球處于靜止狀態，受力平衡，兩繩的拉力的合力與重力大小相等方向相反，則F不變，根據平行四邊形定則可知，將框架在豎直平面內繞左下端緩慢旋轉90°的過程中，F1逐漸減小，F2先增大后減小，當繩A處于水平方向時，F2最大，故B正確．故選：B2.（單選題）如圖所示，質量為m的物體置于傾角為θ的固定斜面上．物體與斜面之間的動摩擦因數為μ，先用平行于斜面的推力F1作用于物體上使其能沿斜面勻速上滑，若改用水平推力F2作用于物體上，也能使物體沿斜面勻速上滑，則兩次的推力之比為（

）A．cosθ＋μsinθ

B．cosθ－μsinθC．1＋μtanθ

D．1－μtanθ參考答案：B3.（單選）若某一物體受共點力作用處于平衡狀態，則該物體一定是（）A．靜止的B．做勻速直線運動C．各共點力的合力可能不為零D．各共點力的合力為零參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用．分析：平衡狀態，是指靜止狀態或勻速直線運動狀態，處于勻速直線運動狀態時解答：解：A、平衡狀態，是指靜止狀態或勻速直線運動狀態，所以AB錯誤；C、物體處于平衡狀態，受平衡力的作用，所以受到的合力為零，D正確C錯誤；故選：D．點評：此題考查了學生對物體平衡狀態的判斷，平衡狀態，是指靜止狀態或勻速直線運動狀態，此時受平衡力，受合力為零．4.如圖甲所示是一條電場線，若將一個重力不計、帶負電的點電荷從A點由靜止釋放，它在沿電場線從A向B運動過程中的速度圖象如圖乙所示。比較A、B兩點的電勢U

和場強E下列說法中正確的是A．

B．

C．

D．參考答案：CD5.如圖是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結構圖，圖中①和②為楔塊，③和④為墊塊，楔塊與彈簧盒、墊塊間均有摩擦，在車廂相互撞擊時彈簧壓縮過程中（）A．緩沖器的機械能守恒B．摩擦力做功消耗機械能C．墊塊的動能全部轉化成內能D．彈簧的彈性勢能全部轉化為動能參考答案：

考點：功能關系；彈性勢能；機械能守恒定律．.分析：通過克服摩擦力做功，系統的機械能向內能轉化，結合能量守恒定律分析即可．解答：解：A、通過克服摩擦力做功，系統的機械能向內能轉化，故機械能減小，故A錯誤；B、通過克服摩擦力做功，系統的機械能向內能轉化，故B正確；C、墊塊的動能轉化為彈性勢能和內能，故C錯誤；D、彈簧的彈性勢能轉化為動能和內能，故D錯誤．故選：B．點評：本題關鍵是明確緩沖器通過摩擦將部分動能轉化為內能，還會儲存部分彈性勢能，再次向內能和動能轉化，基礎問題．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一輛汽車在平直公路上以10m/s的速度行駛，由于前方有障礙物，司機發現后立即剎車，剎車加速度大小為2m/s2，則汽車經3s時的速度大小為

m/s；經10s時的位移大小是m．參考答案：4m/s；25m【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關系；勻變速直線運動的速度與時間的關系．【分析】汽車剎車后的運動可以看成是勻減速直線運動．已知初速度和加速度，求幾秒后通過的位移可以運用勻變速直線運動的公式．要注意汽車剎車是一項實際運動．一段時間后汽車就停止運動，所以要判斷汽車從剎車到停止所需的時間，根據這個時間來運用公式．【解答】解：汽車剎車后做勻減速直線運動，設剎車時間為t，則t===5s因為3s＜5s所以汽車經3s時的速度大小為：v=v0+at=（10﹣3×2）m/s=4m/s因為10s＞5s故汽車在5s末就停止運動，所以x==10×5﹣×2×25m=25m故答案為：4m/s；25m7.已知電流表的電流從“＋”接線柱流入時指針向右偏，在如圖所示的實驗裝置中(1)合上S將線圈A插入B的過程中，電流表指針向____偏．(2)合上S將線圈A插入B后，將變阻器觸頭向左移動時，電流表指針向__

__偏．參考答案：8.某研究性學習小組為“探究加速度與力、質量的關系”獨力設計了如圖甲所示的實驗裝置。已知小車質量為m1，砝碼和盤的質量為m2，交流電的頻率為50Hz，除了裝置圖中所給的器材外，另外備有復寫紙、電鍵及導線若干。（1）除了上面涉及的實驗器材外，本次實驗還缺少的器材有

。（2）保持m1不變，改變m2的大小，小明同學根據實驗數據作出了加速度a隨拉力F的變化圖象如圖乙所示，該圖線不通過坐標原點，最可能的原因是：

。（3）如圖丙所示為某次實驗得到的一條紙帶，相鄰計數點間還有四個點沒有畫出。AB、CD計數點之間的距離已測出，由于疏漏B、C兩計數點之間的距離忘記了標注，根據紙帶上現有的數據情況，可計算出小車運動的加速度為

m/s2（結果保留兩位有效數字）（4）在探究加速度與力的關系實驗中，要盡可能保證a-F圖象是一條直線，需要控制的條件是_________________________________________。參考答案：（1）交流電源（或答學生電源）和刻度尺（2分）（2）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠（2分）（3）0.52（3分）（4）小車質量m1遠大于砝碼和盤的質量m2（或答m1>>m2）解析：（1）打點計時器需要交流電源，所以需要交流電源，紙帶上計數點間距離需要測量，還缺少刻度尺。（2）由圖象可知，當施加一定外力時，小車的加速度還為零，則外力與小車受到的摩擦力平衡。（3）根據勻變速運動的規律可得，x3-x1=2aT2，解得，a=0.52m/s2。（4）小車質量m1遠大于砝碼和盤的質量m2時，繩中拉力近似等于小車所受合外力（或答m1>>m2）9.（4分）利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質表面原子排列的圖象，從而可以研究物質的構成規律，下面的照片是一些晶體材料表面的STM圖象，通過觀察、比較，可以看到這些材料都是由原子在空間排列而構成，具有一定的結構特征。則構成這些材料的原子在物質表面排列的共同特點是(1)_____________________________________________________________________；(2)_____________________________________________________________________。參考答案：答案：在確定方向上原子有規律地排列在不同方向上原子的排列規律一般不同原子排列具有一定對稱性等10.（4分）如圖所示，質量為m的人站在自動扶梯上，扶梯正以加速度a向上勻加速運動，a與水平方向的夾角為θ，則人所受的支持力大小為

，摩擦力大小為

。

參考答案：

mg＋masinθ

macosθ11.初速度為v0的勻加速直線運動，可看作是一個同方向的一個

運動和一個

運動的合運動。參考答案：勻速直線運動，初速度為0的勻加速直線運動。12.B．若兩顆人造地球衛星的周期之比為T1∶T2＝2∶1，則它們的軌道半徑之比R1∶R2＝＿＿＿＿，向心加速度之比a1∶a2＝＿＿＿＿。參考答案：∶1

1∶2由開普勒定律，R1∶R2＝∶＝∶1.由牛頓第二定律，G=ma，向心加速度之比a1∶a2＝R22∶R12＝1∶2。13.某物質的摩爾質量為μ，密度為ρ，NA為阿伏加德羅常數，則每單位體積中這種物質所包含的分子數目是___________．若這種物質的分子是一個挨一個排列的，則它的直徑約為__________。參考答案：；或

()三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）某興趣小組用如圖12所示的裝置探究薄布料的阻力對小車運動的影響，他們將長木板置于水平桌面上，并在長木板的右半部分平整地鋪上一塊該布料，將其左端適當墊高，將小車以適當的初速度釋放后，用打點計時器記錄小車的運動情況。通過反復調整木板左端的高度，他們得到一系列打上點的紙帶，并最終選擇了如圖所示的一條紙帶（附有刻度尺）進行測量。取打點計時器的電源頻率為50Hz，重力加速度g＝10m／s2。（1）根據刻度尺的示數可以判斷，小車在A、E兩點間做__________運動，在E、J兩點間做______________運動。E、J兩點間的加速度大小為__________m／s2，J點對應的小車速度為_____________m／s。（2）該興趣小組測出長木板左端與桌面間的高度差為4cm，木板長度為80cm，則小車在布料上運動時的阻力與在木板上運動時的阻力之比為_________________。參考答案：（1）勻速（2分），勻減速（2分），5m/s2（2分）,0.35（2分）（2）11（2分）

15.某實驗小組利用如圖所示的裝置進行實驗，鉤碼A和B分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，鉤碼質量均為M，在A的上面套一個比它大一點的環形金屬塊C，在距地面為h1處有一寬度略比A大一點的狹縫，鉤碼A能通過狹縫，環形金屬塊C不能通過．開始時A距離狹縫的高度為h2，放手后，A、B、C從靜止開始運動．（1）利用計時儀器測得鉤碼A通過狹縫后到落地用時t1，則鉤碼A通過狹縫的速度為

（用題中字母表示）．（2）若通過此裝置驗證機械能守恒定律，還需測出環形金屬塊C的質量m，當地重力加速度為g．若系統的機械能守恒，則需滿足的等式為

（用題中字母表示）．（3）為減小測量時間的誤差，有同學提出如下方案：實驗時調節h1=h2=h，測出鉤碼A從釋放到落地的總時間t，來計算鉤碼A通過狹縫的速度，你認為可行嗎？若可行，寫出鉤碼A通過狹縫時的速度表達式；若不可行，請簡要說明理由．

、

．參考答案：（1）；（2）mgh2=（2M+m）（）2；（3）可行；v=．【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】（1）由平均速度可近似表示A點的瞬時速度；（2）根據實驗裝置及機械能守恒定律可得出對應的表達式；（3）整體在中間位置上方做勻加速運動，在下方做勻速運動，由運動學公式可求得下方瞬時速度的大小．【解答】解：（1）在h1階段由于金屬塊C靜止，而A，B質量相等，所以A，B都是勻速直線運動，由勻速運動公式可得：v=；（2）由題意可知，整體減小的重力勢能等于動能的增加量；即：mgh2=（2M+m）（）2；（3）整體在上一段做勻加速直線運動，在下方做勻速運動；則可知：設中間速度為v，則有：h=t1；h=vt2；t1+t2=t解得：t2=；則下落的速度v==；故此方法可行；速度：v=；故答案為：（1）；（2）mgh2=（2M+m）（）2；（3）可行；v=．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖（a）所示，一傾角為37°的傳送帶以恒定速度運行。現將一質量m=2kg的小物體以某一初速度放上傳送帶，物體相對地面的速度隨時間變化的關系如圖（b）所示，取沿傳送帶向上為正方向，，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）0—10s內物體位移的大小；

（2）物體與傳送帶間的動摩擦因數；

（3）0—10s內物體機械能增量及因與傳送帶摩擦產生的熱量Q。參考答案：17.參照伽利略時期演示平拋運動的方法制作了圖示的實驗裝置，圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板．M板上部有一半徑為R的圓弧形的粗糙軌道，P為最高點，Q為最低點，Q點處的切線水平，距底板高為H．N板上固定有三個圓環．將質量為m的小球從P處靜止釋放，小球運動至Q飛出后無阻礙地通過各圓環中心，落到底板上距Q水平距離為L處．不考慮空氣阻力，重力加速度為g．求：（1）小球到達Q點時的速度大小；（2）小球運動到Q點時對軌道的壓力大小；（3）小球克服摩擦力做的功．參考答案：解：（1）由平拋運動規律可知，水平方向上有：L=vt，豎直方向上有：H=gt2，解得：v==L（2）小球在Q受重力mg和軌道的支持力F支，對拋出點分析，由牛頓第二定律：F支﹣mg=m解得：F支=mg+由牛頓第三定律：F壓=F支=mg+（3）對P點至Q點的過程，應用動能定理有：mgR+Wf=mv2﹣0解得：Wf=﹣mgRW克f=mgR﹣答：（1）小球到達Q點時的速度大小為L；（2）小球運動到Q點時對軌道的壓力大小為mg+；（3）小球克服摩擦力做的功為mgR﹣．【考點】研究平拋物體的運動．【分析】（1）根據高度求出平拋運動的時間，結合水平位移和時間求出Q點的速度大小．（2）根據牛頓第二定律求出Q點的支持力，從而得出壓力的大小．（3）對P到Q的過程運用動能定理，求出摩擦力做功．18.如圖所示，物塊P（可視為質點）和木板Q的質量均為m=1kg，P與Q之間、Q與水平地面之間的動摩擦因數分別為μ1=0.5和μ2=0.2，開始時P靜止在Q的左端，Q靜止在水平地面上．某時刻對P施加一大小為10N，方向與水平方向成θ=37°斜向上的拉力F，1s末撤去F，最終P恰好停在Q的右端，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．（sinθ=0.6，cosθ=0.8，g取10m/s2）求：（1）通過計算說明撤去力F前木板Q是否運動；（2）1s末物塊P的速度和ls內物塊P的位移；（3）木板Q的長度．參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關系；力的合成與分解的運用．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：（1）求出摩擦力，根據摩擦力大小關系判斷B的運動狀態；（2）由速度公式求出速度；（3）由牛頓第二定律求出加速度，應用速度公式與位移公式