2022年河北省衡水市深州北溪村鄉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.（單選）半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有一豎直放置的光滑檔板MN．在半圓柱體P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q，整個裝置處于靜止，如圖所示是這個裝置的截面圖．現使MN保持豎直并且緩慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，發現P始終保持靜止．則在此過程中，下列說法正確的是（）A．MN對Q的彈力逐漸減小B．地面對P的支持力逐漸增大C．Q所受的合力逐漸增大D．地面對P的摩擦力逐漸增大參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用．專題：共點力作用下物體平衡專題．分析：分別對Q、P及整體進行分析，作出受力分析圖，根據過程中夾角的變化可得出彈力、支持力及合力變化．解答：解：對Q分析可知，Q受重力G、P的彈力F1及檔板的彈力F2；對P分析，可知P受重力、支持力、Q的壓力及摩擦力；如下圖所示：A、在MN向左移動的過程中，由于小球下滑，球Q受P的彈力與豎直方向的夾角變大，如下圖所示，由幾何關系可知，F1=，夾角變大，則cosθ減小，故MN對Q的彈力增大；故A錯誤；B、對整體分析，整體豎直方向只受重力、支持力；因重力不變，則支持力不變，故B錯誤；C、由于Q緩慢下落，仍可看作平衡狀態，故合力一直為零，故C錯誤；D、由上圖分析可知，在球下滑過程中，MN對Q的彈力增大，則再對PQ整體分析，可知，P受地面的摩擦力增大，故D正確；故選D．點評：本題考查共點力平衡的應用，注意正確要正確選擇研究對象，作好受力分析，并正確利用好幾何關系進行分析求解．2.如圖所示，一列向右傳播簡諧橫波在t=0時刻恰好傳到A點，波速大小v=0.6m/s，P質點的橫坐標為x=1.26m，則下列說法正確的是（）A．該列波的振幅是20cm，波長是0.24mB．該列波的頻率是2.5HzC．質點A的振動方程為y=﹣10sin5πt（cm）D．再過一個周期，質點A向右傳播的路程為40cmE．質點P第一次到達波峰的時間是2s參考答案：BCE【考點】波長、頻率和波速的關系；橫波的圖象．【分析】由圖讀出振幅和波長，由波速公式v=λf求波的頻率．簡諧波在傳播過程中，質點不向前移動．簡諧橫波向右傳播，介質中各質點的起振方向與圖示時刻波最前頭的質點A的振動方向相同．讀出振幅，結合A點的起振方向寫出其振動方程．當圖示時刻x=0.06m處的波峰到達P點時，質點P第一次到達波峰，根據距離求出時間．【解答】解：A、由圖知，振幅A=10cm，波長λ=0.24m，故A錯誤．B、由v=λf得f===2.5Hz，故B正確．C、t=0時刻質點A正通過平衡位置向下起振，則質點A的振動方程為y=﹣Asin2πft=﹣10sin5πt（cm），故C正確．D、簡諧橫波向右傳播時，質點A只上下振動，并不向右移動，故D錯誤．E、當圖示時刻x=0.06m處的波峰傳到P點時，質點P第一次到達波峰，用時t==s=2s．故E正確．故選：BCE3.如圖19所示，D是一只理想的二極管，正向電阻為零，反向電阻為無窮大.它的作用是只允許電流從a流向b，不允許電流從b流向a，在平行板電容器A、B板間，電荷P處于靜止狀態，當兩極板A和B的間距稍增大一些時(兩極板仍平行)，P的運動情況是(

)

A、仍靜止不動

B、向下運動

C、向上運動

D、無法判斷

參考答案：答案：A

4.對于平拋運動（g為已知），下列條件中可以確定物體初速度的是（

）A．已知水平位移

B．已知下落高度C．已知位移的大小和方向

D．已知落地速度的大小和方向參考答案：

CD5.某質點做直線運動的v-t圖象如圖所示，由圖可知（

）A．物體先做勻加速直線運動再做反方向的勻減速運動B．前2s內的加速度比后4s內的加速度大C．前6s內質點的位移是24mD．前6s內質點的平均速度是2m/s 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.物質是由大量分子組成的，分子直徑的數量級一般是________m．能說明分子都在永不停息地做無規則運動的實驗事實有________(舉一例即可)．在兩分子間的距離由v0(此時分子間的引力和斥力相互平衡，分子作用力為零)逐漸增大的過程中，分子力的變化情況是________(填“逐漸增大”“逐漸減小”“先增大后減小”或“先減小后增大”)．參考答案：(1)10－10布朗運動(或擴散現象)先增大后減小7.地球繞太陽公轉的軌道半徑r=1.49×102(m)，公轉周期T=3.16×107(s)，萬有引力恒量G=6.67×10（N·m2/kg2），則太陽質量的表達式M=

，其值約為

kg（取一位有效數字）．參考答案：

答案：，2×10308.如圖所示，是小球做平拋運動中的一段軌跡，已知小球質量m=0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，則由軌跡對應的坐標值可求得其初速度v0＝_________m/s；若以拋出點為零勢能參考平面，小球經P點時的重力勢能Ep=________J．參考答案：vo=2m/s；

Ep=-0.4J9.某同學用如圖所示的裝置驗證動能定理．為提高實驗精度，該同學多次改變小滑塊下落高度胃的值．測出對應的平撼水平位移x，并算出x2如下表，進而畫出x2一H圖線如圖所示：

①原理分析：若滑塊在下滑過程中所受阻力很小．則只要測量量滿足

，便可驗證動能定理．

②實驗結果分析：實驗中獲得的圖線未過坐標原點，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是

。參考答案：①x2與H成正比

②滑塊需要克服阻力做功10.某實驗小組在做驗證力的平行四邊形定則實驗時，選用如下器材:釘有白紙的方木板、細繩及繩套、一根橡皮筋、直尺、兩個彈簧測力計(1)下列實驗要求中，不正確的是___________A.彈簧測力計使用前要校零B拉細線方向應與木板板面平行C.用一個力拉橡皮筋與用兩個力拉橡皮筋時，只需將橡皮筋拉到同一長度(2)某同學將兩個彈簧掛鉤互掛對拉時，發現測力計示數不相同，在沒有其他彈簧測力計可選的情況下，如果使用了其中一個示數偏大的測力計完成實驗，對本實驗是否有影響____(填“有”、“無”＂)。參考答案：

(1).C

(2).無【詳解】（1）A.彈簧測力計實驗前要教零，故A正確；B.在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行，故B正確；C.兩次拉橡皮筋時，需將橡皮筋結點拉到同一位置O，這樣做的目的是保證兩次彈簧秤拉力的效果相同，故C錯誤；本題選不正確的，故選：C；（2）在兩個力拉橡皮筋時，先測一個力，保持橡皮筋端點位置及兩細繩方向不變，用測力計測另一個細繩的拉力即可，當測力計示數偏大，三個力F1、F2及F都成比例變大，對實驗無影響；11.如圖所示，測定氣體分子速率的部分裝置放在高真空容器中，A、B是兩個圓盤，繞一根共同軸以相同的轉速n＝25r/s勻速轉動．兩盤相距L＝20cm，盤上各開一很窄的細縫，兩盤細縫之間成6°的夾角，圓盤轉一周的時間為_________s；如果某氣體分子恰能垂直通過兩個圓盤的細縫，則氣體分子的最大速率為________m/s．參考答案：0.04；

30012.飛鏢是一種喜聞樂見的體育活動。飛鏢靶上共標有10環，其中第10環的半徑為1cm，第9環的半徑為2cm……以此類推，靶的半徑為10cm。記成績的方法是：當飛鏢擊中第n環與第n+1環之間區域則記為n環。某人站在離靶5m的位置，將飛鏢對準靶心以水平速度v投出，當v<________m/s（小數點后保留2位）時，飛鏢將不能擊中靶，即脫靶；當v=60m/s時，成績應為______環。（不計空氣阻力，g取10m/s2）參考答案：35.36，713.如右圖所示，OAB是剛性輕質直角三角形支架，邊長AB＝20cm，∠OAB＝30°；在三角形二銳角處固定兩個不計大小的小球，A角處小球質量為1kg，B角處小球質量為3kg。現將支架安裝在可自由轉動的水平軸上，使之可繞O點在豎直平面內無摩擦轉動。裝置靜止時，AB邊恰好水平。若將裝置順時針轉動30°，至少需做功為__________J，若將裝置順時針轉動30°后由靜止釋放，支架轉動的最大角速度為__________。參考答案：；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.“水立方”國家游泳中心是北京為2008年夏季奧運會修建的主游泳館．水立方游泳館共有8條泳道的國際標準比賽用游泳池，游泳池長50m、寬25m、水深3m．設水的摩爾質量為M＝1.8×10-2kg／mol，試估算該游泳池中水分子數．參考答案：1.3×1032個解：游泳池中水的質量為m，阿伏加德羅常數為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質的量為；所含的水分子數為個15.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E和位移x之間的關系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數μ；(2)線框剛進入磁場到恰好完全進入磁場所用的時間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進入磁場的過程中，減小的機械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側邊長，即線框進入磁場過程中運動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時速度最大，線框內電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據線框勻速進入磁場時：可得FA=0.2N又因為可得將v2、B2L2帶入可得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質量為3kg的木箱靜止在光滑的水平面上，木箱內粗糙的底板正中央放著一個質量為1kg的小木塊，小木塊可視為質點．現使木箱和小木塊同時獲得大小為2m/s的方向相反的水平速度，小木塊與木箱每次碰撞過程中機械能損失0.4J，小木塊最終停在木箱正中央．已知小木塊與木箱底板間的動摩擦因數為0.3，木箱內底板長為0.2m．求：①木箱的最終速度的大小；②小木塊與木箱碰撞的次數．參考答案：考點：動量守恒定律．專題：動量定理應用專題．分析：①由動量守恒定律可以求出木箱的最終速度；②應用能量守恒定律與功的計算公式可以求出碰撞次數．解答：解：①設最終速度為v，木箱與木塊組成的系統動量守恒，以木箱的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：Mv﹣mv=（M+m）v′，代入數據得：v′=1m/s；②對整個過程，由能量守恒定律可得：mv2+Mv2=△E+（M+m）v′2，設碰撞次數為n，木箱底板長度為L，則有：n（μmgL+0.4）=△E，代入數據得：n=6；答：①木箱的最終速度的大小為1m/s；②小木塊與木箱碰撞的次數為6次．點評：本題考查了求木箱的速度、木塊與木箱碰撞次數，分析清楚運動過程、應用動量守恒動量與能量守恒定律即可正確解題．17.如圖，柱形容器內用不漏氣的輕質絕熱活塞封閉一定量的理想氣體，容器外包裹保溫材料。開始時活塞至容器底部的高度為H1，容器內氣體溫度與外界溫度相等。在活塞上逐步加上多個砝碼后，活塞下降到距容器底部H2處，氣體溫度升高了△T；然后取走容器外的保溫材料，活塞位置繼續下降，最后靜止于距容器底部H3處：已知大氣壓強為p0。求：氣體最后的壓強與溫度。

參考答案：開始時，壓強