2022人教版高三物理模擬試題含答案
比知識你海納百川,比能力你無人能及,比心理你處變不驚,比信心你自信滿滿,比體力你精力充沛,綜上所述,高考這場比賽你想不贏都難,祝高考好運(yùn),考試順利。下面就是小編給大家?guī)淼娜私贪娓呷锢砟M試題含答案,希望大家喜歡!
人教版高三物理模擬試題
一、選擇題:本卷共10小題,每小題5分,共50分,每小題有一個或多個選項正確,全部選對得5分,選不全的得3分,有選錯或不答的得0分。
1.質(zhì)量為m的物體,在距地面h高處以g3的加速度由靜止豎直下落到地面,下列說法中不正確的是
()
A.物體的重力勢能減少mgh3B.物體的機(jī)械能減少2mgh3
C.物體的動能增加mgh3D.重力做功mgh
2.從合肥開往南京、上海的動車組開始運(yùn)行,動車組的優(yōu)點(diǎn)是列車的運(yùn)行速度快.提高列車運(yùn)行速度的一個關(guān)鍵技術(shù)問題是提高機(jī)車發(fā)動機(jī)的功率.動車組機(jī)車的額定功率是普通機(jī)車的27倍,已知勻速運(yùn)動時,列車所受阻力與速度的平方成正比,即f=kv2,則動車組運(yùn)行的速度是普通列車的()
A.1倍B.2倍C.3倍D.9倍
3.從某一高處水平拋出一個物體,物體著地時的速度方向與水平方向成θ角.不計空氣阻力,取地面為重力勢能的參考平面,則物體拋出時的動能與重力勢能之比為()
A.sin2θB.cos2θC.tan2θD.cot2θ
4.汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛,發(fā)動機(jī)功率為P,牽引力為F0,t1時刻,司機(jī)減小了油門,使汽車的功率立即減小一半,并保持該功率繼續(xù)行駛,到t2時刻,汽車又恢復(fù)了勻速直線運(yùn)動.能正確表示這一過程中汽車牽引力F和速度v隨時間t變化的圖象是()
5.足夠長的固定光滑細(xì)桿與地面成一定傾角,在桿上套有一個光滑小環(huán),沿桿方向給環(huán)施加一個拉力F,使環(huán)由靜止開始運(yùn)動,已知拉力F及小環(huán)速度v隨時間t變化的規(guī)律,重力加速度g取10m/s2.則以下判斷正確的是()
A.小環(huán)的質(zhì)量是1kg
B.細(xì)桿與地面間的傾角是30°
C.前3s內(nèi)拉力F的功率是2.25W
D.前3s內(nèi)小環(huán)機(jī)械能的增加量是5.75J
6.一塊木板可繞過O點(diǎn)的光滑水平軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,木板上放有一木塊,木板右端受到豎直向上的作用力F,從圖中實(shí)線位置緩慢轉(zhuǎn)動到虛線位置,木塊相對木板不發(fā)生滑動.則在此過程中()
A.木板對木塊的支持力不做功
B.木板對木塊的摩擦力做負(fù)功
C.木板對木塊的摩擦力不做功
D.F對木板所做的功等于木板重力勢能的增加
7.質(zhì)量為1kg的物體以某一初速度在水平地面上滑行,由于受到地面摩擦阻力作用,其動能隨位移變化的圖線,g=10m/s2,則物體在水平地面上()
A.所受合外力大小為5N
B.滑行的總時間為2s
C.滑行的加速度大小為1m/s2
D.滑行的加速度大小為2.5m/s2
8.A、B兩物體用一根跨過定滑輪的細(xì)繩相連,置于固定斜面體的兩個斜面的相同高度,處于靜止?fàn)顟B(tài),兩斜面的傾角分別是53°和37°,若不計摩擦,剪斷細(xì)繩后下列說法中正確的是()
A.兩物體著地時的速度相同
B.兩物體著地時的動能相同
C.兩物體著地時的機(jī)械能相同
D.兩物體著地時所受重力的功率相同
9.一個質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平長直桿上,環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度v0,同時對環(huán)施加一個豎直向上的作用力F,并使F的大小隨v的大小變化,兩者關(guān)系F=kv,其中k為常數(shù),則環(huán)在運(yùn)動過程中克服摩擦所做的功大小可能為…()
A.12mv20
B.0
C.12mv20+m3g22k2
D.12mv20-m3g22k2
10.木箱高為L,其底部有一個小物體Q(質(zhì)點(diǎn)),現(xiàn)用力豎直向上拉木箱,使木箱由靜止開始向上運(yùn)動.若保持拉力的功率不變,經(jīng)過時間t,木箱達(dá)到速度,這時讓木箱突然停止,小物體會繼續(xù)向上運(yùn)動,且恰能到達(dá)木箱頂端.已知重力加速度為g,不計空氣阻力,由以上信息,可求出的物理量是()
A.木箱的速度
B.時間t內(nèi)拉力的功率
C.時間t內(nèi)木箱上升的高度
D.木箱和小物體的質(zhì)量
二、實(shí)驗題:本題共2小題,共12分。把答案填在題中的橫線上或按照題目要求作答。
11.(6分)與普通自行車相比,電動自行車騎行更省力.下表為某一品牌電動自行車的部分技術(shù)參數(shù).在額定輸出功率不變的情況下,質(zhì)量為60kg的人騎著此電動自行車沿平直公路行駛,所受阻力恒為車和人總重的0.04倍.當(dāng)此電動車達(dá)到速度時,牽引力為________N,當(dāng)車速為2m/s時,其加速度為________m/s2.(g=10m/s2)
12.(6分)在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗中,選出一條紙帶.其中O點(diǎn)為起始點(diǎn),A、B、C為從合適位置開始選取的三個點(diǎn),打點(diǎn)計時器通一50Hz的交流電,用最小刻度為mm的刻度尺,測得OA=11.13cm,OB=17.69cm,OC=25.9cm.記錄的這三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字要求的是________,應(yīng)寫成________cm.在記數(shù)點(diǎn)A和B之間、B和C之間還各有一個點(diǎn)未畫出.重錘的質(zhì)量是0.5kg.根據(jù)以上數(shù)據(jù),打B點(diǎn)時,重錘的重力勢能比開始減少了________J,這時它的動能是________J.(g=9.8m/s2,結(jié)果取三位有效數(shù)字)
三、計算題:本題共3小題,共38分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
13.(10分)某彈性小球從距地面高度H處靜止下落,假設(shè)小球與地面發(fā)生彈性碰撞(沒有損失能量),但由于空氣阻力的影響,小球只能上升34H.現(xiàn)為了使小球與地面碰撞后還能上升原來的高度H,則必須給小球多大的初速度v0?
14.(13分)水平傳送帶正以2m/s的速度運(yùn)行,兩端水平距離l=8m,把一質(zhì)量m=2kg的一個物塊輕輕放到傳送帶的A端,物塊在傳送帶的帶動下向右運(yùn)動,若物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,則把這個物塊從A端傳送到B端的過程中,不計物塊的大小,g取10m/s2,求:
(1)摩擦力做功的平均功率;
(2)摩擦力做功的功率.
15.(15分)半徑為R的光滑圓形軌道固定在豎直面內(nèi).小球A、B質(zhì)量分別為m、3m.A球從左邊某高處由靜止釋放,并與靜止于軌道最低點(diǎn)的B球相撞,碰撞后A球被反向彈回,且A、B球能達(dá)到的高度均為14R.重力加速度為g.問:
(1)碰撞剛結(jié)束時B球?qū)壍赖膲毫Υ笮?
(2)通過計算說明,碰撞過程中A、B球組成的系統(tǒng)有無機(jī)械能損失?若有損失,求出損失了多少?
【答案】
1.A解析:由物體的受力分析知,mg-f=ma=mg3,則f=2mg3,向上,對物體做負(fù)功,機(jī)械能減少.重力勢能變化由重力做功引起,重力做正功mgh,則重力勢能減少mgh.機(jī)械能變化由外力引起,外力即f做功-2mgh3,機(jī)械能減少2mgh3.動能變化由合外力做功引起,合外力為mg3,做功為mgh3,動能增加mgh3.
2.C解析:列車以速度行駛時的功率P=f?v=kv3,所以動車組機(jī)車的額定功率是普通機(jī)車的27倍時,動車組的行駛速度為普通列車的3倍,故C項正確.
3.D解析:根據(jù)平拋運(yùn)動知識可以求出水平速度和豎直速度之間的關(guān)系,即vyvx=tanθ.求出動能和重力勢能分別為Ep=mgh=mg?vy?t2=12mv2y,Ek=12mv20=12mv2x,則EkEp=(vxvy)2=cot2θ,故D項對.
4.AD解析:由P=Fv可判斷,開始時汽車做勻速運(yùn)動,則F0=f,P=F0v0,v0=P/f,當(dāng)汽車功率減小一半P′=P/2時,汽車開始做變減速運(yùn)動,其牽引力為F1=P′/v=P/2v=F0/2,加速度大小為a=(f-F1)/m=f/m-P/(2mv),由此可見,隨著汽車速度v減小,其加速度a也減小,最終以v=v0/2做勻速運(yùn)動,故A項正確;同理,可判斷出汽車的牽引力由F1=F0/2最終增加到F0,所以,D項也正確.
5.AD解析:設(shè)小環(huán)的質(zhì)量為m,細(xì)桿與地面間的傾角為α,乙知,小環(huán)在第1s內(nèi)的加速度a=0.51m/s2=0.5m/s2,由牛頓第二定律得:5-mgsinα=ma,4.5=mgsinα,得m=1kg,A項正確;sinα=0.45,B項錯誤;分析可得前3s內(nèi)拉力F的功率以1s末為,Pm=F?v=5×0.5W=2.5W,C項錯誤;前3s內(nèi)小環(huán)沿桿上升的位移x=0.52×1m+0.5×2m=1.25m,前3s內(nèi)小環(huán)機(jī)械能的增加量ΔE=12mv2+mgxsinα=5.75J,故D項正確.
6.C解析:由于摩擦力是靜摩擦力,并且和運(yùn)動方向始終垂直,所以摩擦力不做功,物體重力勢能增加,動能不變,所以彈力對木塊做正功,故A、B兩項錯,C項對;力F對木板所做的功等于木板和木塊重力勢能的增加,故D項錯.
7.D解析:根據(jù)題中圖象可知物體受到的摩擦力為2.5N,加速度為2.5m/s2,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律可以求出時間為4s.
8.D解析:兩物體著地時速度的大小相同,但方向不同,故A項錯;由于兩側(cè)斜面的角度不同并開始時處于靜止?fàn)顟B(tài),所以質(zhì)量不同,落地時的動能和機(jī)械能也不同,故B、C兩項錯;物體的重力沿斜面方向的合力大小相等,著地時速度大小也相等,且也沿斜面方向,所以著地時所受重力的功率相同,故D項對.
9.ABD解析:分情況進(jìn)行討論,如果開始時重力和F相等,則圓環(huán)做勻速運(yùn)動,動能不變,A項正確;如果重力大于F,則減速過程中摩擦力逐漸增大,最終靜止,B項正確;如果開始時重力小于F,則做減速運(yùn)動時摩擦力逐漸減小到零,D項正確.
10.AC解析:速度vm=2gL,此時F=(M+m)g,P=Fvm,由動能定理,Pt-(M+m)gh=12(M+m)v2m,質(zhì)量約去,可以求得高度h.
11.(6分)400.6
12.(6分)25.9cm(或OC段)25.900.8670.852
13.(10分)解析:靜止下落時,由動能定理可得:
mg?14H-f?74H=0
解得:f=17mg
以初速度v0下落時,由動能定理可得:
-f?2H=0-12mv20,解得v0=47gH.
答案:47gH
14.(13分)解析:物體剛放到傳送帶上時,由于與傳送帶有相對運(yùn)動,物塊受向右的滑動摩擦力,物塊做加速運(yùn)動,摩擦力對物塊做功,求出物塊在摩擦力作用下的位移和運(yùn)動時間,由P=Wt和P=Fv分別求出平均功率和功率.
(1)物塊受向右的摩擦力f=μmg=0.1×2×10N=2N,加速度a=fm=μg=0.1×10m/s2=1m/s2
當(dāng)物塊與傳送帶相對靜止時的位移x=v22a=222×1m=2m
摩擦力做功為:W=fx=2×2J=4J
相對靜止后物塊與傳送帶之間無摩擦力,此后物塊勻速運(yùn)動到B端,物塊由A端到B端所用的時間為
t=va+l-xv=21s+8-22s=5s
則物塊在被傳送過程中所受摩擦力的平均功率為
P=Wt=45W=0.8W.
(2)當(dāng)物塊在傳送帶上加速到與傳送帶速度相同時,摩擦力的功率,則
Pm=fv=2×2W=4W.
答案:(1)0.8W(2)4W
15.解析:(1)因A、B球能達(dá)到的高度均為14R,由機(jī)械能守恒定律,得到碰撞后小球的速度大小為
12mv2=14mgR,vA=vB=gR2
設(shè)B球受到的支持力大小為N,根據(jù)牛頓第二定律:
N-3mg=3mv2BR,得N=92mg.
由牛頓第三定律,小球B對軌道的壓力大小為:N′=N=92mg.
(2)設(shè)A球碰前的速度方向為正方向,碰撞過程滿足動量守恒定律,
mv0=-mvA+3mvB
代入vA與vB的值,有:v0=2gR
碰前系統(tǒng)的機(jī)械能E1=12mv20=mgR
碰后系統(tǒng)的機(jī)械能為E2=14mgR+34mgR=mgR
故E1=E2,無機(jī)械能損失.
答案:(1)92mg
(2)無機(jī)械能損失
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