2022-2023学年天津红旗中学高三物理模拟试卷含解析

1、2022-2023学年天津红旗中学高三物理模拟试卷含解析一、 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. （单选题）足球运动员在射门时经常让球在前进时旋转，从而绕过前方的障碍物，这就是所谓的“香蕉球”，其轨迹在水平面上的投影如图，下列说法正确的是（ ）A研究球旋转前进时可以将球看成质点 B球在空中做抛体运动C球在空中受到重力和空气对它的力 D在月球上也可踢出“香蕉球”参考答案：C2. 半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图（上）所示。有一变化的磁场垂直于纸面，规

2、定向内为正，变化规律如图（下）所示。在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是A. 第2秒内上极板为正极B. 第3秒内上极板为负极C. 第2秒末微粒回到了原来位置D. 第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.2参考答案：A3. 如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶

3、片上的Q点。不计粒子重力。下列说法正确的是A极板M比极板N电势高B加速电场的电压U=ERC直径PQD若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶 片上同一点，则该群离子具有相同的比荷参考答案：AD4. （多选）如图所示，小球B放在真空容器A内，球B的直径恰好等于正方体A的边长，将它们以初速度V0竖直向上抛出，下列说法中正确的是（）A若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的支持力B若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的压力向下C若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上D若不计空气阻力，下落过程中，B对A没有压力参考答案：考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用版权所有专题：牛顿运动定律综合专题分

4、析：将容器以初速度V0竖直向上抛出后，若不计空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到加速度为g，再以容器A为研究对象，其合力为重力，A、B间无相互作用力若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到加速度大于g，再以球B为研究对象，根据牛顿第二定律分析B所受压力方向解答：解：A、D将容器以初速度V0竖直向上抛出后，若不计空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到加速度为g，再以容器A为研究对象，上升和下落过程其合力等于其重力，则B对A没有压力，A对B也没有支持力故A错误，D正确 B、若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：上升过程加速度大于g，再以球B为研

5、究对象，根据牛顿第二定律分析：B受到的合力大于重力，B除受到重力外，还应受到向下的压力A对B的压力向下即故B正确 C、若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：下落过程加速度小于g，再以B为研究对象，根据牛顿第二定律分析：A受到的合力小于重力，B除受到重力外，还应受到向上的力，即A对B的支持力向上，B对A的压力向下，则故C错误故选BD点评：本题采用整体法和隔离法，由牛顿定律分析物体的受力情况，考查灵活选择研究对象的能力5. （1）（多选）两分子间的斥力和引力的合力与分子间距离的关系如图中曲线所示，曲线与轴交点的横坐标为,相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子

6、相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（填入正确选项前的字母。选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给6分；每选错1个扣2分，最低得分为0分）。A在阶段，做正功，分子动能增加，势能也增加B在阶段，做负功，分子动能减小，势能增加C在时，分子势能最小，动能最大D在时，分子势能为零E分子动能和势能之和在整个过程中不变（2）（9分）如图所示，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞面积之比为,两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动.两个气缸都不漏气.初始时，A、B中气体的体积皆为，温度皆为= 300K.A中气体压强，是气缸外的大气压强.现对A加热，使其中气体

7、的体积增大,温度升到某一温度. 同时保持B中气体的温度不变.求此时A中气体压强（用表示结果）和温度（用热力学温标表达）参考答案：【知识点】分子间力，气态方程.H2H3【答案解析】（1）BCE（2）2，500K解析：（1）在阶段，两分子间的斥力和引力的合力F表现为引力，两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，F做正功，分子动能增加，势能减小，选项A错误；在阶段，两分子间的斥力和引力的合力F表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增大，选项B正确；在时，分子势能最小，动能最大，选项C正确；在整个过程中，只有分子做功，分子动能和势能之和保持不变在r=r0时，分子势能为负值，选项D错误E正确。故BC

8、E（2）加热前，活塞平衡时，由平衡条件得：加热后，活塞再次平衡时，由平衡条件得：由已知条件知：对B中气体初、末态温度相等，设末态体积为VB，由玻意耳定律得：对A中气体，设末态的压强为P，由理想气体状态方程得：又因两活塞移动的距离相等，故有以上各式联立解得：， ，P=2【思路点拨】（1）应用分子间力和能量关系（2）应用气态方程、平衡条件即可二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 木块在水平恒定拉力F的作用下，在水平路面上由静止出发前进了距离S，随即撤去F，木块沿原方向前进了2S而停止设木块在全过程中受到的摩擦阻力大小不变，则木块在上述运动全过程中最大的动能等于 。参考答案： 答案

9、：2FS/37. 内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为R（比细管的半径大得多）在细圆管中有两个直径略小于细圆管管径的小球（可视为质点）A和B，质量分别为m1和m2，它们沿环形圆管（在竖直平面内）顺时针方向运动，经过最低点时的速度都是v0；设A球通过最低点时B球恰好通过最高点，此时两球作用于环形圆管的合力为零，那么m1、m2、R和v0应满足的关系式是_参考答案：（1）在飞机沿着抛物线运动时被训人员处于完全失重状态，加速度为g，抛物线的后一半是平抛运动，在抛物线的末端飞机速度最大，为v=250m/s.竖直方向的分量vy=250cos30o=216.5m/s水平方向的分量vx=250si

10、n30o=125m/s平抛运动的时间t=vy/g=22.2s水平方向的位移是s=vxt=2775m被训航天员处于完全失重状态的总时间是t总=102t=444s（2）T-mg=mv2/r 由题意得T=8mg，r=v2/7g=915.7m（3）每飞过一个120o的圆弧所用时间t=（2r/v）/3=7.67s，t总=10 t+t总=76.7+444=520.7s （4）s总=20s+102rsin30o=55500+15859=71359m8. 某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关。实验室提供如下器材：(A)表面光滑的长木板(长度为L)，(B)小车，(C)质量为m

11、的钩码若干个，(D)方木块(备用于垫木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)实验过程：第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系。实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t，就可以由公式a= 求出a。某同学记录了数据如上表所示：根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间 (填“改变”或“不改变”)，经过分析得出加速度与质量的关系为 。第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系。实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角的正弦值sin=hL。某同学记录了

12、高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如下，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g= ms2。进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为 。参考答案：（1） （2分） 不改变（2分）斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关（2分）9. 如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O 为圆心，且AB 为沿水平方向 的直径。若在 A 点以初速度 v1 沿 AB 方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点 D；而在 C 点以初速度 v2 沿 BA 方向平抛的小球也能击中 D 点。 已知COD=60， 求两小球初速度之比 v1v2= 参考答案： ：310. 如图所示

13、是甲、乙两位同学在 “探究力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力F1、 F2的合力，用F表示F1和F2的等效力，则可以判断_ (填“甲”或“乙”)同学的实验结果是符合事实的参考答案：_甲_ (填“甲”或“乙”)11. 某同学的质量为60kg，在一次野营中，他从岸上以2m/s的速度，跳到一条以0.5m/s的速度正对着他飘来的小船上，跳上船后他又走了几步，最终停在船上。已知小船的质量为140kg，则人与小船共同运动的速度大小为_m/s，运动方向为_。（填“向左”或“向右”）参考答案：0.25；向右12. （3分）原子弹是利用 反应而获得巨大核能，氢弹是利用 反应而获得巨大

14、核能。图所示是国际原子能机构和国际标准化组织公布的新的 标志参考答案：答案：核裂变 核聚变 辐射警示（每空1分，共3分）13. 如图所示，处于水平位置的、质量分布均匀的直杆一端固定在光滑转轴O处，在另一端A下摆时经过的轨迹上安装了光电门，用来测量A端的瞬时速度vA，光电门和转轴O的竖直距离设为h。将直杆由图示位置静止释放，可获得一组（vA2，h）数据，改变光电门在轨迹上的位置，重复实验，得到在vA2h图中的图线。设直杆的质量为M，则直杆绕O点转动的动能Ek=_（用M和vA来表示）。现将一质量m=1kg的小球固定在杆的中点，进行同样的实验操作，得到vA2h图中的图线，则直杆的质量M =_kg。（

15、g=10m/s2）参考答案：，0.25三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （6分）如图所示的实验装置中的横杆能够绕竖直轴旋转，横杆在转动过程中，由于摩擦阻力的作用，横杆会越转越慢。在横杆的一端装有宽度为d0.005m的竖直“挡光圆柱”，当“挡光圆柱”通过光电门时，光电门就记录挡光的时间间隔，“挡光圆柱”宽度与挡光时间之比，可以近似认为是“挡光圆柱”在该时刻的速度。横杆每转一圈，光电门就记录一次“挡光圆柱”挡光时间。nt（103s）vd/t（m/s）v2（m2/s2）12.7781.803.2422.8263.1332.8773.0242.9312.9152.98863.

16、0492.6973.1132.5883.1812.4793.2552.36103.3332.25在一次实验中记录下横杆转动圈数n和每次挡光的时间t，并计算出“挡光圆柱”在该时刻的速度以及速度的平方（部分数据如表中所示）。请计算表中当n5时，v2_m2/s2；如果继续测量“挡光圆柱”的速度，那么当n15时，“挡光圆柱”的速度为_m/s；“挡光圆柱”速度大小v与横杆转动圈数n的关系为_。参考答案：答案：2.80 ； 1.30 ； 15. （8分）如图所示，为一种测量（记录）最高温度的温度计的构造示意图，长U形管内盛有水银，左端开口，在右端封闭端内水银面上方有空气。测量时按以下步骤：a使开口端水银面

17、与管口相平，测得此时初始温度为T1=273K，空气柱长度为h=25cm；b把管子加热到最高温度T2，这时关内空气膨胀，从开口端挤出部分水银；c进行冷却后，温度回到初始温度T1，测得左侧开口弯管内水银面下降了5cm。当时的大气压强为75cmHg，测在冷却到初温后空气柱长为 cm，所测最高温度T2= K。参考答案： 答案： 23.5cm；322.1K四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 在光滑的冰面上放置一个截面圆弧为四分之一圆的半径足够大的光滑自由曲面体，一个坐在冰车上的小孩手扶一小球静止在冰面上已知小孩和冰车的总质量为m1=4kg，小球的质量为m2=2kg，曲面体的质量为m3=6kg某时

18、刻小孩将小球以v0=4m/s的速度向曲面体推出（如图所示）（）求小球在圆弧面上能上升的最大高度；（）小孩将球推出后能否再接到小球？参考答案： 解：（）小球在曲面上运动到最大高度时两者共速，设该共同速度为v，小球与曲面组成的系统动量守恒，机械能守恒：以初速度方向为正方向，由动量守恒可得：m1v0=（m2+m3）v由机械能守恒定律可得；m2v02=（m2+m3）v2+m2gh联立可解得：h=0.6m（）小孩推球的过程中动量守恒，即：0=m2v0m1v1解得；v1=2m/s；对于球和曲面，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有：m2v0=m2v2+m3v3m2v02=m2v22+m3v32可解得：v2=

19、2m/s；因v2=v1；所以小孩再不能接住小球答：（）小球在圆弧面上能上升的最大高度为0.6m；（）小孩将球推出后不能再接到小球17. （20分）有一个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进行定量研究。如图所示，电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置，相距为d，与电动势为E、内阻可不计的电源相连。设两板之间只有一个质量为m的导电小球，小球可视为质点，小球与极板每次发生碰撞后，速度都立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷性质与该极板电荷性质相同，电量为极板电量的n倍（nmg（3分）， 其

20、中q=nQ（2分）由、三式解得：E（2分）（3）当小球带正电时，小球所受电场力与重力方向相同，向下做加速运动。以a1表示其加速度，t1表示从A板到B板所用的时间，则有：q+mg=ma1，d=a1t12, 解得：（3分）当小球带负电时，小球所受电场力与重力方向相反，向上做加速运动，以a2表示其加速度，t2表示从B板到A板所用的时间，则有：qmg=ma2，d=a2t22，解得：（3分）小球往返一次共用时间为（t1+t2），故小球在t时间内往返的次数N=，由以上关系式得N=（2分）小球往返一次通过的电量为2q，在T时间内通过电源的总电量Q=2qN, 由以上两式可得（2分）18. 2013年12月14日，我国自行研制的“嫦娥三号”探测器成功实施月面软着陆，实现了我国航天器首次在地外天体的