四川省宜宾市江安中学2023年高三物理模拟试题含解析

四川省宜宾市江安中学2023年高三物理模拟试题含解析一、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.首先发现通电导线周围存在磁场的科学家是（）A．奥斯特 B．法拉第 C．麦克斯韦 D．赫兹参考答案：A【考点】物理学史．【分析】通电导线周围存在磁场的现象叫电流的磁效应，首先是由奥斯特发现的．【解答】解：A、首先发现通电导线周围存在磁场的科学家是奥斯特，故A正确．B、法拉第发现了电磁感应现象，故B错误．CD、麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，预言了电磁波的存在，赫兹首先证实了电磁波的存在．故CD错误．故选：A．2.（单选）一圆筒绕其中心轴OO1匀速转动，筒内壁上紧挨着一个物体与筒一起运动相对筒无滑动，如图所示，物体所受向心力是（） A．物体的重力 B． 筒壁对物体的静摩擦力 C．筒壁对物体的弹力 D． 物体所受重力与弹力的合力参考答案：考点： 向心力．分析： 做匀速圆周运动的物体合力等于向心力，向心力可以由重力、弹力、摩擦力中的任意一种力来提供，也可以由几种力的合力提供，还可以由某一种力的分力提供；本题中物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，合力等于支持力，提供向心力．解答： 解：物体做匀速圆周运动，合力指向圆心对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，如图其中重力G与静摩擦力f平衡，支持力N提供向心力故选：C．点评： 本题中要使静摩擦力与重力平衡，角速度要大于某一个临界值，即重力不能大于最大静摩擦力！3.如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为，经过一段时间小车运动的位移为，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是：（

）A.此时物块的动能为F(x+L)B.此时小车的动能为fxC.这一过程中，物块和小车增加的机械能为Fx-fLD.这一过程中，因摩擦而产生的热量为fL参考答案：BD4.如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体P以速度v0向右运动并压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为x；现将弹簧一端连接另一质量为m的物体Q，物体P以3v0的速度向右运动并压缩弹簧（如图乙所示），测得弹簧的最大压缩量仍为x，则A.图乙中，在弹簧压缩过程中，弹簧的弹力对P、Q做的功相等B.P的质量为8mC.弹簧压缩量最大时弹性势能为4mv02D.图乙中，在弹簧压缩过程中，P、Q组成的系统动量改变量为8mv0参考答案：BC【详解】图乙中，在弹簧压缩过程中，弹簧的弹力对P、Q的作用力相等，但是由于P的位移大于Q的位移，则弹簧的弹力对P、Q做的功不相等，选项A错误；当弹簧固定时，当弹簧压缩量最大时，弹性势能最大，A的动能转化为弹簧的弹性势能，根据系统的机械能守恒得：弹簧被压缩过程中最大的弹性势能等于P的初动能，设P的质量为mP，即有：Epm=mPv02；

当弹簧一端连接另一质量为m的物体Q时，P与弹簧相互作用的过程中Q将向右运动，P、Q速度相等时，弹簧的弹性势能最大，选取P的初速度的方向为正方向，由动量守恒定律得：mP?3v0=（m+mP）v；由机械能守恒定律得：Epm＝；联立得：mP=8m

，选项B正确；联立得：Epm=4mv02，故C正确；图乙中，在弹簧压缩过程中，P、Q组成的系统动量守恒，则D错误。故选BC。5.在水平冰面上，一辆质量为1×103

kg的电动雪橇做匀速直线运动，关闭发动机后，雪橇滑行一段距离后停下来，其运动的v-t图象如图所示，那么关于雪橇运动情况以下判断正确的是A．关闭发动机后，雪橇的加速度为－2m/s2B．雪橇停止前30s内通过的位移是150mC．雪橇与水平冰面间的动摩擦因数约为0.03D．雪橇匀速运动过程中发动机的功率为5×103W参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.图示是某时刻两列简谐横波的波形图，波速大小均为10m/s，一列波沿x轴正向传播(实线所示)；另一列波沿x轴负向传播(虚线所示)，则在x轴上质点a(x=1m)和b(x=2m)中，质点___________(选填“a”或“b”)振动加强，从该时刻起经过0.1s时，c质点坐标为___________。参考答案：

(1).a

(2).（3m,0.4m）【详解】(1)两列波长相同的波叠加，由图象知，b、d两点都是波峰与波谷相遇点，则b、d两点振动始终减弱，是振动减弱点；(2)由图象可知，两列波的波长都为λ=4m，则周期,而，c点此时向上运动，经过到达波谷，此时y方向的位移为y=-2A=-0.4cm，故c点的坐标为（3m，-0.4cm）.【点睛】本题考查了波的叠加原理，要知道波峰与波峰或波谷与波谷相遇点振动加强，波峰与波谷相遇点振动减弱，要注意：振动加强点并不是位移始终最大.7.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸现象，使活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是

图，该过程为

过程。（选填“吸热”、“放热”或“绝热”）参考答案：D

吸热气体做等温变化，随着压强减小，气体体积增大。A、B图中温度都是变化的；等温情况下，PV＝C，图象是一条过原点的直线，故图D正确。故选D。该过程中，体积增大，气体对外界做功，W＜0，等温变化，所以Q＞0，气体要吸收热量。8.（1）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。则：_____弹簧的原长更长，_____弹簧的劲度系数更大。（填“a”或“b”）参考答案：b；a根据胡克定律有：F=k（l-l0），由此可知在F与l图象中，斜率大小等于劲度系数，横轴截距等于弹簧原长，因此有：b的原长比a的长，劲度系数比a的小．9.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子。该核反应的方程是

氡衰变半衰期为3.8天，则1000g氡经过7.6天衰变，剩余氡的质量为

g；参考答案：①

②250根据衰变过程中质量数和电荷数守恒，由于生成物质量数减小4，电荷数减小2，所以放出的粒子是α粒子．该核反应的方程是：氡核的半衰期为3.8天，根据半衰期的定义得：，其中m为剩余氡核的质量，m0为衰变前氡核的质量，T为半衰期，t为经历的时间。由于T=3.8天，t=7.6天，解得：10.一简谐横波以10m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时刻的波形如图，则x=0处质点振动方向

______

(“沿y轴负方向”或“沿y轴正方向”)，从t=0开始计时，x=2m处的振动方程为y=

_______

cm。

参考答案：y轴负方向11.如图所示是研究光电效应规律的电路。图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳极。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；则光电管阴极材料的逸出功为_______eV，现保持滑片P位置不变，增大入射光的强度，电流计的读数_______。(选填“为零”、或“不为零”)参考答案：4.5（2分）

为零

（2分12.如图所示，光滑弧形轨道末端水平，离地面的高度为H，将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，则钢球到达轨道末端时的速度v与h的关系应满足v=____；(已知重力加速度g)。钢球的落点距轨道末端的水平距离为s，不计空气阻力，则与h的关系应满足=____（用H、h表示）。参考答案：13.如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、场强为E的匀强电场中，两小球带电量分别为＋q和－q，轻杆可绕中点O自由转动。在轻杆与电场线夹角为α时，忽略两电荷间的相互作用，两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为___________，两电荷具有的电势能为___________。参考答案：qEdsinα；-qEdcosα解析：由力矩定义可得两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为qEdsinα；两电荷具有的电势能为-qEdcosα。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③15.如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处．整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力．求：AB之间的距离和力F的大小．参考答案：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．专题： 带电粒子在电场中的运动专题．分析： 小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：电场力F电=Eq=mg

电场力与重力的合力F合=mg，方向与水平方向成45°向左下方，小球恰能到D点，有：F合=解得：VD=从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt

沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．点评： 本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，粗细均匀的U形玻璃管中装有水银，开口向上竖直放置，A、B两侧管口等高。厚度不计且密闭性能良好的橡皮活塞（带有拉杆）原来静止在A管中的C处，在A管中封闭一定质量的气体，此时B管水银面比A管水银面高出h=10cm，B管管口比水银面高出L1=10cm，A管中活塞下方空气柱长度L2=3.5cm，环境的大气压强为P0=75cmHg。现将活塞缓慢地往上提拉，直到A、B两管水银面相平为止，上述过程中封闭气体的温度保持不变。求：①活塞在A管内向上提拉的距离。②判断封闭气体在上述过程中是吸热？还是放热？参考答案：①设玻璃管的横截面积为S，后来空气柱长度为L则：气体初状态

P1＝(75+10)=85cmHg

V1＝3.5S气体初状态

P2＝75cmHg

V2＝LS由玻意耳定律

P1V1=P2V2代入解得：L=4cm由题意知B中水银面下将5cm，A中水银面上升5cm活塞向上提拉的距离为：X＝4＋5－3.5＝5.5(cm)[来源:Z.xx.k.Com]②由热力学第一定律：△U＝W＋Q温度不变，内能不变，内能增量△U＝0气体体积膨胀，气体一定对外做功，W＜0所以：必定有Q＞0，即气体吸热。17.（7分）钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和粒子，而铀核激发态立即衰变为铀核，并放出能量为的光子。已知：、和粒子的质量分别为、和

（1）写出衰变方程；（2）已知衰变放出的光子的动量可忽略，球粒子的动能。参考答案：解析：（1）衰变方程为 或合起来有 （2）上述衰变过程的质量亏损为放出的能量为这能来那个是轴核的动能、粒子的动能和光子的能量之和 由④⑤⑥式得 设衰变后的轴核和粒子的速度分别为和，则由动量守恒有又由动能的定义知由⑧⑨式得由⑦⑩式得代入题给数据得评分参考：本题7分。第（1）问2分，①②各1分，若只写出③式，也给这2分；第（2）问5分，⑦11式各2分；12式1分。得的，同样给分。18.某空间存在一竖直向下的匀强电场和圆形区域的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，如图所示．一质量为m，带电量为+q的粒子，从P点以水平速度v0射入电场中，然后