2022湖南省长沙市巷子口镇联校高三物理模拟试卷含解析

2022湖南省长沙市巷子口镇联校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.如图，两质量均为m的小球，通过长为L的不可伸长的轻绳水平相连，从距O点高度为h处自由下落，下落过程中绳始终处于水平伸直状态，若下落时绳的中点碰到水平放置的光滑钉子O，重力加速度为g，则（

）A．小球从开始下落到刚到达最低点的过程中机械能守恒B．从轻绳与钉子相碰到小球刚到达最低点的过程，重力的功率先减小后增大C．小球刚到最低点速度大小为D．小球刚到达最低点时绳中张力大小为参考答案：AD2.（多选）在匀强磁场中，一带电粒子做匀速圆周运动，如果突然将磁场的磁感强度加倍，则A．粒子的运动速率加倍，运动周期减半B．粒子的运动速率不变，轨道半径减半C．粒子的运动速率减半，轨道半径减为原来的1/4D．粒子的运动速率不变，运动周期减半参考答案：BD3.如图所示，处于真空中的匀强电场与水平方向成15o角，AB直线与场强E互相垂直．在A点，以大小为vo的初速度水平抛出一质量为m，带电荷量为+q的小球，经时间t，小球下落一段距离过C点（图中未画出）时其速度大小仍为vo，在小球由A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是

A．电场力对小球做功为零B．小球的电势能增加C．小球机械能增加D．C点可能位于AB直线的左方参考答案：B4.在研究微观粒子时常用的“电子伏特（eV）”是下列哪个物理量的单位：A．能量B．电荷量

C．电场强度D．电压参考答案：A5.下列说法正确的是(

)(选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分)A．电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性B．光的波长越小，光子的能量越小C．原子核内部某个质子转变为中子时，放出β射线D．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强E．光电效应实验中，遏止电压与入射光的频率有关参考答案：ADE二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该球体对光的折射率为，则它从球面射出时的出射角＝

；在透明体中的速度大小为

（结果保留两位有效数字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）参考答案：7.(4分)如图所示，质量为8kg的物体，以100J的初动能从斜面底端的A点沿斜面向上作匀减速直线运动，在上升过程中经过B点时，动能减少了80J，机械能减少了32J，已知A、B间的距离s=2m，则物体受到的滑动摩擦力大小为

N，沿斜面向上运动的总时间为

s。

参考答案：答案：16，18.（6分）一列简谐横波在时的波形图如下，若波自右向左传播的，则在X=0.2m处且处于平衡位置的P点此时的运动方向是

。若经过时间后，P点刚好第一次到达波峰，则波的传播速度是

,从到时P点走过的路程为

。参考答案：向下

10m/s

2.05m9.某种物质分子间作用力表达式，则该物质固体分子间的平均距离大约为

▲

；液体表面层的分子间的距离比

▲

（填“大”或“小“）。参考答案：（2分）

大10.（4分）一个单摆做简谐运动，其振动图象如图所示，该单摆的周期T＝__________s；在2.0s末，摆球对于平衡位置的位移x＝__________cm。

参考答案：答案：2.0（或2）1011.如图所示，在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场中，有两根间距为L竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，质量为m的金属棒MN与导轨始终垂直且接触良好，它们之间的动摩擦因数为μ．从t=0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=kt，（k为常量），则金属棒由静止下滑过程中加速度和速度的变化情况是_________________，金属棒下落过程中动能最大的时刻t=________．五．实验题（共24分）参考答案：先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动12.（多选）一列横波在x轴上沿x轴正方向传播，振幅为A，在t与t+0.4s两时刻在x轴上﹣3m到3m的区间内的波形图如图同一条图线所示，则正确的是（）A．质点振动的最大周期为0.4sB．该波的最大波速为10m/sC．从t时开始计时，x=2m处的质点比x=2.5m处的质点先回到平衡位置D．在t+0.2s时，x=﹣2m处的质点位移一定为A参考答案：考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象．分析：根据波形图的周期性，重复性，可列出在0.4秒内的经过N个周期，从而得出波速的通项式，并由此确定周期的最大值和波速的最小值．根据时间与周期的关系分析质点的位移．由波的传播方向来确定质点的振动方向，判断回到平衡位置的先后．解答：解：A、B、由题意可知，t=0时刻与t=0.4s时刻在x轴上﹣3m至﹣3m区间内的波形图如图中同一条图线所示，则有0.4s=NT（N=1，2，3…），所以当N=1时，周期最大，为T=0.4s，根据v=，当N=1时，波速最小为lOm/s，故A正确，B错误；C、横波沿x轴正方向传播，t=0时刻，x=2m处的质点向下运动，x=2.5m处的质点先向上运动再回到平衡位置，所以从t=0开始计时，x=2m处的质点比x=2.5m处的质点先回到平衡位置，C正确；D、在t+0.2s时，x=﹣2m处的质点位移为零．D错误；故选：AC．点评：此题关键要理解波的传播周期性与重复性，列出周期的通项，掌握波速、频率与波长的关系，理解质点的振动方向与波的传播方向．13.如图所示，一弹簧振子在M、N间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN＝8cm.从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为________s，振动方程的表达式为x＝________cm。参考答案：0.8

（1）从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，故有：T=4×0.2s=0.8s（2）简谐运动，从正向最大位移处开始计时，其位移时间关系公式为：x=Acosωt；A=4cm；所以，位移时间关系公式为：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA=l.0kg，mB=4.0kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek=10.0J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？参考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都会做匀减速直线运动，并且易知是B先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可。【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有0=mAvA-mBvB①②联立①②式并代入题给数据得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a。假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B。设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB。，则有④⑤⑥在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程SA都可表示为sA=vAt–⑦联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得sA=1.75m，sB=0.25m⑧这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25m处。B位于出发点左边0.25m处，两物块之间的距离s为s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为vA′，由动能定理有⑩联立③⑧⑩式并代入题给数据得

故A与B将发生碰撞。设碰撞后A、B的速度分别为vA′′以和vB′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有

联立式并代入题给数据得

这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。设碰撞后A向右运动距离为sA′时停止，B向左运动距离为sB′时停止，由运动学公式

由④式及题给数据得sA′小于碰撞处到墙壁的距离。由上式可得两物块停止后的距离15.（11分）简述光的全反射现象及临界角的定义，并导出折射率为的玻璃对真空的临界角公式。参考答案：解析：光线从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角达到，折射光就消失。入射角大于C时只有反射光，这种现象称为全反射，相应的入射角C叫做临界角。

光线由折射率为的玻璃到真空，折射定律为：

①

其中分别为入射角和折射角。当入射角等于临界角C时，折射角等于，代入①式得

②四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图所示，直线PO与x轴成45°角，x轴上方又水平向右的匀强电场E1，下方有竖直向下的匀强电场E2,已知电场强度E1=E2=l0N/C，x轴下方还存在着垂直纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度B=l0T。现有一质量m=1.0×10-5kg的带电粒子,带电荷量q=-1.0×10-5C.粒子由P点无初速释放,PO=d=m(重力加速度g=10m/s2).求:(1)粒子刚进入磁场区域时的速度v；(2)粒子第一次在磁场中运动的时间t和位移L。

参考答案：解析：粒子在两个电场中所受的电场力大小相同,为F=qE1=qE2=1.0×10-4N粒子所受的重力为G=mg=1.0×10-4N可见在两个电场中粒子所受电场力大小均等于重力大小。⑴在x轴上方的电场中,粒子沿AO做初速度为0的匀加速直线运动合外力大小为N合外力方向：,θ=45°,即合外力与场强方向的夹角为45°,粒子将从原点O进入x轴下方的复合场中。加速度

m/s2

（2分）粒子刚进入x轴下方复合场时的速度为m/s

（2分）⑵在x轴下方的复合场中，因为粒子所受的重力和电场力平衡,所以粒子在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动,其周期

=0.628s

（1分）有对称性可知，粒子在磁场中运动四分之三周期,所用时间为

t=3T/4=0.47s

（2分）粒子在磁场中做圆周运动的半径为=0.2m

（1分）粒子离开磁场时速度方向与x轴成45°角,则粒子在磁场中运动的位移为m=0.283m

（2分）17.质量均为1kg的小滑块(可视为质点A、B，与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1．当A、B间的距离5m<L≤10m时，其间存在大小为2N的恒定引力；当L<5m时，其间存在大小为2N的恒定斥力。今让A以某一初速度向着静止的B运动，当与B间的距离为10m时，A的速度为v0=4m/s．g取10m／s2求：(1)A、B间的距离从L1=10m减小到L2=5m过程中经历的时间．(2)A、B能靠近到的最小距离．参考答案：见解析