山西省忻州市丰润中学2022年高三物理模拟试题含解析

山西省忻州市丰润中学2022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.（多选）两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A点为MN上的一点．一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动．取无限远处的电势为零，则（）A．q由A向O的运动是匀加速直线运动B．q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C．q运动到O点时的动能最大D．q运动到O点时电势能为零参考答案：考点：电势能．专题：电场力与电势的性质专题．分析：本题要根据等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性，分析试探电荷的受力情况，分析其运动情况，根据电场力做功情况，分析其电势能的变化情况．解答：解：A、两等量正电荷周围部分电场线如右图所示，其中P、Q连线的中垂线MN上，从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小，且方向始终指向无穷远方向．故试探电荷所受的电场力是变化的，q由A向O的运动做非匀加速直线运动，故A错误．B、电场力方向与AO方向一致，电场力做正功，电势能逐渐减小；故B正确．C、从A到O过程，电场力做正功，动能增大，从O到N过程中，电场力做负功，动能减小，故在O点试探电荷的动能最大，速度最大，故C正确．D、取无限远处的电势为零，从无穷远到O点，电场力做正功，电势能减小，则q运动到O点时电势能为负值．故D错误．故选BC点评：本题考查静电场的基本概念．关键要了解等量同种点电荷电场线的分布情况，运用动能定理进行分析．2.下列说法正确的是A.红光由空气进入水中，波长变短，频率不变B.光纤通信和医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理C.白光通过三棱镜在屏上出现彩色光带，是光的干涉现象D.对同一障碍物波长越长的光越容易衍射E.用同一装置做双缝干涉实验，在干涉样中紫光的条纹间距比红光宽参考答案：ABD【详解】A．光从一种介质进入另一种介质时的频率不变；根据，红光由空气进入水中，波长变短，但颜色不变，故A正确；B．光纤通信和医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，当内芯的折射率比外套的大时，光传播时在内芯与外套的界面上才能发生全反射，故B正确；C．白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种折射现象，故C错误；D．根据发生明显衍射的条件可知，对同一障碍物波长越长的光越容易衍射，故D正确；E．由公式可知，用同一装置做双缝干涉实验，在干涉图样中，波长较小的紫光的条纹间距比红光窄，故E错误；故选ABD.3.如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气

（

）

A．放热

B．压强减小

C．分子的热运动加剧

D．分子间的引力和斥力都减少参考答案：A4.（单选）速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中S0A＝S0C，则下列说法正确的是(B)A．甲束粒子带正电，乙束粒子带负电B．甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于D．若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为3∶2参考答案：B

解析：A、由左手定则可判定甲束粒子带负电，乙束粒子带正电，故A错误；B、粒子在磁场中做圆周运动满足，由题意知，所以甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷蘑菇B正确；C、由知能通过狭缝的带电粒子的速率等于，故C错误；D、，知，故D错误，故选B5.（单选）如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面而且不计空气阻力，则以下说法正确的是：①物体落到海平面时的势能为mgh

②重力对物体做的功为mgh③物体在海平面上的动能为mv02＋mgh

④物体在海平面上的机械能为mv02A．①②③

B．②③④

C．①③④

D．①②④参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。某颗中轨道卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍。则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为__________；线速度大小为___________；周期为____________。参考答案：，，（提示：卫星的轨道半径为4R。利用GM=gR2。）7.用不同频率的光照射某金属产生光电效应，测量金属的遏止电压Uc与入射光频率ν，得到Uc﹣ν图象如图所示，根据图象求出该金属的截止频率νc=5.0×1014Hz，普朗克常量h=6.4×10﹣34J?s．（已知电子电荷量e=1.6×10﹣19C）参考答案：：解：根据Ekm=hv﹣W0得，横轴截距的绝对值等于金属的截止频率，为v0=5.0×1014．通过图线的斜率求出k=h=J?s．故答案为：5.0×1014，6.4×10﹣348.一小球从水平台面边缘以速度v水平飞出，落到水平地面上需要时间为t，落地点距台面边缘的水平距离为s。若使小球以速度2v仍从同一位置水平飞出，落到水平地面上需要时间为

；落地点距台面边缘的水平距离为

。参考答案：9.某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率．开始玻璃砖的位置如图12中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像．如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失．此时只须测量出________，即可计算玻璃砖的折射率．请用你的测量量表示出折射率n＝________.参考答案：光线指向圆心入射时不改变传播方向，恰好观察不到P1、P2的像时发生全反射，测出玻璃砖直径绕O点转过的角度θ，此时入射角θ即为全反射临界角，由sinθ＝得n＝.答案(1)CD(2)玻璃砖直径边绕O点转过的角度θ10.．一质量为m的小球与一劲度系数为k的弹簧相连组成一体系，置于光滑水平桌面上，弹簧的另一端与固定墙面相连，小球做一维自由振动。试问在一沿此弹簧长度方向以速度u作匀速运动的参考系里观察，此体系的机械能是否守恒，并说明理由。

。参考答案：1.否．原因是墙壁对于该体系而言是外界，墙壁对弹簧有作用力，在运动参考系里此力的作用点有位移，因而要对体系做功，从而会改变这一体系的机械能．11.如图，ABCD是一个正方形的匀强磁场区域，经相等加速电压加速后的甲、乙两种带电粒子分别从A、D射入磁场，均从C点射出，则它们的速率

▲

，它们通过该磁场所用时间

▲

。参考答案：12.（6分）如图所示，在光滑的水平面上，有一个弹簧振子，在振动过程中当弹簧压缩到最短时，突然加上一个沿水平向右的恒力，此后振子的振幅将

(填“变大”、“变小”、“不变”)参考答案：

变大13.如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，波传到x=1m的P点时，P点开始向下振动，此时为计时起点，已知在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形，此时x=4m的M点正好在波谷。当M点开始振动时，P点正好在

，这列波的传播速度是 。

参考答案：波峰

10m/s三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.小明在实验室采用如图所示装置探究“物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系"时，设小车及车中的驻码的总质量为M，砂及砂桶的总质量为m。(1)

在做该实验时，小明将砂及砂桶的重力视为绳子对小车的拉力大小，他这样认为的条件是________________________________________________________________；(2)小明做该实验的具体操作步骤如下.以下做法正确的是（

）A.平衡摩擦力时.应将砂及砂桶用细绳通过定滑轮系在小车上B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力C.实验时.先放幵小车，再接通打点计时器的电源D.用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式求出(3)若保持小车及车中的砝码质量M—定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于操作不当.得到的a-F关系图象如图所示.其原因是:______________________________。参考答案：(1)m远小于M（2分）(2)B（3分）(3)m过大(或M过小)，造成m不是远小于M（3分）【解析】本题考查实验“物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系”。(1)实验中的实际加速度为a＝，实验时把mg当成对M的拉力，即忽略m对加速度的影响，使加速度约为a＝，显然需m远小于M；(2)平衡摩擦力的实质是，让小车重力的下滑分力平衡摩擦力Mgsinθ＝μMgcosθ①，只需将纸带挂上，不需施加其他外力，A错；由①式可知B对；每次实验时应先接通打点计时器的电源，再放开小车，C错；小车的加速度应由小车后面拖动的纸带上打出的点计算出，D错；(3)若m远小于M则a＝mg，斜率基本不变，若m过大(或M过小)，则m不能忽略，a＝mg，随m的增大斜率减小。

15.甲同学采用如图（a）所示的装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，可观察到两球同时落地。改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明

。（2）乙同学采用如图（b）所示的装置，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平速度v0相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是

。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明

。参考答案：（1）平抛运动在竖直方向作自由落体运动

（2）P、Q在水平面上相遇

平抛运动在水平方向作匀速直线运动

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图1所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳，下端拴一小物块A，上端固定在C点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连．已知有一质量为m0的子弹B沿水平方向以速度v0射入A内（未穿透），接着两者一起绕C点在竖直面内做圆周运动，在各种阻力都可忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F随时间t的变化关系如图2所示．已知子弹射入的时间极短，且图2中t＝0为A、B开始以相同速度运动的时刻，求（1）子弹和物块一起做圆周运动的周期T（2）绳子的长度L（3）子弹和物块一起运动时的机械能E

参考答案：（1）由图2可看出，A、B一起做周期性运动，运动的周期：T＝2t0

……1分（2）设子弹小球总质量为m，最高点速度为，据图2知，在最高点拉力为零，则：，……1分设最低点速度为，最低点到最高点，动能定理，，……1分最低点：，得，即……1分射入A的过程，水平方向动量守恒，……1分得，。……1分（3）设最低点为零势能点，则。……1分

17.（18分）如图所示，在倾角为300的光滑斜面上固定一光滑金属导轨CDEFG，OH∥CD∥FG，∠DEF=600，.一根质量为m的导体棒AB在电机牵引下，以恒定速度V0沿OH方向从斜面底端开始运动，滑上导轨并到达斜面顶端，AB⊥OH.金属导轨的CD、FG段电阻不计，DEF段与AB棒材料与横截面积均相同，单位长度的电阻为r，O是AB棒的中点，整个斜面处在垂直斜面向上磁感应强度为B的匀强磁场中.求：

(1)导体棒在导轨上滑动时电路中电流的大小；

(2)导体棒运动到DF位置时AB两端的电压；

(3)将导体棒从底端拉到顶端电机对外做的功.参考答案：解析：(1)=……………①

1分

=3lr

……………②

1分

I=………………③

1分

由①

②③

得……………④

1分

(2)AB棒滑