河南省新乡市卫辉第四中学2022年度高三物理模拟试题含解析

河南省新乡市卫辉第四中学2022年度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.（单选）一辆汽车在平直的公路上，从静止开始以恒定加速度启动，最后达到最大速率．设汽车所受阻力保持不变，在此过程中（）A．汽车达到最大速率时所受到的合外力为零B．汽车发动机的功率一直在增大C．汽车一直做匀加速直线运动D．汽车发动机的功率一直保持恒定参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：当汽车以额定功率启动时，当牵引力等于阻力时，速度达到最大，由P=Fv可知，速度增大，牵引力减小，由F﹣f=ma可知，加速度减小．解答：解：A、当牵引力等于阻力时，速度达到最大，速度最大，合力F﹣f=0，故A正确；B、功率P=FV，F不变，V增大，所以发电机功率增大，当达到最大速度以后，功率不变，故BD错误；C、根据P=Fv知，发动机的功率恒定，速度增大，根据P=Fv，牵引力减小，根据牛顿第二定律F﹣f=ma得，加速度减小，故C错误故选：A点评：本题考查的是机车启动的两种方式，即恒定加速度启动和恒定功率启动．要求同学们能对两种启动方式进行动态分析，能画出动态过程的方框图，公式p=Fv，p指实际功率，F表示牵引力，v表示瞬时速度．当牵引力等于阻力时，机车达到最大速度．2.(单选)一个质量为0.18kg的垒球以20m/s的水平速度向右飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为40m/s，则这一过程动量的变化量为（）A． 大小10.8kgm/s，方向向右 B． 大小10.8kgm/s，方向向左C． 大小3.6kgm/s，方向向右 D． 大小3.6kgm/s，方向向左参考答案：B解：规定水平向右为正方向，则初动量P1=mv1=0.18kg×20m/s=3.6kg?m/s；打击后动量为：P2=mv2=0.18kg×（﹣40m/s）=﹣7.2kg?m/s；故动量变化为：△P=p2﹣p1=﹣10.8kg?m/s，负号表示方向与规定的正方向相反，即向左；故选：B．3.如图所示，一根轻弹簧一端固定在O点，另一端固定一个带有孔的小球，小A球套在固定的竖直光滑杆上，小球位于图中的A点时，弹簧处于原长现将小球从A点由静止释放，小球向下运动，经过与A点关于B点对称的C点后，小球能运动到最低点D点，OB垂直于杆，则下列结论正确的是A.小球从A点运动到D点的过程中，其最大加速度一定大于重力加速度gB.小球从B点运动到C点的过程，小球的重力势能和弹簧的弹性勢能之和可能增大C.小球运动到C点时，重力对其做功的功率最大D.小球在D点时弹簧的弹性势能一定最大参考答案：AD【详解】A项：在B点时，小球的加速度为g，在BC间点弹簧处于压缩状态，小球在竖直方向除重力外还有弹簧沿竖直方向的分量，所以小球从A点运动到D点的过程中，其最大加速度一定大于重力加速度g，故A正确；B项：由能量守恒可知，小球从B点运动到C点的过程，小球做加速运动，即动能增大，所以小球的重力势能和弹簧的弹性勢能之和一定减小，故B错误；C项：小球在C上点时，由于弹簧的弹力为零，所以合力为重力G，所以小球从C点往下还会加速一段，所以小球在C点的速度不是最大，即重力的功率不是最大，故C错误；D项：D点为小球运动的最低点，即速度为零所以弹簧形变最大，所以小球在D点时弹簧的弹性势能最大，故D正确。故选：AD。4.（多选）如图所示为一质点作直线运动的速度-时间图像，下列说法中正确的是（

）A．整个过程中，CD段和DE段的加速度数值最大B．整个过程中，BC段和CD段的运动方向相反C．整个过程中，C点所表示的状态离出发点最远

参考答案：AD5.如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点．已知D、E、F三点的电势分别为5V、-2V、10V，则下列说法正确的为（

）A．A点电势为27V

B．B点电势为-36VC．C点电势为22V

D．正六边形中心处电势为17V参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V的图描述，图中p1、p2、V1、V2和V3为已知量。(1)气体状态从A到B是______过程(填“等容”、“等压”或“等温”)；(2)状态从B到C的变化过程中，气体的温度______(填“升高”、“不变”或“降低”)；(3)状态从C到D的变化过程中，气体______(填“吸热”或“放热”)；(4)状态从A→B→C→D的变化过程中，气体对外界所做的总功为________。参考答案：(1)等压

(2)降低

(3)放热

(4)p1(V3－V1)－p2(V3－V2)7.一定质量的理想气体经历了如图所示A到B状态变化的过程,已知气体状态A参量为pA、VA、tA,状态B参量为pB、VB、tB,则有pA____(填“>”“=”或“<”)pB.若A到B过程气体内能变化为ΔE,则气体吸收的热量Q=____.参考答案：

(1).=

(2).pA(VB-VA)+ΔE解：热力学温度：T=273+t，由图示图象可知，V与T成正比，因此，从A到B过程是等压变化，有：pA=pB，在此过程中，气体体积变大，气体对外做功，W=Fl=pSl=p△V=pA（VB-VA），由热力学第一定律可知：Q=△U+W=△E+pA（VB-VA）；【点睛】本题考查了判断气体压强间的关系、求气体吸收的热量，由图象判断出气体状态变化的性质是正确解题的关键，应用热力学第一定律即可正确解题．8.如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。不计空气阻力及一切摩擦。

（1）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足____；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足

。实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近甲光电门处由静此开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t。改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线。下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比例”的图线是____

（2）抬高长木板的右端，使小车从靠近乙光电门处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0改变木板倾角，测得多组数据，得到的的图线如图所示。实验中测得两光电门的距离L=0.80m，沙和沙桶的总质量m1=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，则图线的斜率为

（保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得图线斜率将

____（填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：9.气球以10m/s的速度匀速竖直上升，从气球上掉下一个物体，经17s到达地面。求物体刚脱离气球时气球的高度是__________m。落地时速度是_______m/s（g=10m/s2）参考答案：1275；16010.如图所示，一截面为正三角形的棱镜，其折射率为。今有一束单色光射到它的一个侧面，经折射后与底边平行，则入射光线与水平方向的夹角是______。参考答案：30°11.如图R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，正方形的边长之比为2：1。通过这两导体的电流方向如图所示，则这两个导体电阻之比为R1：R2=

。你认为这种关系对电路元件改进的意义是

。参考答案：12.如图1－26所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，∠BAC＝α，AB边靠在竖直墙上，F是垂直于斜面AC的推力，现物块静止不动，则摩擦力大小为

。参考答案：13.如图（a）所示为某种灯泡的U－I图像，现将两个这种小灯泡L1、L2与一个阻值为5Ω的定值电阻R连成如图（b）所示的电路，电源的电动势为E＝6V，电键S闭合后，小灯泡L1与定值电阻R的电功率均为P，则P＝______W，电源的内阻r＝_____Ω。参考答案：0.2，2.5三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是

。（填写选项前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即+2

已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为

J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是

。参考答案：（1）A；(2)；遵循动量守恒解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确。（2）产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由，故一个光子的能量为，带入数据得=J。正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。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16.一半径为的光滑圆环固定在竖直平面内，环上套两个中央有孔的小球A和B，A、B间由原长为的轻弹簧连接，它们处于如图位置时恰好能保持静止状态，此时B球与环心等高，AB与水平成30°夹角。已知B球质量为，求A球质量和弹簧的劲度系数。参考答案：17.（10分）带负电的小物体A放在倾角为（sin=0.6，cos=0.8）的绝缘斜面上。整个斜面处于范围足够大、方向水平向右的匀强电场中，如图所示。物体A的质量为m，电量为－q，与斜面间的动摩擦因数为，它在电场中受到的电场力的大小等于重力的一半，物体A在斜面上由静止开始下滑，经时间t后突然在斜面区域加上范围足够大的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。磁感应强度大小为B，此后物体A沿斜面继续下滑距离L后离开斜面。（1）物体A在斜面上的运动情况如何？说明理由。（2）物体A在斜面上运动过程中由多少能量转化为内能？

参考答案：解析：（1）先做匀加速运动，后做加速度增大的变加速运动∵在增加磁场之前物体A受恒力作用，而在增加匀强磁场后由于滑动摩擦力的减小∴物体A先做匀加速运动后做加速度增大的变加速运动（3分）（2）如图在加磁场前

解出（2分）

（2分）

在物体A离开斜面瞬间

解出（1分）

根据能量守恒

*

将及

代入*式

得（2分）18.如图所示，质量M=2.0kg的薄木板静止在水平桌面上，薄木板上放有质量m=1.0kg的小铁块（可视为质点），它离木板左端的距离为L=0.25m，铁块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现用一水平向右的拉力作用在木板上，使木板和铁块由静止开始运动，g取10m/s2．（1）若桌面光滑，拉力大小恒为F1=4.8N，求小铁块运动的加速度大小；（2）若木板以4.0m/s2的加速度从铁块下抽出，求抽出过程所经历的时间t；（3）若桌面与薄木板间的动摩擦因数也为μ，则拉力F2的大小满足什么条件才能将木板从铁块下抽出？参考答案：解：（1）小铁块的最大静摩擦力小铁块最大加速度假设小铁块相对木板静止，根据牛顿第二定律所以小铁块不会相对长木板滑动，小铁块运动的加速度大小（2）木板和铁块发生相对运动，对小铁块，根据牛顿第二定律，有解得：根据位移关系：代入数据：解得：t=0.5s