2021-2022学年吉林省长春市第一六二中学高三物理模拟试题

2021-2022学年吉林省长春市第一六二中学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.如图所示，一个轻质光滑的滑轮（半径很小）跨在轻绳ABC上，滑轮下挂一个重为G的物体。今在滑轮上加一个水平拉力，使其移到绳BC部分处于竖直、AB部分与天花板的夹角为60o的静止状态，则此时水平拉力的大小为（

）A．

B．

C．

D．参考答案：A2.在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法．以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是（）A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法B．根据速度定义式v=，当△t→0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了假设法D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想模型法参考答案：B【考点】物理学史．【分析】质点是实际物体在一定条件下的科学抽象，是采用了建立理想化的物理模型的方法；当时间非常小时，我们认为此时的平均速度可看作某一时刻的速度即称之为瞬时速度，采用的是极限思维法；在研究多个量之间的关系时，常常要控制某些物理量不变，即控制变量法；在研究曲线运动或者加速运动时，常常采用微元法，将曲线运动变成直线运动，或将变化的速度变成不变的速度．【解答】解：A、用质点代替物体，采用的科学方法是建立理想化的物理模型的方法，故A错误；B、以时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，采用了极限思维法，故B正确；C、在研究加速度与质量和合外力的关系时，采用了控制变量法，故C错误；D、在推导匀变速运动的位移公式时，采用微元法将变速运动等效近似为很多小段的匀速运动，故D错误．故选：B．3.下列说法正确的是

(

)

A．伽利略探究物体下落规律的过程得到的科学方法是：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论

B．牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例情况

C．牛顿在寻找万有引力的过程中，他没有利用牛顿第二定律，但他利用了牛顿第三定律和开普勒第三定律

D．人造地球卫星的第一宇宙速度是指卫星在近地圆轨道上的速度，是相对地球表面的速度参考答案：A4.如图所示，一放在光滑水平面上的弹簧秤，其外壳质量为m，弹簧及挂钩质量不计，在弹簧秤的挂钩上施一水平向左的力F1，在外壳吊环上施一水平向右的力F2，则产生了沿Fl方向上的加速度，那么此弹簧秤的读数是（

）

A．F1

B．F2

C．

D．参考答案：AD5.（单选）一位同学乘坐电梯从六楼下到一楼的过程中，其图象如图所示．下列说法正确的是（

）A．前2s内该同学处于超重状态

B．前2s内该同学的加速度是最后1s内的2倍C．该同学在10s内的平均速度是1m/s

D．该同学在10s内通过的位移是17m参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列频率为2.5Hz的简谐横波沿x轴传播，在t1=0时刻波形如图中实线所示，在t2=0.7s时刻波形如图中虚线所示。则虚线时刻横坐标为x=3m的质点的速度是______________（选填“最大，零”）；在t3=0.1s时位于0<x<5m区间的质点中有一部分正向y轴正方向运动，这些质点在x轴上的坐标区间是______________。

参考答案：零，1m<x<3m

7.气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜，使滑块和导轨间的摩擦几乎为零，如图所示，让滑块从气垫导轨是某一高度下滑，滑块上的遮光片的宽度为s，当遮光片通过电门时与光电门相连的数字毫秒器显示遮光时间为t，则庶光片通过光电门的平均速度为v=

（1）关于这个平均速度，有如下讨论：

A．这个平均速度不能作为实验中遮光片通过光电门时滑块的瞬时速度

B．理论上，遮光片宽度越窄，遮光片通过光电门的平均越接近瞬时速度

C．实验中所选遮光片并非越窄越好，还应考虑测量时间的精确度，遮光片太窄，时间测量精度就会降低，所测瞬时速度反而不准确

D．实验中，所选遮光片越宽越好，这样时间的测量较准，得到的瞬时速度将比较准确，这些讨论中，正确的是：

；

（2）利用这一装置可验证机械能守桓定律。滑块和遮光片总质量记为M（kg），若测出气垫导轨总长L0、遮光片的宽度s，气垫导轨两端到桌面的高度差h、滑块从由静止释放到经过光时门时下滑的距离L和遮光时间t，这一过程中：滑块减少的重力势能的表达式为：

，滑块获得的动能表达式为：

；参考答案：（1）BC

（2）

知道光电门测量滑块瞬时速度的原理，能根据已知的运动学公式求出速度进而计算物体的动能是解决本题的关键。8.（选修3-5）（3分）如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，根据甲图信息可知图乙中的检查是利用

射线。参考答案：答案：（3分）9.（8分）如图所示，四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大于V2的量程，把它们按图接入电路，则安培表A1的读数

安培表A2的读数；安培表A1的偏转角

安培表A2的偏转角；伏特表V1的读数

伏特表V2的读数；伏特表V1的偏转角

伏特表V2的偏转角；（填“大于”，“小于”或“等于”）参考答案：大于，等于，大于，等于10.(1)（6分）如图所示为氢原子的能级图。让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，则照射氢原子的单色光的光子能量为

eV。用这种光照射逸出功为4.54eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是

eV。参考答案：12.09

7.5511.如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B的体积关系为VA

▲VB(选填“大于”、“小于”或“等于”)；若从A状态到C状态的过程中气体对外做了50J的功，则此过程中____▲__(选填“吸热”或“放热”)参考答案：小于；吸热试题分析：状态A与状态B，压强不变，温度升高，根据气体状态方程，体积增大，所以VA小于VB。从A状态到C状态的过程中，温度不变，内能不变，根据热力学定的表达式△U=Q+W，知道此过中吸热吸收的热量50J。考点：理想气体的状态方程12.）用欧姆表测电阻时，将选择开关置于合适的挡位后，必须先将两表笔短接，调整

▲

旋钮，使指针指在欧姆刻度的“0”处．若选择旋钮在“×100”位置，指针在刻度盘上停留的位置如图所示，所测量电阻的值为

▲

．参考答案：欧姆调零（2分）

3200（2分）欧姆表使用前首先应进行调零，即将两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指在欧姆刻度的“0”处。欧姆表读数一定不要忘记乘以倍率。13.

(4分)如图所示，一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B。开始时物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上，现要在上面物体A上加一竖直向上的力F，使物体A开始向上做匀加速运动，经0.4s物体B刚要离开地面，设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，取g=10m/s2，求：此过程中外力F所做的功为_____J。

参考答案：答案：49.5J三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修模块3－4）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

参考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分）

15.如图所示，一定质量理想气体经历A→B的等压过程，B→C的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中B→C过程中内能减少900J．求A→B→C过程中气体对外界做的总功．参考答案：W=1500J【详解】由题意可知，过程为等压膨胀，所以气体对外做功为：过程：由热力学第一定律得：

则气体对外界做的总功为：

代入数据解得：。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，△OAC的三个顶点的坐标分别为O（0，0）、A（0，L）、C（L，0），在△OAC区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场．在t=0时刻，同时从三角形的OA边各处以沿y轴正向的相同速度将质量均为m，电荷量均为q的带正电粒子射入磁场，已知在t=t0时刻从OC边射出磁场的粒子的速度方向垂直于y轴．不计粒子重力和空气阻力及粒子间相互作用．（1）求磁场的磁感应强度B的大小；（2）若从OA边两个不同位置射入磁场的粒子，先后从OC边上的同一点P（P点图中未标出）射出磁场，求这两个粒子在磁场中运动的时间t1与t2之间应满足的关系；（3）从OC边上的同一点P射出磁场的这两个粒子经过P点的时间间隔与P点位置有关，若该时间间隔最大值为，求粒子进入磁场时的速度大小．参考答案：考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：（1）粒子垂直OA进入磁场中，转过90°，垂直打在y轴上，则t=t0=T，求出周期，由周期公式T=求B的大小．（2）画出两个粒子的运动轨迹，设轨迹所对应的圆心角分别为θ1和θ2，由几何关系有θ1=180°﹣θ2，可得到时间之和等于．（3）根据圆周运动知识知道，两粒子在磁场中运动的时间差△t与△θ=θ2﹣θ1成正比，只要求出△θ的最大值，即可求得θ2的最大值．由△t=和已知条件△tmax=，联立可求出θ2的最大值，再结合几何知识求出轨迹的半径，由牛顿第二定律，利用洛伦兹力等于向心力，列式求解速度．解答：解：（1）粒子在t0时间内，速度方向改变了90°，t=t0=T，故周期T=4t0由T=…①得B=…②（2）在同一点射出磁场的两粒子轨迹如图，轨迹所对应的圆心角分别为θ1和θ2，由几何关系有：θ1=180°﹣θ2…③故t1+t2==2t0…④（3）由圆周运动知识可知，两粒子在磁场中运动的时间差△t与△θ=θ2﹣θ1成正比，由②得：△θ=θ2﹣θ1=2θ2﹣180°…⑤根据⑤式可知θ2越大，△θ2越大，时间差△t越大由△t=…⑥由题时间间隔最大值为△tmax=…⑦又T=4t0…⑧则⑤⑥⑦⑧得，θ2的最大值为θmax=150°…⑨在磁场中运动时间最长的粒子轨迹如图，由几何关系α=180°﹣θ=30°…⑩由几何知识得tan∠A==

得∠A=60°…（11）β=90°﹣∠A=30°…（12）且有Rcosα+=L

解得：R=根据qvB=m

（或v=或v=均可）

代入数据解得：v=答：（1）磁场的磁感应强度B的大小是；（2）这两个粒子在磁场中运动的时间t1与t2之间应满足的关系是t1+t2==2t0；（3）从OC边上的同一点P射出磁场的这两个粒子经过P点的时间间隔与P点位置有关，若该时间间隔最大值为，粒子进入磁场时的速度大小是．点评：对于带电粒子在磁场中运动类型，要善于运用几何知识帮助分析和求解，这是轨迹问题的解题关键．17.中心均开有小孔的金属板C、D与边长为d的正方形单匝金属线圈连接，正方形框内有垂直纸面的匀强磁场，大小随时间变化的关系为B=kt(k未知且k>0)，E、F为磁场边界，且与C、D板平行。D板正下方分布磁场大小均为B0，方向如图所示的匀强磁场。区域Ⅰ的磁场宽度为d，区域Ⅱ的磁场宽度足够大。在C板小孔附近有质量为m、电量为q的正离子由静止开始加速后，经D板小孔垂直进入磁场区域Ⅰ，不计离子重力。（1）判断金属板CD之间的电场强度的方向和正方形线框内的磁场方向；（2）若离子从C板出发，运动一段时间后又恰能回到C板出发点，求离子在磁场中运动的总时间；（3）若改变正方形框内的磁感强度变化率k，离子可从距D板小孔为2d的点穿过E边界离开磁场，求正方形框内磁感强度的变化率k是多少？

参考答案：⑴（4分）金属板CD之间的电场强度方向由C垂直指向D，正方形线框内的磁场方向垂直纸面向里。(画在图上同样给分)⑵（6分）由题意，离子在磁场中运动的轨迹如图甲所示，∵

①由图示几何关系∴离子在磁场中运动的总时间

②⑶（8分）离子进入磁场的速度v