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山西省临汾市李堡中学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.(多选题)如图甲所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L,在M、P之间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒ab垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d0.现用一个水平向右的力F拉棒ab,使它由静止开始运动,棒ab离开磁场前已做匀速直线运动,棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图乙所示,F0已知.下列判断正确的是()A.棒ab在ac之间的运动是匀加速直线运动B.棒ab在ce之间不可能一直做匀速运动C.棒ab在ce之间可能先做加速度减小的运动,再做匀速运动D.棒ab经过磁场的过程中,通过电阻R的电荷量为参考答案:AC【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律.【分析】棒ab在ac之间运动时,水平方向只受到水平拉力的作用,做匀加速运动;进入磁场后受到水平拉力和安培力的作用,根据两个力的大小关系,可能存在三种情况;金属棒通过磁场的过程通过R上的电量.【解答】解:A、棒ab在ac之间运动时,水平方向只受到水平拉力的作用,做匀加速运动,故A正确;B、C:棒ab进入磁场后受到水平拉力和安培力的作用,根据两个力的大小关系,可能存在三种情况:①拉力大于安培力,则棒先做加速运动,但随速度的增大,安培力增大,合力减小,所以棒做加速度减小的加速运动,直到安培力等于拉力,开始做匀速运动;故C正确;②安培力等于拉力,棒在磁场中始终做匀速运动;故B错误;③拉力小于安培力,则棒先做减速运动,但随速度的减小,安培力减小,合力减小,所以棒做加速度减小的减速运动,直到安培力等于拉力,开始做匀速运动;D、金属棒通过磁场的过程通过R上的电量,故D错误.故选:AC.2.某汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时,汽车受到的阻力恒定不变,则汽车上坡过程的v-t图象不可能是下图中的()参考答案:A3.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的.在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是().参考答案:B4.图中弹簧秤、绳和滑轮的质量均不计,绳与滑轮间的摩擦力不计,物体的重力都是G,在图甲、乙、丙三种情况下,弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3,则A.
B.C.
D.参考答案:B甲图:物体静止,弹簧的拉力F1=mg;乙图:以物体为研究对象,作出受力分析图如图,由平衡条件得F2=Gsin60°=0.866mg;
丙图:以动滑轮为研究对象,受力如图.由几何知识得F3=mg.故F3=F1>F2,故选B。5.某人游珠江,他以一定速度面部始终垂直河岸向对岸游去.江中各处水流速度相等,他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是(
)A.
水速大时,路程长,时间长B.
水速大时,路程长,时间短C.
水速大时,路程长,时间不变
D.
路程、时间与水速无关
参考答案:C二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.)一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体,如图(a)所示,对其射出后的折射光线的强度进行记录,发现折射O
光线的强度随着θ的变化而变化,如图(b)的图线所示.此透明体的临界角为
▲,折射率为
▲
.参考答案:60°(2分),(7.如图所示,质量为m、带电量为q的负点电荷A仅在磁场力作用下以速度v在磁感强度为B的匀强磁场中沿顺时针方向作匀速圆周运动,则磁场方向垂直于纸面向_____(选填“里”或“外”),电荷A作圆周运动的半径r=__________。参考答案:答案:里,8.某同学做“探究合力的功与动能改变关系”的实验,装置如图甲所示,将光电门固定在水平轨道上的β点,用重物通过细线拉小车,保持小车质量不变,改变所挂重物质量多次进行实验,每次小车都从同一位置4静止释放.(g取1Om/s2)①用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示,则d
=______cm;②认为小车所受拉力与重物重力大小相等.测出多组重物质量m和相应小车经过光电门时的速度v,作出v2-m图象如图丙所示,由图象可知小车受到的摩擦力为______N;③重物质量较大时,v2-m图线的AB段明显弯曲,产生误差.为消除此误差,下列措施可行的是______A.
调整轨道的倾角,在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动B.
重物质量增加后,可以改变小车释放的初始位置C.
在重物与细绳之间接一力传感器,用力传感器读数代替重物的重力参考答案:9.如下图所示,是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示意图,图中A为沙桶和沙砂,B为定滑轮,C为滑块及上面添加的砝码,D为纸带,E为电火花计时器,F为蓄电池、电压为6V,G是开关,请指出图中的三处错误:(1)______________________________________________________________;(2)______________________________________________________________;(3)______________________________________________________________.参考答案:(1)定滑轮接滑块的细线应水平(或与导轨平行)(2)滑块离计时器太远(3)电火花计时器用的是220V的交流电,不能接直流电10.图13为“研究电磁感应现象”的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完整.(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后可能出现的情况有:a.将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将__________.b.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针将________.参考答案::(1)如图20所示.(2)a.右偏转一下b.向左偏转一下11.质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人,分别同时从原来静止在光滑水平面上的小车两端.以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg,则当两人跳离小车后,小车的运动速度大小为______________m/s,方向与______________(选填“甲”、“乙”)的初速度方向相同。参考答案:1.5m/s,甲12.(4分)如图,在“观察光的衍射现象”实验中,保持缝到光屏的距离不变,增加缝宽,屏上衍射条纹间距将
(选填:“增大”、“减小”或“不变”);该现象表明,光沿直线传播只是一种近似规律,只有在
情况下,光才可以看作是沿直线传播的。参考答案:减小;光的波长比障碍物小得多根据条纹间距由d、L和波长决定可知,增加缝宽,可以使条纹间距离减小;光遇到障碍物时,当障碍物的尺寸与波长接近时,会发生明显的衍射现象,当障碍物较大时,光近似沿直线传播。【考点】光的衍射、光的直线传播13.有人设想了一种静电场:电场的方向都垂直于纸面并指向纸里,电场强度的大小自左向右逐渐增大,如图所示。这种分布的静电场是否可能存在?试述理由。
参考答案:这种分布的静电场不可能存在.因为静电场是保守场,电荷沿任意闭合路径一周电场力做的功等于0,但在这种电场中,电荷可以沿某一闭合路径移动一周而电场力做功不为0.(5分)三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.“体育彩票中奖概率为,说明每买1000张体育彩票一定有一张中奖”,这种说法对吗?参考答案:15.(10分)一物体在A、B两点的正中间由静止开始运动(设不会超越A、B),其加速度随时间变化如图所示,设向A的加速度方向为正方向,若从出发开始计时,则:
(1)物体的运动情况是___________________。(2)4S末物体的速度是______,0-4S内物体的平均速度是________。(3)请根据图画出该物体运动的速度-时间图像。参考答案:(1)一直向A运动(2分);(2)0;2m(4分);(3)如图(4分)
四、计算题:本题共3小题,共计47分16.在电视机的设计制造过程中,考虑到地磁场对电子束偏转的影响,可采用某种技术将其消除.为确定地磁场的影响程度,需先测定地磁场的磁感应强度的大小,在地球的北半球可将地磁场的磁感应强度分解为水平分量B1和竖直向下的分量B2,其中B1在水平方向,对电子束的影响较小可忽略,B2可通过以下装置进行测量.如图所示,水平放置的显像管中的电子(质量为m,电荷量为e)从电子枪的炽热灯丝上发出后(初速度可视为零),先经电压为U的电场加速,然后沿水平方向自南向北运动,最后打在距加速电场出口水平距离为L的屏上,电子束在屏上的偏移距离为d.(1)试判断电子束偏向什么方向.(2)求地磁场的磁感应强度的竖直分量B2.参考答案:解析:(1)利用左手定则,可知电子束向东偏转.(2)由题意作出电子的运动轨迹如图所示,电子经电场加速,由动能定理得:eU=mv2电子在磁场中做圆周运动,利用几何知识得:R2=(R-d)2+L2洛伦兹力提供向心力,故有:evB2=m解得:R=由以上各式得:B2=.17.(10分)一般教室门上都安装一种暗锁,这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾斜角=45°)、锁槽E,以及连杆、锁头等部件组成,如图所示。设锁舌D与外壳A和锁槽E之间的摩擦因数均为μ且受到的最大静摩擦力f=μN(N为正压力)。有一次放学后,当某同学准备锁门时,他加最大力时,也不能将门关上(此种现象称为自锁),此刻暗锁所处的状态如图所示,P为锁舌D与锁槽E之间的接触点,弹簧由于被压缩而缩短了x,求:
(1)锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小;(2)在正压力很大的情况下,仍然能够满足自锁条件,则μ至少要大?参考答案:解析:(1)由力的平衡条件可知:kx+f1+f2cos45°-Nsin45°=0
①F-Ncos45°-f2sin45°=0
②
③
④由①②③④式得正压力的大小:
⑤(2)令N趋向于,则有
⑥解得
⑦18.(11分)一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图中所
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