山西省太原市王答乡第一中学2022-2023学年高三物理模拟试题含解析

山西省太原市王答乡第一中学2022-2023学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.如图所示，球网高出桌面H，网到桌边的距离为L。某人在乒乓球训练中，从左侧L/2处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿落到右侧桌边缘。设乒乓球运动为平抛运动。则A．击球点的高度与网高度之比为2：1B．乒乓球在网左右两侧运动时间之比为2：1C．乒乓球过网时与落到桌边缘时速率之比为1：2D．乒乓球在左、右两侧运动速度变化量之比为1：2参考答案：D2.为了完成研究性学习课题：测量篮球从教学楼三楼自由落下时地面对篮球的最大弹力，同学们提出了以下四个方案，你认为可行的是A．甲同学认为把一张白纸平放到地面，让篮球从三楼落到白纸上，留下印迹，然后将白纸放到台秤上，把球慢慢地向下压，当球的形变和印迹重合时，根据体重计的读数可知最大弹力的大小B．乙同学认为可以通过测量篮球的质量和落地后弹起的高度，然后根据动能定理可求最大作用力C．丙同学认为如果知道篮球与地面的作用时间、球触地前以及跳离地面瞬间的速度可以应用牛顿运动定律和运动学公式求最大作用力D．丁同学认为可以把球直接放到普通指针式体重计上，直接读数即可，因为球对地面的最大弹力不会超过它自身的重力参考答案：A3.(单选)在轻绳的两端各拴一个小球，一人用手拿着绳上端的小球站在三层楼的阳台上，让小球从静止自由下落，两小球相继落地的时间差为Δt，如果站在四层楼的阳台上，同样放手让小球自由下落，则两小球相继落地时间差将A.变小

B.变大

C.不变

D.无法判断参考答案：A4.两个大小分别为F1和F2(F2＜F1)的力作用在同一质点上，它们的合力的大小F满足

A．F2≤F≤F1

B.≤F≤C．F1－F2≤F≤F1＋F2

D．F12－F22≤F2≤F12＋F22参考答案：C5.狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布（如图甲所示），距离它r处的磁感应强度大小为（k为常数），其磁场分布与负点电荷Q的电场（如图乙所示）分布相似。现假设磁单极子S和负点电荷Q均固定，有带电小球分别在S极和Q附近做匀速圆周运动。则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是A．若小球带正电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示B．若小球带正电，其运动轨迹平面可在Q的正下方，如图乙所示C．若小球带负电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示D．若小球带负电，其运动轨迹平面可在Q的正下方，如图乙所示参考答案：ABC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.利用氦—3（He）和氘进行的聚变安全无污染，容易控制．月球上有大量的氦—3，每个航天大国都将获得的氦—3作为开发月球的重要目标之一．“嫦娥一号”探月卫星执行的一项重要任务就是评估月球中氦—3的分布和储量．已知两个氘核聚变生成一个氦—3和一个中子的核反应方程是H＋H→He十n．已知H的质量为m1，n的质量为m2，He的质量为m3．它们质量之间的关系式应为____________参考答案：2m1>m2+m37.某同学在“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验中，利用得到弹力F和弹簧总长度L的数据做出了F﹣L图象，如图所示，由此可求得：（1）弹簧不发生形变时的长度Lo=cm，（2）弹簧的劲度系数k=N/m．参考答案：（1）10

（2）200【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．【分析】该题考察了弹力与弹簧长度变化关系的分析．图线跟坐标轴交点，表示弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧不发生形变时的长度．由画得的图线为直线可知弹簧的弹力大小与弹簧伸长量成正比．图线的斜率即为弹簧的劲度系数．【解答】解：（1）图线跟坐标轴交点，表示弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧不发生形变时的长度．弹簧不发生形变时的长度Lo=10cm．（2）图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比．由k=，可得k=200N/m．故答案为：（1）10

（2）2008.平行板电容器所带量Q=4×l0-8C，它的两极板之间电压U=2v，则它的电容为

F；如果电量减少一半，则两板间电势差变为

V。参考答案：2×10-8F

1V电容；当电量减小一半，电容不变，则电势差；9.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________MeV（结果保留3位有效数字）参考答案：10.如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接；现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置；现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动；则此过程中，圆环对杆摩擦力F1___

_____(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2___

_____(填增大、不变、减小)。参考答案：不变，

增大；设圆环B的质量为M；以整体为研究对象，分析受力，如图，根据平衡条件得F2=F①F1=（M+m）g②由②可知，杆对圆环的摩擦力F1大小保持不变，由牛顿第三定律分析圆环对杆摩擦力F1也保持不变；再以结点为研究对象，分析受力，如图2；根据平衡条件得到，F=mgtanθ，当O点由虚线位置缓慢地移到实线所示的位置时，θ增大，则F增大，而F2=F，则F2增大11.如图，足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成θ=37°放置，在斜面上虚线aa′和bb′与斜面底边平行，在aa′b′b围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为B=1T；现有一质量为m=10g、总电阻为R=1Ω、边长d=0.1m的正方形金属线圈MNPQ，让PQ边与斜面底边平行，从斜面上端静止释放，线圈刚好匀速穿过磁场．已知线圈与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，则线圈释放时，PQ边到bb′的距离为1m；整个线圈穿过磁场的过程中，线圈上产生的焦耳热为4×10﹣3J．参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．专题：电磁感应与电路结合．分析：线圈匀速穿过磁场，受力平衡，根据平衡条件列式求解；根据安培力公式F安=BId、E=Bvd、I=得到安培力与速度的关系式，即可求得速度，从而得出距离，线圈上产生的焦耳热等于克服安培力做功．解答：解：对线圈受力分析，根据平衡条件得：F安+μmgcosθ=mgsinθ代入数据解得：F安=mgsinθ﹣μmgcosθ=（0.01×10×0.6﹣0.5×0.01×10×0.8）N=2×10﹣2N；

F安=BId、E=Bvd、I=解得：F安=代入数据解得：v==m/s=2m/s线圈进入磁场前做匀加速运动，根据牛顿第二定律得：

a==gsinθ﹣μgcosθ=（10×0.6﹣0.5×10×0.80）m/s2=2m/s2线圈释放时，PQ边到bb的距离L==m=1m；由于线圈刚好匀速穿过磁场，则磁场宽度等于d=0.1m，

Q=W安=F安?2d代入数据解得：Q=2×10﹣2×2×0.1J=4×10﹣3J；故答案：1

4×10﹣3点评：解决本题的关键是推导安培力与速度的关系式，求热量时，要注意线框进入和穿出磁场两个过程都要产生焦耳热．12.如图所示是某原子的能级图,a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光.在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是_____________.参考答案：C13.右图为小车做直线运动的s－t图，则小车在BC段做______运动，图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是______m/s。参考答案：匀速

1.6-2.1

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）如图甲所示，两个相同装置：两辆相同的小车并排放在两相同的直轨道上，小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘．盘里可以分别放不同质量的砂子，小车后端连着纸带，纸带分别穿过固定在轨道上的打点计时器，两个打点计时器并联接在同一接线板上．实验时先接通接线板的电源使两打点计时器同时开始打点，然后同时释放两辆小车，当其中有一辆小车快接近导轨末端时，断开接线板的电源，两打点计时器同时停止工作．如图乙所示为某次实验得到的两条纸带，纸带上的0、1、2、3、4、5、6为所选取的测量点（相邻两点间还有四个打点未画出），两相邻测量点间的距离如图所示，单位为cm．打点计时器所用电源的频率为50Hz．（1）求出①号纸带测量点5的速度v5=

m/s；①号纸带对应的加速度值为

m/s2．（结果保留两位有效数字）（2）利用此装置，正确平衡摩擦力后，研究质量一定时，加速度与力的关系，是否必须求出两辆小车运动加速度的确切值？（选填“是”或“否”）；请说明理由：

。（3）利用此图的其中一个装置，还可以探究做功与物体速度变化的关系．若用M表示小车及车上砝码的总质量，m表示砂子及盘的总质量，对于改变外力对小车做的功，下列说法正确的是

A．通过改变小车运动的距离来改变外力做功时，必须平衡摩擦，必须满足M远大于mB．通过改变小车运动的距离来改变外力做功时，不需要平衡摩擦，也不需要满足M远大于mC．通过改变小盘里砂子的质量来改变外力做功时，必须平衡摩擦，必须满足M远大于mD．通过改变小车上砝码的质量来改变外力做功时，只需平衡摩擦不需要满足M远大于m（4）若在①号纸带上标注纸带随小车运动的加速度方向，应该是

（填“O→E”，或“E→O”）参考答案：（1）0.24；0.21；（2）否，因两打点计时器同时开始、停止工作，故两小车运动的时间相等，可以用纸带上打点的总位移大小之比表示加速度之比；（3）BC；（4）O→E

考点：探究功与速度变化的关系．专题：实验题；动能定理的应用专题．分析：（1）匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，根据作差法求解加速度；（2）小车做初速度为零的匀加速直线运动，结合位移时间关系公式分析即可；（3）采用倍增法使功成倍增加时，如果改变位移，保证力恒定即可；如果改变拉力，使拉力成倍增加即可．（4）根据计数点之间距离的变化可以判断小车加速还是减速运动解答：解：（1）匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度；对于第一条纸带，有：，根据作差法得：a==0.21m/s2，（2）小车做初速度为零的匀加速直线运动，结合位移时间关系公式，有：；故不需要求出小车运动加速度的确切值；理由：因两打点计时器同时开始、停止工作，故两小车运动的时间相等，可以用纸带上打点的总位移大小之比表示加速度大小之比；（3）A、B、采用倍增法使功成倍增加，通过改变小车运动的距离来改变外力做功时，根据W=Fx，由于合力恒定，故不需要平衡摩擦力，也不需要保证M远大于m，故A错误，B正确；C、D、采用倍增法使功成倍增加，通过改变小车上砝码的质量来改变外力做功时，根据W=Fx，采用mg来表示拉力F；如果把（M+m）作为整体来研究动能定理，就不需要必须满足M远大于m；当然，如果对小车M进行动能定理研究，肯定要满足M远大于m；故C正确，D错误；故选：BD．（4）由图可知计数点之间的距离逐渐增大，所以小车的加速度方向O→E．故答案为：（1）0.24；0.21；（2）否，因两打点计时器同时开始、停止工作，故两小车运动的时间相等，可以用纸带上打点的总位移大小之比表示加速度之比；（3）BC；（4）O→E点评：本题关键是明确实验的原理，会通过运动学公式求解加速度之比和瞬时速度大小；明确实验的误差来源；不难．15.利用图中1所示的装置，做“测定重力加速度”的实验中，得到了几条较为理想的纸带．已知每条纸带上每5个点取一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点先后编为0，1，2，3，4，…．由于不小心，纸带都被撕断了，如图2所示，根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：（1）在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是

．（填正确答案标号）（2）纸带A上，打点1时重物的速度

m/s（结果保留三位有效数字），实验求得当地的重力加速度大小是

m/s2（结果保留三位有效数字）．（3）已知大庆地区重力加速度大小是9.8m/s2，请你分析测量值和真实值之间产生误差的原因________________________________（一条原因即可）．参考答案：（1）C；（2）3.47，9.00；（3）空气阻力和纸带与限位空之间的摩擦力作用．【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【分析】（1）根据在匀变速直线运动中，连续相等时间内的位移差等于常数，可以判断是哪条纸带．（2）根据在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打1点时的速度，利用逐差法可以求出物体下落的加速度大小．（3）重物下落过程中不可避免的受到空气阻力或者纸带与限位空之间的摩擦力作用，因此会导致所测的重力加速度小于实际值．【解答】解：（1）由A图可知：s2﹣s1=aT2=9cm，因此s4﹣s2=2aT2=18cm，故纸带C满足条件，即在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是C．故选：C．（2）根据匀变速直线运动特点可知：v1===3.47m/s．由逐差法可得：s4﹣s1=3aT2；所以：a===9.00m/s2；（3）重物下落过程中不可避免的受到空气阻力和纸带与限位空之间的摩擦力作用，因此会导致所测的重力加速度小于实际值．故答案为：（1）C；（2）3.47，9.00；（3）空气阻力和纸带与限位空之间的摩擦力作用．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示,MN和PQ是两根放在竖直面内且足够长的平行金属导轨,相距ｌ=50cm。导轨处在垂直纸面向里的磁感应强度B=5T的匀强磁场中。一根电阻为r=0.1Ω的金属棒ab可紧贴导轨左右运动。两块平行的、相距d=10cm、长度Ｌ=20cm的水平放置的金属板A和C分别与两平行导轨相连接，图中跨接在两导轨间的电阻R=0.4Ω,其余电阻忽略不计.已知当金属棒ab不动,质量为m=10g、q=－1.0×10-3C的小球以某一速度v0沿金属板A和C的中线射入板间，恰能射出金属板(g=10m/s2)。求:(1)小球的速度v0(2)若要使小球在金属板间不偏转,则金属棒ab的速度大小和方向?(3)金属板Ａ、C间加一匀强磁场，可以使小球射入金属板间后作匀速圆周运动，并下极板左端D点水平射出。金属板间加的磁场强度大小和方向。参考答案：(1)小球在金属板间做平抛运动：

（2分）

（1分）解得m/s

（1分）(2)由于小球带负电,电场力向上,所以电场方向向下,A板必须带正电,金属棒ab的a点应为感应电动势的正极,根据右手定则,金属棒ab应向右运动.

（1分）设金属棒ab的速度为v1,则E=Blv1

（2分）金属板A、C间的电压:

（1分）金属板A、C间的电场:E场=

（2分）小球受力平衡:qE场－mg=0

（２分）联立以上各式解得:m/s

（１分）(3)由左手定则的方向垂直纸面向里。（１）洛伦兹力提供向心力：

（2分）几何关系