山西省忻州市槐阴中学2022-2023学年高三物理模拟试题含解析

山西省忻州市槐阴中学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，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b和下边界d水平．在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平．线圈从水平面a开始下落．已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离．若线圈下边刚通过水平面b、c（位于磁场中）和d时，线圈受到的磁场力的大小分别为Fb、Fc和Fd，则

（）

A．Fd>Fc>Fb

B．Fc<Fd<Fb

C．Fc>Fb>Fd

D．Fc<Fb<Fd参考答案：D2.（单选）如图所示，质量分别为m、2m的物体A、B由轻质弹簧相连后放置在匀速上升的电梯内，当电梯钢索断裂的瞬间，物体B的受力个数（）A．2个B．3个C．4个D．1个参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．专题：受力分析方法专题．分析：开始时物体匀速上升，则均处于平衡状态；若钢索断裂则物电梯具有向下的加速度，处于失重状态；弹力的形变还在，弹力存在；则可得出B的受力情况．解答：解：因电梯匀速上升，则A受力平衡，则弹力处于压缩状态；故弹力对B有向下的弹力；当钢索断开时，弹簧的形变量不变，故B受向下的弹力；故B受向下的重力及弹力的作用，加速度大于电梯的加速度，故B与电梯之间一定有弹力作用；故B应用到3个力作用；故选：B．点评：本题在受力分析时，关键明确弹簧弹力的性质，注意不能突变这一性质，再结合受力分析及牛顿第二定律判断B与电梯间的相互作用力．3.如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带电质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知A.三个等势面中，a的电势最高B.带电质点在p点具有的电势能比在Q点具有电势能大C.带电质点通过p点时的动能比通过Q点时大D.带电质点通过p点时的加速度比通过Q点时大参考答案：BD根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直，画出P、Q两点处电场力的方向，如图．由于带点质点的电性不确定，所以电场强度的方向不确定，三个等势面的电势高低不确定，故A错误．质点从P到Q过程，电场力做正功，质点的电势能减小，动能增大，则质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大，通过P点时的动能比通过Q点时小．故B正确，C错误．据题，相邻等势面之间的电势差相等，而P处等差等势面较密，则P点的场强较大，质点通过P点时的加速度比通过Q点时大．故D正确．4.如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球A、B，左边放一个带正电的固定球+Q时，两悬线都保持竖直方向，下面说法中正确的是A．A球带正电，B球带负电，并且A球带电量较大B．A球带负电，B球带正电，并且A球带电量较小C．A球带负电，B球带正电，并且A球带电量较大D．A球带正电，B球带负电，并且A球带电量较小

参考答案：B5.一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，速度变为原来的3倍．该质点的加速度为A.

B.

C.

D.参考答案：B解：设质点的初速度为v0，由位移公式有：得；质点的加速度，故B正确，ACD错误，故选B。【点睛】本题关键要熟练掌握匀变速直线运动的基本关系式，尤其注意根据平均速度求解位移的关系式有时会使问题变得简便．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(1)小明用电源频率为50Hz的电磁打点计时器（含复写纸）做“探究质量一定

时，加速度与合力的关系”实验。①在不挂配重，平衡摩擦力过程中，打点计时器打出的一条纸带如图（乙）所示，纸带A端与小车相连。要使小车做匀速直线运动，垫木应向____移动。②打点计时器打A、C两点过程中，小车通过的距离为____cm。③打B点时小车的速度是__________m/s④打AC两点过程中，小车的平均加速度大小为____m/s2。

（保留小数点后两位数字）(2)在测定一根粗细均匀合金丝Rx的电阻率的实验中．

I．利用螺旋测微器测定合金丝的直径，示数如图(a)所示，则可读得合金丝的直径

为____mm.

Ⅱ．待测合金丝Rx的电阻约为5Ω．提供的仪器有：

A．电压表V（内阻约为10kΩ，量程为3V）

B．电流表A1(内阻约为3Ω，量程为0.6A)

C．电流表A2(内阻约为0.1Ω，量程为3A)

D．滑动变阻器R(阻值为0-5Ω，额定电流为2A)

E．电源E（电动势为5V，内电阻为1Ω）

F．一个开关、若干导线①要求较准确地测出其阻值，电流表应选____．（填序号）②某同学根据以上仪器，按图（b）连接实验线路，在实验中发现电流表示数变化范围较窄，现请你用笔在图（b）中画一条线对电路进行修改，使电流表示数的变化范围变宽．

③此电路其测量结果比真实值偏___________（填“大”或“小”）．参考答案：(1)①左（1分）②16.20（2分）③0.41（3分）④0.50（3分）

(2)I.0.609(0.608-0.610)(3分)Ⅱ．①B(2分)；②作图（3分，分压均可）；③小（2分）

7.利用光电管产生光电流的电路如图所示。电源的正极应接在端

（填“a”或“b”）；若电流表读数为8μA，则每秒从光电管阴极发射的光电子至少是

个（已知电子电量为l.6×10-19C）。参考答案：答案：a，5×1013分析：要使电子加速，应在A极接高电势，故a端为电源正极。由I＝ne/t，得n=It/e＝5×1013。8.在右图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的单色光A照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的单色光B照射时不发生光电效应，那么用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是________（选填“a流向b”或“b流向a”）；两种单色光的波长大小关系是λA_______λB（选填“大于”、“等于”或“小于”）。参考答案：a流向b；小于9.已知引力常量为G，地球的质量为M，地球自转的角速度为ω0，月球绕地球转动的角速度为ω，假设地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高，则此树顶上一只苹果的线速度大小为_______，此速度_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）月球绕地球运转的线速度．参考答案：ω0大于10.某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为

；太阳的质量可表示为

。参考答案：

（2分），

11.（4分）将剩有半杯热水的玻璃杯盖子旋紧后经过一段时间，若玻璃杯盖子不漏气，则杯内水蒸汽饱和气压

(填“增大”、“减小”或“不变”)，杯内气体压强

(填“增大”、“减小”或“不变”)。参考答案：减小(2分)；减小(2分)12.如图所示，物体A重50N，物体B重100N，所有接触面之间的滑动摩擦系数均为0.3，物体A与B通过无摩擦的定滑轮用细绳相连，要使物体B匀速滑动，细绳对B的拉力FT=15N，作用在B上的力F=75N．参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算；物体的弹性和弹力．专题：受力分析方法专题．分析：分别对A及整体进行受力分析，由滑动摩擦力公式可求得摩擦力的大小，再对共点力的平衡条件可求得绳子的拉力及F．解答：解：以A为研究对象，则A受重力、支持力、绳子的拉力T及B的摩擦力；水平方向有：μmAg=FT；对AB整体进行受力分析，则有：F=2FT+μ（mA+mB）代入数据，联立解得：FT=15N

F=75N；故答案为：15，75N．点评：本题考查共点力的平衡条件的应用，在解题时要注意正确选择研究对象，做好受力分析，即可准确求解．13.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：.F1保持不变，F2逐渐增大三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3—4）（7分）如图甲所示为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，求该波的传播速度的大小，并判断该波的传播方向。

参考答案：解析：依题由甲图知该波的波长为……………(1分)

由乙图知该波的振动周期为……………(1分)

设该波的传播速度为V，有……………(1分)

又由乙图知，P点在此时的振动方向向上，……………(1分)

所以该波的传播方向水平向左。……………(2分)15.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某研究性学习小组用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。密度相同的粒子在电离室中被电离后带正电，电量与其表面积成正比。电离后粒子缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I，再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场和匀强磁场区域II，其中磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上。实验发现：半径为r0的粒子，其质量为m0、电量为q0，刚好能沿O1O3直线射入收集室。不计纳米粒子重力和粒子之间的相互作用力。（球形体积和球形面积公式分别为）。求：（1）图中区域II的电场强度Ｅ；（2）半径为r的粒子通过O2时的速率ｖ；（3）试讨论半径r≠r0的粒子进入区域II后将向哪个极板偏转。参考答案：见解析(1)设半径为r0的粒子加速后的速度为v0，则设区域II内电场强度为E,则v0q0B=q0E

电场强度方向竖直向上。

（6分）(2)设半径为r的粒子的质量为m、带电量为q、被加速后的速度为v,则

由得

（6分）(3)半径为r的粒子，在刚进入区域II时受到合力为F合=qE-qvB=qB(v0-v)由可知，当r>r0时，v<v0,F合>0，粒子会向上极板偏转;r<r0时，v>v0,F合<0，粒子会向下极板偏转。

（6分）17.

在场强为E=100v/m的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属板，在金属板的正上方，高为h=0.8m处有一个小的放射源放在一端开口的铅盒内，如图所示.放射物以v0=200m/s的初速度向水平面以下各个方向均匀地释放质量为m=2×10-15kg、电量为q=+10-12C的带电粒子．粒子最后落在金属板上．不计粒子重力，试求：（1）粒子下落过程中电场力做的功；（2）粒子打在板上时的动能；（3）计算落在金属板上的粒子图形的面积大小．（结果保留两位有效数字）参考答案：（1）W=Eqh=100×10-12×0.8J=8×10-11J（2）W=Ek2－Ek1

Ek2=8×10-11+2×10-15×2002/2=1.2×10-10J（3）

数据代入求得t=5.66×10-3s圆半径r=v0t=1.13m，圆面积S=πr2=4.0m2。

18.如图所示，木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变，当θ=30°时，可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑．若让该小木块从木板的底端每次都以v0的速度沿木板向上运动，随着θ的改变，小木块沿木板滑行的距离将发生变化，重力加速度为g．（1）求小木块与木板间的动摩擦因数；（2）当θ=60°角时，小木块沿木板向上滑行的距离；（3）当θ=60°角时，小木块由底端沿木板向上滑行再回到原出发点所用的时间．参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）θ=30°时，可视为质点的小木块恰好能沿着木板匀速下滑，根据平衡条件列方程求出摩擦因数；（2）先根据牛顿第二定律列式求解加速度，再根据速度时间关系公式列式求解时间，根据位移时间关系公式列式求解位移；（3）对下滑过程，先根据牛顿第二定律列式求解加速度，再根据位移时间关系公式列式求解时间；最后得到总时间．解答：解：（1）当θ=30°时，对木块受力分析得：mgsinθ=μFN…①FN=mgcosθ…②联立①②得：μ=tanθ=tan30°=（2）当小木块向上运动时，小木块