山西省运城市兴华中学2023年高三物理模拟试题含解析

山西省运城市兴华中学2023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.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中A.

F1保持不变，F3缓慢增大

B.F1缓慢幼大，F3保持不变

C.F2缓慢增大，F3缓慢增大

D.F2缓慢增大，F3保持不变参考答案：C2.两个异种电荷产生的电场的电场线分布如图所示，则下列说法正确的是

A.图中正电荷的电量大于负电荷的电量

B.P点处的电场强度大于Q点处的电场强度

C.P点处的电势小于Q点处的电势

D、某一负电荷在P点处的电势能大于在Q点处的电势能参考答案：AB3.（多选题）如图所示，静止在光滑水平面上的木板，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M=3kg，质量m=1kg的铁块以水平速度v0=4m/s从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端，则下列说法中正确的是（）A．铁块和木块最终共同以1m/s的速度向右做匀速直线运动B．运动过程中弹簧的最大弹性势能为3JC．运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为3JD．运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为6J参考答案：ABD【分析】木板放在光滑水平面上，铁块与木板组成的系统动量守恒，由动量守恒定律求两者最终的共同速度．运用能量守恒定律求弹簧的最大弹性势能，并求摩擦产生的热量．【解答】解：设最终铁块与木板速度相同时共同速度大小为v，铁块相对木板向右运动时，滑行的最大路程为L，滑动摩擦力大小为f．取向右为正方向，根据系统动量守恒可知：mv0=（M+m）v得v=1m/s，方向向右，所以铁块和木块最终共同以1m/s的速度向右做匀速直线运动，故A正确．B、铁块相对于木板向右时，当铁块与木板的速度相同时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律知此时两者的速度也为v=1m/s．根据能量守恒定律，铁块相对于木板向右运动过程有：mv02=fL+（M+m）v2+EP铁块相对于木板运动的整个过程有：mv02=2fL+（M+m）v2又联立解得弹簧的最大弹性势能EP=3J．fL=3JCD、由功能关系知：运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量Q=2fL=6J，故C错误，D正确．故选：ABD4.某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示，据此判断图乙（F表示物体所受合力，x表示物体的位移）四个选项中正确的是参考答案：B5.用a、b、c、d表示四种单色光，若已知：①a、b从同种玻璃射向空气，a的临界角小于b的临界角。②用b、c和d在相同条件下分别做双缝干涉实验，c的条纹间距最大。③用b、d照射某金属表面，只有b能使其发射电子。则可推断a、b、c、d可能分别是

。A.紫光、蓝光、红光、橙光

B.蓝光、紫光、红光、橙光C.紫光、蓝光、橙光、红光

D.紫光、橙光、红光、蓝光参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.若一定质量的理想气体对外做了3000J的功，其内能增加了500J，表明该过程中，气体应________(填“吸收”或“放出”)热量________J.

参考答案：7.(9分)热力学第二定律常见的表述有两种。第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。图10（a）是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体。请你根据第二种表述完成示意图10（b）。根据你的理解，热力学第二定律的实质是_________________________。参考答案：答案：示意图如下。热力学第二定律的实质是：自然界中进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性。

8.

放射性物质和的核衰变方程为：

方程中的X1代表的是______________，X2代表的是______________。

参考答案：答案：X1代表的是（或α），X2代表的是（或β）。

解析：根据质量数守恒、电荷数守恒，新粒子质量数为4，电荷数为2，所以该粒子应为氦原子核；新粒子质量数为0，电荷数为-1，所以该粒子应为电子。9.沿x轴负方向传播的简谐波，t=0时刻的波形图如图所示，已知波速为10m/s，质点P的平衡位置为x=17m，P点振动频率为__________Hz，则P点至少再经__________s可达波峰。参考答案：0.5Hz

1.3s10.2012年11月23日上午，舰载机歼-15在我国首艘航母“辽宁航”上成功起降．可控核反应堆是驱动航空母舰的理想设备，其工作原理是利用重核裂变反应释放出大量核能获得动力．是若干核反应的一种，其中n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X是

（选填“质子”、“中子”或“电子”），＝

．参考答案：中子，211.某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率．实验操作如下：（1）螺旋测微器如题1图所示．在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动_____（选填“A”“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．（2）选择电阻丝的_____（选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．（3）2图甲中Rx，为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入2图乙实物电路中的正确位置____（4）为测量R，利用2图甲所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1–I1关系图象如图图所示．接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表：U2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0

请根据表中的数据，在方格纸上作出U2–I2图象．___（5）由此，可求得电阻丝的Rx=______Ω．根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率．参考答案：

(1).C

(2).不同

(3).

(4).

(5).23.5（23.0~24.0都算对）【详解】(1)在测量时，为了不损坏被测物体，最后也改用微调方旋钮即C，直到听见“喀喀”的响声；(2)为了减小测量误差，应选用电阻丝不同位置进行多次测量；(3)按照原理图，将实物图连线如图：；(4)将表格中各组数据在坐标纸上描出，再连成一条直线，如图：；当电压表按甲图连接时，电压表测的电压为的电压之和，当电压表接在a、b间时，电压表测的电压为的电压，由图可得：，所以。12.如图所示,MN表示两个等势面,一个负电荷在M面上的D点具有电势能为+2.4×10-3J,在N等势面上的F点具有的电势能为+0.8×10-3J,如果将这个负电荷从C点移到E点电场力做功是_________J。______等势面电势高;电场线AB的方向是_______指向__________参考答案：

(1).

(2).N

(3).B

(4).A由C移到E时，电场力做功W=-△EP=2.4×10-3-0.8×10-3=1.6×10-3J；

由M到N电场力做正功，由于移动的为负电荷，故说明M的电势低；N的电势高；

电场线高电势指向低电势，故由B指向A；【点睛】本题考查电场力做功与电势能的关系，要注意明确电场力做功一定等于电势能的改变量．负电荷在高电势处电势能要小；电场线总是由高电势指向低电势．13.如图所示为某运动员在平静的湖面训练滑板运动的示意图，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板的速率。某次运动中，在水平牵引力F作用下，当滑板和水面的夹角θ=37°时，滑板做匀速直线运动，相应的k=50kg/m，人和滑板的总质量为100kg，水平牵引力的大小为

牛，水平牵引力的功率为

瓦。参考答案：

答案：750N、

3750W三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（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

②15.如图甲所示，将一质量m=3kg的小球竖直向上抛出，小球在运动过程中的速度随时间变化的规律如图乙所示，设阻力大小恒定不变，g=10m/s2，求（1）小球在上升过程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此时离抛出点的高度h．参考答案：（1）小球上升过程中阻力f为5N；（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．专题： 牛顿运动定律综合专题．分析： （1）根据匀变速直线运动的速度时间公式求出小球上升的加速度，再根据牛顿第二定律求出小球上升过程中受到空气的平均阻力．（2）利用牛顿第二定律求出下落加速度，利用运动学公式求的速度和位移．解答： 解：由图可知，在0～2s内，小球做匀减速直线运动，加速度大小为：由牛顿第二定律，有：f+mg=ma1代入数据，解得：f=6N．（2）2s～4s内，小球做匀加速直线运动，其所受阻力方向与重力方向相反，设加速度的大小为a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依据图象可知，小球在4s末离抛出点的高度：．答：（1）小球上升过程中阻力f为5N；（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m点评： 本题主要考查了牛顿第二定律及运动学公式，注意加速度是中间桥梁四、计算题：本题共3小题，共计47分16.相同的小球从斜面上某一位置每隔0.1s释放一颗，在连续放了几颗后，对斜面上正运动着的小球拍下部分照片，如图16所示，现测得AB=15cm，BC=20cm，已知小球在斜面上作匀加速直线运动，且加速度大小相同.求:①小球运动时加速度大小;②拍片时B的速度大小;③D、C两球相距多远;④A球上面正在运动着的小球共有多少颗.参考答案：③D、C两球相距DC=BC+△S=BC+(BC-AB)=0.25m

（3分

）④小球B从开始下滑到图示位置所用的时间tB＝vB/a＝1.75/5＝0.35s

（3分

）所以B球上面正运动着的小球有3颗，A球上面正在运动着的小球有2颗.

（3分

）17.如图所示的“碰撞球”实验装置中，n个小球都用长为L的细线悬挂起来，处在同一水平高度且并排在一条直线上，相邻两球的间隙很小。已知各小球间的质量关系为，各小球间的碰撞无机械能损失，重力加速度为g，初始时，将左边的小球1向左拉离60O角后由静止释放．试求：（1）小球1碰撞小球2之前的速度的大小；（2）在1、2两球碰撞后的瞬间，小球2的速度的大小；（3）若在相邻两个小球都完成一次碰撞后，小球n可在竖直面内做圆周运动并能通过其正上方的最高点，n的取值至少为多大？参考答案：解：（1）小球1碰前：（2分）

解得：（2）对1、2两球的碰撞过程：

（2分）

解得：（2分）（3）与1、2两球的碰撞同理，第n球被球碰后：（2分）即：又，在n恰过最高点时：（2分）第n球在碰后至最高点的过程中：（2分）解得：（2分）结合前面的要求，因为：，故n的取值至少为3．18.如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L＝1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接一阻值为R＝0.40Ω的电阻，质量为m＝0.01kg、电阻为r＝0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g取10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响）。(1)判断金属棒两端a、b的电势高低；(2)求磁感应强度B的大小；(3)在金属棒ab从开始运动的1.5s内，电阻R上产生的热量。参考答案：解：(1)由右手定则判断

（2分）(2)当金属棒匀速下落时，由共点力平衡条件得mg＝BIL①

（2分）金属棒产生的感应电动势E＝BLvt②

（1分）则电路中的电流I＝

③