吉林省四平市吉林师大实验中学2022-2023学年高三物理模拟试题含解析

吉林省四平市吉林师大实验中学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.（单选）如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为ma的a球置于地面上，质量为mb的b球从水平位置静止释放。当b球摆过的角度为90°时，a球对地面压力刚好为零，下列结论正确的是A．

B．b球下滑的过程中，绳子拉力对b球做正功C．若只将细杆D水平向右移动少许，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零D．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零参考答案：A小球b下落过程中机械能守恒，有mbgr=mbv2，又b在最低点时，由向心力表达式：T?mbg＝mb，又在最低点时，a对地面压力为零，有T=mag，联立可得mag-mbg=2mbg，解得ma：mb=3：1，故A正确；b球下滑的过程中，绳子拉力始终与b球的位移方向垂直，不做功，B错误。由上述分析可知，若a对地面的压力为零，与b摆动的半径无关，只有b摆到竖直位置时，才会有a对地面的压力为零，故C、D错误．故选A。2.如图所示的是M、N两个物体做直线运动的位移一时间图像，由图可知不正确的是：（

）A.M物体做匀速直线运动B.N物体做曲线运动C.t0秒内M、N两物体的位移相等D.t0秒内M、N两物体的路程相等参考答案：B3.图中ABCD是一条长轨道，其中AB段是倾角为θ的斜面，CD段是水平的．BC是与AB和CD都相切的一小段圆弧，其长度可以略去不计．一质量为m的小滑块在A点从静止状态释放，沿轨道滑下，最后停在D点，A点和D点的位置如图所示．现用一沿着轨道方向的力推滑块，将它缓慢地由D点推回到A点时停下．设滑块与轨道间的动摩擦因数为μ，则推力对滑块做的功等于（

)

A.mgh

B.2mgh

C.

D.μmgs+μmghctgθ参考答案：B4.电动自行车具有低噪声、无废气、无油污的环保性，而且它的能源利用率很高．下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗．若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则 （

）自重40kg额定电压48V载重75kg额定电流12A最大运行速度20km/h额定输出功率350W

A．电动机的输入功率为576W

B．电动机的内阻为4Ω

C．该车获得的牵引力为104N

D．该车受到阻力为63N参考答案：AD5.（单选）实验室常用到磁电式电流表。其结构可简化为如图所示的模型，最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，OO′为线圈的转轴。忽略线圈转动中的摩擦。当静止的线圈中突然通有如图所示方向的电流时，顺着OO′的方向看， （

） A．线圈保持静止状态 B．线圈开始沿顺时针方向转动 C．线圈开始沿逆时针方向转动 D．线圈既可能顺时针方向转动，也可能逆时针方向转动参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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：（1）

；17.6；（2）

；；

（1）根据核反应方程遵循的规律可得：；根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2可得：ΔE＝(2.0141+3.0161－4.0026－1.0087)×931.5MeV＝17.6MeV7.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．8.如图所示，实线为一列简谐波在t＝0时刻的波形，虚线表示经过Dt＝0.2s后它的波形图，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），则这列波传播速度可能值v＝_____；这列波的频率可能值f＝_______。参考答案：9.如图所示，质点甲以8ms的速度从O点沿Ox轴正方向运动，质点乙从点Q（0m，60m）处开始做匀速直线运动，要使甲、乙在开始运动后10s在x轴上的P点相遇，质点乙运动的位移是

，乙的速度是

．参考答案：100m

10㎝/s10.如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，R1=3Ω．电键S断开时，R2的功率为4W，电源的输出功率为4.75W，则电流表的读数为0.5A；电键S接通后，电流表的读数为2A．则R3=Ω．参考答案：【考点】：闭合电路的欧姆定律．【专题】：恒定电流专题．【分析】：电键S断开时，由电源的输出功率与R2的功率之差得到R1的功率，由公式P1=I2R1求出通过R1的电流，即可得到R2的电流．设出R3的阻值，由串联并联电路求得I的表达式进而求得R3．：解：电键S断开时，由P出﹣P2=I2R1得：电路中电流I===0.5A

则R2===16Ω接通电键S后，设电路中电流为I′：I′1=2A，

I′1=

代入数据可得：R3=故答案为：0.5

11.某同学利用数码相机研究竖直上抛小球的运动情况．数码相机每隔0.05s拍照一次，如图是小球上升过程的照片，图中所标数据为实际距离，则：（所有计算结果保留两位小数）①图中t5时刻小球的速度v5=4.08m/s．②小球上升过程中的加速度a=10.04m/s2．③t6时刻后小球还能上升的高度h=0.64m．参考答案：考点：竖直上抛运动．分析：根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出t5时刻小球的速度．根据匀变速直线运动在连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小球上升的加速度．根据速度位移公式求出t5时刻小球与最高点的距离，从而求出t6时刻后小球还能上升的高度．解答：解：①t5时刻小球的速度．②根据△x=aT2，运用逐差法得，=10.04m/s2．③t5时刻小球与最高点的距离：，则t6时刻后小球还能上升的高度：h=0.83﹣0.19=0.64m．故答案为：①4.08②10.04③0.64．点评：解决本题的关键是掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用．12.在“用DIS探究牛顿第二定律”的实验中（1）下图（左）是本实验的装置图，实验采用分体式位移传感器，其发射部分是图中的_____，与数据采集器连接的是______部分．（填①或②）（2）上图（右）是用DIS探究加速度与力的关系时所得到的a–F实验图象，由图线可知，小车的质量为___________kg．参考答案：（1）①，②

（每空格1分）（2）m=0.77kg13.一物体做匀加速直线运动，经过A、B、C三点，已知AB=BC，AB段平均速度的大小为20m/s，BC段平均速度的大小为30m/s，则可求得从A到C的平均速度的大小为

参考答案：24m/三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某电阻R的额定电压3V，阻值约为100Ω，为准确测量其阻值，提供实验器材如下：

A．电源：电动势4V，内阻约1Ω

B．电压表V1：0~3V，电阻约10kΩ

C．电压表V2：0~15V，电阻约50kΩ

D．电流表A1：0~30mA，电阻约10Ω

E．电流表A2：0~0.6A，电阻约0.5Ω

F．滑动变阻器R1：0~10Ω，额定电流1A

G．滑动变阻器R2：0~100Ω，额定电流30mA

H．电键、导线若干

请按要求回答下列问题

（1）为较准确测量电阻R的阻值，要求各电表指针能有较大的变化范围，电压表应选

，电流表应选

，滑动变阻器应选

。（填器材前面的序号）。

（2）在方框中画出实验电路图。参考答案：15.用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，以下说法正确的是

(

)A．用图3所示电路时，B．用图3所示电路时，C．用图4所示电路时，D．用图4所示电路时，(2)图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流A，内阻，可变电阻R的最大阻值为10k，电池的电动势E=1.5V内阻r=0.5，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是

色，按正确使用方法测量电阻RX的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则RX=

k．若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测同一个电阻其测量结果与原结果相比较

(填“变大”、“变小”或“不变”)。参考答案：⑴

AB(2)红，7.5，变大四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在xOy直角坐标平面内﹣0.05m≤x＜0的区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.4T，0≤x≤0.08m的区域有沿﹣x方向的匀强电场．在x轴上坐标为（﹣0.05m，0）的S点有一粒子源，它一次能沿纸面同时向磁场内每个方向发射一个比荷=5×107C/kg，速率v0=2×106m/s的带正电粒子．若粒子源只发射一次，其中只有一个粒子Z恰能到达电场的右边界，不计粒子的重力和粒子间的相互作用（结果可保留根号）．求：（1）粒子在磁场中运动的半径R；（2）第一次经过y轴的所有粒子中，位置最高的粒子P的坐标；（3）电场强度E．参考答案：解：（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有

qv0B=m

可得R==（2）在y轴上位置最高的粒子P的运动轨迹恰与y轴相切于N点，如图所示，

N点到x轴的竖直距离L满足：

L2+（R﹣dB）2=R2；

解得：L=5cm=

即粒子P的位置坐标为（0，）．（3）用dE表示电场的宽度．

对Z粒子在电场中运动，由动能定理有：

qEdE=mv02①

代入数据解得：E=5.0×105N/C答：（1）粒子在磁场中运动的半径R为0.1m．（2）第一次经过y轴的所有粒子中，位置最高的粒子P的坐标为（0，）．（3）电场强度E为5.0×105N/C．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）由洛仑兹力提供向心力可求出带电粒子以一定的速度在磁场中做匀速圆周运动的半径．（2）当以某一方向射出的粒子的轨迹恰与y轴相切时，粒子打击的位置最高，由几何关系能求出相切点到x轴的距离，从而也就求出了最高点P的位置坐标．（3）以某一方向从O点出发做匀速圆周运动后，垂直于y轴方向进入电场，恰好到达电场的右边界，由动能定理克服电场力做的功等于粒子动能的减少量，从而能求出电场强度的大小．17.（14分）汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动．其滑动的痕迹可以明显的看出，这就是我们常说的刹车线。由刹车线的长短可以得知汽车刹车前的速度大小，因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据。某汽个质量为1.0×103kg，刹车前正在做匀速直线运动，运动中所受阻力是车重的0.1倍。若刹车后在滑动过程中该车所受阻力是车重力的0.7倍，刹车线长为14m，g取10m/s2，求：（1）刹车前该汽车的速度大小。（2）刹车前该汽车牵引力的功率。参考答案：解析：（1）刹车后，由

（3分）

解得m/s2