2022-2023学年山西省长治市辛寨中学高三物理模拟试题含解析

2022-2023学年山西省长治市辛寨中学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.下列说法正确的是

A．光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象B．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定C．的半衰期是5天，12g经过15天后还有1.5g未衰变D．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应E．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能增大，原子总能量增大参考答案：BCD【知识点】功能关系、机械能守恒定律及其应用，动量、动量守恒定律及其应用，裂变反应和聚变反应、裂变反应堆，原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期氢原子的能级结构、能级公式【试题解析】光电效应本质是原子外层电子吸收光子向外跃迁释放电子的现象，A错误；比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，B正确；半衰期是对大量原子的统计结果，的半衰期是5天，12g经过15天后经历了3个半衰期，所以剩余1．5g未衰变，C正确；太阳辐射的能量主要是来源于轻核的聚变，D正确；按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，需要吸收能量，所以原子的能量会增加，但是根据洛伦兹力提供向心力，电子的速度减小，动能减小，E错误。2.如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气

（

）

A．放热

B．压强减小

C．分子的热运动加剧

D．分子间的引力和斥力都减少参考答案：A温度不变，洗衣缸内水位升高时，封闭气体压强增大，体积减小，外界对气体做功，W>0，又因，由知，Q<0，气体放出热量，A正确B错误；因为温度不变，C项错误。因为气体体积减小，所以分子间的引力和斥力都增大，D项错误。3.如图所示，小车内有一光滑斜面，当小车在水平轨道上做匀变速直线运动时，小物块A恰好能与斜面保持相对静止，小车运动过程中的某时刻（此时小车速度不为零），突然使小车迅速停止，则在小车迅速停止后，小物块A可能A．沿斜面滑下

B．沿斜面滑上去C．仍与斜面保持静止

D．离开斜面做曲线运动参考答案：BD4.如图所示，水平光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒PQ垂直导轨放置。今使棒以一定的初速度v0向右运动，当其通过位置a、b时，速率分别为va、vb，到位置c时棒刚好静止，设导轨与棒的电阻均不计，a到b与b到c的间距相等，则金属棒在由a到b和由b到c的两个过程中(

)A．回路中产生的内能不相等 B．棒运动的加速度相等.C．安培力做功相等

D．通过棒横截面的电量相等.参考答案：B5.（单选）2015年莫斯科世锦赛上，我国男子短道速滑队时隔15年再次站到5000m接力的冠军颁奖台上．观察发现，“接棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲，甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（）A．甲对乙的作用力与乙对甲的作用力相同B．甲对乙的作用力一定做正功，乙的动能增大C．乙对甲的作用力一定做正功，甲的动能增大D．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量参考答案：解：A、由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，方向相反，所以甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等，方向相反，故A错误；B、甲对乙的作用力一定做负功，乙的动能减小，故B错误；C、乙对甲的作用力一定做正功，甲的动能增大，故C正确；D、甲、乙间的作用力大小相等，不知道甲、乙的质量关系，不能求出甲乙动能变化关系，故D错误；故选：C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.南北朝傅翕曾写下这样一首诗：“空手把锄头，步行骑水牛．人在桥上走，桥流水不流．”其中“桥流水不流”一句应理解成其选择的参考系是（）A．水B．桥C．人D．地面参考答案：A解：“桥流水不流”可以理解为“桥动水不动”，意思就是说桥在运动，水在静止．A、以水的参照物，则水就是静止的，而桥和水的位置发生了变化，则桥是运动的，与题意相符，故A正确；B、以桥为参照物，则桥是静止的，而水与桥的位置发生了变化，则水是运动的，与题意不符，故B错误；C、以人为参照物，因为人在桥上走，人与桥的位置发生了变化，桥是运动的，而水与人的位置也发生了变化，所以水也是运动的，与题意不符，故C错误；D、以地面为参照物，地面与桥的位置没有发生变化，桥是静止的，水与地面的位置发生了变化，所以水也是运动的，故D也是错误的．故选A．7.在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两组分别用如图（a）、（b）所示的实验装置实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器（B）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（A）固定在轨道一端．甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a-F图像。（1）位移传感器（B）属于

。（填“发射器”或“接收器”）（2）甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是

。（3）图（c）中符合甲组同学做出的实验图像的是

；符合乙组同学做出的实验图像的是

。参考答案：（1）发射器（2分）（2）小车的质量远大于重物的质量（2分）（3）②（1分）；①（1分）8.在2010年上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界。若风洞内总的向上的风速风量保持不变，让质量为m的表演者通过调整身姿，可改变所受的向上的风力大小。假设人体受风力大小与正对面积成正比，水平横躺时受风力面积最大，人体站立时受风力面积为水平横躺时的1/8；当受风力面积是最大值的一半时，恰好可以静止或匀速漂移。风洞内人体可上下移动的总高度AC为H。人体原静止于最高点A，某时刻开始，先以最大加速度匀加速下落，经过某处B后，再以能达到的另一最大加速度匀减速下落，刚好能在最低点C处减速为零，则：（1）BC的距离为

。（2）由B至C过程中表演者克服风力做的功为

。参考答案：9.一正方形线圈边长为40cm，总电阻为3Ω，在与匀强磁场垂直的平面中以v=6m/s的恒定速度通过有理想边界的宽为30cm的匀强磁场区，已知磁感应强度为0.5T，线圈在通过磁场区域的全过程中，有电磁感应时产生的感应电流I=___________A，所产生的热量Q=___________J。参考答案：0.4，0.04810.（1）已知能使某金属产生光电效应的极限频率为υ0，当用频率为2υ0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为

。当照射光的频率继续增大时，则逸出功

（填“增大”“减小”或“不变”）（2）如图所示，一个有界的匀强磁场，磁感应强度B=0.50T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界。在距磁场左边界MN的1.0m处有一个放射源A，内装放射物质（镭）,发生α衰变生成新核Rn（氡）。放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN方向射出的α粒子，此时接收器位置距直线OA的距离为1.0m。①试写出Ra的衰变方程；②求衰变后Rn（氡）的速率.（质子、中子的质量为1.6×10-27kg，电子电量e=1.6×10-19C）参考答案：（1）hv0

（2分）

不变

（2分）（2）①

②对α粒子

动量守恒得

11.为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线的拉力F大小等于力传感器的示数．让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t，改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作5次，得到下列表格中5组数据．

(1)若测得两光电门之间距离为d=0．5m，运动时间t=0．5s，则a=

☆

m/s2；(2)依据表中数据在坐标纸上画出a-F图象．(3)由图象可得滑块质量m=

☆

kg，滑块和轨道间的动摩擦因数=☆

.g=10m／s2)参考答案：12.如图1所示，有人对“利用频闪照相研究平抛运动规律”装置进行了改变，在装置两侧都装上完全相同的斜槽A、B，但位置有一定高度差，白色与黑色的两个相同的小球都从斜槽某位置由静止开始释放．实验后对照片做一定处理并建立直角坐标系，得到如图所示的部分小球位置示意图．（g取10m/s2）（1）观察改进后的实验装置可以发现，斜槽末端都接有一小段水平槽，这样做的目的是

．（2）根据部分小球位置示意图（如图2），下列说法正确的是

A．闪光间隔为0.1sB．A球抛出点坐标（0，0）C．B球抛出点坐标（0.95，0.50）D．两小球作平抛运动的水平速度大小不等．参考答案：（1）保证小球抛出时的速度在水平方向；（2）AB．【考点】研究平抛物体的运动．【分析】（1）斜槽末端都接有一小段水平槽，是为了保证小球水平抛出，做平抛运动．（2）A、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据△y=gT2求出闪光的间隔．

BC、求出小球在某一位置竖直方向上的分速度，从而求出运动的时间，根据h=gt2，x=v0t求出抛出点的坐标．

D、根据平抛运动的初速度是否相等，从而即可求解．【解答】解：（1）观察改进后的实验装置可以发现，斜槽末端都接有一小段水平槽，这样做的目的是保证小球抛出时的速度在水平方向．（2）A、由图可知，每格边长为0.05m，对A球，根据△y=2L=gT2得闪光的周期为T=，故A正确．B、A球在第二位置的竖直分速度为，在抛出点到该位置运动的时间为t=，等于闪光的周期，可知A球的抛出点坐标为（0，0），故B正确．C、横坐标为0.80m的小球在竖直方向上的分速度为vy==1.5m/s．则运行的时间为t==0.15s．水平分速度为v0=m/s=1.5m/s．则此时B球的水平位移为x=v0t=1.5×0.15m=0.225m，竖直位移为y=gt2=×10×0.152m=0.1125m．所以B球抛出点的坐标为：（1.025，0.4875）．故C错误．D、两球在水平方向上相等时间间隔内的位移相等，则初速度相等，故D错误．故答案为：（1）保证小球抛出时的速度在水平方向；（2）AB．13.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图示，打点计时器固定在斜面上，滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上从静止开始滑下。乙是打出的纸带的一段。（1）已知打点计时器所使用的交流电的频率为50Hz，选A、B、C、D、E、F、G

7个点为计数点，且各计数点间均有一个点没有画出，则滑块下滑的加速度a＝__________m/s2。（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有_______。（填物理量前的字母）A.木板的长度L

B.木板的末端被垫起的高度h

C．木板的质量m1D.滑块的质量m2

E.滑块运动的时间t（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ＝____________。（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）参考答案：

3.00

、AB、三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(1)如图甲所示，螺旋测微器读数为

mm.(2)用如图乙所示的装置探究加速度与力、质量的关系.实验中，已通过调节长木板的倾角平衡了摩擦力.①若小车的总质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m(m<<M)，重力加速度为g，可认为小车释放后受到的合外力大小为

②实验得到一条点迹清晰的纸带如图丙所示，选择某点为起始点O，隔一定距离后取连续打出的点A、B、C、D…，测出O到上述各点的距离分别为x1、x2、x3、x4…，计算OA、OB、OC、OD…段的平均速度大小分别为、、、…．以平均速度为纵坐标，相应的运动时间t为横坐标，作出-t图象如图丁所示，图线纵轴截距的物理意义是

；如果图线的斜率为k，则小车的加速度大小为

．参考答案：15.（8分）为了测定某一电压表的内阻，给出了以下器材：A．待测电压表（0~l.5V，内阻在3.5k～4.5k之间）B．电流表（0～500A，内阻约为l00）C．滑动变阻器（0~50）D．电键E．电源（1.5V的干电池一节）F．导线若干要求设计实验电路，测量多组数据，然后作图线求电压表的内阻。（1）某同学设计了如图甲所示的电路图，经审查该图不能满足测量要求。请指出该电路存在的问题：

。（2）请你另外设计一个能满足测量要求的电路图，画在图乙所示的方框内。（3）某同学用重新设计的电路进行实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图丙上，如图所示。根据各点表示的数据描出图线，由此求得电压表内阻

k（保留两位有效数字）。参考答案：

答案：（1）因为>>，调滑动臂，两表读数几乎不变，不能测多组、值（2分）（2）电路图如图（4分）（3）在3．8k~4．1k之间。（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图13所示，光滑、足够长、不计电阻、轨道间距为l的平行金属导轨MN、PQ，水平放在竖直向下的磁感应强度不同的两个相邻的匀强磁场中，左半部分为Ι匀强磁场区，磁感应强度为B1；右半部分为Ⅱ匀强磁场区，磁感应强度为B2，且B1=2B2。在Ι匀强磁场区的左边界垂直于导轨放置一质量为m、电阻为R1的金属棒a，在Ι匀强磁场区的某一位置，垂直于导轨放置另一质量也为m、电阻为R2的金属棒b。开始时b静止，给a一个向右冲量I后a、b开始运动。设运动过程中，两金属棒总是与导轨垂直。（1）求金属棒a受到冲量后的瞬间通过金属导轨的感应电流；（2）设金属棒b在运动到Ι匀强磁场区的右边界前已经达到最大速度，求金属棒b在Ι匀强磁场区中的最大速度值；（3）金属棒b进入Ⅱ匀强磁场区后，金属棒b再次达到匀速运动状态，设这时金属棒a仍然在Ι匀强磁场区中。求金属棒b进入Ⅱ匀强磁场区后的运动过程中金属棒a、b中产生的总焦耳热。参考答案：见解析（1）设金属棒a受到冲量I时的速度为v0，金属棒a产生的感应电动势为E，金属轨道中的电流为i，则

I=mv0………………1分

E=B1lv0………………1分

i=………………1分

i=………………1分（2）金属棒a和金属棒b在左部分磁场中运动过程中所受安培力大小相等、方向相反，合力为零，故a、b组成的，水平方向动量守恒。金属棒a和金属棒b在Ι匀强磁场区中运动过程中达到的最大速度vm时，二金属棒速度相等，感应电流为零，二金属棒匀速运动，根据动量守恒定律有

mv0=2mvm………………2分

vm=………………2分（3）金属棒b进入Ⅱ匀强磁场时，设金属棒a的感应电动势为E1，金属棒b的感应电动势为E2，

E1=B1lvm

E2=B2lvm

因为

B1=2B2

所以

E1=2E2………………2分

所以，金属棒b一进入Ⅱ匀强磁场，电流立即出现，在安培力作用下金属棒a做减速运动，金属棒b做加速运动。设金属棒a在Ι匀强磁场区运动速度从vm变化到最小速度va，所用时间为t，金属棒b在Ⅱ匀强磁场区运动速度从vm变化到最大速度为vb，所用时间也为t，此后金属棒a、b都匀速运动，则

B1lva=B2lvb………………3分即vb=2va………………1分设在t时间内通过金属棒a、b的电流平均值为根据动量定理有B1lt=mva-mvm

方向向左………………1分B2lt=mvb-mvm

方向向右………………1分解得：………………1分

………………1分设金属棒b进入Ⅱ匀强磁场后，金属棒a、b产生的总