安徽省滁州市宋集中学2022-2023学年高三物理模拟试题含解析

安徽省滁州市宋集中学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）有两个带有等量异种电荷的小球，用绝缘细线相连后悬起，并置于水平方向匀强电场中．当两小球都处于平衡时其可能位置是图中的哪一个？（）A．B．C．D．参考答案：考点：库仑定律；共点力平衡的条件及其应用；电场强度．版权所有专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：先对正电荷受力分析，得到下面细线的偏转情况；再对两个小球的整体受力分析，得到上面细线的拉力的方向．解答：解：先对正电荷受力分析，受重力，向右的电场力，细线的拉力，由于电场力向右，根据三力平衡条件，细线的拉力一定向左上方；再对两球整体受力分析，受总重力2mg，电场力的合力为零，故拉力一定与重力平衡，竖直向上，故上面的细线呈竖直状态；故选A．点评：本题关键要对两电荷整体受力分析，整体受电场力的合力为零，重力和拉力二力平衡．2.2007年10月24日，我国发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线示意图如图所示。卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道，卫星开始对月球进行探测。已知地球与月球的质量之比为，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为，卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则A.卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为B.卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为C.卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度D.卫星在停泊轨道转移到地月转移轨道，卫星必须加速参考答案：AD根据万有引力提供向心力：G=m，v=，线速度与中心天体的质量、轨道半径有关，已知地球与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b，所以在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比，故A正确．根据万有引力提供向心力：G=mr()2，T=，周期与中心天体的质量、轨道半径有关．所以在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为，故B错误．第一宇宙速度是贴着地球表面做匀速圆周运动的速度，半径越大，线速度越小，在停泊轨道上运行的速度小于第一宇宙速度．故C错误．从停泊轨道进入到地月转移轨道，卫星必须加速，使万有引力不够提供向心力，而做离心运动．故D正确．3.（多选）图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，产生

的电动势e随时间t变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈的内电阻不计，外接灯泡的电阻为12Ω。则A．在t=0．01s时刻，穿过线圈的磁通量为零B电压表的示数为VC灯泡消耗的电功率为3WD若其它条件不变，仅将线圈的转速提高一倍，则线圈电动势的表达式e=12sin100t（V）参考答案：C解析解：A

在t=0.01s的时刻，电动势为0，则为中性面，穿过线圈磁通量最大．故A错误；B

电动势的最大值为Em=6，电压表测量的为有效值，故示数为=6V；故B错误；C、灯泡消耗的功率P==3W；故C正确；D、周期为0.02S，则瞬时电动势的表达式为e＝Emsin()e＝6sin100πt(V)．转速提高一倍后，最大值变成12V，ω=2πn，故角速度变为原来的2倍，表达式应为：12sin200πt；故D错误；故选：C4.如图甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F，F－t关系图象如图乙所示．两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则()A．A对B的摩擦力方向始终与力F的方向相同B．2～3s时间内两物体间的摩擦力逐渐减小C．两物体做匀变速直线运动D．两物体沿直线做往复运动参考答案：CD5.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（）A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D.将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半参考答案：B试题分析：本题考查了产生条件、大小与方向，当电流方向与磁场平行时不受安培力，根据左手定则可知安培力的方向与磁场垂直．引用公式F=BIL时，注意要求磁场与电流垂直，若不垂直应当将导线沿磁场与垂直于磁场分解，因此垂直时安培力最大，最大为F=BIL．解：A、B、根据左手定则可知，安培力方向与磁场和电流组成的平面垂直，即与电流和磁场方向都垂直，故A错误，B正确；C、磁场与电流不垂直时，安培力的大小为F=BILsinθ，则安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角有关，故C错误；D、当电流方向与磁场的方向平行，所受安培力为0，将直导线从中折成直角，让其中的一半与磁场的方向平行，安培力的大小将变为原来的一半；将直导线在垂直于磁场的方向的平面内从中折成直角，安培力的大小一定变为原来的，故D错误．故选：B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学在某次实验中用多用表测得电阻丝的电阻如图所示，选择的倍率为“×10”，可知金属丝的电阻R=

Ω；如果在测量中，指针的偏角太小，应该

（填“增大”或“减小”）参考答案：7.如图所示，将一定质量的气体密封在烧瓶内，烧瓶通过细玻璃管与注射器和装有水银的U形管连接，最初竖直放置的U形管两臂中的水银柱等高，烧瓶中气体体积为400ml，现用注射器缓慢向烧瓶中注水，稳定后两臂中水银面的高度差为25cm，已知大气压强为75cmHg柱，不计玻璃管中气体的体积，环境温度不变，求：

①共向玻璃管中注入了多大体积的水？

②此过程中气体____（填“吸热”或“放热”），气体的内能

（填“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：15.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示。该行星与地球的公转半径之比为___________。

参考答案：()9.在如图所示的电场中，一电荷量q=﹣1.0×10﹣8C的点电荷在A点所受电场力大小F=2.0×10﹣4N．则A点的电场强度的大小E=

N/C；该点电荷所受电场力F的方向为

．（填“向左”“向右”）参考答案：2.0×104；向左【考点】电场线；电场强度．【分析】根据电场强度的定义式E=，可以直接求解．（2）在电场中某点电场强度的方向沿该点电场线的切线方向，正电荷受力方向和电场方向一致，负电荷受力方向和电场方向相反．【解答】解：A点电场强度的大小为：E=N/C==2.0×104N/C根据负电荷受力方向和电场方向相反可得：点电荷在A点所受电场力的方向向左故答案为：2.0×104；向左10.如图所示，在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场中，有两根间距为L竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，质量为m的金属棒MN与导轨始终垂直且接触良好，它们之间的动摩擦因数为μ．从t=0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=kt，（k为常量），则金属棒由静止下滑过程中加速度和速度的变化情况是_________________，金属棒下落过程中动能最大的时刻t=________．五．实验题（共24分）参考答案：先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动11.质量为2kg的物体，放在动摩擦因数为μ=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，用静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图，g=10m/s2，则此物体在x=6m处，拉力的瞬时功率为4.1W，从开始运动到x=9m处共用时t=4.5s．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：根据功的公式W=FL分析可知，在OA段和AB段物体受到恒力的作用，并且图象的斜率表示的是物体受到的力的大小，由此可以判断物体受到的拉力的大小，再由功率的公式可以判断功率的大小．解答：解：对物体受力分析，物体受到的摩擦力为Ff=μFN=μmg=0.1×2×10N=2N．由图象可知，斜率表示的是物体受到的力的大小，OA段的拉力为5N，AB段的拉力为1.5N，所以物体在OA段做匀加速运动，在AB段做匀减速直线运动；在OA段的拉力为5N，物体做加速运动，当速度最大时，拉力的功率最大，由V=at，V2=2aX，a==1.5m/s2代入数值解得，V=3m/s，t=2s在AB段，物体匀减速运动，最大速度的大小为3m/s，拉力的大小为1.5N，a′==﹣0.25m/s2V′2﹣V2=2a′×3解得V′=m/s，则此物体在x=6m处，拉力的瞬时功率为P=FV′=1.5×=4.1W，由位移公式：X=即知，从3m到9m用时t′=2.5s所以从开始运动到x=9m处共用时t总=2+2.5=4.5s故答案为：4.1，4.5点评：本题考查了对功的公式W=FL的理解，根据图象的分析，要能够从图象中得出有用的信息﹣﹣斜率表示物体受到的拉力的大小，本题很好的考查了学生读图和应用图象的能力．12.在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，某实验探究小组的实验装置如图13中甲所示．木块从A点静止释放后，在1根弹簧作用下弹出，沿足够长木板运动到B1点停下，O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1，并记录此过程中弹簧对木块做的功为W．用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验，每次实验木块均从A点释放，木块分别运动到B1、B2……停下，测得OB2、OB3……的距离分别为L2、L3……作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象W—L，如图乙所示．（1）根据图线分析，弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系．

（2）W—L图线为什么不通过原点？

（3）弹簧被压缩的长度LOA为多少？

参考答案：（1）木块从O点到静止的运动过程中，由动能定理，知，由图线知W与L成线性变化，因此W与v0的平方也成线性变化。（2）未计木块通过AO段时，摩擦力对木块所做的功。Ks5u（3）在图线上取两点（6,1），（42,5）代入、得LOA=3cm13.（4分）我国陆地面9.6×1012m2，若地面大气压

，地面附近重力加速度g=10m/s2，空气平均摩尔质量为，阿伏伽德罗常数

，我国陆地上空空气的总质量M=

；我国陆地上空空气的分子总数N=

。(结果保留两位有效数字)参考答案：9.6×1016Kg，1.9×1042个

解析：①大气压可看作是由空气重量产生的，

代入数据解出

②分子总数三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.

（12分）检测一个标称值为5Ω的滑动变阻器。

（1）用伏安法测定Rx的全电阻值，可供选用的器材如下：A．待测滑动变阻器Rx，全电阻约5Ω（电阻丝绕制紧密，匝数清晰可数）B．电流表A，有两个量程：

①0-0.6A，内阻约0.6Ω

②0-3A，内阻约0.12ΩC．电压表V，有两个量程：

①0-15V，内阻约15KΩ

②0-3V，内阻约3KΩD．滑动变阻器R，全电阻约20Ω

E．直流电源E，电动势3V，内阻不计F．电键S导线若干电流表应选择量程_________，电压表量程应选择_________(填①或②)。

（2）根据实验要求将图中实物连接成测量电路。

（3）为了进一步测量待测滑动变阻器电阻丝的电阻率，需要测量电阻丝的直径和总长度。用游标卡尺测电阻丝直径，从图中可读出其直径为__________mm。参考答案：

答案：(1)①、②（每空2分）(2)安培表外接，图略（4分）(3)1.198~1.201均给分（4分）15.某同学用如图9所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．

(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为

________N.(2)下列不必要的实验要求是________(请填写选项前对应的字母)．A．应测量重物M所受的重力

B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法．

参考答案：(1)3.6(2)D(3)改变弹簧测力计B的方向，减小重物的质量．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图1所示，与纸面垂直的竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上场强大小为E=2.5×102N/C的匀强电场（上、下及左侧无界）。一个质量为m=0.5kg、电量为q=2.0×10?2C的可视为质点的带正电小球，在t=0时刻以大小为v0的水平初速度向右通过电场中的一点P，当t=t1时刻在电场所在空间中加上一如图2所示随时间周期性变化的磁场，使得小球能竖直向下通过D点，D为电场中小球初速度方向上的一点，PD间距为L，D到竖直面MN的距离DQ为L/π。设磁感应强度垂直纸面向里为正。（g=10m/s2）（1）如果磁感应强度B0为已知量，使得小球能竖直向下通过D点，求磁场每一次作用时间t0的最小值（用题中所给物理量的符号表示）；（2）如果磁感应强度B0为已知量，试推出满足条件的时刻t1的表达式（用题中所给物理量的符号表示）；（3）若小球能始终在电磁场所在空间做周期性运动，则当小球运动的周期最大时，求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小（用题中所给物理量的符号表示）。

参考答案：（1）当小球进入电场时：mg=Eq将做匀速直线运动（1）在t1时刻加入磁场，小球在时间t0内将做匀速圆周运动，圆周运动周期为T0若竖直向下通过D点，由图甲1分析可知必有以下：t0=3T0/4=6πm/4qB0

（2）PF－PD=R即：V0t1－L=RqV0B0=mV02/qB02分所以：V0t1－L=mV0/qB0

t1=L/V0+m/qB0(3)小球运动的速率始终不变，当R变大时，T0也增加，小球在电场中的运动的周期T增加，在小球不飞出电场的情况下，当T最大时有：DQ=2RL/π=2mV0/qB0

B0=2πmV0/qL

T0=2πR/V0=2πm/qB0=L/V0

由图分析可知小球在电场中运动的最大周期：T=8×3T0/4=6L/V0小球运动轨迹如图甲2所示。17.（14分）如图是传送带装运煤块的示意图，传送带长L=6m，倾角θ=37°，煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.8，传送带的主动轮和从动轮半径相等，主动轮顶端与运煤车底板间的竖直高度H=l．8m，与运煤车车箱中心的水平距离x=1.2m．若以λ=100kg/s的速度把煤块放在传送带底端，煤块在传送带作用下的运动可视为由静止开始做匀加速直线运动，然后与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动．已知煤块在轮的最高点恰好水平抛出并落在车箱中心，全过程传送带与轮间不打滑，煤块视为质点，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8；求：（1）传送带匀速运动的速度v及主动轮和从动轮的半径R；（2）动力轮带动传送带因传送煤块而增加的功率．参考答案：见解析解：（l）由平抛运动的公式，得x=vt

H=gt2代入数据解得v=2m/s要使煤块在轮的最高点做平抛运动，则煤块到达轮的最高点时对轮的压力为零，由牛顿第二定律，得mg=m

代入数据得R=0.4m

故传送带匀速运动的速度v为2m/s，从动轮的半径R为0.4m（2）设动力轮对传送带的功率为P，在时间t内有质量为m的煤块到达最高点，动力轮做功为W，系统机械能增量为△E，摩擦产生热为Q，则有W=Pt，m=λt△E=mgLsinθ+mv2Q=μmgcosθ?△s煤块相对于传送带的距离△s=s传﹣s煤设煤块经过t0时间，速度达到传送带速度v，根据运动学公式t0=s煤=s传=根据牛顿第二定律μmgcosθ﹣mgsinθ=ma根据能量守恒得：W=Q+△E解得P=7×103w答：（1）传送带匀速运动的速度是=2m/s及主动轮和从动轮的半径是0.4m；（2）动力轮带动传送带因传送煤块而增加的功率是7×103w．18.如图所示，平板车长为L=6m，质量为M=10kg，上表面