2022-2023学年浙江省杭州市蕙兰中学高三物理模拟试卷含解析

2022-2023学年浙江省杭州市蕙兰中学高三物理模拟试卷含解析一、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.在某一高处的同一点将三个质量都相等的小球，以大小相等的初速度分别竖直上抛，平抛和竖直下抛，不计空气阻力，则（

）A．从抛出到落地的过程中，重力对它们做的功相等B．落地时三个球的动能相等C．三小球落地时间相等D．从抛出到落地的过程中，重力对它们做功的平均功率相等参考答案：

AB2.下列说法正确的是垒．A．温度越高，放射性元素的半衰期越长B．天然放射现象说明原子核内部是有结构的C．汤姆生通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构D．重核的裂变和轻核的聚变过程都有质量亏损，都向外界放出核能参考答案：BD3.（单选）如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L3与L4之间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为1T，方向垂直于虚线所在平面向里．现有一矩形线圈abcd，宽度cd=L=0.5m，质量为0.1kg，电阻为2Ω，将其从图示位置静止释放（cd边与L1重合），速度随时间的变化关系如图乙所示，t1时刻cd边与L2重合，t2时刻ab边与L3重合，t3时刻ab边与L4重合，t2～t3之间图线为与t轴平行的直线，t1～t2之间和t3之后的图线均为倾斜直线，已知t1～t2的时间间隔为0.6s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向．（重力加速度g取10m/s2）．则（）A．在0～t1时间内，通过线圈的电荷量为2.5CB．线圈匀速运动的速度大小为8m/sC．线圈的长度为1mD．0～t3时间内，线圈产生的热量为4.2J参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化．专题：电磁感应——功能问题．分析：（1）根据感应电荷量q=，求解电荷量；（2）t2～t3这段时间内线圈做匀速直线运动，线圈所受的安培力和重力平衡，根据平衡求出匀速直线运动的速度．（3）通过线圈在t1～t2的时间间隔内，穿过线圈的磁通量没有改变，没有感应电流产生，线圈做匀加速直线运动，加速度为g，知ab边刚进磁场，cd边也刚进磁场，线圈的长度等于磁场宽度的2倍．根据运动学公式求出线圈的长度．（4）根据能量守恒求出0～t3这段时间内线圈中所产生的电热．解答：解：B、根据平衡有：mg=BIL而I=联立两式解得：m/s．故B正确．C、t1～t2的时间间隔内线圈一直做匀加速直线运动，知ab边刚进上边的磁场时，cd边也刚进下边的磁场．设磁场的宽度为d，则线圈的长度：L′=2d线圈下降的位移为：x=L′+d=3d，则有：3d=vt﹣gt2，将v=8m/s，t=0.6s，代入解得：d=1m，所以线圈的长度为L′=2d=2m．故C错误．A、在0～t1时间内，cd边从L1运动到L2，通过线圈的电荷量为：C．故A错误．D、0～t3时间内，根据能量守恒得：Q=mg（3d+2d）﹣mv2=J．故D错误．故选：B点评：解决本题的关键理清线圈的运动情况，选择合适的规律进行求解，本题的难点就是通过线圈匀加速直线运动挖掘出下落的位移为磁场宽度的3倍．4.如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，下面挂有匝数为n的矩形线框abcd.bc边长为l，线框的下半部分处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直，在图中垂直于纸面向里．线框中通以电流I，方向如图所示，开始时线框处于平衡状态．令磁场反向，磁感应强度的大小仍为B，线框达到新的平衡．则在此过程中线框位移的大小Δx及方向是()A．Δx＝，方向向上

B．Δx＝，方向向下C．Δx＝，方向向上

D．Δx＝，方向向下参考答案：B考点：安培力；物体的平衡5.(单选)人从高处跳下，为更好地保护身体，双脚触地，膝盖弯曲让身体重心继续下降。着地过程这样做，可以减小＿＿＿＿＿（填选项前的字母）

A.人动量变化的时间B.人受到的冲量

C.人的动量变化量D.人的动量变化率参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图。图中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50HZ交流电。小车的质量为m1，小桶（及砝码）的质量为m2。（1）下列说法正确的是

。A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力

B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验m2应远大于m1

D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作a－图像（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图像，可能是图中的图线

。(选填“甲”、“乙”、“丙”)参考答案：（1）D（2）丙7.小车以某一初速沿水平长木板向左作减速运动，长木板左端外有一传感器，通过数据采集器和计算机相连，开始计时时小车距离传感器的距离为x0，可测得以后小车每隔0.1s离传感器的距离，测得的数据如下表，（距离单位为cm，计算结果保留3位有效数字）x0x1x2x3x429.9420.8013.227.242.84（1）小车离传感器为时x2小车的瞬时速度v2=_____m/s；

（2）小车运动的加速度大小a=______m/s2．参考答案：⑴0.678m/s,（2）1.60m/s2～1.57m/s2均可8.为了探究受到空气阻力时，物体运动的速度随时间的变化规律，某同学采用了探究“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置如图1所示．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．①往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车_______________

(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．②从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：时间t/s00．501．001．502．002．50速度v/(m·s－1)0．120．190．230．260．280．29请根据实验数据在图2中作出小车的v－t图象．图2

③通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v－t图象简要阐述理由．参考答案：①之前②图象如图所示③同意，在v－t图象中，速度越大时，加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大．解析①打点计时器要在释放小车之前接通电源．②选取合适的坐标标度，描点连线即可作出图象，如图所示．③v－t图象的斜率表示加速度的大小，由图象可知，其速度越来越大，加速度越来越小，则小车所受空气阻力越来越大．9.在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为（单位：m），式中。将一光滑小环套在该金属杆上，并从x＝0处以的初速度沿杆向下运动，取重力加速度。则当小环运动到时的速度大小v＝

m/s；该小环在x轴方向最远能运动到x＝

m处。参考答案：答案：5，解析：小环在金属杆上运动时，只有重力做功，机械能守恒。取为零势能面，根据机械能守恒定律有，将和分别代入曲线方程，求得此时环的纵坐标位置，，，将数据你入上式得。当小环在运动到最远位置时，小环的速度等于零。根据机械能守恒定律有，而，所以有，所以有。10.某登山爱好者在攀登珠穆朗玛峰的过程中，发现他携带的手表表面玻璃发生了爆裂。这种手表是密封的，出厂时给出的参数为：27℃时表内气体压强为1×105Pa；在内外压强差超过6×104Pa时，手表表面玻璃可能爆裂。已知当时手表处的气温为－13℃，则手表表面玻璃爆裂时表内气体压强的大小为__________Pa；已知外界大气压强随高度变化而变化，高度每上升12m，大气压强降低133Pa。设海平面大气压为1×105Pa，则登山运动员此时的海拔高度约为_________m。

参考答案：答案：8.7×104，6613（数值在6550到6650范围内均可）11.如题12B-2图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v（v接近光速c）。地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离___▲____（选填“大于”、“等于”或“小于”）L。当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为___▲____。参考答案：大于

c(或光速)A测得两飞船间的距离为静止长度，地面上测得两飞船间的距离为运动长度，静止长度大于运动长度L。

根据光速不变原理，A测得该信号的速度为c(或光速)。12.如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是（）A． B． C． D．参考答案：A【考点】安培力．【分析】线框所受的安培力越大，天平越容易失去平衡；由于磁场强度B和电流大小I相等，即根据线框在磁场中的有效长度大小关系即可判断其受力大小关系．【解答】解：天平原本处于平衡状态，所以线框所受安培力越大，天平越容易失去平衡，由于线框平面与磁场强度垂直，且线框不全在磁场区域内，所以线框与磁场区域的交点的长度等于线框在磁场中的有效长度，由图可知，A图的有效长度最长，磁场强度B和电流大小I相等，所以A所受的安培力最大，则A图最容易使天平失去平衡．故选：A．13.氢原子能级及各能级值如图所示．当大量氢原子从第4能级向第2能级跃迁时，可以释放出3种不同频率的光子，所释放的光子最小频率为（用普朗克常量h和图中给出的能级值字母表示）．参考答案：【考点】：氢原子的能级公式和跃迁．【专题】：原子的能级结构专题．【分析】：根据hγ=Em﹣En，可知在何能级间跃迁发出光的频率最小．：解：当大量氢原子从第4能级向第2能级跃迁时，可以释放出3种不同频率的光子；分别是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三种．因为放出的光子能量满足hγ=Em﹣En，知，从n=4能级跃迁到n=3能级发出光的频率最小；则有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案为：3；【点评】：解决本题的关键知道能级间跃迁放出或吸收光子的能量满足hγ=Em﹣En．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为测量某金属丝的电阻率，小明同学取来一段粗细均匀、长为L0的金属丝进行实验．（1）用蜾旋测微器测金属丝的直径d，读数如图甲所示．则d=

mm．（2）用一电阻档有三个倍率（分别是×1、×10、×100）的多用电表粗测其电阻．选用×10档测量某电阻时．操作步驟正确，发现表头指针偏转角度很大，为了较准确地进行测量，应换到

档．重新正确操作后，表盘的示数如图乙所示，其读数为

Ω．（3）进一步准确测量金属丝的电阻，实验室提供的器材有：A．直流电源E（电动势4V，内阻不计）；B．电流表A1（量程0～0.6A，内阻约1Ω）；C．电流表A2（量程0～150mA，内阻约2Ω）；D．电压表V（量程0～3V，内阻约10kΩ）：E．滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）；F．滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）；G．待测电阻丝Rx，开关、导线若干．①实验中，小明设计了如图丙所示的电路，其中电流表应选用

，滑动变阻器应选用

．实验时，开关S2应接

（选垓“1”成“2”）．②请用笔画线代替导线在图丁中完成实物电路连接（部分连线已画出）．③若实验中测得该金属丝的电阻为R0，则计算这种电阻丝材料电阻率的表达式为ρ=

（用题中给定的物理量符号和已知常数表示）．参考答案：解：螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为18.0×0.01mm=0.180mm，所以最终读数为0.5mm+0.180mm=0.680mm．（2）用×10档测量某电阻时，表头指针偏转角度很大，说明所选挡位太大，为了较准确地进行测量，应换到×1档．由图示表盘可知，则该电阻的阻值是：R=22×1=22Ω；（3）①通过电阻丝的最大电流，所以电流表选择量程150mA的电流表C；滑动变阻器应采用分压式接法，选择小电阻，便于调节；临界电阻，选择电流表外接法，所以开关应接1②实物电路如图所示：③根据电阻定律，联立得故答案为：（1）0.680；（2）×1，22；（3）①C，E，1；②如图所示；③【考点】测定金属的电阻率．【分析】（1）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．（2）用欧姆表测电阻，应选择适当的档位，使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零；欧姆表指针示数与档位的乘积是欧姆表示数．（3）①计算出电阻丝的最大电流，从而确定电流表量程；滑动变阻器采用分压式接法，这样便于调节，误差小；滑动变阻器采用分压式接法，伏安法测电阻用安培表外接法；②根据电路图连接实物电路图．③根据电阻定律求电阻率15.在“验证力的平行四边形定则”的实验中：(1)在实验过程中某同学的部分实验步骤如下，请仔细读题并完成有关空缺部分内容：A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线；B．在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录：

、

； C．将步骤B中的钩码取下，然后分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两个可移动的光滑定滑轮使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整两定滑轮的位置，使______________________，记录______________________；(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中＝________．参考答案：（1）（4分）

B．结点O到达的位置、细线上拉力的方向C．使结点O到达相同的位置、

两根细线上力的方向

（2）（3分）4:3

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（18分）如图，圆形玻璃平板半径为R，离水平地面的高度为h，可绕圆心O在水平面内自由转动，一质量为m的小木块放置在玻璃板的边缘．玻璃板匀速转动使木块随之做匀速圆周运动．

（1）若已知玻璃板匀速转动的周期为T，求木块所受摩擦力的大小．（2）缓慢增大转速，木块随玻璃板缓慢加速，直到从玻璃板滑出．已知木块脱离时沿玻璃板边缘的切线方向水平飞出，落地点与通过圆心O的竖直线间的距离为s．木块抛出的初速度可认为等于木块做匀速圆周运动即将滑离玻璃板时的线速度，滑动摩擦力可认为等于最大静摩擦力，试求木块与玻璃板间的动摩擦因数μ．参考答案：（1）木块所受摩擦力等于木块做匀速圆周运动的向心力

①（3分）（2）木块做匀速圆周运动即将滑离玻璃板时，静摩擦力达到最大，有

②（3分）

木块脱离玻璃板后在竖直方向上做自由落体运动，有

③（3分）

在水平方向上做匀速运动，水平位移ks5u

④（3分）x与距离s、半径R的关系如图所示，由图可得（图1分）

⑤（2分）由以上各式解得木块与玻璃板间的动摩擦因数

⑥（3分）

17.如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道，BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道，二者相切于B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点。一可