2022-2023学年湖北省恩施市小河中学高三物理模拟试卷含解析

2022-2023学年湖北省恩施市小河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.以下关于电场线的说法，正确的是

（

）A．电场线是电荷移动的轨迹

B．电场线是起使于正电荷（或无穷远处），终止于负电荷（或无穷远处）

C．电场线是实际存在的曲线D．电场线是闭合的曲线参考答案：B2.下列说法正确的是A.质量相同的物体，速度大的惯性大B.紫外线比红外线更容易产生显著的衍射现象C．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场D．根据狭义相对论的原理，对不同的惯性系，物理规律都是一样的参考答案：D3.如图所示，位于斜面上的物块m在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则：①斜面作用于物块的静摩擦力方向可能沿斜面向上

②斜面作用于物块的静摩擦力大小可能等于F

③地面作用于斜面的摩擦力一定向左

④地面对斜面的支持力可能等于两物体重力之和。以上判断正确的是：A．只有①②

B．只有③④C．只有①②③

D．①②③④都正确参考答案：C4.运动员双手握住竖直杆匀速攀上和匀速滑下，他所受的摩擦力分别为F1和F2，那么（

）A．F1

向下，F2

向上，且F1=F2

B．F1

向下，F2

向上，且F1＞F2C．F1

向上，F2

向上，且F1=F2

D．F1

向上，F2

向下，且F1=F2参考答案：C略5.如图所示，水平传送带两轮之间的距离为s，传送带始终以速度v沿顺时针方向匀速运动，把质量为m的货物轻轻地放到A点，货物与皮带间的动摩擦因数为μ当货物从A点运动到B点的过程中，摩擦力对货物做的功可能是（）A．摩擦力对货物做的功可能小于B．摩擦力对货物做的功可能大于μmgsC．摩擦力对货物做的功可能小于μmgsD．摩擦力对货物做功的平均功率可能等于

参考答案：ACD解：A、货物在传送带上做匀加速直线运动，若到达B点时没有达到最大速度v，货物则由动能定理可知，摩擦力对货物所做的功小于；故A正确；B、由分析可知，货物在传送带上运动的最大位移为s，故摩擦力做功最大为μmgs；故B错误；C、若货物最后相对于传送带静止，则摩擦力做功的位移小于s，故摩擦力做功小于μmgs；故C正确；D、摩擦力对货物做功的平均功率p=，若货物刚好到达最右端时达到最大速度，则摩擦力做功W=μmgs；由v2=2as，及v=at可知所用时间t=，则求得功率P=，故D正确；故选ACD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.近年来装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一.目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识回答下列问题：（1）下列说法正确的是

A．氡的半衰期为3.8天，则若在高温下其半衰期必缩短B．衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力也最强D．发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2（2）氡核（）发生衰变后变为钋（），其衰变方程为

，若氡（）经过一系列衰变后的最终产物为铅（），则共经过

次衰变，

次衰变．（3）静止的氡核（）放出一个速度为v0的粒子，若衰变过程中释放的核能全部转化为粒子及反冲核的动能，已知原子质量单位为u，试求在衰变过程中释放的核能．（不计相对论修正，在涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计．）参考答案：【知识点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；爱因斯坦质能方程；裂变反应和聚变反应．O2O3【答案解析】（1）BD（2）

4

；4

（3）解析：（1）A、半衰期与外界因素无关，故A错误

B、原子核内的中子转化为质子时，放出一个电子，这个过程即β衰变，故B正确；

C、γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故C错误；

D、发生α衰变时，生成的α粒子带2个单位的正电荷和4个电位的质量数，即α粒子由2个中子和2个质子构成，故α衰变时成生的新核中子数减少2，质子数减少2，故D正确；

故选：BD．（2）根据电荷数守恒、质量数守恒，衰变方程为．

设经过了n次α衰变，m次β衰变．

有：4n=16，2n-m=4，解得n=4，m=4．

（3）设α粒子的质量为m1，氡核的质量为m2，反冲核的速度大小为v．

则根据动量守恒定律可得：m1v0=（m2-m1）v

由题意得，释放的核能E=+解得E=【思路点拨】α衰变生成氦原子核，β衰变生成的电子是其中的中子转化为质子同时生成的，半衰期是统计规律，与外界因素无关．

根据电荷数守恒、质量数守恒写出衰变方程，通过一次α衰变电荷数少2，质量数少4，一次β衰变电荷数多1，质量数不变，求出衰变的次数．

先根据动量守恒定律列方程求解出α衰变后新核的速度；然后根据爱因斯坦质能方程求解质量亏损，从而求释放的核能．7.光滑斜面的倾角为α，将一个质量为m的小球从斜面上A点以初速度v0，沿平行斜面底边的方向射出，小球沿斜面运动到底边上的B点。如图所示，已知A点高为h，则小球运动到B点时的速度大小为__________，在斜面上运动的时间为___________。

参考答案：

答案：

8.为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上，组成如图甲所示的装置，所提供的器材有：长木板、木块（其前端固定有用于挡光的窄片K）、光电计时器、米尺、铁架台等，在长木板上标出A、B两点，B点处放置光电门（图中未画出），用于记录窄片通过光电门时的挡光时间，该同学进行了如下实验：（1）用游标尺测量窄片K的宽度d如图乙所示，则d=______mm，测量长木板上A、B两点间的距离L和竖直高度差h。（2）从A点由静止释放木块使其沿斜面下滑，测得木块经过光电门时的档光时间为，算出木块经B点时的速度v=_____m/s，由L和v得出滑块的加速度a。（3）由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为μ=_______（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）参考答案：(1)d=_12.50_____mm，。（2）v=____5__m/s，（3）μ=______

_（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）9.①已知基态氢原子的能量为，一群处于n=3能级的氢原子向较低能级跃迁，能产生_______种不同频率的光子，其中频率最低的光子能量是_______ev.②原子核经过________次衰变，__________次衰变，变为原子核.参考答案：①由可知能产生3种不同频率的光子；n=3至n=2能级的光子频率最低；②核反应方程满足质量数和电荷数守恒。10.如图所示，在竖直平面内存在着若干个无电场区和有理想边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度均为h，电场区域水平方向无限长，每一电场区域场强的大小均为E，且E=mg/q，场强的方向均竖直向上。一个质量为m，带正电的、电荷量为q的小球（看作质点），从第一无电场区域的上边缘由静止下落，不计空气阻力。则小球从开始运动到刚好离开第n个电场区域的过程中，在无电场区域中所经历的时间为__________，在第n个电场区域中所经历的时间为________。参考答案：，11.为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图中标出．(g＝9.8m/s2)

(1)作出m—l的关系图线；

(2)弹簧的劲度系数为________。参考答案：(1)如图所示

(2)0.259N/m(0.248～0.262)12.有一个电压表V，其内阻为30kΩ、量程约25V～35V，共有30个均匀小格，但刻度已经模糊。为了测量其量程并重新刻度，现有下列器材供选用：

标准电压表V1：量程3V，内阻为3kΩ标准电压表V2:量程12V，内阻为3kΩ电流表A:量程0～3A，内阻未知滑动变阻器R:总阻值1kΩ稳压电源E:30V，内阻不能忽略开关、导线若干(1)根据上述器材，小明同学设计了如图所示的实验电路图。你认为此电路设计是否可行？请简述理由：________________。(2)请设计一个合理的电路图，画在答题卡的方框内，将所选用的器材用相应的符号表示（要求V表指针的偏转过半，并能测量多组数据）_________。(3)若某次测量时V表指针所指格数为N，写出计算量程的表达式Ug=______；式中字母的意义是_______。参考答案：

(1).电流表A的量程太大，而电压表与其串联时实际流过的电流太小，即电流表的指针偏转不明显；

(2).如图所示；

(3).300U1/N

(4).其中N为V表指针所指格数，U1为V1表读数【详解】（1）用此电路，电流表A的量程太大，而电压表与其串联时实际流过的电流太小，即电流表的指针偏转不明显，则此电路不可行；（2）待测电压表V的最大电流与标准电压表V1的最大电流接近相同，可用待测电压表V与标准电压表V1串联进行实验；电路如图；（3）待测电压表V的内阻是标准电压表V1内阻的10倍，则待测电压表V两端的电压是标准电压表V1电压的10倍，则当V1读数为U1时，待测电压表两端电压为10U1，则量程为：；其中N为V表指针所指格数，U1为V1表读数。13.利用图（a）实验可粗略测量人吹气时对小球的作用力F．两端开口的细玻璃管水平放置，管内放有小球，实验者从玻璃管的一端A吹气，小球从另一端B飞出，测得玻璃管口距地面高度h，小球质量m，开始时球静止的位置到管口B的距离x，落地点C到管口B的水平距离l．然后多次改变x，测出对应的l，画出l2﹣x关系图线如图（b）所示，由图象得出图线的斜率为k．重力加速度为g．（1）不计小球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，小球从B端飞出的速度v0=．（2）若实验者吹气时对小球的水平作用力恒定，不计小球与管壁的摩擦，吹气时对小球作用力F=．参考答案：解：（1）棉球从B端飞出做平抛运动，根据平抛运动的基本公式得：

l=v0t，h=解得：v0=（2）根据动能定理可得：Fx=故：Fx==又：故：F=故答案为：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。

（1）有如下可供选择的实验器材：铁架台、电磁打点计时器以及复写纸、纸带、直流电源、天平（含砝码）、秒表、导线、开关。其中不必要器材的是

，缺少的器材是

。

（2）下面列举了该实验的几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器材

B．先释放纸带，再接通打点计时器的电源开关，打出一条纸带

C．测量打出的纸带上某些点之间的距离

D．根据测量的结果，计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能指出其中操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上，并写出恰当的操作。答：

。参考答案：(1)直流电源、秒表（是否填“天平”，不影响评分）

低压交流电源、重物、毫米刻度尺

(2)B

应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带正确解答本题需要掌握：理解该实验的实验原理，需要测量的数据等；明确打点计时器的使用；理解实验中的注意事项以及如何进行数据处理；对于任何实验注意从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．（1）打点计时器应接低压交流电源；我们可以通过打点计时器计算时间，不需要秒表；需要用毫米刻度尺测出纸带上两点迹间的距离，进而可知重物相应的下落高度。（2）开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重物，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故B错误。15.在“探究单摆的周期和摆长的关系”实验中。①下列说法正确的是_____和_____(填选项序号字母）;A.

悬线越短越好

B.悬线上端固定且摆角要小C.

摆球应在竖直平面内摆动

D.摆球摆至最高点时开始计时②以摆球通过平衡位置时开始计时，用停表记下摆球通过平衡位置n次所用的时间t，则单摆周期T=_____;用米尺量出悬线的长度l0，用游标卡尺量出摆球的直径d,则摆长l=_____;③根据记录的数据，在坐标纸上以T为纵轴，l为横轴，作出T-l图像,发现图线是曲线;然后尝试以T2为纵轴，l为横轴，作出T2—l图像，发现图线是一条过原点的倾斜直线，由此得出单摆做简谐运动的周期和摆长的关系是

（）A.

B.

C.

D.参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.图甲所示的电视机显像管能够通过磁场来控制电子的偏转，显像管内磁场可视为圆心为O、半径为r的匀强磁场。若电子枪垂直于磁场方向射出速度为vo的电子，由P点正对圆心O射入磁场，要让电子射出磁场时的速度方向与射入时的速度方向成θ角（图乙）．已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力。求：

（1）磁感应强度大小；

（2）电子在磁场中运动的时间。

（结果用m、e、r、θ、vo表示）参考答案：（1）B=（2）电子在磁场中运动的时间：t=．解析解：电子做圆周运动的轨迹如图所示：由几何知识可得：R=

①，

由牛顿第二定律得：ev0B=m

②，

由①②解得：B=

③；

电子做圆周运动的周期：T=

④，

电子运动时间：t=T⑤，

由③④⑤解得：t=17.如图所示，质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F=8N，当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数=0.2，小车足够长.求:（1）小物块放上时，小物块及小车的加速度各为多大；（2）经多长时间两者达到相同的速度；（3）从小物块放上小车开始，经过t=1.5s小物块通过的位移大小。(取g=l0m/s2).参考答案：（1）物块的加速度

小车的加速度：（