山西省晋城市凤城中学2023-2024学年高三物理模拟试卷含解析

山西省晋城市凤城中学2023年高二物理模拟试卷含解

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.如图所示，一个重60N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F=20N的力竖直向上拉

物体时，物体所受的合力为（）

7777777777777777777777777777,

A.ONB.40N,方向竖直向下

C.40N,方向竖直向上D.80N,方向竖直向上

参考答案：

A

【考点】力的合成.

【分析】物体的重力为60N,用20N的力竖直向上拉物体是拉不动的，此时的合力还是

零.

【解答】解：物体的重力为60N,向上的拉力为20N,此时地面对物体的支持力为40N,

多了向上的拉力后，只是地面对物体的支持力减小了，物体的总的合力还是零，所以A正

确.

故选A.

2.（单选）如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，0、M、N是y轴

上的三个点，且OM=MN。P点在y轴右侧，MPLON.则

A.M点的电势比P点的电势高

B.将负电荷由。点移动到P点，电场力做正功

C.M、N两点间的电势差大于0、M两点间的电势差

D.在0点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做匀速直线运动

参考答案:

A

3.（单选）一个空气平行板电容器，极板间相距d,正对面积S,充以电荷量Q后，两极板

间电压为U,为使电容器的电容加倍，可采用的办法是（）

A.将电压变为U/2

B.将带电荷量变为2Q

C.将极板间的距离变为d/2

D.两板间充满介电常数为1/2的电介质

参考答案:

C

4.（单选）将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab

边置于垂直纸面向里的匀强磁场I中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场II,以向里为

磁场I［的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到

参考答案:

B

5.介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点（）

A.它的振动速度等于波的传播速度

B.它的振动方向一定垂直于波的传播方向

C.它在一个周期内走过的路程等于一个波长

D.它的振动频率等于波源振动频率

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.（4分）如图所示是逻辑电路图及其真值表，此逻辑电路为门电路，在真

值表中方处的逻辑值为。

参考答案：

或、1

7.小灯泡的伏安特性曲线如图所示（只画出了AB段），由图可知,当灯泡电压由3V变

为6V时，其灯丝电阻改变了Q.

//AH

参考答案:

5

【考点】电阻定律；电阻率与温度的关系.

【分析】根据电阻的定义式分别求出灯泡电压是3V和6V时的电阻，再求解灯丝电阻的

改变量.

【解答】解：由图读出，当电压UA=3V时，电流IA=0.20A,则电阻为RAJA=15。；当电

%

压UB=6V时，电流IB=0.30A,则电阻为RB=、=20C,则电阻的改变量△RMS。

故答案为：5

8.（4分）如图所示。一质量为m、带电量为+q的粒子以速度V沿着与磁场边界

CD成6角的方向射入磁感应强度为B的足够大的匀强磁场区域。则该粒子在磁场

中的运动时间为t=，粒子在磁场运动的过程中距离射入

点的最大距离为o

XXXX

B

XXXX

参考答案:

2（兀一0）m/Bq（2分）,2mV/Bq（2分）

9.如图所示，电子射线管（A为其阴极），放在蹄形磁铁的N、S两极间（图中C为N极），

射线管的A、B两极分别接在直流高压电源的负极和正极。此时，荧光屏上的电子束运动

径迹偏转（填〃向上〃〃向下〃或〃不〃）。

参考答案:

向上

10.如图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持

一定偏角.

(1)现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将(填”增

大”“减小”或“不变”).

(2)使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏

转.那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针—(填“有''或

“无”)偏转.

参考答案：

(1)减小；(2)无

【考点】光电效应.

【分析】(1)用一紫外线灯照射锌板，产生光电效应现象，根据锌板的电性，分析用带

负电的金属小球与锌板接触后，验电器指针偏角的变化.

(2)红光的频率比黄光低，黄光照射锌板，验电器指针无偏转，黄光不能使锌板产生光

电效应，红光也不能使锌板产生光电效应.

【解答】解：

(1)在A处用一紫外线灯照射锌板，锌板产生光电效应，光电子射出后，锌板带正电，

用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将减小.

(2)用黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板产生光电效应，红光的

频率比黄光低，红光也不能使锌板产生光电效应，验电器指针无偏转.

故答案为：（1）减小；（2）无

11.如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图。半径为R的两个中空D形盒，处于垂直

于盒面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中。两D形盒左端狭缝处放置一场强恒定的加速

电场。带电粒子从Po处以速度Vo沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中

的匀强磁场做匀速圆周运动，接着又从P。处进入A、C板间，如此反复，最后从D形盒右

侧的边缘飞出。对于这种改进后的回旋加速器，带电粒子每运动一周被加

速次。若被加速的带电粒子的电荷量为q,质量为m,则粒子的最大速度

i/m=oks5u

参考答案:

qBR

1,m

12.一定质量的理想气体，由初始状态A开始，按图中箭头所示的方向进行了一系

列状态变化，最后又回到初始状态A,即A-B-C-A（其中BC与纵轴平行，

CA与横轴平行），这一过程称为一个循环，则：

A.由A-B,气体分子的平均动能（填“增大”、“减小”或“不变”）

B.由B-C,气体的内能（填“增大”、“减小”或“不变”）

C.由C-A,气体—热量（填“吸收”或“放出”）

参考答案:

（1）A.噌大（2分）；B.减小（2分）；C.放出（2分）

13.磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能。下图是磁

流体发电机的装置：A、B组成一对平行电极，两极间距为d,内有磁感应强度为

B的匀强磁场，现持续将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和

带负电的微粒，而整体呈中性）垂直喷射入磁场，每个离子的速度为v,电量大小

为q,两极之间的等效内阻为r,稳定时，磁流体发电机的电动势£=,

设外电路电阻为R,则R上消耗的功率P=o

辱四Nt

参考答案:

产/竺口

E=Bdv\R+r)

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

14.气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵将压缩空气通过导轨的众多小孔高速

喷出，在导轨与滑块之间形成薄薄一层气垫，使滑块悬浮在导轨上.由于气垫的摩擦力极

小，滑块在导轨上的运动可很好地近似为没有摩擦的运动.我们可以用固定在气垫导轨上

的光电门A、B和光电计时装置，以及带有I形挡光条的滑块C、D来验证动量守恒定

律.已知I形挡光条的持续挡光宽度为乙实验装置如题图所示，采用的实验步骤如下：

a.调节气垫导轨底座螺母，观察导轨上的气泡仪，使导轨成水平状态；

b.在滑块C、D间放入一个轻质弹簧，用一条橡皮筋捆绑箍住三者成一水平整体，静置于

导轨中部；

c.将光电门尽量靠近滑块C、D两端；

d.烧断捆绑的橡皮筋，使滑块C、D在弹簧作用下分离，分别通过光电门A、B；

e.由光电计时器记录滑块C第一次通过光电门A时I形挡光条持续挡光的时间虫，以及

滑块D第一次通过光电门B时I形挡光条持续挡光的时间tn.

①实验中还应测量的物理量是___________________________________

②根据上述测量的实验数据及已知量，验证动量守恒定律的表达式是

上式中算得的c、D两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的主要原因是

③利用上述实验数据(填写“能”或“否”)测出被压缩弹簧的弹性势能的

大小？如能，请写出计算表达式：o若不能

说明理由

参考答案：

mgnip

(1).滑块C、D的质量叫、(2).。r”(3).滑块与气垫导轨间仍

1L..1I.,

EP=mcL)+^mD(,)

存在摩擦，气垫导轨未完全水平(4).能(5).2o1c25

【分析】

要验证动量守恒定律需要知道物体的质量和速度，而速度可以用位移与时间的比值代替，

故要测质量；滑块与导轨间仍存在摩擦，导轨未完全水平，都会产生误差，根据能量守

恒，弹簧的弹性势能转化为两滑块匀速运动时的动能；

【详解】①要验证动量守恒定律需要知道物体的质量和速度，而速度可以用位移与时间的

比值代替，故要测质量，即滑块C、D的质量me、mD；

_I._I.

②设遮光条的宽度为d,则。，

则验证动量守恒定律的表达式为：mCl?=mDl，0

即：」；

滑块与导轨之间仍存在摩擦，或导轨未完全水平，或测量me、mo及tA、tB时带来的误差从

而导致C、D两滑块的动量大小并不完全相等；

③烧断捆绑的橡皮筋后只有弹簧弹力做功，系统机械能守恒，所以能测出被压缩弹簧的弹

性势能的大小，弹簧的弹性势能等于两滑块离开弹簧的动能，即：no

【点睛】让学生掌握如何弹性势能大小，除借助于动能定理来计算，也可以利用弹簧弹力

是均匀变化，取弹力的平均值，从而运用功表达式来确定。

15.用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样，双缝之间的距离是0.3mm,用的是

红色滤色片，在毛玻璃屏上可以看到红色干涉条纹。

(1)毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直还是平行？

(2)如果把单缝向双缝移近一些，相邻两亮条纹中心的距离.(填

“增大”、“不变，或“减小”)

(3)在某次实验中，双缝间距d=0.5mm,双缝与光屏间距离L=0.5m,用某种单

色光照射双缝得到干涉图样如图，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图,

则图中A位置的游标卡尺读数为ll.hnm,B位置的游标卡尺读数为，单

色光的波长为—m.

参考答案：

(1)平行(2)不变

(3)15.6mm6.4xl0-7m

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16.在互相垂直的匀强磁场和匀强电场中固定放置一光滑的绝缘斜面，其倾角为

0,设斜面足够长，磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外，电场方向竖直向

上，如图所示。一质量为m带电量为q的小球静止放在斜面的最高点A,小球对

斜面的压力恰好为零。在释放小球的同时，将电场方向迅速改为竖直向下，电场强

度大小不变.

(1)小球沿斜面下滑的速度v为多大时，小球对斜面的正压力再次为零？

(2)小球从释放到离开斜面一共历时多少？

参考答案：

17.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m,其电阻不计，

两导轨及其构成的平面均与水平面成30。角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直

导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02kg,电阻

均为R=0.1Q,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为

B=0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰

好能保持静止。取g=10m/s2,问：

(1)通过cd棒的电流I是多少？棒ab受到的力F多大？

(2)棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？

参考答案：

(1)棒cd在共点力作用下平衡，则①

代入数据解得1=1A(3分)

棒ab与棒cd受到的安培力大小相等Fab=Fcd②

对棒ab由共点力平衡有k=3