2022-2023学年黑龙江省哈尔滨市第九十七中学高三物理模拟试卷含解析

2022-2023学年黑龙江省哈尔滨市第九十七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.(单选)如图所示为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动．设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的动程中 ()．A．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小C．气体对外界做功，气体内能增大 D．气体对外界做功，气体内能减小参考答案：A2.质点作简谐运动，下列各物理量中变化周期是振动周期一半的是

（

）（A）位移

（B）回复力

（C）加速度

（D）动能参考答案：D3.如图所示为阿特伍德设计的装置，不考虑绳与滑轮的质量，不计轴承摩擦、绳与滑轮间的摩擦。初始时两人均站在水平地面上；当位于左侧的甲用力向上攀爬时，位于右侧的乙始终用力抓住绳子，最终至少一人能到达滑轮。下列说法正确的是A．若甲的质量较大，则乙先到达滑轮B．若甲的质量较大，则甲、乙同时到达滑轮C．若甲、乙质量相同，则乙先到达滑轮D．若甲、乙质量相同，则甲先到达滑轮参考答案：A4.如图所示a、b间接入正弦交流电，理想变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图，R2为热敏电阻，随着温度升高其电阻变小，所有电表均为理想电表，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R3为一定值电阻。当R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是A.V1的示数减小，V2的示数减小 B.V1的示数不变，V2的示数减小C.A1的示数增大，A2的示数增大 D.A1的示数减小，A2的示数减小参考答案：B试题分析：当传感器R2所在处出现火情时，R2的电阻减小，导致电路的总的电阻减小，所以电路中的总电流将会增加，A1测量的是原线圈中的总的电流，由于副线圈的电流增大了，所以原线圈的电流A1示数也要增加；由于电源的电压不变，原副线圈的电压也不变，所以V1的示数不变，由于副线圈中电流增大，R3的电压变大，所以V2的示数要减小，即R1的电压也要减小，所以A2的示数要减小，所以AC正确，BD错误．故选AC．5.如图所示.一轻质弹簧一端系在墙上的O点,自由伸长到B点,今用一小物体m把弹簧压缩到A点,然后释放,小物体能运动到C点静止,物体与水平地面间的动摩擦因数恒定,试判断下列说法正确的是

A.物体从A到B速度越来越大,从B到C速度越来越小B.物体从A到B速度越来越小,从B到C加速度不变C.物体从A到B先加速后减速,从B到C一直减速运动D.物体在B点受合外力为零参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.密闭在钢瓶中的理想气体,温度升高时压强增大.从分子动理论的角度分析,这是由于分子热运动的_________增大了.该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如题12A-1图所示,则T1_________(选填“大于冶或“小于冶)T2.参考答案：7.(9分)热力学第二定律常见的表述有两种。第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。图10（a）是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体。请你根据第二种表述完成示意图10（b）。根据你的理解，热力学第二定律的实质是_________________________。参考答案：答案：示意图如下。热力学第二定律的实质是：自然界中进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性。

8.在某些恒星内部，3个α粒子可以结合成一个核，已知核的质量为1.99302×10-26kg，α粒子的质量为6.64672×10-27kg，真空中光速c=3×108m/s，这个核反应方程是

，这个反应中释放的核能为

（结果保留一位有效数字）。参考答案：3

(2分)

9×10-13J9.如右图所示，粗糙斜面的倾角为30°轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦．物块A的质量为m不计滑轮的质量，挂上物块B后，当滑轮两边轻绳的夹角为90°时，A、B恰能保持静止且A所受摩擦力向下，则物块B的质量为

参考答案：10.氢原子的能级如图所示．氢原子从n=3能级向n=1能级跃迁所放出的光子，恰能使某种金属产生光电效应，则该金属的截止频率为2.9×1015Hz；用一群处n=4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，产生的光电子最大初动能为0.66eV（普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，结果均保留2位有效数字）．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：根据玻尔理论和爱因斯坦光电效应方程，研究该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值．解答：解：根据玻尔理论得到E3﹣E1=hγ，解得：γ=2.9×1015Hz；从n=4向n=1跃迁所放出的光子照射金属产生光电子最大初动能最大，根据爱因斯坦光电方程有：Ek=（E4﹣E1）﹣hγ得：Ek=0.66eV；故答案为：2.9×1015，0.66．点评：本题是选修部分内容，在高考中，选修部分的试题难度不大，只要立足课本，紧扣考纲，掌握基本知识和基本原理，就能取得高分．11.（4分）在物理学中，我们常用比值法来定义物理量，用此方法反映的是物质或运动的某一属性，与定义式中的各物理量无关，例如电阻R＝。请你根据已经学过的中学物理知识再写出两个用比值法定义的物理量：________、________。参考答案：E=；UAB=

12.密闭在钢瓶中的理想气体,温度升高时压强增大.从分子动理论的角度分析,这是由于分子热运动的__________增大了.该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如题12A-1图所示,则T1______(选填“大于”或“小于”)T2.参考答案：平均动能,小于13.在平直的公路上，自行车与同方向行驶的汽车同时经过A点。自行车做匀速运动，速度为6m/s．汽车做初速度为10m/s(此即为汽车过A点的速度)、加速度大小为0.5m/s2的匀减速运动．则自行车追上汽车所需时间为

s，自行车追上汽车时，汽车的速度大小为

m/s，自行车追上汽车前，它们的最大距离是

m。参考答案：16；2；16三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（09年大连24中质检）（选修3—4）（5分）半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所O为圆心，已知玻璃的折射率为，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为45°．一束与MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出．求①说明光能从MN平面上射出的理由?

②能从MN射出的光束的宽度d为多少?参考答案：解析：①如下图所示，进入玻璃中的光线a垂直半球面，沿半径方向直达球心位置O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射。光线a右侧的光线（如：光线b）经球面折射后，射在MN上的入射角一定大于临界角，在MN上发生全反射，不能射出。光线a左侧的光线经半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于临界角，能从MN面上射出。（1分）最左边射向半球的光线c与球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光线c将垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

则r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束宽度应是

（1分）15.

（选修3-3（含2-2）模块）(6分)理想气体状态方程如下：。从理论的角度，设定一定的条件，我们便能得到气体三大定律：玻意尔定律、查理定律和盖·吕萨克定律。下面请你通过设定条件，列举其中两条定律的内容。（要求条件、内容要与定律名称相对应，不必写数学表达式）参考答案：

答案：玻意尔定律：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比。盖·吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，轨道CDGH位于竖直平面内，其中圆弧段DG与水平段CD及倾斜段GH分别相切于D点和G点，圆弧段和倾斜段均光滑，在H处固定一垂直于轨道的绝缘挡板，整个轨道绝缘且处于水平向右的匀强电场中．一带电物块由C处静止释放，经挡板碰撞后滑回CD段中点P处时速度恰好为零．已知物块的质量m=4×10﹣3kg，所带的电荷量q=+3×10﹣6C；电场强度E=1×104N/C；CD段的长度L=0.8m，圆弧DG的半径r=0.2m，GH段与水平面的夹角为θ，且sinθ=0.6，cosθ=0.8；不计物块与挡板碰撞时的动能损失，物块可视为质点，重力加速度g取10m/s2．（1）求物块与轨道CD段的动摩擦因数μ；（2）求物块第一次碰撞挡板时的动能Ek；（3）分析说明物块在轨道CD段运动的总路程能否达到2.6m．若能，求物块在轨道CD段运动2.6m路程时的动能；若不能，求物块碰撞挡板时的最小动能．参考答案：解：（1）物块由C处释放后经挡板碰撞滑回P点过程中，由动能定理得：qE﹣μmg（L+）=0﹣0，解得：μ=0.25；（2）物块在GH段运动时，由于qEcosθ=mgsinθ，所以做匀速直线运动，由C运动至H过程中，由动能定理得：qEL﹣μmgL+qErsinθ﹣mgr（1﹣cosθ）=EK﹣0，解得：EK=0.018J；（3）物块最终会在DGH间来回往复运动，物块在D点的速度为0设物块能在水平轨道上运动的总路程为s，由能量转化与守恒定律得：qEL=μmgs，解得：s=2.4m，因为2.6m＞s，所以不能在水平轨道上运动2.6m的路程，物块碰撞挡板的最小动能E0等于往复运动时经过G点的动能，由动能定理得：qErsinθ﹣mgr（1﹣cosθ）=E0﹣0，解得：E0=0.002J；答：（1）物块与轨道CD段的动摩擦因数μ为0.25；（2）物块第一次碰撞挡板时的动能Ek为0.018J；（3）物块在轨道CD段运动的总路程不能达到2.6m，物块碰撞挡板时的最小动能为0.002J．【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；动能定理的应用．【分析】（1）物块由C处释放后经挡板碰撞滑回P点过程中，由动能定理列式，求出物块与轨道CD段的动摩擦因数μ；（2）物块在GH段运动时，由于qEcosθ=mgsinθ，所以做匀速直线运动，由C运动至H过程中，由动能定理列式，求出物块第一次碰撞挡板时的动能Ek；（3）由能量守恒定律求出物块能在水平轨道上运动的总路程，判断在轨道CD段运动的总路程能否达到2.6m．17.如图，质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处．质量也为m的小球a，从距BC高h的A处由静止释放，沿ABC光滑轨道滑下，在C处与b球正碰并与b粘在一起．已知BC轨道距地面有一定的高度，悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg．试问：①a与b球碰前瞬间的速度多大？②a、b两球碰后，细绳是否会断裂？（要求通过计算回答）参考答案：解：①设a球经C点时速度为vC，a球下滑过程机械能守恒，则由机械能守恒得：mgh=mvC2，解得：vC=，即a与b球碰前的速度为：；②设b球碰后的速度为v，a、b两球碰撞过程系统动量守恒，以a球的初速度方向为正方向，由动量守恒得：mvC=（m+m）v，解得：v=，小球被细绳悬挂绕O摆动时，若细绳拉力为T，由牛顿第二定律得：T﹣2mg=2m，解得：T=3mg＞2.8mg，细绳会断裂；答：①a与b球碰前瞬间的速度为；②a、b两球碰后，细绳会断裂．【考点】动量守恒定律；向心力；机械能守恒定律．【分析】①由机械能守恒定律可以求出小球a的速度；②由动量守恒定律求出碰撞后小球的速度，然后由牛顿第二定律求出绳子的拉力，根据拉力大小分析答题