山西省长治市第十七中学2022年高三物理模拟试题含解析

山西省长治市第十七中学2022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1.一物体被吊车用钢索竖直向上提升过程的v-t图像如图所示。下列判断正确的是A.物体在加速过程中被吊起的高度为10mB.0?10s内的平均速度大于30s?35s内的平均速度C.30s--35s内物体处于超重状态D.前10s内钢索最容易发生断裂参考答案：AD【详解】A．物体在加速过程中被吊起的高度为=10m，选项A正确；B．0?10s内的平均速度等于1m/s，30s?35s内的平均速度等于1m/s，故选项B错误；C．30s?35s内物体的加速度向下，处于失重状态，选项C错误；D．前10s内物体向上加速，处于超重状态，则钢索最容易发生断裂，选项D正确。2.在高处水平抛出一物体，平抛的初速度为υ0，当它的速度方向与水平方向成θ角时，物体的水平位移χ与竖直位移y的关系是

A．χ=ytanθ

B.χ=2ytanθ

C.χ=ycotθ

D.χ=2ycotθ参考答案：D3.宇宙中有两颗相距无限远的恒星S1、S2，半径均为R0．如图分别是两颗恒星周围行星的公转半径r3与公转周期T2的图象，其中r3为横轴，T2为纵轴．则（）A．恒星S1的质量大于恒星S2的质量B．恒星S1的密度小于恒星S2的密度C．距两恒星表面高度相同的行星，S1的行星向心加速度较大D．恒星S1的第一宇宙速度小于恒星S2的第一宇宙速度参考答案：BD【考点】万有引力定律及其应用．【分析】根据万有引力提供向心力，得出卫星的周期与恒星的质量、半径之间的关系，然后进行比较；结合万有引力提供向心力，分别写出第一宇宙速度的表达式，然后比较它们的大小关系．【解答】解：A、由题图可知，当绕恒星运动的行星的环绕半径相等时，S1运动的周期比较大，根据公式：所以：M=；故周期越大则质量越小，所以恒星S1的质量小于恒星S2的质量．故A错误；B、两颗恒星的半径相等，则根据M=ρV，半径R0相等则它们的体积相等，所以质量大S2的密度大，故B正确；C、距恒星表面一定高度的行星，向心加速度大小设为a，根据牛顿第二定律，有：ma=；由于恒星S1的质量小于恒星S2的质量，所以S1的行星向心加速度较小，故C错误；D、根据万有引力提供向心力，则：，所以：v=；由于恒星S1的质量小于恒星S2的质量，所以恒星S1的第一宇宙速度小于恒星S2的第一宇宙速度．故D正确；故选：BD4.如图甲所示的电路中，电磁铁D在通电时能将衔铁S吸起使电灯电路断开。图乙电路能实现与图甲相同的功能。则图乙中虚线框内的门电路是（

）A．或门

B．与门

C．与非门

D．或非门参考答案：D解析：两个开关并联，或门；电磁铁D在通电时能将衔铁S吸起使电灯电路断开，非门；图乙电路能实现与图甲相同的功能，则图乙中虚线框内的门电路是或非门。5.（单选）

如图甲是阻值为5Ω的线圈与阻值为105Ω的电阻R构成的回路。线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。则(

)A.电阻R上消耗的功率为400W B.电阻两端电压为220VC.电流表的示数为2A D.通过电阻的电流方向每秒变化50次参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列简谐横波沿+x方向传播，波长为λ，周期为T．在t=0时刻该波的波形图如图甲所示，O、a、b是波上的三个质点．则图乙可能表示

（选填“O”、“a”或“b”）质点的振动图象；t=时刻质点a的加速度比质点b的加速度

（选填“大”或“小”）参考答案：b，小【分析】根据振动图象读出t=0时刻质点的位移和速度方向，再确定图乙可能表示哪个质点的振动图象．根据质点的位移分析加速度的大小．【解答】解：由图乙知，t=0时刻质点的位移y=0，速度沿y轴正方向．根据波形平移法知，甲图中b点的振动方向沿y轴正方向，且位移y=0，则图乙可能表示b质点的振动图象．t=时刻质点a到平衡位置，b到波峰，由a=﹣知，a的加速度比质点b的加速度小．故答案为：b，小．7.一内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为R(比细管的半径大得多)，圆管中有两个直径与细管内径相同的小球(可视为质点).A球的质量为m1，B球的质量为m2.它们沿环形圆管顺时针运动，经过最低点时的速度都为v0.设A球运动到最低点时，B球恰好运动到最高点，若要此时两球作用于圆管的合力为零，那么m1、m2、R与v0应满足的关系式是.参考答案：答案：

解析：首先画出小球运动达到最高点和最低点的受力图，如图所示.A球在圆管最低点必受向上的弹力N1，此时两球对圆管的合力为零，m2必受圆管向下的弹力N2，且N1＝N2据牛顿第二定律A球在圆管的最低点有N1－m1g＝m1

①同理B球在最高点有m2g＋N2＝m2

②B球由最高点到最低点机械能守恒2m2gR＋

③又N1＝N2由①②③式解得v0＝8.一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为_____________.该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为_____________.参考答案：9.利用α粒子散射实验最早提出原子核式结构模型的科学家是

；他还利用α粒子轰击（氮核）生成和另一种粒子，写出该核反应方程

．参考答案：10.两列简谐横波a、b在同一种均匀介质中沿x轴传播，a波周期为0.5s。某时刻，两列波的波峰正好在=3.0m处的JP点重合，如图所示，则b波的周期为=____s，该时刻，离点最近的波峰重叠点的平衡位置坐标是x=____

m。参考答案：0.8

27.0或-21.011.用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图所示的一段纸带，测得AB=7.56cmBC=9.12cm，已知交流电源频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为

m/s，实验测出的重力加速值是

m/s2，产生误差的原因 。参考答案：2.09，

9.75,

空气阻力；纸带和计时器限位孔之间有摩擦。计数点的时间间隔为：，打B点的速度为：物体的加速度为：，实验测出的重力加速度值比公认值偏小，原因可能是物体下落过程中存在空气阻力和纸带和计时器限位孔之间有摩擦；12.在研究摩擦力特点的实验中，将质量为0.52kg木块放在水平长木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图象，如图乙所示．（g=10m/s2）可测得木块与长木板间的动摩擦因数μ=

。参考答案：.0.6

13.一同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带如下图所示。A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点，其中计数点间还有若干个点未标出，设相邻两个计数点间的时间间隔为T。该同学用刻度尺测出AC间的距离为S1，BD间的距离为S2，则打B点时小车运动的速度＝

，小车运动的加速度a=

。参考答案：

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（16分）如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2kg、mB=1kg。初始时A静止与水平地面上，B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10m/s2。（1）B从释放到细绳绷直时的运动时间t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始时B离地面的高度H。参考答案：（1）；（2）；（3）。试题分析：（1）B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有：解得：（2）设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB，有细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，总动量守恒：绳子绷直瞬间，A、B系统获得的速度：之后A做匀减速运动，所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度，A的最大速度为2m/s。15.(3-5模块)(5分)有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E1(E1<0)。参考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，倾角θ=37°的斜面底端B平滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道。质量m=0.50kg的小物块，从距地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑，小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）（1）物块滑到斜面底端B时的速度大小。（2）物块运动到圆轨道的最高点A时，对圆轨道的压力大小。参考答案：解：（1）物块沿斜面下滑过程中，在重力、支持力和摩擦力作用下做匀加速运动，设下滑加速度为a，到达斜面底端B时的速度为v，则

①

②由①、②式代入数据解得：m/s

③（2）设物块运动到圆轨道的最高点A时的速度为vA，在A点受到圆轨道的压力为N，由机械能守恒定律得：

④物块运动到圆轨道的最高点A时，由牛顿第二定律得：

⑤由④、⑤式代入数据解得：

N=20N

⑥由牛顿第三定律可知，物块运动到圆轨道的最高点A时，对圆轨道的压力大小NA=N=20N

17.拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ。（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。（2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tanθ0。参考答案：（1）设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把，将推拖把的力沿竖直和水平分解，按平衡条件有①

②式中N与f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。按摩擦定律有③这时，①式仍满足，联立①⑤式得≤⑥现考察使上式成立的θ角的取值范围，注意到上式右边总是大于零，且当F无限大时极限为零，有≤0⑦使上式成立的角满足θ≤θ0，这里是题中所定义的临界角，即当θ≤θ0时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把。临界角的正切值为18.如图所示，在水平向左的匀强电场中，一带电小球用绝缘轻绳(不可伸缩)悬于O点，平衡时小球位于A点，此时绳与竖直方向的夹角θ＝53°，绳长为L，图中BD水平，OC竖直．BO＝CO＝DO＝L.(1)将小球移到D点，让小球由静止自由释放，求：小球首次经过悬点O正下