2022-2023学年山西省长治市潞城西流中学高三物理模拟试卷含解析

2022-2023学年山西省长治市潞城西流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1.1927年戴维逊和革末完成了电子衍射实验，该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一.如图所示的是该实验装置的简化图.下列说法不正确的是

▲

（填写选项前的字母）.A．亮条纹是电子到达概率大的地方

B．该实验说明物质波理论是正确的C．该实验再次说明光子具有波动性

D．该实验说明实物粒子具有波动性参考答案：C2.（多选）回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．设D形盒半径为R．若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f．则下列说法正确的是（）A．质子的回旋频率等于2fB．质子被电场加速的次数与加速电压有关C．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfRD．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子参考答案：解：A、回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，带电粒子在匀强磁场中回旋频率等于f，故A错误．

B、根据qvmB=m，得vm=，与加速的电压无关，然而一次加速，则有qU=，因此质子被电场加速的次数与加速电压有关．故B正确．

C、当粒子从D形盒中出来时速度最大，vm==2πfR．故C正确．

D、根据T=，知质子换成α粒子，比荷发生变化，则在磁场中运动的周期发生变化，回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，故需要改变磁感应强度或交流电的周期．故D错误．故选：BC．3.我国自行研制发射的两颗气象卫星绕地球做匀速圆周运动，“风云一号”是极地轨道卫星（轨道 平面和赤道平面垂直）周期为12h，“风云二号”是同步轨道卫星，比较这两颗卫星，下面说法中正确的是 （

） A．“风云一号”的轨道半径较大 B．“风云二号”的线速度较大 C．“风云一号”的角速度较大 D．“风云二号”的周期较小参考答案：C风云二号卫星为地球同步轨道卫星，故周期为24h，风云二号的周期较大，D错；卫星运行时万有引力提供向心力，即，由风云二号的周期较大可得风云二号的轨道半径较大，向心加速度较小，线速度较小．C对A、B错。4.如图所示，P和Q为两个等量的异种电荷，图中画出它们之间的连线以及连线的中垂线，并规定无穷远处的电势为０．在两个电荷所产生的电场中有a、b、c三点，其中A．a点的场强最大，电势最高B．b点的电势为０，场强为０C．b点和c点的电势都为０，场强大小相等D．a点的场强方向向右，c点的场强方向向上参考答案：A5.一个物体沿直线运动，从t=0时刻开始，物体的﹣t的图象如图所示，图线与纵横坐标轴的交点分别为0.5m/s和﹣1s，由此可知（）A．物体做匀速直线运动B．物体做变加速直线运动C．物体的初速度大小为0.5m/sD．物体的初速度大小为1m/s参考答案：

考点：匀变速直线运动的图像．.专题：运动学中的图像专题．分析：表示瞬时速度，此题实质是v﹣t图象，其斜率等于加速度，由图象的形状可判断出物体的运动情况，直接读出初速度．解答：解：A、B、根据v=，可知物体的速度均匀增大，做匀加速直线运动，故AB错误．C、D、图线纵轴截距表示初速度，则知物体的初速度大小为0.5m/s，故C正确，D错误．故选：C．点评：本题关键要知道v=，根据v﹣t图象的物理意义来分析物体的运动情况．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力砝码和砝码盘的总质量，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离为s。①该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？

（填“需要”或“不需要”）

①实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图所示d=

mm。

②某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的当光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则该实验要验证的表达式是

。参考答案：7.如图甲所示，小车开始在水平玻璃板上匀速运动，紧接着在水平薄布面上做匀减速运动（小车刚驶上粗糙的薄布面瞬间有一碰撞过程，动能有所减少）．打点计时器打出的纸带及相邻两点间的距离（单位：cm）如图乙所示，纸带上相邻两点间对应的时间间隔为0.02s．则小车在水平玻璃板上匀速运动的速度是m/s；小车在薄布面上做匀减速运动的加速度大小是m/s2，初速度是m/s．参考答案：0.9

5

0.85考点：测定匀变速直线运动的加速度．.专题：实验题．分析：根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小．用描点法作出v﹣t图象，根据图象求出小车在玻璃板上的运动速度．解答：解：匀速运动的速度等于位移除以时间设对应点1、2、3、4、5的瞬时速度分别为v1、v2、v3、v4、v5，则有v1=cm/s=75cm/s=0.75m/s，v2=cm/s=65cm/s=0.65m/s，v3=cm/s=55cm/s=0.55m/s，v4=cm/s=45cm/s=0.45m/s，v5=cm/s=35cm/s=0.35m/s；以速度为纵坐标，以时间为横坐标建立直角坐标系．用描点法作出小车在薄布面上做减速运动时的v﹣t图象．将图象延长，使其与纵轴相交，如图所示．由图象可知，小车做减速运动的加速度为5m/s2，初速度为0.85m/s．故答案为：0.9；5；0.85．点评：要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．8.

设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为R，速度为，则太阳的质量可用、R和引力常量G表示为__________。太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速度约为地球公转速度的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的2×109倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为__________。参考答案：答案：；解析：地球绕太阳做圆周运动的向心力由太阳对地球的万有引力充当。根据万有引力定律和牛顿第二定律有，整理得

太阳绕银河系运动也是由万有引力充当向心力。

同理可得。9.为了仅用一根轻弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面的动摩擦因数μ（设μ为定值），某同学经查阅资料知：一劲度系数为k（设k足够大）的轻弹簧由形变量为x至恢复到原长过程中，弹力所做的功为，于是他设计了下述实验：第一步：如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，使滑块紧靠弹簧将其压缩，松手后滑块在水平桌面上滑行一段距离后停止，且滑块与弹簧已分离；第二步；将滑块挂在竖直固定的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态。回答下列问题：

①你认为该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示）：____________________。②用测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数μ的计算式：____________参考答案：①弹簧被压缩的长度x1，滑块滑行的总距离s；弹簧悬挂滑块时伸长的长度x2；②(有其他表示方法也可以算正确)10.一个理想的单摆，已知其周期为T。由于某种原因，自由落体加速度变为原来的，振幅变为原来的，摆长变为原来的，摆球质量变为原来的，则它的周期变为原来的

。参考答案：11.某横波在介质中沿x轴正方向传播，t=0时刻时波源O开始振动，振动方向沿y轴负方向，图示为t=0.7s时的波形图，已知图中b点第二次出现在波谷，则该横波的传播速度v=10m/s；从图示时刻开始计时，图中c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为y=﹣0.03sin5πtm．参考答案：：解：由题意得：+（+T）=0.7s，得该波的周期为T=0.4s由图知波长为λ=4m，则波速为v==10m/s横波在介质中沿x轴正方向传播，图示时刻c质点向下振动，则c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为y=﹣Asin（t）=﹣0.03sin=﹣0.03sin5πtm故答案为：10，y=﹣0.03sin5πt．12.镭核(Ra)经过一系列α衰变和β衰变，变成铅核(Pb)，其中经过α衰变的次数是_____，镭核(Ra)衰变成铅核(Pb)的过程中损失了_______个中子．参考答案：51613.（单选）当具有5.0eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5eV．为了使该金属产生光电效应，入射光子的最低能量为

▲

A．1.5eV

B．3.5eV

C．5.0eV

D．6.5eV参考答案：B三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？参考答案：①水的沸点随液面上方气压的增大而升高；②力的平衡；③压强；④熔点（熔化）。解析：高压锅是现代家庭厨房中常见的炊具之一，以物理角度看：高压锅从外形到工作过程都包含有许多的物理知识在里面．高压锅的基本原理就是利用增大锅内的气压，来提高烹饪食物的温度，从而能够比较快的将食物煮熟。15.（10分）如图所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5kg，面积为25cm2，厚度不计，气缸全长25cm，大气压强为1×105pa，当温度为27℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置．g取10m/s2．

（1）气缸倒置过程中，下列说法正确的是__________A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数增多B．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少C．吸收热量，对外做功D．外界气体对缸内气体做功，放出热量（2）求气缸倒置后气柱长度；（3）气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?参考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑水平面上有一质量为2M、半径为R（R足够大）的圆弧曲面C，质量为M的小球B置于其底端，另一个小球A质量为，以v0=6m/s的速度向B运动，并与B发生弹性碰撞，不计一切摩擦，小球均视为质点，求：（1）小球B的最大速率；（2）小球B运动到圆弧曲面最高点时的速率；（3）通过计算判断小球B能否与小球A再次发生碰撞．参考答案：解：（1）A与B发生弹性碰撞，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律和动能守恒得：v0=vA+MvB；由动能守恒得：?v02=?vA2+MvB2；解得vA=﹣2m/s，vB=4m/s故B的最大速率为4m/s．（2）B冲上C并运动到最高点时二者共速设为v，则

MvB=（M+2M）v可以得到：v=m/s．（3）从B冲上C然后又滑下的过程，设BC分离时速度分别为vB′、vC′．由水平动量守恒有

MvB=MvB′+2MvC′机械能也守恒，有MvB2=MvB′2+?2MvC′2联立可以得到：vB′=﹣m/s由于|vB′|＜|vA|，所有二者不会再次发生碰撞．答：（1）小球B的最大速率是4m/s；（2）小球B运动到圆弧曲面最高点时的速率是m/s．（3）小球B不能与小球A再次发生碰撞．【考点】动量守恒定律；功能关系．【分析】（1）A与B发生弹性碰撞，碰后B的速率最大，由动量守恒定律和动能守恒结合求小球B的最大速率；（2）小球B运动到圆弧曲面最高点时B与C共速，由水平方向动量守恒求B的速率；（3）根据B、C系统的水平方向动量守恒和机械能守恒求出小球B返回C的底端时的速率，与A的速率比较，分析B能否与小球A再次发生碰撞．17.质量为M=10kg的B板上表面上方，存在一定厚度的相互作用区域，如图中划虚线的部分，当质量为m=1kg的物块P进入相互作用区时，B板便有竖直向上的恒力f=kmg（k=51）作用于物块P，使其刚好不与B板的上表面接触；在水平方向，物块P与B板间没有相互作用力．已知物块P开始自由下落的时刻，B板向右运动的速度为VBo=10m/s．物块P从开始下落到刚到达相互作用区所经历的时间为t0=2.0s．设B板足够长，B板与水平面间的动摩擦因数μ=0.02，为保证物块P总能落入B板上方的相互作用区，问：（1）物块P从起始位置下落到刚好与B板不接触的时间t（2）物块B在上述时间t内速度的改变量（3）当B板刚好停止运动时，物块P已经回到过初始位置几次？（g=10m/s2）参考答案：解：（1）物块P刚到达相互作用区时的速度VO=gto

①物块P进入相互作用后的加速度a1==（k﹣1）g

②解①②得物块P在相互作用区内的运动时间t1==0.04s

③物块P从起始位置下落到刚好与B不接触时的运动时间t=t0+t1=2.04s

④（2）板B在物块P未进入作用区时的加速度aB1=μg

⑤速度的改变量△vb1=aB1t0=0.4m/s

⑥当物块P进入作用区后的加速度aB2=

⑦由③⑦得速度的改变量△vb2=aB2t1=0.0488m/s

⑧所以，板B在物块P从起始位置下落到刚好与B不接触过程：由⑥⑧得：速度的改变量△v=△vb1+△vb2=0.4488m/s

⑨（3）当物块P的速度减到零后，又开始以加速度a向上做加速运动，经历时间t1，跑出相互作用区，在这段时间内，B板减少的速度仍是△vb2；物块P离开相互作用区后，做加速度为g的减速运动，经历时间t0，回到初始位置，在这段时间内，B板减少的速度为△vb1，以后物块又从起始位置自由落下，重复以前的运动，B板的速度再次不断减少．总结以上分析可知：每当物块P完成一次从起始位置自由下落，进入相互作用区后