湖北省随州市广水新河中学2022年高三物理模拟试题含解析

湖北省随州市广水新河中学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.如图1所示，一物体沿三条不同的路径由A点运动到B点，下列关于它们的位移说法中正确的是（

）A、沿Ⅰ较大

B、沿Ⅱ较大C、沿Ⅲ较大

D、一样大参考答案：D2.（多选）在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的

贡献，下列说法正确的是(

)A．伽利略发现了行星运动的规律B．卡文迪许通过实验测出了引力常量C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D．开普勒根据行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质提出了惯性的概念。

参考答案：BD3.如图所示，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S。某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场。已知∠AOC=60°，从边界OC穿出的粒子在磁场中运动的最长时间等于（T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OC穿出的粒子在磁场中运动的时间不可能为

A.

B.

C.

D.

参考答案：A4.（多选）如图所示，质量为m的工件由静止开始从底端传到高为h的顶端，速度保持v0不变，工件到达顶端前已经相对于传送带静止．工件从底端到顶端的运动过程中，传送带对工件做的功为W1，传送带克服摩擦力做功为W2，工件与传送带相对滑动产生的热量为Q．则（

）

参考答案：AC5.一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h，关于此过程下列说法中正确的是(

)A.提升过程中手对物体做功m(a+g)hB.提升过程中合外力对物体做功mahC.提升过程中物体的动能增加m(a+g)hD.提升过程中物体克服重力做功mgh参考答案：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.太阳能是绿色能源，太阳能发电已被广泛应用，某型号太阳能电池组的电动势为20V，内阻为1Ω，给一个阻值为9Ω的电阻供电，则通过该电阻的电流为

____A，该电阻两端的电压为_______V.参考答案：2

18

7.某同学的质量为60kg，在一次野营中，他从岸上以2m/s的速度，跳到一条以0.5m/s的速度正对着他飘来的小船上，跳上船后他又走了几步，最终停在船上。已知小船的质量为140kg，则人与小船共同运动的速度大小为_______m/s，运动方向为________。（填“向左”或“向右”）参考答案：0.25；向右8.如图所示,将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆,摆球运动周期为

参考答案：

T=

9.图是某地区1、7月份气温与气压的对照表，7月份与1月份相比较，从平均气温和平均大气压的角度来说正确的是A．空气分子无规则热运动的激烈情况几乎相同B．空气分子无规则热运动减弱了C．单位时间内空气分子对单位面积的地面撞击次数增多了D．单位时间内空气分子对单位面积的地面撞击次数减少了参考答案：D10.已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示．一群处于n=4的氢原子在向低能级跃迁的过程中，可能辐射

▲

种频率的光子，有

▲

种频率的光能使钙发生光电效应．

参考答案：6（1分）

3（2分）11.据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试。其中“人造太阳”的核反应方程式是，则X为__________，已知的质量为的质量为的质量为，X的质量为，真空中的光速为c，则在此核反应过程中释放的核能为______________。参考答案：由核反应质量数和电荷数守恒可知X为中子，即，由可得核反应过程中释放的核能。12.在河面上方20m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为．人以恒定的速率v＝3m/s拉绳，使小船靠岸，那么s后小船前进了_________m，此时小船的速率为_____m/s．参考答案：19.6；5

13.（6分）一定质量的理想气体从状态A(p1、V1)开始做等压膨胀变化到状态B(p1、V2)，状态变化如图中实线所示．此过程中气体对外做的功为

，气体分子的平均动能

（选填“增大”“减小”或“不变”），气体

（选填“吸收”或“放出”）热量。

参考答案：P1（V2-V1）；(2分)增大(2分)；吸收(2分)三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处．整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力．求：AB之间的距离和力F的大小．参考答案：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．专题： 带电粒子在电场中的运动专题．分析： 小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：电场力F电=Eq=mg

电场力与重力的合力F合=mg，方向与水平方向成45°向左下方，小球恰能到D点，有：F合=解得：VD=从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt

沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．点评： 本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．15.（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）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图16所示，从A点以v0=3m/s的水平速度抛出一质量的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC，经圆孤轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平。已知长木板的质量M=4kg,A、B两点距C点的高度分别为H=1.0m、h=0.2m，物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数。（地面对木板的最大静摩擦力近似等于其滑动摩擦力）求：（1）小物块运动至B点时的速度大小和方向.（2）已知圆弧半径R=0.5m，求小物块刚滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力.（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板.参考答案：解析：物块做平抛运动：H

-

h

=gt2

设到达C点时竖直分速度为vy＝gt

（2分）==5m/s

（1分）方向与水平面的夹角为θ：tanθ

＝vy

/v0＝4/3

即：θ

=53°

（1分）⑵从A至C点，由动能定理

mgH

=-（2分）设C点受到的支持力为FN，则有FN

–mg

=

（2分）由上式可得=

m/s

(1分)

FN

=

68N

（1分）根据牛顿第三定律可知，物块m对圆弧轨道C点的压力大小为68N（1分）⑶由题意可知小物块m对长木板的摩擦力

f1=μ1mg

=5N

长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力

f2

=μ2(M+m)g=10N

因f1

<f2，所以小物块在长木板上滑动时，长木板静止不动。（2分）小物块在长木板上做匀减速运动，至长木板右端时速度刚好为0。由V22=2μ1g

S

（2分）代入数据得S=2.9m

(1分）17.如图所示，绝缘传送带与水平地面成角，倾角也是的绝缘光滑斜面固定于水平地面上且与传送带良好对接，轻质绝缘弹簧下端固定在斜面底端。皮带传动装置两轮轴心相距L＝6m，B、C分别是传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑。现将质量m＝0.1kg、电荷量q=+2×10C的工件（视为质点，电荷量保持不变）放在弹簧上，用力将弹簧压缩至A点后由静止释放，工件滑到传送带端点B时速度=8m's。AB间的距离s=lm，AB间无电场，工件与传送带间的动摩擦因数=0.25。（g取10，)

(1)求弹簧的最大弹性势能；

(2)若皮带传动装置以速度v顺时针匀速转动，且v可取不同的值(安全运行的最大速度为10m/s)，在工件经过B点时，先加场强大小E=4×10N/C，方向垂直于传送带向上的均强电场，0.5s后场强大小变为E'=1.2×10N/C．方向变为垂直于传送带向下。工件要以最短时间到达C点，求v的取值范围；

(3)若用Q表示工件由B至C的过程中和传送带之间因摩擦而产生的热量．在满足(2)问的条件下，请推出Q与v的函数关系式。

参考答案：18.如图所示，内径粗细均匀的U形管竖直放置在温度为7℃的环境中，左侧管上端开口，并用轻质活塞封闭有长l1=14cm，的理想气体，右侧管上端封闭，管上部有长l2=24cm的理想气体，左右两管内水银面高度差h=6cm，若把该装置移至温度恒为27℃的房间中（依然竖直放置），大气压强恒为p0=76cmHg，不计活塞与管壁间的摩擦，分别求活塞