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1、2023年山西省陽(yáng)泉市舊街中學(xué)高三物理模擬試卷含解析一、 選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. 如圖所示,實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,質(zhì)點(diǎn)P恰在平衡位置,虛線是這列波在t=0.2s時(shí)刻的波形圖。已知該波的波速是0.8m/s,則下列說法正確的是 A這列波是沿x軸負(fù)方向傳播的 B質(zhì)點(diǎn)P在0.4s時(shí)刻速度方向與加速度方向相同 Ct=0.5s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的速度沿y軸負(fù)方向D質(zhì)點(diǎn)P在0.9s時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的路程為0.48m參考答案:AD由圖讀出波長(zhǎng)=12cm,由v=得周期T=0.15s,t=0.2s=T,由圖看出,實(shí)線到虛線,波形向右平移了9cm-
2、1cm=8cm=,向左平移了13cm-9cm=4cm=故得知,波形應(yīng)向左平移,波沿x軸負(fù)方向傳播,故A正確波沿x軸負(fù)方向傳播,t=0時(shí),x=4 cm處質(zhì)點(diǎn)P的速度沿y軸負(fù)方向,t=0.4s時(shí)刻,P正由平衡位置向波峰運(yùn)動(dòng),速度方向與加速度方向相反,故B錯(cuò)誤時(shí)間t=0.5s,質(zhì)點(diǎn)P正由波谷向平衡位置運(yùn)動(dòng),故速度方向沿y軸正方向,故C錯(cuò)誤質(zhì)點(diǎn)P在0.9s時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的路程等于振幅的24倍,即0.48m,D正確。2. 以下是一些實(shí)驗(yàn)的描述,其中說法正確的是: A在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中,兩橡皮條必須等長(zhǎng)B在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,必須用天平稱出重物的質(zhì)量C在“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”
3、實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)將彈簧豎直懸掛后再測(cè)原長(zhǎng)D在“探究力做功與動(dòng)能的變化關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,需要平衡摩擦力參考答案:CD在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中,只需使兩個(gè)力的效果與一個(gè)力的效果相同即可,橡皮條的長(zhǎng)度是否相等與本實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān),A錯(cuò);在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,要驗(yàn)證動(dòng)能增加量和勢(shì)能減小量是否相等,質(zhì)量約去,不需要天平測(cè)量物體的質(zhì)量,B錯(cuò);C項(xiàng)考慮到了彈簧自重的影響、D項(xiàng)平衡摩擦力均符合實(shí)驗(yàn)操作要求。3. 一帶負(fù)電小球從空中的a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中,受重力、空氣阻力和電場(chǎng)力作用,重力對(duì)小球做功3.5J,小球克服空氣阻力做功0.5J,電場(chǎng)力對(duì)小球做功J,則下列正確的選項(xiàng)是( )A小球在a點(diǎn)的重力勢(shì)能比在
4、b點(diǎn)大3J B小球在 a點(diǎn)的機(jī)械能比在b點(diǎn)大0.5JC小球在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)大1J D小球在a點(diǎn)的動(dòng)能比在b點(diǎn)少3J參考答案:C4. 如圖所示,一束復(fù)色光a從空氣中以入射角射向半球形玻璃磚球心O,在界面MN上同時(shí)發(fā)生反射和折射,分為b、c、d三束光,b為反射光,c、d為折射光,下列說法正確的是( )Ad光的光子能量大于c光的光子能量 Bd光的在玻璃中的波長(zhǎng)大于c光在玻璃中的波長(zhǎng)C入射角逐漸增大時(shí),b光束的能量逐漸增強(qiáng),c、d光束的能量逐漸減弱D若用c光照射某金屬,可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),則用d光照射該金屬時(shí)也一定能發(fā)生光電效應(yīng)參考答案:BC5. 一有固定斜面的小車在水平面上做直線運(yùn)動(dòng),小
5、球通過細(xì)繩與車頂相連。小球某時(shí)刻正處于圖示狀態(tài)。設(shè)斜面對(duì)小球的支持力為N,細(xì)繩對(duì)小球的拉力為T,關(guān)于此時(shí)刻小球的受力情況,下列說法正確的是A、若小車向左運(yùn)動(dòng),N可能為零 B、若小車向左運(yùn)動(dòng),T可能為零C、若小車向右運(yùn)動(dòng),N不可能為零 D、若小車向右運(yùn)動(dòng),T不可能為零參考答案:BD二、 填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6. 物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),第2s內(nèi)的平均速度為7m/s,第3s的平均速度為5m/s,物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_m/s2,其方向與初速度的方向_;(填“相同”或“相反”)參考答案:2 相反7. 如圖所示,A、B兩點(diǎn)間電壓為U,所有電阻阻值均為R,當(dāng)K閉合時(shí),UCD=_ ,
6、當(dāng)K斷開時(shí),UCD=_。 參考答案:0 U/38. 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)定列車加速度的儀器,如圖所示。AB是一段圓弧形的電阻,O點(diǎn)為其圓心,圓弧半徑為r。O點(diǎn)下用一電阻不計(jì)的金屬線懸掛著金屬球,球的下部與AB接觸良好且無(wú)摩擦。AB之間接有內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為9V的電池,OB間接有一個(gè)伏特表。整個(gè)裝置的豎直面沿列車前進(jìn)的方向放置。當(dāng)列車做勻加速運(yùn)動(dòng),懸線就偏過一定角度。若伏特表顯示3V,則列車的加速度為 。如果根據(jù)伏特表示數(shù)與列車加速度的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系將伏特表改制成一個(gè)加速度表,則加速度的刻度是 的(選填“均勻”或“不均勻”)。 參考答案:答案:,不均勻9. 關(guān)于水波的實(shí)驗(yàn)請(qǐng)回答以下問題:(1)圖(a
7、)中的現(xiàn)象是水波的_現(xiàn)象(2)圖(b)中,兩列頻率相同的相干水波在某個(gè)時(shí)刻的疊加情況,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,兩列波的振幅均為2cm,A點(diǎn)是振動(dòng)_的點(diǎn)(填加強(qiáng),減弱),B點(diǎn)振幅為_cm。參考答案:(1)干涉 (2)減弱 、 410. 要測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一紙條,每隔四個(gè)點(diǎn)選出一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)共選出A、B、C、D四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),所用交流電頻率為50赫茲,紙帶上各點(diǎn)對(duì)應(yīng)尺上的刻度如圖所示,則VB= m/s .a= m/s2.參考答案: 0.15 、 0.2 、11. 如圖所示,是小球做平拋運(yùn)動(dòng)中的一段軌跡,已知小球質(zhì)量m=0.2kg,取重力加速度g=10m/s2,則由軌跡對(duì)應(yīng)的坐
8、標(biāo)值可求得其初速度v0_m/s;若以拋出點(diǎn)為零勢(shì)能參考平面,小球經(jīng)P點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能Ep=_J 參考答案:vo=2m/s; Ep= -0.4J12. 有一列簡(jiǎn)諧橫波在彈性介質(zhì)中沿x軸正方向以速率v=10m/s傳播,某時(shí)刻的波形如圖所示,把此時(shí)刻作為零時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程為y= m.參考答案:由題圖讀出波長(zhǎng)和振幅,由波速公式求出頻率,由得出角速度,由于質(zhì)點(diǎn)A開始時(shí)刻向下振動(dòng),故將相關(guān)數(shù)據(jù)代入可得答案13. 如圖,高為0.3m的水平通道內(nèi),有一個(gè)與之等高的質(zhì)量為M2.4kg表面光滑的立方體,長(zhǎng)為L(zhǎng)0.2m的輕桿下端用鉸鏈連接于O點(diǎn),O點(diǎn)固定在水平地面上豎直擋板的底部(擋板的寬度可忽略),輕桿的上端
9、連著質(zhì)量為m0.6kg的小球,小球靠在立方體左側(cè)。為了輕桿與水平地面夾角37時(shí)立方體平衡,作用在立方體上的水平推力F1應(yīng)為 N,若立方體在F29 N的水平推力作用下從上述位置由靜止開始向左運(yùn)動(dòng),至剛要與擋板相碰的過程中,立方體對(duì)小球做功為 J。參考答案:8, 0.672三、 簡(jiǎn)答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14. (選修3-4模塊)(6分)如圖所示,紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面,發(fā)生折射時(shí)的折射角也相同。請(qǐng)你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過程中的情況,提出三個(gè)不同的光學(xué)物理量,并比較每個(gè)光學(xué)物理量的大小。參考答案:答案:介質(zhì)對(duì)紅光的折射
10、率等于介質(zhì)對(duì)紫光的折射率;紅光在介質(zhì)中的傳播速度和紫光在介質(zhì)中的傳播速度相等;紅光在介質(zhì)中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)中發(fā)生全反射的臨界角相等。(其它答法正確也可;答對(duì)每條得分,共6分)15. (10分)在其他能源中,核能具有能量密度大,地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),在核電站中,核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng),釋放出大量核能。(1)核反應(yīng)方程式,是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種,n為中子,X為待求粒子,為X的個(gè)數(shù),則X為_,=_,以、分別表示、核的質(zhì)量,分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量,c為光的真空中傳播的速度,則在上述核反應(yīng)過程中放出的核能(2)有一座發(fā)電
11、能力為的核電站,核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng),已知每次核反應(yīng)過程中放出的核能,核的質(zhì)量,求每年(1年=3.15107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案:解析:(1)(2)反應(yīng)堆每年提供的核能 其中T表示1年的時(shí)間以M表示每年消耗的的質(zhì)量,得: 解得:代入數(shù)據(jù)得:M=1.10103(kg) 四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16. 如圖甲所示,直角坐標(biāo)系中直線AB與橫軸x夾角BAO=30,AO長(zhǎng)為a。假設(shè)在點(diǎn)A處有一放射源可沿BAO所夾范圍內(nèi)的各個(gè)方向放射出質(zhì)量為m、速度大小均為、帶電量為e的電子,電子重力忽略不計(jì)。在三角形ABO內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)
12、,當(dāng)電子從頂點(diǎn)A沿AB方向射入磁場(chǎng)時(shí),電子恰好從O點(diǎn)射出。試求:(1)從頂點(diǎn)A沿AB方向射入的電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t;(2)速度大小為的電子從頂點(diǎn)A沿AB方向射入磁場(chǎng)(其它條件不變),求從磁場(chǎng)射出的位置坐標(biāo)。(3)磁場(chǎng)大小、方向保持不變,改變勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布區(qū)域,使磁場(chǎng)存在于三角形ABO內(nèi)的左側(cè),要使放射出的速度大小為電子穿過磁場(chǎng)后都垂直穿過y軸后向右運(yùn)動(dòng),試求勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域分布的最小面積S。(用陰影表示最小面積)參考答案:(2) 由evB=mv2/r,得r= mv/eB ,因此其它條件不變,當(dāng)速度大小為 時(shí),r=2a如圖所示,從磁場(chǎng)射出的位置坐標(biāo)為 (0,)17. 2011年7月23日晚,甬溫線
13、永嘉站至溫州南站間,北京南至福州D301次列車與杭州至福州南D3115次列車發(fā)生追尾事故,造成動(dòng)車組運(yùn)行以來(lái)的特重大鐵路交通事故。事故發(fā)生前D3115次動(dòng)車組正以20kmh的目視行車速度在發(fā)生事故的鐵路上勻速行駛,而D301次動(dòng)車組駛離永嘉站后,2分鐘車速達(dá)到216kmh,便開始勻速行駛。不幸的是幾分鐘后就發(fā)生了追尾事故。(1)如果認(rèn)為D301次動(dòng)車組以恒定加速度從靜止駛離永嘉車站,求D301的啟動(dòng)加速度和加速距離分別是多少?(2)已知?jiǎng)榆嚱M緊急制動(dòng)的加速度為3ms2,D301正常行駛后,為了避免事故發(fā)生,應(yīng)至少距離D3115多遠(yuǎn)開始剎車才有可能避免事故發(fā)生?(20km/h56ms)參考答案:
14、18. 如圖所示,兩根金屬導(dǎo)軌平行放置形成傾角為37的導(dǎo)軌平面,兩導(dǎo)軌之間的距離L=0.5m,導(dǎo)軌上端連接一阻值為R=0.2的電阻;質(zhì)量為m=0.2kg、電阻r=0.2的導(dǎo)體棒MN跨在兩傾斜導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌和電阻形成閉合回路,MN與傾斜導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.5兩傾斜導(dǎo)軌下端通過一小段光滑圓弧與兩平行光滑水平導(dǎo)軌相連傾斜導(dǎo)軌平面內(nèi)A1A2與A3A4之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),水平導(dǎo)軌平面內(nèi)A5A6右側(cè)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩磁場(chǎng)邊界與導(dǎo)軌垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向均與所在位置的導(dǎo)軌平面垂直MN初始位置與磁場(chǎng)邊界A1A2的距離為x1=lm,將MN由靜止釋放,為保持導(dǎo)體棒在傾斜導(dǎo)軌上始終做勻加速運(yùn)動(dòng),MN在磁
15、場(chǎng)I運(yùn)動(dòng)的過程中需要對(duì)其施加一平行導(dǎo)軌平面的變力F從導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)I開始計(jì)時(shí),F(xiàn)隨時(shí)間t變化的規(guī)律為F=0.2t+0.2 (N),若導(dǎo)體棒停止運(yùn)動(dòng)時(shí)到A5A6的距離為X2=8mM、N滑動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,除R和r外其余電阻均不計(jì)取g=l0m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8求:(1)MN進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)的速度大??;(2)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?)MN的初始位置與水平軌道平面的高度差參考答案:解:(1)進(jìn)入磁場(chǎng)之前,對(duì)MN:mgsin37mgcos37=ma設(shè)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為,則解得:(2)導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)F=BIL據(jù)題意:F=0.2N解得:B=0.4T(3)設(shè)導(dǎo)體棒沿傾斜導(dǎo)軌下滑的距離為x,到達(dá)導(dǎo)軌底端時(shí)的速度大小為,則:h=xsin37進(jìn)入磁場(chǎng)后速度為v時(shí),由牛頓第二定律:由于導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為,末速度為0,在磁場(chǎng)中發(fā)生的位移為,則:聯(lián)立以上幾式解得:h=2.4m答:(1)MN進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)的速度大小2m/s
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