山西省忻州市豐潤中學2022年高三物理模擬試題含解析

山西省忻州市豐潤中學2022年高三物理模擬試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）兩個帶等量正電的點電荷，固定在圖中P、Q兩點，MN為PQ連線的中垂線，交PQ于O點，A點為MN上的一點．一帶負電的試探電荷q，從A點由靜止釋放，只在靜電力作用下運動．取無限遠處的電勢為零，則（）A．q由A向O的運動是勻加速直線運動B．q由A向O運動的過程電勢能逐漸減小C．q運動到O點時的動能最大D．q運動到O點時電勢能為零參考答案：考點：電勢能．專題：電場力與電勢的性質專題．分析：本題要根據(jù)等量同種點電荷電場線的分布情況，抓住對稱性，分析試探電荷的受力情況，分析其運動情況，根據(jù)電場力做功情況，分析其電勢能的變化情況．解答：解：A、兩等量正電荷周圍部分電場線如右圖所示，其中P、Q連線的中垂線MN上，從無窮遠到O過程中電場強度先增大后減小，且方向始終指向無窮遠方向．故試探電荷所受的電場力是變化的，q由A向O的運動做非勻加速直線運動，故A錯誤．B、電場力方向與AO方向一致，電場力做正功，電勢能逐漸減??；故B正確．C、從A到O過程，電場力做正功，動能增大，從O到N過程中，電場力做負功，動能減小，故在O點試探電荷的動能最大，速度最大，故C正確．D、取無限遠處的電勢為零，從無窮遠到O點，電場力做正功，電勢能減小，則q運動到O點時電勢能為負值．故D錯誤．故選BC點評：本題考查靜電場的基本概念．關鍵要了解等量同種點電荷電場線的分布情況，運用動能定理進行分析．2.下列說法正確的是A.紅光由空氣進入水中，波長變短，頻率不變B.光纖通信和醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理C.白光通過三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色光帶，是光的干涉現(xiàn)象D.對同一障礙物波長越長的光越容易衍射E.用同一裝置做雙縫干涉實驗，在干涉樣中紫光的條紋間距比紅光寬參考答案：ABD【詳解】A．光從一種介質進入另一種介質時的頻率不變；根據(jù)，紅光由空氣進入水中，波長變短，但顏色不變，故A正確；B．光纖通信和醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理，當內(nèi)芯的折射率比外套的大時，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上才能發(fā)生全反射，故B正確；C．白光通過三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色條紋是光的一種折射現(xiàn)象，故C錯誤；D．根據(jù)發(fā)生明顯衍射的條件可知，對同一障礙物波長越長的光越容易衍射，故D正確；E．由公式可知，用同一裝置做雙縫干涉實驗，在干涉圖樣中，波長較小的紫光的條紋間距比紅光窄，故E錯誤；故選ABD.3.如圖所示，某種自動洗衣機進水時，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量。設溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則細管中被封閉的空氣

（

）

A．放熱

B．壓強減小

C．分子的熱運動加劇

D．分子間的引力和斥力都減少參考答案：A4.（單選）速度相同的一束粒子由左端射入質譜儀后分成甲、乙兩束，其運動軌跡如圖所示，其中S0A＝S0C，則下列說法正確的是(B)A．甲束粒子帶正電，乙束粒子帶負電B．甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C．能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于D．若甲、乙兩束粒子的電荷量相等，則甲、乙兩束粒子的質量比為3∶2參考答案：B

解析：A、由左手定則可判定甲束粒子帶負電，乙束粒子帶正電，故A錯誤；B、粒子在磁場中做圓周運動滿足，由題意知，所以甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷蘑菇B正確；C、由知能通過狹縫的帶電粒子的速率等于，故C錯誤；D、，知，故D錯誤，故選B5.（單選）如圖所示，在地面上以速度v0拋出質量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上．若以地面為零勢能面而且不計空氣阻力，則以下說法正確的是：①物體落到海平面時的勢能為mgh

②重力對物體做的功為mgh③物體在海平面上的動能為mv02＋mgh

④物體在海平面上的機械能為mv02A．①②③

B．②③④

C．①③④

D．①②④參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。某顆中軌道衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍。則該衛(wèi)星做圓周運動的向心加速度大小為__________；線速度大小為___________；周期為____________。參考答案：，，（提示：衛(wèi)星的軌道半徑為4R。利用GM=gR2。）7.用不同頻率的光照射某金屬產(chǎn)生光電效應，測量金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν，得到Uc﹣ν圖象如圖所示，根據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率νc=5.0×1014Hz，普朗克常量h=6.4×10﹣34J?s．（已知電子電荷量e=1.6×10﹣19C）參考答案：：解：根據(jù)Ekm=hv﹣W0得，橫軸截距的絕對值等于金屬的截止頻率，為v0=5.0×1014．通過圖線的斜率求出k=h=J?s．故答案為：5.0×1014，6.4×10﹣348.一小球從水平臺面邊緣以速度v水平飛出，落到水平地面上需要時間為t，落地點距臺面邊緣的水平距離為s。若使小球以速度2v仍從同一位置水平飛出，落到水平地面上需要時間為

；落地點距臺面邊緣的水平距離為

。參考答案：9.某同學用大頭針、三角板、量角器等器材測半圓形玻璃磚的折射率．開始玻璃磚的位置如圖12中實線所示，使大頭針P1、P2與圓心O在同一直線上，該直線垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心O緩慢轉動，同時在玻璃磚的直徑邊一側觀察P1、P2的像，且P2的像擋住P1的像．如此觀察，當玻璃磚轉到圖中虛線位置時，上述現(xiàn)象恰好消失．此時只須測量出________，即可計算玻璃磚的折射率．請用你的測量量表示出折射率n＝________.參考答案：光線指向圓心入射時不改變傳播方向，恰好觀察不到P1、P2的像時發(fā)生全反射，測出玻璃磚直徑繞O點轉過的角度θ，此時入射角θ即為全反射臨界角，由sinθ＝得n＝.答案(1)CD(2)玻璃磚直徑邊繞O點轉過的角度θ10.．一質量為m的小球與一勁度系數(shù)為k的彈簧相連組成一體系，置于光滑水平桌面上，彈簧的另一端與固定墻面相連，小球做一維自由振動。試問在一沿此彈簧長度方向以速度u作勻速運動的參考系里觀察，此體系的機械能是否守恒，并說明理由。

。參考答案：1.否．原因是墻壁對于該體系而言是外界，墻壁對彈簧有作用力，在運動參考系里此力的作用點有位移，因而要對體系做功，從而會改變這一體系的機械能．11.如圖，ABCD是一個正方形的勻強磁場區(qū)域，經(jīng)相等加速電壓加速后的甲、乙兩種帶電粒子分別從A、D射入磁場，均從C點射出，則它們的速率

▲

，它們通過該磁場所用時間

▲

。參考答案：12.（6分）如圖所示，在光滑的水平面上，有一個彈簧振子，在振動過程中當彈簧壓縮到最短時，突然加上一個沿水平向右的恒力，此后振子的振幅將

(填“變大”、“變小”、“不變”)參考答案：

變大13.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，波傳到x=1m的P點時，P點開始向下振動，此時為計時起點，已知在t=0.4s時PM間第一次形成圖示波形，此時x=4m的M點正好在波谷。當M點開始振動時，P點正好在

，這列波的傳播速度是 。

參考答案：波峰

10m/s三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.小明在實驗室采用如圖所示裝置探究“物體的加速度a與物體所受外力F、物體質量M間的關系"時，設小車及車中的駐碼的總質量為M，砂及砂桶的總質量為m。(1)

在做該實驗時，小明將砂及砂桶的重力視為繩子對小車的拉力大小，他這樣認為的條件是________________________________________________________________；(2)小明做該實驗的具體操作步驟如下.以下做法正確的是（

）A.平衡摩擦力時.應將砂及砂桶用細繩通過定滑輪系在小車上B.每次改變小車的質量時,不需要重新平衡摩擦力C.實驗時.先放幵小車，再接通打點計時器的電源D.用天平測出m以及小車質量M，小車運動的加速度可直接用公式求出(3)若保持小車及車中的砝碼質量M—定，探究加速度a與所受外力F的關系，由于操作不當.得到的a-F關系圖象如圖所示.其原因是:______________________________。參考答案：(1)m遠小于M（2分）(2)B（3分）(3)m過大(或M過小)，造成m不是遠小于M（3分）【解析】本題考查實驗“物體的加速度a與物體所受外力F、物體質量M間的關系”。(1)實驗中的實際加速度為a＝，實驗時把mg當成對M的拉力，即忽略m對加速度的影響，使加速度約為a＝，顯然需m遠小于M；(2)平衡摩擦力的實質是，讓小車重力的下滑分力平衡摩擦力Mgsinθ＝μMgcosθ①，只需將紙帶掛上，不需施加其他外力，A錯；由①式可知B對；每次實驗時應先接通打點計時器的電源，再放開小車，C錯；小車的加速度應由小車后面拖動的紙帶上打出的點計算出，D錯；(3)若m遠小于M則a＝mg，斜率基本不變，若m過大(或M過小)，則m不能忽略，a＝mg，隨m的增大斜率減小。

15.甲同學采用如圖（a）所示的裝置，用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開，自由下落，可觀察到兩球同時落地。改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，這說明

。（2）乙同學采用如圖（b）所示的裝置，兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中N的末端可看作與光滑的水平板相切；兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使AC=BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平速度v0相等。現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時分別從軌道M、N的下端射出。實驗可觀察到的現(xiàn)象應是

。僅僅改變弧形軌道M的高度，重復上述實驗，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明

。參考答案：（1）平拋運動在豎直方向作自由落體運動

（2）P、Q在水平面上相遇

平拋運動在水平方向作勻速直線運動

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖1所示為一根豎直懸掛的不可伸長的輕繩，下端拴一小物塊A，上端固定在C點且與一能測量繩的拉力的測力傳感器相連．已知有一質量為m0的子彈B沿水平方向以速度v0射入A內(nèi)（未穿透），接著兩者一起繞C點在豎直面內(nèi)做圓周運動，在各種阻力都可忽略的條件下測力傳感器測得繩的拉力F隨時間t的變化關系如圖2所示．已知子彈射入的時間極短，且圖2中t＝0為A、B開始以相同速度運動的時刻，求（1）子彈和物塊一起做圓周運動的周期T（2）繩子的長度L（3）子彈和物塊一起運動時的機械能E

參考答案：（1）由圖2可看出，A、B一起做周期性運動，運動的周期：T＝2t0

……1分（2）設子彈小球總質量為m，最高點速度為，據(jù)圖2知，在最高點拉力為零，則：，……1分設最低點速度為，最低點到最高點，動能定理，，……1分最低點：，得，即……1分射入A的過程，水平方向動量守恒，……1分得，?！?分（3）設最低點為零勢能點，則。……1分

17.（18分）如圖所示，在傾角為300的光滑斜面上固定一光滑金屬導軌CDEFG，OH∥CD∥FG，∠DEF=600，.一根質量為m的導體棒AB在電機牽引下，以恒定速度V0沿OH方向從斜面底端開始運動，滑上導軌并到達斜面頂端，AB⊥OH.金屬導軌的CD、FG段電阻不計，DEF段與AB棒材料與橫截面積均相同，單位長度的電阻為r，O是AB棒的中點，整個斜面處在垂直斜面向上磁感應強度為B的勻強磁場中.求：

(1)導體棒在導軌上滑動時電路中電流的大??；

(2)導體棒運動到DF位置時AB兩端的電壓；

(3)將導體棒從底端拉到頂端電機對外做的功.參考答案：解析：(1)=……………①

1分

=3lr

……………②

1分

I=………………③

1分

由①

②③

得……………④

1分

(2)AB棒滑