2021-2022學年吉林省長春市第一六二中學高三物理模擬試題

2021-2022學年吉林省長春市第一六二中學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.如圖所示，一個輕質(zhì)光滑的滑輪（半徑很小）跨在輕繩ABC上，滑輪下掛一個重為G的物體。今在滑輪上加一個水平拉力，使其移到繩BC部分處于豎直、AB部分與天花板的夾角為60o的靜止狀態(tài)，則此時水平拉力的大小為（

）A．

B．

C．

D．參考答案：A2.在物理學的探索和發(fā)現(xiàn)過程中，科學家們運用了許多研究方法．以下關(guān)于物理學研究方法的敘述中正確的是（）A．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法是微元法B．根據(jù)速度定義式v=，當△t→0時，就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義運用了極限思維法C．在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，這里運用了假設法D．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，再把各小段位移相加，這里運用了理想模型法參考答案：B【考點】物理學史．【分析】質(zhì)點是實際物體在一定條件下的科學抽象，是采用了建立理想化的物理模型的方法；當時間非常小時，我們認為此時的平均速度可看作某一時刻的速度即稱之為瞬時速度，采用的是極限思維法；在研究多個量之間的關(guān)系時，常常要控制某些物理量不變，即控制變量法；在研究曲線運動或者加速運動時，常常采用微元法，將曲線運動變成直線運動，或?qū)⒆兓乃俣茸兂刹蛔兊乃俣龋窘獯稹拷猓篈、用質(zhì)點代替物體，采用的科學方法是建立理想化的物理模型的方法，故A錯誤；B、以時間趨向無窮小時的平均速度作為瞬時速度，采用了極限思維法，故B正確；C、在研究加速度與質(zhì)量和合外力的關(guān)系時，采用了控制變量法，故C錯誤；D、在推導勻變速運動的位移公式時，采用微元法將變速運動等效近似為很多小段的勻速運動，故D錯誤．故選：B．3.下列說法正確的是

(

)

A．伽利略探究物體下落規(guī)律的過程得到的科學方法是：問題→猜想→數(shù)學推理→實驗驗證→合理外推→得出結(jié)論

B．牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例情況

C．牛頓在尋找萬有引力的過程中，他沒有利用牛頓第二定律，但他利用了牛頓第三定律和開普勒第三定律

D．人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度是指衛(wèi)星在近地圓軌道上的速度，是相對地球表面的速度參考答案：A4.如圖所示，一放在光滑水平面上的彈簧秤，其外殼質(zhì)量為m，彈簧及掛鉤質(zhì)量不計，在彈簧秤的掛鉤上施一水平向左的力F1，在外殼吊環(huán)上施一水平向右的力F2，則產(chǎn)生了沿Fl方向上的加速度，那么此彈簧秤的讀數(shù)是（

）

A．F1

B．F2

C．

D．參考答案：AD5.（單選）一位同學乘坐電梯從六樓下到一樓的過程中，其圖象如圖所示．下列說法正確的是（

）A．前2s內(nèi)該同學處于超重狀態(tài)

B．前2s內(nèi)該同學的加速度是最后1s內(nèi)的2倍C．該同學在10s內(nèi)的平均速度是1m/s

D．該同學在10s內(nèi)通過的位移是17m參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一列頻率為2.5Hz的簡諧橫波沿x軸傳播，在t1=0時刻波形如圖中實線所示，在t2=0.7s時刻波形如圖中虛線所示。則虛線時刻橫坐標為x=3m的質(zhì)點的速度是______________（選填“最大，零”）；在t3=0.1s時位于0<x<5m區(qū)間的質(zhì)點中有一部分正向y軸正方向運動，這些質(zhì)點在x軸上的坐標區(qū)間是______________。

參考答案：零，1m<x<3m

7.氣墊導軌可以在導軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當遮光片通過電門時與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時間為t，則庶光片通過光電門的平均速度為v=

（1）關(guān)于這個平均速度，有如下討論：

A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度

B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時速度

C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準確

D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準，得到的瞬時速度將比較準確，這些討論中，正確的是：

；

（2）利用這一裝置可驗證機械能守桓定律?；瑝K和遮光片總質(zhì)量記為M（kg），若測出氣墊導軌總長L0、遮光片的寬度s，氣墊導軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過光時門時下滑的距離L和遮光時間t，這一過程中：滑塊減少的重力勢能的表達式為：

，滑塊獲得的動能表達式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門測量滑塊瞬時速度的原理，能根據(jù)已知的運動學公式求出速度進而計算物體的動能是解決本題的關(guān)鍵。8.（選修3-5）（3分）如圖甲是α、β、γ三種射線穿透能力的示意圖，圖乙是工業(yè)上利用射線的穿透性來檢查金屬內(nèi)部傷痕的示意圖，根據(jù)甲圖信息可知圖乙中的檢查是利用

射線。參考答案：答案：（3分）9.（8分）如圖所示，四個相同的電流表分別改裝成兩個安培表和兩個伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大于V2的量程，把它們按圖接入電路，則安培表A1的讀數(shù)

安培表A2的讀數(shù)；安培表A1的偏轉(zhuǎn)角

安培表A2的偏轉(zhuǎn)角；伏特表V1的讀數(shù)

伏特表V2的讀數(shù)；伏特表V1的偏轉(zhuǎn)角

伏特表V2的偏轉(zhuǎn)角；（填“大于”，“小于”或“等于”）參考答案：大于，等于，大于，等于10.(1)（6分）如圖所示為氫原子的能級圖。讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)（量子數(shù)n=1）的氫原子上，被激發(fā)的氫原子能自發(fā)地發(fā)出3種不同頻率的色光，則照射氫原子的單色光的光子能量為

eV。用這種光照射逸出功為4.54eV的金屬表面時，逸出的光電子的最大初動能是

eV。參考答案：12.09

7.5511.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化，狀態(tài)A與狀態(tài)B的體積關(guān)系為VA

▲VB(選填“大于”、“小于”或“等于”)；若從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中氣體對外做了50J的功，則此過程中____▲__(選填“吸熱”或“放熱”)參考答案：小于；吸熱試題分析：狀態(tài)A與狀態(tài)B，壓強不變，溫度升高，根據(jù)氣體狀態(tài)方程，體積增大，所以VA小于VB。從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中，溫度不變，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學定的表達式△U=Q+W，知道此過中吸熱吸收的熱量50J?？键c：理想氣體的狀態(tài)方程12.）用歐姆表測電阻時，將選擇開關(guān)置于合適的擋位后，必須先將兩表筆短接，調(diào)整

▲

旋鈕，使指針指在歐姆刻度的“0”處．若選擇旋鈕在“×100”位置，指針在刻度盤上停留的位置如圖所示，所測量電阻的值為

▲

．參考答案：歐姆調(diào)零（2分）

3200（2分）歐姆表使用前首先應進行調(diào)零，即將兩表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕使指針指在歐姆刻度的“0”處。歐姆表讀數(shù)一定不要忘記乘以倍率。13.

(4分)如圖所示，一勁度系數(shù)為k=800N/m的輕彈簧兩端各焊接著兩個質(zhì)量均為m=12kg的物體A、B。開始時物體A、B和輕彈簧豎立靜止在水平地面上，現(xiàn)要在上面物體A上加一豎直向上的力F，使物體A開始向上做勻加速運動，經(jīng)0.4s物體B剛要離開地面，設整個過程中彈簧都處于彈性限度內(nèi)，取g=10m/s2，求：此過程中外力F所做的功為_____J。

參考答案：答案：49.5J三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學儀器中?，F(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線在BC面的入射角＞C，故光線在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

15.如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷A→B的等壓過程，B→C的絕熱過程（氣體與外界無熱量交換），其中B→C過程中內(nèi)能減少900J．求A→B→C過程中氣體對外界做的總功．參考答案：W=1500J【詳解】由題意可知，過程為等壓膨脹，所以氣體對外做功為：過程：由熱力學第一定律得：

則氣體對外界做的總功為：

代入數(shù)據(jù)解得：。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，△OAC的三個頂點的坐標分別為O（0，0）、A（0，L）、C（L，0），在△OAC區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強磁場．在t=0時刻，同時從三角形的OA邊各處以沿y軸正向的相同速度將質(zhì)量均為m，電荷量均為q的帶正電粒子射入磁場，已知在t=t0時刻從OC邊射出磁場的粒子的速度方向垂直于y軸．不計粒子重力和空氣阻力及粒子間相互作用．（1）求磁場的磁感應強度B的大小；（2）若從OA邊兩個不同位置射入磁場的粒子，先后從OC邊上的同一點P（P點圖中未標出）射出磁場，求這兩個粒子在磁場中運動的時間t1與t2之間應滿足的關(guān)系；（3）從OC邊上的同一點P射出磁場的這兩個粒子經(jīng)過P點的時間間隔與P點位置有關(guān)，若該時間間隔最大值為，求粒子進入磁場時的速度大?。畢⒖即鸢福嚎键c：帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力．專題：帶電粒子在磁場中的運動專題．分析：（1）粒子垂直O(jiān)A進入磁場中，轉(zhuǎn)過90°，垂直打在y軸上，則t=t0=T，求出周期，由周期公式T=求B的大?。?）畫出兩個粒子的運動軌跡，設軌跡所對應的圓心角分別為θ1和θ2，由幾何關(guān)系有θ1=180°﹣θ2，可得到時間之和等于．（3）根據(jù)圓周運動知識知道，兩粒子在磁場中運動的時間差△t與△θ=θ2﹣θ1成正比，只要求出△θ的最大值，即可求得θ2的最大值．由△t=和已知條件△tmax=，聯(lián)立可求出θ2的最大值，再結(jié)合幾何知識求出軌跡的半徑，由牛頓第二定律，利用洛倫茲力等于向心力，列式求解速度．解答：解：（1）粒子在t0時間內(nèi)，速度方向改變了90°，t=t0=T，故周期T=4t0由T=…①得B=…②（2）在同一點射出磁場的兩粒子軌跡如圖，軌跡所對應的圓心角分別為θ1和θ2，由幾何關(guān)系有：θ1=180°﹣θ2…③故t1+t2==2t0…④（3）由圓周運動知識可知，兩粒子在磁場中運動的時間差△t與△θ=θ2﹣θ1成正比，由②得：△θ=θ2﹣θ1=2θ2﹣180°…⑤根據(jù)⑤式可知θ2越大，△θ2越大，時間差△t越大由△t=…⑥由題時間間隔最大值為△tmax=…⑦又T=4t0…⑧則⑤⑥⑦⑧得，θ2的最大值為θmax=150°…⑨在磁場中運動時間最長的粒子軌跡如圖，由幾何關(guān)系α=180°﹣θ=30°…⑩由幾何知識得tan∠A==

得∠A=60°…（11）β=90°﹣∠A=30°…（12）且有Rcosα+=L

解得：R=根據(jù)qvB=m

（或v=或v=均可）

代入數(shù)據(jù)解得：v=答：（1）磁場的磁感應強度B的大小是；（2）這兩個粒子在磁場中運動的時間t1與t2之間應滿足的關(guān)系是t1+t2==2t0；（3）從OC邊上的同一點P射出磁場的這兩個粒子經(jīng)過P點的時間間隔與P點位置有關(guān)，若該時間間隔最大值為，粒子進入磁場時的速度大小是．點評：對于帶電粒子在磁場中運動類型，要善于運用幾何知識幫助分析和求解，這是軌跡問題的解題關(guān)鍵．17.中心均開有小孔的金屬板C、D與邊長為d的正方形單匝金屬線圈連接，正方形框內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場，大小隨時間變化的關(guān)系為B=kt(k未知且k>0)，E、F為磁場邊界，且與C、D板平行。D板正下方分布磁場大小均為B0，方向如圖所示的勻強磁場。區(qū)域Ⅰ的磁場寬度為d，區(qū)域Ⅱ的磁場寬度足夠大。在C板小孔附近有質(zhì)量為m、電量為q的正離子由靜止開始加速后，經(jīng)D板小孔垂直進入磁場區(qū)域Ⅰ，不計離子重力。（1）判斷金屬板CD之間的電場強度的方向和正方形線框內(nèi)的磁場方向；（2）若離子從C板出發(fā)，運動一段時間后又恰能回到C板出發(fā)點，求離子在磁場中運動的總時間；（3）若改變正方形框內(nèi)的磁感強度變化率k，離子可從距D板小孔為2d的點穿過E邊界離開磁場，求正方形框內(nèi)磁感強度的變化率k是多少？

參考答案：⑴（4分）金屬板CD之間的電場強度方向由C垂直指向D，正方形線框內(nèi)的磁場方向垂直紙面向里。(畫在圖上同樣給分)⑵（6分）由題意，離子在磁場中運動的軌跡如圖甲所示，∵

①由圖示幾何關(guān)系∴離子在磁場中運動的總時間

②⑶（8分）離子進入磁場的速度v