2022-2023學(xué)年河南省南陽(yáng)市汲灘中學(xué)高三物理模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年河南省南陽(yáng)市汲灘中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選題）如圖所示，一條紅色光線和另一條紫色光線以不同的角度同時(shí)沿不同的半徑方向射入同一塊半圓形玻璃磚，其透射光線都是由圓心O點(diǎn)沿OC方向射出，則可知（）A．AO是紅光，它穿過(guò)玻璃磚所需時(shí)間較長(zhǎng)B．BO是紅光，它穿過(guò)玻璃磚所需時(shí)間較短C．AO是紫光，它穿過(guò)玻璃磚所需時(shí)間較長(zhǎng)D．BO是紫光，它穿過(guò)玻璃磚所需時(shí)間較短參考答案：BC解：由圖及折射定律知，玻璃對(duì)AO的折射率大，對(duì)BO的折射率小；由于玻璃對(duì)紅光的折射率小，對(duì)紫光的折射率大，所以BO為紅光，AO為紫光．光在介質(zhì)中的傳播速度為v=，可知紅光在玻璃中的速度大于紫光在玻璃中的速度，由t=知，紅光比紫光穿過(guò)玻璃所需時(shí)間短，故BC正確，AD錯(cuò)誤．故選：BC2.(單選)如圖所示，一物體在水平恒力的作用下沿光滑水平面做曲線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)，其速度方向恰好改變了90°，則物體從M點(diǎn)到N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體的速度將A．不斷增大

B.不斷減小

C．先增大后減小

D．先減小后增大參考答案：D3.如圖所示，帶正電的點(diǎn)電荷固定于Q點(diǎn)，電子在庫(kù)侖力作用下，做以O(shè)為焦點(diǎn)的橢圓運(yùn)動(dòng)。M、P、N為橢圓上的三點(diǎn)，P點(diǎn)是軌道上離Q最近的點(diǎn)。電子在從P到達(dá)N點(diǎn)的過(guò)程中A．速率先增大后減小

B．速率先減小后增大

C.電勢(shì)能先減小后增大D．電勢(shì)能先增大后減小參考答案：答案：AC解析：根據(jù)軌跡可知：電子從M到P電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加，電勢(shì)能減小；電子從P到N電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增加。故應(yīng)先AC。4.(多選)帶電粒子射入一個(gè)固定的點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，沿圖中虛線由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，a、b兩點(diǎn)到點(diǎn)電荷Q的距離分別為ra和rb（ra>rb）9若不計(jì)重力，則在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（

） A.電場(chǎng)力對(duì)粒子做負(fù)功 B.粒子在b點(diǎn)的電勢(shì)能小于在a點(diǎn)的電勢(shì)能 C.粒子在b點(diǎn)的動(dòng)能大于在a點(diǎn)的動(dòng)能 D.粒子在b點(diǎn)的加速度大于在a點(diǎn)的加速度參考答案：AD5.下圖是兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，AB為中垂線，且AO=BO，則A．A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等B．A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相反C．正電荷從A運(yùn)動(dòng)到B，電勢(shì)能增加D．A、B兩點(diǎn)電勢(shì)差為零參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在軌道半徑是地球半徑n倍的圓形軌道上，人造地球衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度大小是地表重力加速度的倍，人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行速度大小是第一宇宙速度大小的倍．參考答案：考點(diǎn)：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．專題：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用專題．分析：由萬(wàn)有引力提供向心力可表示人造衛(wèi)星的加速度，第一宇宙速度是衛(wèi)星在近地圓軌道上的環(huán)繞速度，根據(jù)引力等于向心力，列式求解；根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力表示出線速度即可求解．解答：解：由萬(wàn)有引力提供向心力可得：G=ma，解得：a=，則人造衛(wèi)星的加速度與地面重力加速度之比為：a：g=：=第一宇宙速度為v：G=m，解得：v=同理可得人造衛(wèi)星的速度為：v=故人造衛(wèi)星的速度與第一宇宙速度之比為：故答案為：；．點(diǎn)評(píng)：抓住衛(wèi)星所受的萬(wàn)有引力等于向心力這個(gè)關(guān)系即可列式求解！向心力公式根據(jù)需要合理選擇．7.“探究加速度與物體質(zhì)量，物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，（1）本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是

。（2）當(dāng)作用力一定時(shí)（懸掛的小盤和盤內(nèi)的砝碼重力不變），探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，以下說(shuō)法中正確的是（

）A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將小盤用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上B．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測(cè)出小車的質(zhì)量M和小盤及盤內(nèi)砝碼的質(zhì)量m后，直接用公式求出。（3）若確保小車質(zhì)量一定時(shí)，加速度a與合外力F的關(guān)系數(shù)據(jù)如下表：1.984.065.958.129.951.002.003.004.005.00①根據(jù)表中數(shù)據(jù)在右側(cè)坐標(biāo)紙中畫(huà)出a—F圖象。②從圖象可以判定

。參考答案：（1）小車

（2分）

（2）B

（2分）

（3）①如圖：

（3分）

②當(dāng)小車質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合外力成正比

（2分）8.如圖所示，質(zhì)量為50g的小球以12m/s的水平速度拋出，恰好與傾角為37o的斜面垂直碰撞，則此過(guò)程中重力的功為

J，重力的沖量為

N·s。參考答案：

6.4

0.8小球做平拋運(yùn)動(dòng)，只有重力做功，與斜面碰撞時(shí)的速度，故；與斜面碰撞時(shí)的豎直分速度，代入題給數(shù)據(jù)即可解答。9.一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R(比細(xì)管的半徑大得多)，圓管中有兩個(gè)直徑與細(xì)管內(nèi)徑相同的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)).A球的質(zhì)量為m1，B球的質(zhì)量為m2.它們沿環(huán)形圓管順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度都為v0.設(shè)A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，B球恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，若要此時(shí)兩球作用于圓管的合力為零，那么m1、m2、R與v0應(yīng)滿足的關(guān)系式是.參考答案：答案：

解析：首先畫(huà)出小球運(yùn)動(dòng)達(dá)到最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的受力圖，如圖所示.A球在圓管最低點(diǎn)必受向上的彈力N1，此時(shí)兩球?qū)A管的合力為零，m2必受圓管向下的彈力N2，且N1＝N2據(jù)牛頓第二定律A球在圓管的最低點(diǎn)有N1－m1g＝m1

①同理B球在最高點(diǎn)有m2g＋N2＝m2

②B球由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)機(jī)械能守恒2m2gR＋

③又N1＝N2由①②③式解得v0＝10.平行板電容器所帶量Q=4×l0-8C，它的兩極板之間電壓U=2v，則它的電容為

F；如果電量減少一半，則兩板間電勢(shì)差變?yōu)?/p>

V。參考答案：2×10-8F

1V電容；當(dāng)電量減小一半，電容不變，則電勢(shì)差；11.)V表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m為每個(gè)水分子的質(zhì)量，則阿伏加德羅常數(shù)NA＝______，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下相鄰水蒸氣分子間的平均距離d＝_____.參考答案：

12.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=______，當(dāng)K斷開(kāi)時(shí)，UCD=__________。參考答案：0

U/313.如圖所示，A、B和C、D為兩對(duì)帶電金屬極板，長(zhǎng)度均為l，其中A、B兩板水平放置，間距為d，A、B間電壓為U1；C、D兩板豎直放置，間距也為d，C、D間電壓為U2。有一初速度為0、質(zhì)量為m、電荷量為e的電子經(jīng)電壓U0加速后，平行于金屬板進(jìn)入電場(chǎng)，則電子進(jìn)入該電場(chǎng)時(shí)的速度大小為

；若電子在穿過(guò)電場(chǎng)的過(guò)程中始終未與極板相碰，電子離開(kāi)該電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為_(kāi)____________。（A、B、C、D四塊金屬板均互不接觸，電場(chǎng)只存在于極板間，且不計(jì)電子的重力）參考答案：；eU0＋（U12＋U22）三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.質(zhì)量分別為m和3m的A、B兩個(gè)小球以相同的速率v沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，碰后B球停止不動(dòng)，試求A球碰后的速度，并判斷它們之間發(fā)生的是彈性碰撞還是非彈性碰撞（說(shuō)明理由）．參考答案：彈性碰撞取B球碰前的速度方向?yàn)檎较?，設(shè)A球碰后的速度為v′，由動(dòng)量守恒定律有解得，方向與B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的總動(dòng)能相等，則此碰撞是彈性碰撞15.（6分）一定質(zhì)量的理想氣體，在絕熱膨脹過(guò)程中

①對(duì)外做功5J，則其內(nèi)能（選填“增加”或“減少”）,

J.

②試從微觀角度分析其壓強(qiáng)變化情況。參考答案：答案：①減少，5；②氣體體積增大，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；內(nèi)能減少，則溫度降低，其分子運(yùn)動(dòng)的平均速率減小,則氣體的壓強(qiáng)減小。（4分要有四個(gè)要點(diǎn)各占1分；單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；溫度降低；分子運(yùn)動(dòng)的平均速率減?。粴怏w的壓強(qiáng)減小。）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，、為水平放置的間距的兩塊足夠大的平行金屬板，兩板間有場(chǎng)強(qiáng)為、方向由指向的勻強(qiáng)電場(chǎng).一噴槍從、板的中央點(diǎn)向各個(gè)方向均勻地噴出初速度大小均為的帶電微粒.已知微粒的質(zhì)量均為、電荷量均為，不計(jì)微粒間的相互作用及空氣阻力的影響，取.求：（1）求從P點(diǎn)水平噴出的微粒打在極板時(shí)的水平位移x。（2）要使所有微粒從Ｐ點(diǎn)噴出后均做直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)將板間的電場(chǎng)調(diào)節(jié)為，求的大小和方向；在此情況下，從噴槍剛開(kāi)始噴出微粒計(jì)時(shí)，求經(jīng)時(shí)兩板上有微粒擊中區(qū)域的面積和。（3）在滿足第（2）問(wèn)中的所有微粒從Ｐ點(diǎn)噴出后均做直線運(yùn)動(dòng)情況下，在兩板間加垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度。求板被微粒打中的區(qū)域長(zhǎng)度。參考答案：（1）；（2）；（3）（1）微粒在勻強(qiáng)電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng)，微粒的加速度:

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)：

運(yùn)動(dòng)的半徑：

解得（2）要使微粒做直線，電場(chǎng)應(yīng)反向，且有：

故電場(chǎng)應(yīng)該調(diào)節(jié)為方向向下，大小為經(jīng)時(shí)，微粒運(yùn)動(dòng)的位移極板上被微粒擊中區(qū)域?yàn)榘霃綖閞的圓，其中（3）微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力充當(dāng)向心力：

豎直向下射出的微粒打在板的左端恰好與板相切,如圖甲所示：當(dāng)粒子源和板右邊擊中點(diǎn)距離為直徑時(shí)距離最遠(yuǎn)：如圖乙所示：

故板被微粒打中的區(qū)域的長(zhǎng)度都為答：（1）從P點(diǎn)水平噴出的微粒打在極板時(shí)的水平位移為；（2）經(jīng)時(shí)兩板上有微粒擊中區(qū)域的面積和為；（3）板被微粒打中的區(qū)域長(zhǎng)度為。17.如圖，質(zhì)量為的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌放在光滑的絕緣水平面上。一電阻不計(jì)，質(zhì)量為的導(dǎo)體棒放置在導(dǎo)軌上，始終與導(dǎo)軌接觸良好，構(gòu)成矩形。棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為，棒左側(cè)有兩個(gè)固定于水平面的立柱。導(dǎo)軌段長(zhǎng)為，開(kāi)始時(shí)左側(cè)導(dǎo)軌的總電阻為，右側(cè)導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為。以為界，其左側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)水平向左，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為。在時(shí)，一水平向左的拉力垂直作用于導(dǎo)軌的邊上，使導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為。（1）求回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式；（2）經(jīng)過(guò)多少時(shí)間拉力達(dá)到最大值，拉力的最大值為多少？（3）某一過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為，導(dǎo)軌克服摩擦力做功為，求導(dǎo)軌動(dòng)能的增加量。參考答案：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝BLv，導(dǎo)軌做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，v＝at，E＝BLat，s＝at2/2，感應(yīng)電流的表達(dá)式為I＝BLv/R總＝BLat/（R＋2R0′at2/2）＝BLat/（R＋R0at2），（2）導(dǎo)軌受安培力FA＝BIL＝B2L2at/（R＋R0at2），摩擦力為Ff＝mFN＝m（mg＋BIL）＝m[mg＋B2L2at/（R＋R0at2）]，由牛頓定律F－FA－Ff＝Ma，F(xiàn)＝Ma＋FA＋Ff＝Ma＋mmg＋（1＋m）B2L2at/（R＋R0at2），上式中當(dāng)R/t＝R0at即t＝時(shí)外力F取最大值，F(xiàn)max＝Ma＋mmg＋（1＋m）B2L2，（3）設(shè)此過(guò)程中導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離為s，由動(dòng)能定理W合＝DEk，摩擦力為Ff＝m（mg＋FA），摩擦力做功為W＝mmgs＋mWA＝mmgs＋mQ，s＝，DEk＝Mas＝（W－mQ），18.如圖所示，在光滑的水平地面上有平板小車質(zhì)量為M=2kg，體積相等的滑塊甲和乙質(zhì)量均為m=1kg，三者處于靜止?fàn)顟B(tài)。某時(shí)刻起滑塊甲以初速度=2m/s向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)滑塊乙以=4m/s