2022年福建省福州市平南縣環(huán)城中學(xué)高三物理模擬試題含解析

2022年福建省福州市平南縣環(huán)城中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.在2013年的下半年，我國將實施“嫦娥三號”的發(fā)射和落月任務(wù)，進(jìn)一步獲取月球的相關(guān)數(shù)據(jù)。如果該衛(wèi)星在月球上空繞月做勻速圓周運動，經(jīng)過時間t，衛(wèi)星行程為s,衛(wèi)星與月球中心連線掃過的角度是l弧度，萬有引力常量為G，根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算月球的質(zhì)量是A.

B.

C.

D.參考答案：B2.（多選）如圖所示，將兩個相同的木塊a、b置于固定在水平面上的粗糙斜面上，a、b中間用一輕質(zhì)彈簧連接，b的右端用細(xì)繩與固定在斜面上的擋板相連．達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時a、b均靜止，彈簧處于壓縮狀態(tài)，細(xì)繩上有拉力.下列說法正確的是A.達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時a所受的摩擦力一定不為零B.達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時b所受的摩擦力一定不為零C.在細(xì)繩剪斷瞬間，b所受的合外力一定為零D.在細(xì)繩剪斷瞬間，a所受的合外力一定為零參考答案：AD

3.（單選）用質(zhì)量為M的吸鐵石，將一張質(zhì)量為m的白紙壓在豎直固定的磁性黑板上．某同學(xué)沿著黑板面，用水平向右的恒力F輕拉白紙，白紙未移動，則此時黑板對白紙的摩擦力的大小為

A．F

B．mg

C．

D．參考答案：D4.許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過程中做出了重要貢獻(xiàn)，下列敘述中符合物理學(xué)史實的是A.牛頓提出了萬有引力定律，通過實驗測出了萬有引力恒量B.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，制造了世界上第一臺手搖發(fā)電機(jī)C.牛頓應(yīng)用“理想斜面實驗”推翻了亞里士多德的“力是維持物體運動的原因”觀點D．亞里士多德認(rèn)為必須有力的作用物體才能運動參考答案：5.（雙選）電阻為1Ω的某矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的正弦交流電的圖像如圖線a所示；當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，該線圈中所產(chǎn)生的正弦交流電的圖像如圖線b所示。以下關(guān)于這兩個正弦交流電流的說法正確的是A．在圖中t＝0時刻穿過線圈的磁通量均為零B．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3∶2C．交流電a的電動勢的有效值為5VD．交流電b的電動勢的最大值為5V參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.北京時間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強(qiáng)烈地震，強(qiáng)震引發(fā)了福島核電站危機(jī)．核電中的U發(fā)生著裂變反應(yīng)，試完成下列反應(yīng)方程式U＋n→Ba＋Kr＋______；已知U、Ba、Kr和中子的質(zhì)量分別是mU、mBa、mKr、mn，該反應(yīng)中一個235U裂變時放出的能量為__________．(已知光速為c)參考答案：3n(mu－mBa－mKr－2mn)c27.（6分）某物理小組的同學(xué)設(shè)計了一個粗測玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗。所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器（圓弧部分的半徑為R=0.20m）。完成下列填空：（1）將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖（a）所示，托盤秤的示數(shù)為1.00kg；（2）將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時，托盤秤的示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為_____kg;（3）將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經(jīng)過最低點后滑向另一側(cè)，此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m；多次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示：序號12345m（kg）1.801.751.851.751.90（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點時對橋的壓力為_____N；小車通過最低點時的速度大小為_______m/s。（重力加速度大小取9.80m/s2，計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

參考答案：（2）1.40

（4）7.9；1.4試題分析：根據(jù)秤盤指針可知量程是10kg，指針?biāo)甘緮?shù)為1.4kg.（4）記錄的托盤稱各次示數(shù)并不相同，為減小誤差，取平均值，即m=1.81kg。而模擬器的重力為，所以小車經(jīng)過凹形橋最低點的壓力為mg-mg′≈7.9N。根據(jù)徑向合力提供向心力即，整理可得考點：圓周運動

8.黑洞是一種密度極大的天體，從黑洞發(fā)出的光子都無法掙脫引力而射出．若在某黑洞表面可以不斷的發(fā)射出一種頻率為γ的光子，光子貼著黑洞表面射出后恰可以沿著黑洞表面做勻速圓周運動，運行周期為T，引力常量為G，則此黑洞的平均密度為

參考答案：9.已知氣泡內(nèi)氣體的密度為30g/，平均摩爾質(zhì)量為1.152g/mol。阿伏加德羅常數(shù)，估算氣體分子間距離d=___________m，氣泡的體積為1cm3，則氣泡內(nèi)氣體分子數(shù)為_____________個。參考答案：d=4×10-9m

，)

1.56×1019

10.（多選）在傾角為的固定光滑斜面上有兩個用輕彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量分別為m1、m2，彈簧勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一平行于斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運動，當(dāng)物塊B剛要離開擋板C時，物塊A運動的距離為d，速度為v，則此時

A．物塊B的質(zhì)量滿足

B．物塊A的加速度為

C．拉力做功的瞬時功率為

D．此過程中，彈簧彈性勢能的增量為參考答案：BD11.用圖（a）所示的實驗裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。（1）完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容：

（A）取下沙桶，把木板不帶滑輪的一端墊高；

（B）接通打點計時器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運動。如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應(yīng)

（選填“增大”、“減小”或“不改變”）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點跡

為止。（2）某同學(xué)實驗時得到如圖（c）所示的a—F圖象（沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量），則該同學(xué)探究的是：在

條件下，

成正比。（3）上題中若沙和沙桶質(zhì)量過大，不能遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，則可能會出現(xiàn)下列哪種圖像參考答案：（1）減小（2分），間隔相等（2分），

（2）小車質(zhì)量一定的（2分），小車的加速度與所受拉力（2分）

（3）B12.

(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(shè)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：49.5J13.為了測量某一彈簧的勁度系數(shù),將該彈簧豎直懸掛起來,在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼.實驗測出了砝碼的質(zhì)量m與彈簧長度l的相應(yīng)數(shù)據(jù),七對應(yīng)點已在圖上標(biāo)出.(g=9.8m/s2)(1)作出m-l的關(guān)系圖線;(2)彈簧的原長為______cm；(2)彈簧的勁度系數(shù)為_____N/m.參考答案：(1)如圖所示（2分）(2)8.6~8.8（3分）(3)0.248~0.262（3分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點出發(fā)到B點，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發(fā)點A處．整個裝置處于電場強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場中，小球落地后不反彈，運動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運動；牛頓第二定律；平拋運動；動能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場中的運動專題．分析： 小球在D點，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點的速度，小球離開D時，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運動，將運動分解即可；對小球從A運動到等效最高點D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點，有：F合=解得：VD=從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運動，以D為原點沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點D點電場力做功：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之間的距離為R，力F的大小為mg．點評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應(yīng)用，分析向心力的來源是解題的關(guān)鍵．15.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個區(qū)域內(nèi)（Ⅰ或Ⅱ）？簡要說明理由．并在入射光線和反射光線上標(biāo)出箭頭。參考答案：當(dāng)光由空氣射入玻璃中時，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當(dāng)光由空氣射入玻璃中時，入射角應(yīng)該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質(zhì)應(yīng)在區(qū)域?內(nèi)．箭頭如圖所示．（7分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在足夠大的空間范圍內(nèi)，同時存在豎直向上勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度，小球1帶正電，其電量和質(zhì)量比，所受重力與電場力大小相等；小球2不帶電，靜止放置于固定的水平懸空小支架上。小球1向右以的水平速度與小球2正碰，碰后經(jīng)過再次相碰。設(shè)碰撞前后兩小球帶電情況不發(fā)生改變，且始終保持在同一豎直平面內(nèi)。（）問：⑴電場強(qiáng)度的大小是多少？⑵兩小球的質(zhì)量之比多少？參考答案：17.15．如圖所示，質(zhì)量為m可看作質(zhì)點的小球從靜止開始沿斜面由A點滑到B點后，進(jìn)入與斜面圓滑連接的豎直圓弧管道，管道出口為C．圓弧半徑R=15cm，AB的豎直高度差h=35cm．在緊靠出口C處，有一水平放置且繞其水平軸線勻速旋轉(zhuǎn)的圓筒(不計筒皮厚度)，筒上開有小孔D，筒旋轉(zhuǎn)時，小孔D恰好能經(jīng)過出口C處．若小球射出C口時，恰好能接著穿過D孔，并且還能再從D孔向上穿出圓筒，小球返回后又先后兩次向下穿過D孔而未發(fā)生碰撞．不計摩擦和空氣阻力，取g=10m/s2，問：(1)小球到達(dá)C點的速度vc為多少?(2)圓筒轉(zhuǎn)動的最大周期T為多少?(3)在圓筒以最大周期T轉(zhuǎn)動的情況下，要完成上述運動圓筒的半徑R’必須為多少?參考答案：(1)對小球從A→c，由機(jī)械能守恒定律得：

①

2分代人數(shù)值解出=2m/s2

1分

(2)小球向上穿出圓筒所用時間t1

(k=1，2，3……)

②

1分

小球從離開圓筒到第二次進(jìn)入圓筒所用時間為2t2

2t2=nT

(n=1，2，3……)

③

1分

對小球由C點豎直上拋的上升階段，由速度公式得：

0＝vC－g(t1+t2)

④

1分

聯(lián)立解得s

⑤

1分

當(dāng)n=k=1時，Tmax=0.2s

1分

(3)

對小球在圓筒內(nèi)上升的階段，由位移公式得：

⑥

1分

代人數(shù)值解得R’=0.075m

18.內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不計質(zhì)量的活塞封閉壓強(qiáng)為1.0105Pa、體積為2.010－3m3的理想氣體．現(xiàn)在活塞上方緩慢倒上沙子，使封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉淼囊话耄缓髮飧滓瞥鏊?，緩慢加熱，使氣體溫度變?yōu)?27℃．（1）求氣缸內(nèi)氣體的最終體積；（2）在p—V圖上畫出整個過程中氣缸氣體的狀態(tài)變化．（大氣壓強(qiáng)為1.0105Pa）參考答案：【解析】布朗運動反映了液體分子在不停地做無規(guī)則的熱運動，選項A錯誤；從平衡位置開始增大分子間距離，分子間的引力將