2022年安徽省亳州市示范高級中學高三物理模擬試題含解析

2022年安徽省亳州市示范高級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7所示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木P在支撐點M、N處受力的方向，下列說法正確的是A．M處受到的支持力豎直向上B.N處受到的支持力豎直向上C.M處受到的摩擦力沿MN方向D．N處受到的摩擦力沿水平方向參考答案：A2.如圖所示，A、B兩個異種電荷的小球，分別被兩根絕緣細繩系在木盒內(nèi)的一豎直線上。靜止時，木盒對地面的壓力為N，細繩對B的拉力為F，若將系B的細繩斷開，下列說法中正確的是A.細繩剛斷開時，木盒對地面的壓力仍為N

B.細繩剛斷開時，木盒對地面的壓力為N＋FC.細繩剛斷開時，木盒對地面的壓力為N－FD.在B向上運動的過程中，木盒對地面的壓力逐漸變大參考答案：BD3.（多選）某興趣小組用實驗室的手搖發(fā)電機和一個可看作理想的小變壓器給一個燈泡供電，電路如圖，當線圈以較大的轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動時，額定電壓為U0的燈泡正常發(fā)光，電壓表示數(shù)是U1。巳知線圈電阻是r，燈泡電阻是R，則有A.變壓器輸入電壓的瞬時值是B.變壓器的匝數(shù)比是U1:U0C.電流表的示數(shù)是D.線圈中產(chǎn)生的電動勢最大值是參考答案：BC4.在平面直角坐標系的x軸上關(guān)于原點O對稱的P、Q兩點各放一個等量點電荷后，x軸上各點電場強度E隨坐標x的變化曲線如圖所示。規(guī)定沿x軸正向為場強的正方向，則下列說法正確的是A.將一個正試探電荷從P點沿x軸移向Q點的過程中電勢能先增大后減小B.x軸上從P點到Q點的電勢先降低后升高C.若將一個正試探電荷從兩點電荷連線的垂直平分線上的一側(cè)移至另一側(cè)對稱點的過程中一定是電場力先做正功后做負功D.若將一個正試探電荷從兩點電荷連線的垂直平分線上的一側(cè)移至另一側(cè)對稱點的過程中受到的電場力可能先增大后減小參考答案：D【詳解】由電場分布可知，P帶正電荷，Q帶負電荷，P、Q之間的電場線從P指向Q，則將一個正試探電荷從P點沿x軸移向Q點的過程中電場力做正功，則電勢能一直減小，選項A錯誤；x軸上從P點到Q點的電勢一直降低，選項B錯誤；兩電荷連線的垂直平分線是等勢面，則若將一個正試探電荷從兩點電荷連線的垂直平分線上的一側(cè)移至另一側(cè)對稱點的過程中電場力不做功，選項C錯誤；兩電荷連線的垂直平分線上，在兩電荷連線的中點處場強最大，則若將一個正試探電荷從兩點電荷連線的垂直平分線上的一側(cè)移至另一側(cè)對稱點的過程中受到的電場力先增大后減小，選項D正確；5.（單選）如圖所示，在某電場中畫出了三條電場線，C點是A、B連線的中點。已知A點的電勢為φA=20V，B點的電勢為φB=－10V，則C點的電勢（

）A．φC=5V

B．φC＞5V

C．φC＜5V

D．上述選項都不正確參考答案：C解析：由圖看出，AC段電場線比BC段電場線密，AC段場強較大，根據(jù)公式U=Ed可知，A、C間電勢差UAC大于B、C間電勢差UCB，即φA-φC＞φC-φB，得到φC＜=5V．所以C正確．故選：C．

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學在研究性學習中，利用所學的知識解決了如下問題：一輕質(zhì)彈簧豎直懸掛于某一深度為h＝30.0cm且開口向下的小筒中(沒有外力作用時彈簧的下端位于筒內(nèi)，用測力計可以同彈簧的下端接觸)，如圖甲所示，若本實驗的長度測量工具只能測量露出筒外彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學通過改變l而測出對應(yīng)的彈力F，作出F－l圖象如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)為k＝________N/m，彈簧的原長l0＝_________.參考答案：7.（4分）我國科學家經(jīng)過艱苦努力，率先建成了世界上第一個全超導(dǎo)托克馬克試驗裝置并調(diào)試成功。這種裝置被稱為“人造太陽”，它能夠承受上億攝氏度高溫且能夠控制等離子態(tài)的核子發(fā)生聚變并穩(wěn)定持續(xù)的輸出能量，就像太陽一樣為人類提供無限清潔能源。在該裝置內(nèi)發(fā)生的核反應(yīng)方程是，其中粒子X的符號是

。已知的質(zhì)量是m1，的質(zhì)量是m2，的質(zhì)量是m3，X的質(zhì)量是m4，光速是c，則發(fā)生一次上述聚變反應(yīng)所釋放的核能表達式為

。參考答案：或者n或者中子（2分）（2分）8.請將下列兩個核反應(yīng)方程補充完整。

He+NO+

U+nXe+Sr+

參考答案：9.常溫水中用氧化鈦晶體和鉑黑作電極，在太陽光照射下分解水，可以從兩電極上分別獲得氫氣和氧氣．已知分解1mol的水可得到1mol氫氣，1mol氫氣完全燃燒可以放出2.858×105J的能量，阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，水的摩爾質(zhì)量為1.8×10-2kg/mol.則2g水分解后得到氫氣分子總數(shù)

個；2g水分解后得到的氫氣完全燃燒所放出的能量

J．（均保留兩位有效數(shù)字）參考答案：10.(4分)一炮彈質(zhì)量為m，以一定的傾角斜向上發(fā)射，到達最高點時速度為v，炮彈在最高點爆炸成兩塊，其中一塊恰好做自由落體運動，質(zhì)量為，則另一塊爆炸后瞬時的速度大小________。參考答案：（4分）11.一質(zhì)子束入射到能止靶核上，產(chǎn)生如下核反應(yīng):

式中P代表質(zhì)子，n代表中子，x代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核.由反應(yīng)式可知，新核X的質(zhì)子數(shù)為

，中子數(shù)為

。參考答案：14

13

解析：質(zhì)子的電荷數(shù)為1，質(zhì)量數(shù)為1，中子的電荷數(shù)為0，質(zhì)量數(shù)為1．根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，X的質(zhì)子數(shù)為1+13-0=14，質(zhì)量數(shù)為1+27-1=27．因為質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和，則新核的中子數(shù)為27-14=13．12.某同學在做“驗證牛頓第二定律”的實驗中得到如圖11所示a-F圖象，其中a為小車加速度，F(xiàn)為沙桶與沙的重力，則圖線不過原點O的原因是____________________________；圖線斜率倒數(shù)的物理意義是_______________.參考答案：實驗前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠；小車質(zhì)量。13.（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)處于靜止狀態(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：BD三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.“體育彩票中獎概率為，說明每買1000張體育彩票一定有一張中獎”，這種說法對嗎？參考答案：15.（8分）（1）美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次β衰變成銅（Cu），同時釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為 。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生β衰變，放出一個速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動能。求此衰變過程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計）。參考答案：解析：（1）；（2）設(shè)衰變后銅核的速度為v，由動量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點評：本題考查了衰變方程、動量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識點。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖（a）所示，在直角坐標系0≤x≤L區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場，右側(cè)有一個以點（3L，0）為圓心，半徑為L的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與x軸的交點分別為M、N?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，帶電量為e的電子，從y軸上的A點以速度v0沿x軸正方向射入電場，飛出電場后恰能從M點進入圓形區(qū)域，速度方向與x軸夾角30°，此時圓形區(qū)域加如圖（b）所示周期性變化的磁場（以電子進入圓形區(qū)域開始計時，且磁場方向以垂直于紙面向外為正方向），最后電子運動一段時間后從N點飛出，速度方向與x軸夾角也為30°。求：（1）電子進入圓形區(qū)域時的速度大??；（2）0≤x≤L區(qū)域內(nèi)勻強電場的場強大??；（3）寫出圓形區(qū)域磁場的變化周期T、磁感應(yīng)強度B0的大小各應(yīng)滿足的表達式。參考答案：（1）電子在電場中作類平拋運動，射出電場時，如圖1由速度關(guān)系：

（3分）解得

（1分）（2）由速度關(guān)系得

（2分）在豎直方向

（2分）

解得

（1分）（3）在磁場變化的半個周期內(nèi)粒子的偏轉(zhuǎn)角為600（如圖2）所以，在磁場變化的半個周期內(nèi)，粒子在x軸方向上的位移等于R。粒子到達N點而且速度符合要求的空間條件是：

（2分）

電子在磁場作圓周運動的軌道半徑

（2分）

得

（2分）

若粒子在磁場變化的半個周期恰好轉(zhuǎn)過圓周，同時MN間運動時間是磁場變化半周期的整數(shù)倍時，可使粒子到達N點并且速度滿足題設(shè)要求。應(yīng)滿足的時間條件：

（3分）

代入T的表達式得：

17.如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點相接，導(dǎo)軌半徑為R.一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧，脫離彈簧后當它經(jīng)過B點進入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運動完成半個圓周運動恰好到達C點。試求：（1）物體經(jīng)過B點時的速度大??；（2）物體從B點運動至C點克服阻力做的功；（3）彈簧釋放時的彈性勢能；參考答案：1）物塊在B點時，由牛頓第二定律得：FN－mg＝m，F(xiàn)N＝7mg=

3)EkB＝mvB2＝3mgR

在物體從A點至B點的過程中，根據(jù)機械能守恒定律，彈簧的彈性勢能Ep＝EkB＝3mgR.

18.二十一世紀，能源問題是全球關(guān)注的焦點問題.從環(huán)境保護的角度出發(fā)，電動汽車在近幾年發(fā)展迅速.下表給出的是某款電動汽車的相關(guān)參數(shù)：參數(shù)指標整車質(zhì)量0~100km/h加速時間最大速度電池容量制動距離（100km/h~0）數(shù)值2000kg

4.4s250km/h

90kW?h40m

請從上面的表格中選擇相關(guān)數(shù)據(jù)，取重力加速度g=10m/s2，完成下列問題：（1）求汽車在（100km/h~0）的制動過程中的加速度大?。ㄓ嬎氵^程中100km/h近似為30m/s）；（2）若已知電動汽車電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為η=80%，整車在行駛過程中的阻力約為車重的0.05倍，試估算此電動汽車以20m/s的速度勻速行駛時的續(xù)航里程（能夠行駛的最大里程）.已知1kW?h=3.6×106J.根據(jù)你的計算，提出提高電動汽車的續(xù)航里程的合理化建議（至少兩條）.（3）若此電動汽車的速度從5m/s提升到20m/s需要25s，此過程中電動汽車獲得的動力功率隨時間變化的關(guān)系簡化如