2022-2023學(xué)年山西省長(zhǎng)治市潞城西流中學(xué)高三物理模擬試卷含解析

2022-2023學(xué)年山西省長(zhǎng)治市潞城西流中學(xué)高三物理模擬試卷含解析一、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1.1927年戴維遜和革末完成了電子衍射實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)是榮獲諾貝爾獎(jiǎng)的重大近代物理實(shí)驗(yàn)之一.如圖所示的是該實(shí)驗(yàn)裝置的簡(jiǎn)化圖.下列說(shuō)法不正確的是

▲

（填寫選項(xiàng)前的字母）.A．亮條紋是電子到達(dá)概率大的地方

B．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明物質(zhì)波理論是正確的C．該實(shí)驗(yàn)再次說(shuō)明光子具有波動(dòng)性

D．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性參考答案：C2.（多選）回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示．設(shè)D形盒半徑為R．若用回旋加速器加速質(zhì)子時(shí)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，高頻交流電頻率為f．則下列說(shuō)法正確的是（）A．質(zhì)子的回旋頻率等于2fB．質(zhì)子被電場(chǎng)加速的次數(shù)與加速電壓有關(guān)C．質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πfRD．不改變B和f，該回旋加速器也能用于加速α粒子參考答案：解：A、回旋加速器粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電的周期相等，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中回旋頻率等于f，故A錯(cuò)誤．

B、根據(jù)qvmB=m，得vm=，與加速的電壓無(wú)關(guān)，然而一次加速，則有qU=，因此質(zhì)子被電場(chǎng)加速的次數(shù)與加速電壓有關(guān)．故B正確．

C、當(dāng)粒子從D形盒中出來(lái)時(shí)速度最大，vm==2πfR．故C正確．

D、根據(jù)T=，知質(zhì)子換成α粒子，比荷發(fā)生變化，則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期發(fā)生變化，回旋加速器粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電的周期相等，故需要改變磁感應(yīng)強(qiáng)度或交流電的周期．故D錯(cuò)誤．故選：BC．3.我國(guó)自行研制發(fā)射的兩顆氣象衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，“風(fēng)云一號(hào)”是極地軌道衛(wèi)星（軌道 平面和赤道平面垂直）周期為12h，“風(fēng)云二號(hào)”是同步軌道衛(wèi)星，比較這兩顆衛(wèi)星，下面說(shuō)法中正確的是 （

） A．“風(fēng)云一號(hào)”的軌道半徑較大 B．“風(fēng)云二號(hào)”的線速度較大 C．“風(fēng)云一號(hào)”的角速度較大 D．“風(fēng)云二號(hào)”的周期較小參考答案：C風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星為地球同步軌道衛(wèi)星，故周期為24h，風(fēng)云二號(hào)的周期較大，D錯(cuò)；衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)萬(wàn)有引力提供向心力，即，由風(fēng)云二號(hào)的周期較大可得風(fēng)云二號(hào)的軌道半徑較大，向心加速度較小，線速度較小．C對(duì)A、B錯(cuò)。4.如圖所示，P和Q為兩個(gè)等量的異種電荷，圖中畫出它們之間的連線以及連線的中垂線，并規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為０．在兩個(gè)電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)，其中A．a(chǎn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大，電勢(shì)最高B．b點(diǎn)的電勢(shì)為０，場(chǎng)強(qiáng)為０C．b點(diǎn)和c點(diǎn)的電勢(shì)都為０，場(chǎng)強(qiáng)大小相等D．a(chǎn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向向右，c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向向上參考答案：A5.一個(gè)物體沿直線運(yùn)動(dòng)，從t=0時(shí)刻開始，物體的﹣t的圖象如圖所示，圖線與縱橫坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為0.5m/s和﹣1s，由此可知（）A．物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．物體做變加速直線運(yùn)動(dòng)C．物體的初速度大小為0.5m/sD．物體的初速度大小為1m/s參考答案：

考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．.專題：運(yùn)動(dòng)學(xué)中的圖像專題．分析：表示瞬時(shí)速度，此題實(shí)質(zhì)是v﹣t圖象，其斜率等于加速度，由圖象的形狀可判斷出物體的運(yùn)動(dòng)情況，直接讀出初速度．解答：解：A、B、根據(jù)v=，可知物體的速度均勻增大，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤．C、D、圖線縱軸截距表示初速度，則知物體的初速度大小為0.5m/s，故C正確，D錯(cuò)誤．故選：C．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵要知道v=，根據(jù)v﹣t圖象的物理意義來(lái)分析物體的運(yùn)動(dòng)情況．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)要驗(yàn)證“牛頓第二定律”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，水平軌道上安裝兩個(gè)光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤。實(shí)驗(yàn)首先保持軌道水平，通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓小車做勻速運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)平衡摩擦力，再進(jìn)行后面的操作，并在實(shí)驗(yàn)中獲得以下測(cè)量數(shù)據(jù)：小車、傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，平衡摩擦力砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量，擋光板的寬度d，光電門1和2的中心距離為s。①該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？

（填“需要”或“不需要”）

①實(shí)驗(yàn)需用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光板的寬度d，如圖所示d=

mm。

②某次實(shí)驗(yàn)過程：力傳感器的讀數(shù)為F，小車通過光電門1和2的當(dāng)光時(shí)間分別為t1、t2（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），已知重力加速度為g，則該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式是

。參考答案：7.如圖甲所示，小車開始在水平玻璃板上勻速運(yùn)動(dòng)，緊接著在水平薄布面上做勻減速運(yùn)動(dòng)（小車剛駛上粗糙的薄布面瞬間有一碰撞過程，動(dòng)能有所減少）．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶及相鄰兩點(diǎn)間的距離（單位：cm）如圖乙所示，紙帶上相鄰兩點(diǎn)間對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔為0.02s．則小車在水平玻璃板上勻速運(yùn)動(dòng)的速度是m/s；小車在薄布面上做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小是m/s2，初速度是m/s．參考答案：0.9

5

0.85考點(diǎn)：測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度．.專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上某點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大?。妹椟c(diǎn)法作出v﹣t圖象，根據(jù)圖象求出小車在玻璃板上的運(yùn)動(dòng)速度．解答：解：勻速運(yùn)動(dòng)的速度等于位移除以時(shí)間設(shè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)1、2、3、4、5的瞬時(shí)速度分別為v1、v2、v3、v4、v5，則有v1=cm/s=75cm/s=0.75m/s，v2=cm/s=65cm/s=0.65m/s，v3=cm/s=55cm/s=0.55m/s，v4=cm/s=45cm/s=0.45m/s，v5=cm/s=35cm/s=0.35m/s；以速度為縱坐標(biāo)，以時(shí)間為橫坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系．用描點(diǎn)法作出小車在薄布面上做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的v﹣t圖象．將圖象延長(zhǎng)，使其與縱軸相交，如圖所示．由圖象可知，小車做減速運(yùn)動(dòng)的加速度為5m/s2，初速度為0.85m/s．故答案為：0.9；5；0.85．點(diǎn)評(píng)：要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．8.

設(shè)地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為R，速度為，則太陽(yáng)的質(zhì)量可用、R和引力常量G表示為__________。太陽(yáng)圍繞銀河系中心的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)速度約為地球公轉(zhuǎn)速度的7倍，軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的2×109倍。為了粗略估算銀河系中恒星的數(shù)目，可認(rèn)為銀河系中所有恒星的質(zhì)量都集中在銀河系中心，且銀河系中恒星的平均質(zhì)量約等于太陽(yáng)質(zhì)量，則銀河系中恒星數(shù)目約為__________。參考答案：答案：；解析：地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由太陽(yáng)對(duì)地球的萬(wàn)有引力充當(dāng)。根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律有，整理得

太陽(yáng)繞銀河系運(yùn)動(dòng)也是由萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力。

同理可得。9.為了僅用一根輕彈簧和一把刻度尺測(cè)定某滑塊與水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ（設(shè)μ為定值），某同學(xué)經(jīng)查閱資料知：一勁度系數(shù)為k（設(shè)k足夠大）的輕彈簧由形變量為x至恢復(fù)到原長(zhǎng)過程中，彈力所做的功為，于是他設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)：第一步：如圖所示，將彈簧的一端固定在豎直墻上，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮，松手后滑塊在水平桌面上滑行一段距離后停止，且滑塊與彈簧已分離；第二步；將滑塊掛在豎直固定的彈簧下，彈簧伸長(zhǎng)后保持靜止?fàn)顟B(tài)。回答下列問題：

①你認(rèn)為該同學(xué)應(yīng)該用刻度尺直接測(cè)量的物理量是（寫出名稱并用符號(hào)表示）：____________________。②用測(cè)得的物理量表示滑塊與水平桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ的計(jì)算式：____________參考答案：①?gòu)椈杀粔嚎s的長(zhǎng)度x1，滑塊滑行的總距離s；彈簧懸掛滑塊時(shí)伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度x2；②(有其他表示方法也可以算正確)10.一個(gè)理想的單擺，已知其周期為T。由于某種原因，自由落體加速度變?yōu)樵瓉?lái)的，振幅變?yōu)樵瓉?lái)的，擺長(zhǎng)變?yōu)樵瓉?lái)的，擺球質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的，則它的周期變?yōu)樵瓉?lái)的

。參考答案：11.某橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻時(shí)波源O開始振動(dòng)，振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，圖示為t=0.7s時(shí)的波形圖，已知圖中b點(diǎn)第二次出現(xiàn)在波谷，則該橫波的傳播速度v=10m/s；從圖示時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，圖中c質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式為y=﹣0.03sin5πtm．參考答案：：解：由題意得：+（+T）=0.7s，得該波的周期為T=0.4s由圖知波長(zhǎng)為λ=4m，則波速為v==10m/s橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，圖示時(shí)刻c質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，則c質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式為y=﹣Asin（t）=﹣0.03sin=﹣0.03sin5πtm故答案為：10，y=﹣0.03sin5πt．12.鐳核(Ra)經(jīng)過一系列α衰變和β衰變，變成鉛核(Pb)，其中經(jīng)過α衰變的次數(shù)是_____，鐳核(Ra)衰變成鉛核(Pb)的過程中損失了_______個(gè)中子．參考答案：51613.（單選）當(dāng)具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能是1.5eV．為了使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光子的最低能量為

▲

A．1.5eV

B．3.5eV

C．5.0eV

D．6.5eV參考答案：B三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）請(qǐng)問高壓鍋的設(shè)計(jì)運(yùn)用了哪些物理知識(shí)？參考答案：①水的沸點(diǎn)隨液面上方氣壓的增大而升高；②力的平衡；③壓強(qiáng)；④熔點(diǎn)（熔化）。解析：高壓鍋是現(xiàn)代家庭廚房中常見的炊具之一，以物理角度看：高壓鍋從外形到工作過程都包含有許多的物理知識(shí)在里面．高壓鍋的基本原理就是利用增大鍋內(nèi)的氣壓，來(lái)提高烹飪食物的溫度，從而能夠比較快的將食物煮熟。15.（10分）如圖所示，氣缸放置在水平臺(tái)上，活塞質(zhì)量為5kg，面積為25cm2，厚度不計(jì)，氣缸全長(zhǎng)25cm，大氣壓強(qiáng)為1×105pa，當(dāng)溫度為27℃時(shí)，活塞封閉的氣柱長(zhǎng)10cm，若保持氣體溫度不變，將氣缸緩慢豎起倒置．g取10m/s2．

（1）氣缸倒置過程中，下列說(shuō)法正確的是__________A．單位時(shí)間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)增多B．單位時(shí)間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少C．吸收熱量，對(duì)外做功D．外界氣體對(duì)缸內(nèi)氣體做功，放出熱量（2）求氣缸倒置后氣柱長(zhǎng)度；（3）氣缸倒置后，溫度升至多高時(shí)，活塞剛好接觸平臺(tái)(活塞摩擦不計(jì))?參考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量為2M、半徑為R（R足夠大）的圓弧曲面C，質(zhì)量為M的小球B置于其底端，另一個(gè)小球A質(zhì)量為，以v0=6m/s的速度向B運(yùn)動(dòng)，并與B發(fā)生彈性碰撞，不計(jì)一切摩擦，小球均視為質(zhì)點(diǎn)，求：（1）小球B的最大速率；（2）小球B運(yùn)動(dòng)到圓弧曲面最高點(diǎn)時(shí)的速率；（3）通過計(jì)算判斷小球B能否與小球A再次發(fā)生碰撞．參考答案：解：（1）A與B發(fā)生彈性碰撞，取水平向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和動(dòng)能守恒得：v0=vA+MvB；由動(dòng)能守恒得：?v02=?vA2+MvB2；解得vA=﹣2m/s，vB=4m/s故B的最大速率為4m/s．（2）B沖上C并運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)二者共速設(shè)為v，則

MvB=（M+2M）v可以得到：v=m/s．（3）從B沖上C然后又滑下的過程，設(shè)BC分離時(shí)速度分別為vB′、vC′．由水平動(dòng)量守恒有

MvB=MvB′+2MvC′機(jī)械能也守恒，有MvB2=MvB′2+?2MvC′2聯(lián)立可以得到：vB′=﹣m/s由于|vB′|＜|vA|，所有二者不會(huì)再次發(fā)生碰撞．答：（1）小球B的最大速率是4m/s；（2）小球B運(yùn)動(dòng)到圓弧曲面最高點(diǎn)時(shí)的速率是m/s．（3）小球B不能與小球A再次發(fā)生碰撞．【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；功能關(guān)系．【分析】（1）A與B發(fā)生彈性碰撞，碰后B的速率最大，由動(dòng)量守恒定律和動(dòng)能守恒結(jié)合求小球B的最大速率；（2）小球B運(yùn)動(dòng)到圓弧曲面最高點(diǎn)時(shí)B與C共速，由水平方向動(dòng)量守恒求B的速率；（3）根據(jù)B、C系統(tǒng)的水平方向動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒求出小球B返回C的底端時(shí)的速率，與A的速率比較，分析B能否與小球A再次發(fā)生碰撞．17.質(zhì)量為M=10kg的B板上表面上方，存在一定厚度的相互作用區(qū)域，如圖中劃虛線的部分，當(dāng)質(zhì)量為m=1kg的物塊P進(jìn)入相互作用區(qū)時(shí)，B板便有豎直向上的恒力f=kmg（k=51）作用于物塊P，使其剛好不與B板的上表面接觸；在水平方向，物塊P與B板間沒有相互作用力．已知物塊P開始自由下落的時(shí)刻，B板向右運(yùn)動(dòng)的速度為VBo=10m/s．物塊P從開始下落到剛到達(dá)相互作用區(qū)所經(jīng)歷的時(shí)間為t0=2.0s．設(shè)B板足夠長(zhǎng)，B板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.02，為保證物塊P總能落入B板上方的相互作用區(qū)，問：（1）物塊P從起始位置下落到剛好與B板不接觸的時(shí)間t（2）物塊B在上述時(shí)間t內(nèi)速度的改變量（3）當(dāng)B板剛好停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊P已經(jīng)回到過初始位置幾次？（g=10m/s2）參考答案：解：（1）物塊P剛到達(dá)相互作用區(qū)時(shí)的速度VO=gto

①物塊P進(jìn)入相互作用后的加速度a1==（k﹣1）g

②解①②得物塊P在相互作用區(qū)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1==0.04s

③物塊P從起始位置下落到剛好與B不接觸時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=t0+t1=2.04s

④（2）板B在物塊P未進(jìn)入作用區(qū)時(shí)的加速度aB1=μg

⑤速度的改變量△vb1=aB1t0=0.4m/s

⑥當(dāng)物塊P進(jìn)入作用區(qū)后的加速度aB2=

⑦由③⑦得速度的改變量△vb2=aB2t1=0.0488m/s

⑧所以，板B在物塊P從起始位置下落到剛好與B不接觸過程：由⑥⑧得：速度的改變量△v=△vb1+△vb2=0.4488m/s

⑨（3）當(dāng)物塊P的速度減到零后，又開始以加速度a向上做加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷時(shí)間t1，跑出相互作用區(qū)，在這段時(shí)間內(nèi)，B板減少的速度仍是△vb2；物塊P離開相互作用區(qū)后，做加速度為g的減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷時(shí)間t0，回到初始位置，在這段時(shí)間內(nèi)，B板減少的速度為△vb1，以后物塊又從起始位置自由落下，重復(fù)以前的運(yùn)動(dòng)，B板的速度再次不斷減少．總結(jié)以上分析可知：每當(dāng)物塊P完成一次從起始位置自由下落，進(jìn)入相互作用區(qū)后