云南省曲靖市宣威市龍?zhí)舵?zhèn)第二中學(xué)2023年高三物理模擬試題含解析

云南省曲靖市宣威市龍?zhí)舵?zhèn)第二中學(xué)2023年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.某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1：10，當(dāng)輸入電壓增加20V時(shí)，輸出電壓A.降低2V B.增加2V C.降低200V D.增加200V參考答案：D【詳解】由理想變壓器原、副線圈電壓比等于匝數(shù)比即，得：，即副線圈兩端電壓與原線圈兩端電壓成正比，所以有：，當(dāng)輸入電壓增加20V時(shí)，輸出電壓增大200V，故D正確。2.光滑絕緣的水平桌面上方存在垂直桌面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B俯視圖如圖所示。一個(gè)質(zhì)量為2m、電荷量為q的帶正電小球甲靜止在桌面上，另一個(gè)大小相同、質(zhì)量為m的不帶電小球乙，以速度v0沿兩球心連線向帶電小球甲運(yùn)動(dòng)，并發(fā)生彈性碰撞。假設(shè)碰撞后兩小球的帶電量相同，忽略兩小球間靜電力的作用。則下列關(guān)于甲、乙兩小球碰后在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，說法正確的是A.甲、乙兩小球運(yùn)動(dòng)軌跡是外切圓，半徑之比為2︰1B.甲、乙兩小球運(yùn)動(dòng)軌跡是外切圓，半徑之比為4︰1C.甲、乙兩小球運(yùn)動(dòng)軌跡是內(nèi)切圓，半徑之比為2︰1D.甲、乙兩小球運(yùn)動(dòng)軌跡是內(nèi)切圓，半徑之比為4︰1參考答案：B【詳解】不帶電小乙球與帶正電小甲球發(fā)生彈性碰撞，系統(tǒng)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒，規(guī)定速度v0方向?yàn)檎较?，設(shè)碰撞后甲球的速度為，乙球的速度為，則有：，，解得：，，根據(jù)左手定則可知甲、乙兩小球運(yùn)動(dòng)軌跡是外切圓，根據(jù)洛倫磁力提供向心力可得，半徑之比為，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤；故選B。3.物體從半徑不同的光滑圓形固定軌道頂端由靜止開始下滑，若它通過軌道最低點(diǎn)時(shí)，線速度v，角速度w，向心加速度a，對(duì)軌道壓力N，隨半徑R的增大而變化的情況為

A．v也增大

B．w也增大

C．a(chǎn)大小不變

D．N大小不變參考答案：ACD4.（多選題）如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一個(gè)平行于水平

面的電場(chǎng)，其中某一區(qū)域的電場(chǎng)線與x軸平行，在x軸上的電勢(shì)φ與坐標(biāo)x的關(guān)系用圖中曲線表示，圖中斜線為該曲線過坐標(biāo)點(diǎn)（0.15，3.0）的切線．現(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg，電荷量為+2.0×10﹣8C的滑塊P（可視作質(zhì)點(diǎn)），從x=0.10m處由靜止釋放，其與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2．取重力加速度g=10m/s2．則下列說法中正確的是（）A．滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小逐漸減小B．滑塊運(yùn)動(dòng)的速度先減小后增大C．x=0.15m處的場(chǎng)強(qiáng)大小為2.0×106N/CD．滑塊運(yùn)動(dòng)的最大速度約為0.10m/s參考答案：CD【考點(diǎn)】電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；電勢(shì)．【專題】電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．【分析】電勢(shì)?與位移x圖線的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，根據(jù)斜率判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的變化，從而判斷出電場(chǎng)力的變化，根據(jù)牛頓第二定律判斷出加速度的變化，根據(jù)加速度方向與速度方向的關(guān)系，判斷出速度的變化，從而知道何時(shí)速度最大．【解答】解：ABC、電勢(shì)?與位移x圖線的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，則x=0.15m處的場(chǎng)強(qiáng)E=V/m=2×106V/m，此時(shí)的電場(chǎng)力F=qE=2×10﹣8×2×106N=0.04N，滑動(dòng)摩擦力大小f=μmg=0.02×2N=0.04N，在x=0.15m前，電場(chǎng)力大于摩擦力，做加速運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸減小，x=0.15m后電場(chǎng)力小于電場(chǎng)力，做減速運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸增大．故AB錯(cuò)誤，C正確．D、在x=0.15m時(shí)，電場(chǎng)力等于摩擦力，速度最大，根據(jù)動(dòng)能定理得，，因?yàn)?.10m和0.15m處的電勢(shì)差大約為1.5×105V，代入求解，最大速度大約為0.1m/s．故D正確．故選：CD．5.如圖，穿在水平直桿上質(zhì)量為m的小球開始時(shí)靜止。現(xiàn)對(duì)小球沿桿方向施加恒力F0，垂直于桿方向施加豎直向上的力F，且F的大小始終與小球的速度成正比，即F=kv（圖中未標(biāo)出）。已知小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，小球運(yùn)動(dòng)過程中未從桿上脫落，且F0＞μmg.下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)中的速度—時(shí)間圖象正確的是

A

B

C

D參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，O、A、B為同一豎直平面內(nèi)的三個(gè)點(diǎn)，OB沿豎直方向，∠BOA=60°，OA長為l，且OA：OB=2：3．將一質(zhì)量為m的小球以一定的初動(dòng)能自O(shè)點(diǎn)水平向右拋出，小球在運(yùn)動(dòng)過程中恰好通過A點(diǎn)，則小球的初動(dòng)能為；現(xiàn)從O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿某一方向拋出小球，并對(duì)小球施加一方向與△OAB所在平面平行的恒力F，小球通過了A點(diǎn)，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是初動(dòng)能的3倍；若小球從O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿另一方向拋出，在相同的恒力作用下，恰好通過B點(diǎn)，且到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為初動(dòng)能的6倍．則此恒力F的大小為．參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)能定理的應(yīng)用；平拋運(yùn)動(dòng)．分析：根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移和豎直位移，結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出初速度的大小，從而得出拋出時(shí)的初動(dòng)能．對(duì)O到A和O到B分別運(yùn)用動(dòng)能定理，求出恒力做功之比，結(jié)合功的公式求出恒力與OB的方向的夾角，從而求出恒力的大?。獯穑航猓盒∏蛞运匠跛俣葤伋?，做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向上的位移x=lsin60°=，豎直方向上的位移y=，根據(jù)y=，x=v0t得，解得，則小球的初動(dòng)能．根據(jù)動(dòng)能定理得，0到A有：，解得，O到B有：WOB﹣mgl=5Ek0，解得，設(shè)恒力的方向與OB方向的夾角為α，則有：，解得α=30°，所以，解得F=．故答案為：mgl，點(diǎn)評(píng)：本題考查了平拋運(yùn)動(dòng)以及動(dòng)能定理的綜合運(yùn)用，第二格填空難度較大，關(guān)鍵得出恒力做功之比，以及恒力與豎直方向的夾角．7.如圖，汽車在平直路面上勻速運(yùn)動(dòng)，用跨過光滑定滑輪的輕繩牽引輪船，汽車與滑輪間的繩保持水平。當(dāng)牽引輪船的繩與水平方向成角時(shí)，輪船速度為v，繩的拉力對(duì)船做功的功率為P，此時(shí)繩對(duì)船的拉力為__________。若汽車還受到恒定阻力f，則汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為__________。參考答案：；【考點(diǎn)定位】功率；速度的合成與分解【名師點(diǎn)睛】本題重點(diǎn)是掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解，功率的計(jì)算。重點(diǎn)理解：因?yàn)槔K不可伸長，沿繩方向的速度大小相等。8.如圖所示，一物體在平行于斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t力F做功為60J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn)，若以地面為零勢(shì)能點(diǎn)，則當(dāng)物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為EK=__________J，在撤去恒力F之前，當(dāng)物體的動(dòng)能為7J時(shí)，物體的機(jī)械能為E=_________J。

參考答案：EK=60J、

E=28J9.如圖所示，光滑的半圓槽內(nèi)，A球從高h(yuǎn)處沿槽自由滑下，與靜止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到達(dá)的最大高度均為h／9，A球、B球的質(zhì)量之比為_____________或____________。參考答案：1:4，1:210.（4分）質(zhì)量為0.5kg的物體從高處自由落下，前2s內(nèi)重力做功的平均功率是_________W，2s末重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率是_________W（取g=10m/s2.）參考答案：

50

10011.T14列車時(shí)刻表停靠站到達(dá)時(shí)間開車時(shí)間里程（千米）上海－18︰000蚌埠22︰2622︰34484濟(jì)南03︰1303︰21966北京08︰00－1463（2分）第四次提速后，出現(xiàn)了“星級(jí)列車”。從其中的T14次列車時(shí)刻表可知，列車在蚌埠至濟(jì)南區(qū)間段運(yùn)行過程中的平均速率為

千米/小時(shí)。參考答案：答案：103.6612.(4分)用200N的拉力將地面上的一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體提升10m（重力加速度g取10m/s2，空氣阻力忽略不計(jì)），物體被提高后具有的勢(shì)能為

，物體被提高后具有的動(dòng)能為

．參考答案：答案：103J，103J13.如圖所示為皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，右邊兩輪共軸連接，且RA=RC=2RB皮帶不打滑，則在A、B、C三輪中的周期TA：TB：TC=

，線速度vA：vB：vC=

，向心加速度aA：aB：aC=

、

參考答案：2：1：1，1：1：2，1：2：4解：由于A輪和B輪是皮帶傳動(dòng)，皮帶傳動(dòng)的特點(diǎn)是兩輪與皮帶接觸點(diǎn)的線速度的大小與皮帶的線速度大小相同，故，所以，

由角速度和線速度的關(guān)系式可得，由于B輪和C輪共軸，故兩輪角速度相同，即，故

，所以周期之比為

由角速度和線速度的關(guān)系式可得。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標(biāo)x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場(chǎng)的邊界和x軸相切于P點(diǎn)。在P點(diǎn)有一個(gè)粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個(gè)方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進(jìn)入電場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)后，最上面的粒子剛好從Q點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度最小，粒子進(jìn)入電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強(qiáng)度為：；15.螺線管通電后，小磁針靜止時(shí)指向如圖所示，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出通電螺線管的N、S極，并標(biāo)出電源的正、負(fù)極。參考答案：N、S極1分電源+、-極四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（15分）如圖，真空中xoy平面直角坐標(biāo)系上的ABC三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，邊長L=2.0m。若將電荷量均為q=+2.0×10-6C的兩點(diǎn)電荷分別固定在A、B點(diǎn)，已知靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2.求：（1）兩點(diǎn)電荷間的庫侖力大小；（2）C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。參考答案：（1）根據(jù)庫侖定律，A、B兩點(diǎn)電荷間的庫侖力的大小為F=k代入數(shù)據(jù)得F=9.010N（2）A、B兩點(diǎn)電荷在ｃ點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，均為E1=k

A、B兩點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)在Ｃ點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小為代入數(shù)據(jù)得

E=7.8×103N/C場(chǎng)強(qiáng)E的方向沿y軸正向17.華裔科學(xué)家丁肇中負(fù)責(zé)的AMS項(xiàng)目，是通過“太空粒子探測(cè)器”探測(cè)高能宇宙射線粒子，尋找反物質(zhì)。某學(xué)習(xí)小組設(shè)想了一個(gè)探測(cè)裝置，截面圖如圖所示。其中輻射狀加速電場(chǎng)的內(nèi)、外邊界為兩個(gè)同心圓，圓心為O，外圓電勢(shì)為零，內(nèi)圓電勢(shì)φ=-45V，內(nèi)圓半徑R=1.0m。在內(nèi)圓內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=9×10-5T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)內(nèi)有一圓形接收器，圓心也在O點(diǎn)。假設(shè)射線粒子中有正電子，先被吸附在外圓上（初速度為零），經(jīng)電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁場(chǎng)，并被接收器接收。已知正電子質(zhì)量m=9×10-31kg，電荷量q=1.6×10-19C，不考慮粒子間的相互作用。（1）求正電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率v和半徑r；（2）若正電子恰好能被接收器接收，求接收器的半徑R'。

參考答案：（1）0.25（2）【詳解】（1）電場(chǎng)內(nèi)，內(nèi)外邊界得電勢(shì)差為，在加速正電子得過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得，代入數(shù)據(jù)解得，進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由向心力公式可得：，解得（2）正電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)得軌跡如圖所示當(dāng)軌跡與接收器相切時(shí)，正電子恰好能被接收器接收，由幾何關(guān)系可得：，解得18.如圖甲所示為“⊥”型上端開口的玻璃管，管內(nèi)有一部分水銀封住密閉氣體，上管足夠長，圖中粗細(xì)部分截面積分別為S1＝2cm2、S2＝1cm2。封閉氣體初始溫度為57℃，氣