2022-2023學(xué)年河南省南陽市汲灘中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意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點沿OC方向射出，則可知（）A．AO是紅光，它穿過玻璃磚所需時間較長B．BO是紅光，它穿過玻璃磚所需時間較短C．AO是紫光，它穿過玻璃磚所需時間較長D．BO是紫光，它穿過玻璃磚所需時間較短參考答案：BC解：由圖及折射定律知，玻璃對AO的折射率大，對BO的折射率??；由于玻璃對紅光的折射率小，對紫光的折射率大，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，紅光比紫光穿過玻璃所需時間短，故BC正確，AD錯誤．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動，當(dāng)物體從M點運動到N點時，其速度方向恰好改變了90°，則物體從M點到N點的運動過程中，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，帶正電的點電荷固定于Q點，電子在庫侖力作用下，做以O(shè)為焦點的橢圓運動。M、P、N為橢圓上的三點，P點是軌道上離Q最近的點。電子在從P到達(dá)N點的過程中A．速率先增大后減小

B．速率先減小后增大

C.電勢能先減小后增大D．電勢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電場力做正功，動能增加，電勢能減小；電子從P到N電場力做負(fù)功，動能減小，電勢能增加。故應(yīng)先AC。4.(多選)帶電粒子射入一個固定的點電荷Q的電場中，沿圖中虛線由a點運動到b點，a、b兩點到點電荷Q的距離分別為ra和rb（ra>rb）9若不計重力，則在這一運動過程中（

） A.電場力對粒子做負(fù)功 B.粒子在b點的電勢能小于在a點的電勢能 C.粒子在b點的動能大于在a點的動能 D.粒子在b點的加速度大于在a點的加速度參考答案：AD5.下圖是兩個等量異種點電荷形成的電場，AB為中垂線，且AO=BO，則A．A、B兩點場強(qiáng)相等B．A、B兩點場強(qiáng)方向相反C．正電荷從A運動到B，電勢能增加D．A、B兩點電勢差為零參考答案：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)星的運行速度大小是第一宇宙速度大小的倍．參考答案：考點：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．專題：萬有引力定律的應(yīng)用專題．分析：由萬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)萬有引力提供向心力表示出線速度即可求解．解答：解：由萬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：；．點評：抓住衛(wèi)星所受的萬有引力等于向心力這個關(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”的實驗裝置如圖所示，（1）本實驗的研究對象是

。（2）當(dāng)作用力一定時（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，以下說法中正確的是（

）A．平衡摩擦力時，應(yīng)將小盤用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源D．小車運動的加速度可用天平測出小車的質(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，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，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小球做平拋運動，只有重力做功，與斜面碰撞時的速度，故；與斜面碰撞時的豎直分速度，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)，圓管中有兩個直徑與細(xì)管內(nèi)徑相同的小球(可視為質(zhì)點).A球的質(zhì)量為m1，B球的質(zhì)量為m2.它們沿環(huán)形圓管順時針運動，經(jīng)過最低點時的速度都為v0.設(shè)A球運動到最低點時，B球恰好運動到最高點，若要此時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：首先畫出小球運動達(dá)到最高點和最低點的受力圖，如圖所示.A球在圓管最低點必受向上的彈力N1，此時兩球?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球在圓管的最低點有N1－m1g＝m1

①同理B球在最高點有m2g＋N2＝m2

②B球由最高點到最低點機(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兩點間電壓為U，所有電阻阻值均為R，當(dāng)K閉合時，UCD=______，當(dāng)K斷開時，UCD=__________。參考答案：0

U/313.如圖所示，A、B和C、D為兩對帶電金屬極板，長度均為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，則電子進(jìn)入該電場時的速度大小為

；若電子在穿過電場的過程中始終未與極板相碰，電子離開該電場時的動能為_____________。（A、B、C、D四塊金屬板均互不接觸，電場只存在于極板間，且不計電子的重力）參考答案：；eU0＋（U12＋U22）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.質(zhì)量分別為m和3m的A、B兩個小球以相同的速率v沿同一直線相向運動，碰后B球停止不動，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（說明理由）．參考答案：彈性碰撞取B球碰前的速度方向為正方向，設(shè)A球碰后的速度為v′，由動量守恒定律有解得，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，在絕熱膨脹過程中

①對外做功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，其分子運動的平均速率減小,則氣體的壓強(qiáng)減小。（4分要有四個要點各占1分；單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；溫度降低；分子運動的平均速率減??；氣體的壓強(qiáng)減小。）四、計算題：本題共3小題，共計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，兩板間有場強(qiáng)為、方向由指向的勻強(qiáng)電場.一噴槍從、板的中央點向各個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，不計微粒間的相互作用及空氣阻力的影響，取.求：（1）求從P點水平噴出的微粒打在極板時的水平位移x。（2）要使所有微粒從Ｐ點噴出后均做直線運動，應(yīng)將板間的電場調(diào)節(jié)為，求的大小和方向；在此情況下，從噴槍剛開始噴出微粒計時，求經(jīng)時兩板上有微粒擊中區(qū)域的面積和。（3）在滿足第（2）問中的所有微粒從Ｐ點噴出后均做直線運動情況下，在兩板間加垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度。求板被微粒打中的區(qū)域長度。參考答案：（1）；（2）；（3）（1）微粒在勻強(qiáng)電場做類平拋運動，微粒的加速度:

根據(jù)運動學(xué)：

運動的半徑：

解得（2）要使微粒做直線，電場應(yīng)反向，且有：

故電場應(yīng)該調(diào)節(jié)為方向向下，大小為經(jīng)時，微粒運動的位移極板上被微粒擊中區(qū)域為半徑為r的圓，其中（3）微粒做勻速圓周運動，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距離為直徑時距離最遠(yuǎn)：如圖乙所示：

故板被微粒打中的區(qū)域的長度都為答：（1）從P點水平噴出的微粒打在極板時的水平位移為；（2）經(jīng)時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)域長度為。17.如圖，質(zhì)量為的足夠長金屬導(dǎo)軌放在光滑的絕緣水平面上。一電阻不計，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)軌間動摩擦因數(shù)為，棒左側(cè)有兩個固定于水平面的立柱。導(dǎo)軌段長為，開始時左側(cè)導(dǎo)軌的總電阻為，右側(cè)導(dǎo)軌單位長度的電阻為。以為界，其左側(cè)勻強(qiáng)磁場方向豎直向上，右側(cè)勻強(qiáng)磁場水平向左，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為。在時，一水平向左的拉力垂直作用于導(dǎo)軌的邊上，使導(dǎo)軌由靜止開始做勻加速直線運動，加速度為。（1）求回路中感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流隨時間變化的表達(dá)式；（2）經(jīng)過多少時間拉力達(dá)到最大值，拉力的最大值為多少？（3）某一過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為，導(dǎo)軌克服摩擦力做功為，求導(dǎo)軌動能的增加量。參考答案：（1）感應(yīng)電動勢為E＝BLv，導(dǎo)軌做初速為零的勻加速運動，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＝時外力F取最大值，F(xiàn)max＝Ma＋mmg＋（1＋m）B2L2，（3）設(shè)此過程中導(dǎo)軌運動距離為s，由動能定理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)。某時刻起滑塊甲以初速度=2m/s向左運動，同時滑塊乙以=4m/s