陜西省西安市高級中學2022-2023學年高三物理模擬試題含解析

陜西省西安市高級中學2022-2023學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.做曲線運動的物體，其軌跡上某點加速度方向（

）A、為該點的曲線的切線方向B、與物體在這一點時所受的合外力方向垂直C、與物體在這一點速度方向一致D、與物體在這一點的速度方向的夾角一定不為零或180°參考答案：D2.如圖所示，清洗樓房玻璃的工人常用根繩索將自己懸在空中，工人及其裝備的總重量為G，懸繩與豎直墻壁的夾角為a,懸繩對工人的拉力大小為FT墻壁對工人的彈力大小為Fn，則A.BC.

若緩慢減小懸繩的長度，F(xiàn)t與Fn的合力變大D.

若緩慢減小懸繩的長度，F(xiàn)T減小，F(xiàn)n增大參考答案：B3.（多選）下列說法中正確的是（）A．氣體放出熱量，其分子的平均動能可能增大B．布朗運動不是液體分子的運動，但它可以說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動C．當分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大D．第二類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學第一定律E．某氣體的摩爾體積為v，每個分子的體積為v0，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA=參考答案：考點：溫度是分子平均動能的標志；布朗運動；熱力學第二定律．專題：內(nèi)能及其變化專題．分析：熱力學第一定律公式：△U=W+Q；布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動；分子力做功等于分子勢能的減小量．解答：解：A、氣體放出熱量，若外界對氣體做功，溫度升高，其分子的平均動能增大，故A正確；B、布朗運動不是液體分子的運動，但它可以說明液體分子在永不停息地做無規(guī)則運動，故B正確；C、當分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大，故C正確；D、第二類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學第二定律，故D錯誤；E、某固體或液體的摩爾體積為V，每個分子的體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為，而氣體此式不成立；故E錯誤；故選：ABC．點評：此題考查分子動理論、熱力學定律、布朗運動、分子力與分子勢能的關系、阿伏加德羅常數(shù)等，知識點多，難度小，關鍵是記住相關知識．4.（單選）質量相等的兩個質點a、b在同一位置開始沿豎直方向運動，圖象如圖所示，取豎直向下為正方向。由圖象可知

A．在t2時刻兩個質點在同一位置

B．在0~tl時間內(nèi)，a質點處于失重狀態(tài)

C．在tl~t2時間內(nèi)，a質點的機械能守恒

D．在0~t2時間內(nèi)，合外力對兩個質點做功不相等參考答案：B5.如圖物體原來靜止在水平面上，用一水平力F拉物體，在從零開始逐漸增大的過程中，物體先靜止后變加速運動，其加速度隨外力變化的圖像如圖所示，根據(jù)圖中所標出的數(shù)據(jù)可計算出（

）cA、物體質量B、物體與水平面間的滑動摩擦系數(shù)C、物體與水平面間的最大靜摩擦力D、在F為14N時，物體的速度大小

參考答案：ABC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）如圖所示，在平靜的水面下有一點光源s，點光源到水面的距離為H，水對該光源發(fā)出的單色光的折射率為n。①在水面上方可以看到一圓形的透光面，該圓的半徑為

。②該單色光在真空中的波長為，該光在水中的波長為

。參考答案：①

(2分)

②

(2分)7.）一束細光束由真空沿著徑向射入一塊半圓柱形透明體，如圖（a）所示，對其射出后的折射光線的強度進行記錄，發(fā)現(xiàn)折射O

光線的強度隨著θ的變化而變化，如圖（b）的圖線所示.此透明體的臨界角為

▲，折射率為

▲

.參考答案：60°（2分），（8.某熱機在工作中從高溫熱庫吸收了8×106kJ的熱量，同時有2×106kJ的熱量排放給了低溫熱庫(冷凝器或大氣），則在工作中該熱機對外做了

kJ的功，熱機的效率％．參考答案：

6×106

；

75

9.如圖所示，質量為m、邊長為L的正方形線圈ABCD由n匝導線繞成，線圈中有順時針方向大小為I的電流，在AB邊的中點用細線豎直懸掛于輕桿一端，輕桿另一端通過豎直的彈簧固定于地面，輕桿可繞桿中央的固定轉軸O在豎直平面內(nèi)轉動。在圖中虛線的下方，有與線圈平面垂直的勻強磁場，磁感強度為B，平衡時，CD邊水平且線圈有一半面積在磁場中，忽略電流I產(chǎn)生的磁場，穿過線圈的磁通量為

；彈簧受到的拉力為______。參考答案：

答案：、

10.（4分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定著光滑的圓弧槽，它的末端水平，上端離地高H。一個小球從上端無初速度滑下，若要小球的水平射程為最大值，則圓弧槽的半徑為_______，最大的水平射程為_________。參考答案：，11.在研究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中，將木板傾斜，可使小車牽引紙帶沿斜面下滑．小車拖動紙帶，用打點計時器打出的紙帶如下圖所示．已知打點周期為0.02s.(1)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，按要求計算后填寫表格．實驗數(shù)據(jù)分段第1段第2段第3段第4段第5段第6段時間t(s)0～0.10.1～0.20.2～0.30.3～0.40.4～0.50.5～0.6各段位移x(×10－2/m)1.452.453.554.555.606.65平均速度(m/s)

(2)作出v－t圖象并求出平均加速度．參考答案：(1)0.145、0.245、0.355、0.455、0.560、0.665

(2)v-t圖象如圖所示,加速度a=1.04m/s2.

12.處于激發(fā)狀態(tài)的原子，在入射光的電磁場的影響下，從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷，兩個狀態(tài)之間的能量差以輻射光子的形式發(fā)射出去，這種輻射叫做受激輻射。原子發(fā)生受激輻射時，發(fā)出的光子頻率、發(fā)射方向等，都跟入射光子完全一樣，這樣使光得到加強，這就是激光產(chǎn)生的機理。那么，發(fā)生受激輻射時，產(chǎn)生激光的原子的總能量En、電勢能Ep、電子動能Ek的變化情況是__________A．Ep增大、Ek減小、En減小

B．Ep減小、Ek增大、En減小C．Ep增大、Ek增大、En增大

D．Ep減小、Ek增大、En不變參考答案：B13.(5分)豎直放置的兩塊平行金屬板A、B，分別跟電源的正負極連接，將電源正極接地，如圖所示。在A、B中間固定一個帶正電的電荷q，現(xiàn)保持A板不動，使B板向右平移一小段距離后，電荷q所在位置的電勢U將

，電荷q的電勢能將

。（填：變大、變小或不變。）

參考答案：

答案：變大、變大三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（11分）簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導出折射率為的玻璃對真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質射向光疏介質時，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達到，折射光就消失。入射角大于C時只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當入射角等于臨界角C時，折射角等于，代入①式得

②15.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個木塊，A、B、C，質量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時A、B以共同速度v0運動，C靜止。某時刻細繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為?？键c：動量守恒定律四、計算題：本題共3小題，共計47分16.相距L=1．5m的足夠長金屬導軌豎直放置，質量為m=1kg的光滑金屬棒ab通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導軌上，金屬棒cd水平固定在金屬導軌上，如圖甲所示，虛線上方磁場方向垂直紙面向里，虛線下方磁場方向豎直向下，兩處磁場磁感應強度大小相同，ab、cd兩棒的電阻均為r=0．9Ω，導軌電阻不計。ab棒在方向豎直向上大小按圖乙所示規(guī)律變化的外力F作用下從靜止開始，沿導軌勻加速運動，g取10m/s2。

(1)在運動過程中，ab棒中的電流方向?cd棒受到的安培力方向?

(2)求出ab棒加速度大小和磁感應強度B的大小?(3)從t1＝0到t2=2s，金屬棒ab的機械能變化了多少?

參考答案：解：(1)在運動過程中，ab棒中的電流方向從b流向a?！?分cd棒受到的安培力方向是垂直導軌平面向里。

……2分(2)設ab棒加速度大小為a，當t1＝0時,F1＝11N，則F1－mg＝ma

…………2分a＝1m/s2當t2＝2s時,F2＝14.6N，設ab棒速度大小為v，其中電流為I，則F2－mg－BIL＝ma

…………2分v＝at2

…………2分BLv＝2Ir

…………2分解得B＝1.2T

…………2分(3)從t1＝0到t2＝2s，ab棒通過的距離為h，則

…………2分設金屬棒ab的機械能變化為△E，則△E＝mgh＋

…………2分△E＝22J

…………2分17.

(8分)我國“神舟”號飛船由運載火箭送入近地點為A、遠地點為B的橢圓軌道上．近地點A距地面高度為h1，實施變軌后，進入預定圓軌道，如圖所示．在預定圓軌道上飛行n圈所用時間為t，之后返回．已知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，求：

(1)飛船在近地點A的加速度為多大?

(2)遠地點B距地面的高度為多少?參考答案：解析：(1)設地球質量為M，船質量為m，則地球表面質量為m1的某物體

，所以

①（1分）

飛船在A點受到地球引力F=G

②(1分)

由①②得

(2分)

(2)飛船在預定圓軌道飛行的周期T=t／n

(1分)

根據(jù)牛頓第二定律：G

（1分)

解得(2分)18.（12分）在足夠長粗糙水平木板A上放一個質量為m的小滑塊B.滑塊B在水平方向除受到摩擦力外，還受到一個水平向左的恒定外力F作用，其中F=0.3mg。開始時用手托住木板A，A、B均靜止，如圖所示?，F(xiàn)將木板A從圖中位置P豎直向上移至位置Q，發(fā)現(xiàn)小滑塊B相對A發(fā)生了運動。為簡單起見，將木板A從P到Q的運動簡化成先勻加速接著勻減速到靜止的過程，且豎直方向加速的時間為0.8s，減速的時間為0.2s。P、Q位置高度差為0.5m。已知A、B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，g取10m/s2。求：(1)木板A加速和減速的加速度分別為多大？(2)滑塊B最后停在離出發(fā)點水平距離多遠處？參考答案：

(1)設木板A勻加速和勻減速的加速度大小分別為a1和a2，勻加速和勻減速的時間分別為t1和t2，P、Q高度差為h，則有a1t1=a2t2

（1分）

h=a1t12+a2t22

（2分）

求得

a1=1.25m/s2

（1分）

a2=5m/s2

（1分）

(2)研究滑塊B，在木板A勻減速的過程中，由牛頓第二定律可得：

豎直方向:

mg－N=ma2

水平方向

F－μN=ma3

求得

a3=0.1g=1m/s2