2022年山西省忻州市石咀中學(xué)高三物理模擬試題含解析

2022年山西省忻州市石咀中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.自行車(chē)的尾燈采用了全反射棱鏡的原理，它雖然本身不發(fā)光，但在夜間騎車(chē)時(shí)，從后面開(kāi)來(lái)的汽車(chē)發(fā)出的強(qiáng)光照到尾燈后，會(huì)有較強(qiáng)的光被反射回去，使汽車(chē)司機(jī)注意到前面有自行車(chē)，尾燈由透明介質(zhì)做成，其外形如圖所示，下面說(shuō)法中正確的是

A.汽車(chē)燈光應(yīng)從左面射過(guò)來(lái)，在尾燈的左表面發(fā)生全反射B．汽車(chē)燈光應(yīng)從左面射過(guò)來(lái)，在尾燈的右表面發(fā)生全反射C．汽車(chē)燈光應(yīng)從右面射過(guò)來(lái)，在尾燈的右表面發(fā)生全反射D．汽車(chē)燈光應(yīng)從右面射過(guò)來(lái)，在尾燈的左表面發(fā)生全反射參考答案：D解析：由全反射的條件及圖形判斷。2.M，N兩金屬板豎直放置，使其帶電，懸掛其中的帶電小球P如圖4偏離豎直方向．下列哪一項(xiàng)措施會(huì)使OP懸線(xiàn)與豎直方向的夾角增大？(P球不與金屬極板接觸)()．A．增大MN兩極板間的電勢(shì)差B．增大MN兩極板的帶電量C．保持板間間距不變，將M，N板一起向右平移D．保持板間間距不變，將M，N板一起向左平移參考答案：小球受向右的電場(chǎng)力處于平衡狀態(tài)．增大兩板間的電勢(shì)差則電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電場(chǎng)力增大，小球向右偏角增大，A對(duì)；增大電容器的帶電量則兩板間電勢(shì)差增大，場(chǎng)強(qiáng)增大，電場(chǎng)力增大，偏角增大，B錯(cuò)；C、D中場(chǎng)強(qiáng)不會(huì)變化，偏角不變，故C、D錯(cuò)．答案AB3.（多選）如圖所示，空間存在著與圓臺(tái)母線(xiàn)垂直向外的磁場(chǎng)，各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，圓臺(tái)母線(xiàn)與豎直方向的夾角為θ．一個(gè)質(zhì)量為m、半徑為r的通電勻質(zhì)金屬環(huán)位于圓臺(tái)底部，0～t時(shí)間內(nèi)環(huán)中電流大小恒定為I，由靜止向上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)時(shí)間t后撤去該恒定電流并保持圓環(huán)閉合，圓環(huán)上升的最大高度為H．已知重力加速度為g，磁場(chǎng)的范圍足夠大．在圓環(huán)向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．圓環(huán)先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)B．在時(shí)間t內(nèi)安培力對(duì)圓環(huán)做功為mgHC．圓環(huán)先有擴(kuò)張后有收縮的趨勢(shì)D．圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的最大速度為﹣gt參考答案：考點(diǎn)：楞次定律．專(zhuān)題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：根據(jù)牛頓第二定律，與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，依據(jù)做功表達(dá)式，結(jié)合電磁感應(yīng)與安培力，即可求解．解答：解：A、圓環(huán)先向上做加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)電流撤去后，由于慣性，圓環(huán)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，在磁場(chǎng)中切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流方向俯視為逆時(shí)針，由左手定則可知圓環(huán)所受安培力方向垂直磁感線(xiàn)向下，由于速度在變化，則安培力也在變，所以圓環(huán)做變減速運(yùn)動(dòng)，故A正確；B、由功能關(guān)系可知，在上升全過(guò)程中，在t時(shí)間內(nèi)安培力對(duì)圓環(huán)做的功等于全過(guò)程重力做的功mgH和t時(shí)間后圓環(huán)克服安培力做的功，所以在時(shí)間t內(nèi)安培力對(duì)圓環(huán)做功大于mgH，故B錯(cuò)誤；C、圓環(huán)通電流時(shí)，由安培力垂直磁感線(xiàn)向上可知，電流方向俯視為順時(shí)針，安培力分量指向圓心，圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)；撤去電流后，根據(jù)右手定則可知，切割產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向俯視為逆時(shí)針，則安培力分量背離圓心，則有擴(kuò)張的趨勢(shì)，故C錯(cuò)誤；D、環(huán)中通以恒定電流I后，圓環(huán)所受安培力為BI2πr，則在豎直方向的分力為2πrBIcosθ，由牛頓第二定律，可得：BI2πrcosθ﹣mg=ma，則圓環(huán)向上的加速度為a=﹣g，則豎直方向上，在電流未撤去時(shí)，圓環(huán)將做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，速度會(huì)達(dá)到最大值，由v=at得v=﹣gt，故D正確．故選：AD．點(diǎn)評(píng)：磁場(chǎng)中力做功與牛頓第二定律、電磁感應(yīng)等的綜合問(wèn)題，注意掌握線(xiàn)圈擴(kuò)張與收縮的原因．4.電吉他是利用電磁感應(yīng)原理工作的一種樂(lè)器．如圖甲為電吉他的拾音器的原理圖，在金屬弦的下方放置有一個(gè)連接到放大器的螺線(xiàn)管．一條形磁鐵固定在管內(nèi)，當(dāng)撥動(dòng)金屬弦后，螺線(xiàn)管內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化后可將電信號(hào)轉(zhuǎn)為聲音信號(hào)。若由于金屬弦的振動(dòng)，螺線(xiàn)管內(nèi)的磁通量隨時(shí)間的變化如圖乙所示，則對(duì)應(yīng)感應(yīng)電流的變化為（

）A.

B.C.

D.參考答案：B由可知在t0時(shí)刻磁通量的變化率最大，感應(yīng)電流最大，B對(duì)；5.用長(zhǎng)度相同的兩根細(xì)線(xiàn)把A、B兩小球懸掛在水平天花板上的同一點(diǎn)O，并用長(zhǎng)度相同的細(xì)線(xiàn)連接A、B兩小球，然后用力F作用在小球A上，如圖所示，此時(shí)三根細(xì)線(xiàn)均處于直線(xiàn)狀態(tài)，且OB細(xì)線(xiàn)恰好處于豎直方向，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。不考慮小球的大小，則力F的方向可能為：（

）

A．水平向右

B．豎直向上

C．沿O→A方向

D．沿B→A方向參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（單選）沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)剎車(chē)后勻減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)3.5s停止，它在剎車(chē)開(kāi)始后的1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)的位移之比

（

）A．3：2：1 B．3：5：6 C．9：4：1 D．5：3：1參考答案：B解析：畫(huà)示意圖如圖所示，把汽車(chē)從A→E的末速度為0的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，逆過(guò)來(lái)轉(zhuǎn)換為從E→A的初速度為0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，來(lái)等效處理，由于逆過(guò)來(lái)前后，加速度相同，故逆過(guò)來(lái)前后的運(yùn)動(dòng)位移、速度時(shí)間均具有對(duì)稱(chēng)性．所以知汽車(chē)在相等時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移之比為1：3：5：…，把時(shí)間間隔分為0.5

s．所以xDE：xCD：xBC：xAB=1：8：16：24，所以xAB：xAC：xAD=3：5：6．故選項(xiàng)B正確．故選：B7.（4分）圖甲為一個(gè)電燈兩端的電壓與通過(guò)它的電流的變化關(guān)系曲線(xiàn)，由圖可知，兩者不成線(xiàn)性關(guān)系，這是由于

。如圖乙所示，將這個(gè)電燈與20的定值電阻R串聯(lián)，接在電動(dòng)勢(shì)為8V的電源上，則電燈的實(shí)際功率為

W。（不計(jì)電流表電阻和電源內(nèi)阻）參考答案：答案：隨電壓的增大，燈變亮，燈絲溫度升高，電阻率變大，電阻變大；0．68.一物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)，已知AB=BC，AB段平均速度的大小為20m/s，BC段平均速度的大小為30m/s，則可求得從A到C的平均速度的大小為

參考答案：24m/9.在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置測(cè)出其自然長(zhǎng)度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實(shí)驗(yàn)過(guò)程是在彈簧外力的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的．用記錄的外力F與彈簧的形變量x，作出F﹣x圖線(xiàn)如圖所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為200N/m，圖線(xiàn)不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是由于彈簧本身有重力．參考答案：解：當(dāng)拉力為8N時(shí)，彈簧的形變量為x=5cm=0.05m當(dāng)拉力為0N時(shí)，彈簧的形變量為x=1cm=0.01m由胡克定律F=kx得：圖線(xiàn)的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)．k==200N/m圖線(xiàn)不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是由于彈簧本身有重力，使得彈簧沒(méi)有外力的情況下已經(jīng)伸長(zhǎng)了一段距離．故答案為：200，彈簧本身有重力．10.（6分）為了安全，在行駛途中，車(chē)與車(chē)之間必須保持一定的距離。因?yàn)?，從駕駛員看見(jiàn)某一情況到采取制動(dòng)動(dòng)作的時(shí)間里，汽車(chē)仍然要通過(guò)一段距離（稱(chēng)為思考距離）；而從采取制動(dòng)支作到車(chē)完全停止的時(shí)間里，汽車(chē)又要通過(guò)一段距離（稱(chēng)為制動(dòng)距離）。下表給出了汽車(chē)在不同速度下的思考距離和制動(dòng)距離等部分?jǐn)?shù)據(jù)。請(qǐng)分析這些數(shù)據(jù)，完成表格。

速度（km/h）思考距離（m）制動(dòng)距離(m)停車(chē)距離（m）4591423751538

90

105217596參考答案：答案：18

55

53（以列為序）11.．一質(zhì)量為m的小球與一勁度系數(shù)為k的彈簧相連組成一體系，置于光滑水平桌面上，彈簧的另一端與固定墻面相連，小球做一維自由振動(dòng)。試問(wèn)在一沿此彈簧長(zhǎng)度方向以速度u作勻速運(yùn)動(dòng)的參考系里觀察，此體系的機(jī)械能是否守恒，并說(shuō)明理由。

。參考答案：1.否．原因是墻壁對(duì)于該體系而言是外界，墻壁對(duì)彈簧有作用力，在運(yùn)動(dòng)參考系里此力的作用點(diǎn)有位移，因而要對(duì)體系做功，從而會(huì)改變這一體系的機(jī)械能．12.如圖甲所示為測(cè)量電動(dòng)機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的實(shí)驗(yàn)裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．在圓形卡紙的旁邊垂直安裝了一個(gè)改裝了的電火花計(jì)時(shí)器．(1)請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟按先后排序：________A．使電火花計(jì)時(shí)器與圓形卡紙保持良好接觸B．接通電火花計(jì)時(shí)器的電源，使它工作起來(lái)C．啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)D．關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，拆除電火花計(jì)時(shí)器；研究卡紙上留下的一段痕跡(如圖乙所示)，寫(xiě)出角速度ω的表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)，得出ω的測(cè)量值。(2)要得到ω的測(cè)量值，還缺少一種必要的測(cè)量工具，它是________．A．秒表

B．毫米刻度尺

C．圓規(guī)

D．量角器(3)寫(xiě)出角速度ω的表達(dá)式，并指出表達(dá)式中各個(gè)物理量的意義。參考答案：(1)ACBD

(2)D

(3)θ為n個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的圓心角，T為時(shí)間間隔13.在某介質(zhì)中形成一列簡(jiǎn)諧波，t＝0時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線(xiàn)所示．若波向右傳播，零時(shí)刻剛好傳到B點(diǎn)，且再經(jīng)過(guò)0.6s，P點(diǎn)也開(kāi)始起振，該列波的周期T=______s，從t＝0時(shí)刻起到P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰時(shí)止，O點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移y=____________cm.參考答案：0.2

－2三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.為了測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，有下列實(shí)驗(yàn)器材：A.電流表（0-0.6A）；B.電流表（0-10A）；C.電壓表（0-3V）；D.電壓表（0-15V）；E.滑動(dòng)變阻器（10Ω、2A）；F.滑動(dòng)變阻器（1750Ω、3A）；G.電鍵；H.導(dǎo)線(xiàn)。①實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的器材是

。（填器材序號(hào)）②畫(huà)出正確的測(cè)量電路圖。③在實(shí)驗(yàn)中分別測(cè)量了新、舊干電池各一節(jié)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果分別作出新、舊干電池的

U—I圖象，如圖：

新電池：舊電池：

由圖象可知：

新電池：電動(dòng)勢(shì)E1=

V，內(nèi)阻r1=

Ω

舊電池：電動(dòng)勢(shì)E2=

V，內(nèi)阻r2=

Ω④將這兩節(jié)新、舊電池串聯(lián)起來(lái)連接一個(gè)“3V，1.5W”燈泡，已知燈泡電阻的U—I圖象如圖所示，根據(jù)圖象求出燈泡的實(shí)際功率為

W。參考答案：①ACEGH（2分）②電路圖（3分）③1.50，0.50，1.50，7.50（4分）④0.20（2分）

15.某興趣小組設(shè)計(jì)出如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車(chē)的加速度跟合外力的關(guān)系，圖中與小車(chē)左端相連的是測(cè)力傳感器，小車(chē)放置在表面各處粗糙程度相同的水平長(zhǎng)木板上，按甲圖裝配好實(shí)驗(yàn)器材，先測(cè)出小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦阻力，逐漸向沙桶中添加細(xì)沙粒，當(dāng)觀察到小車(chē)剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，記下傳感器的最大示數(shù)為F0，可認(rèn)為摩擦阻力為F0．（1）將小車(chē)放回初位置并用手按住，繼續(xù)向沙桶中添加一定量的沙粒，記下傳感器的示數(shù)F1，接通頻率外為50Hz的交流電源，使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作，然后釋放小車(chē)，打出一條紙帶，再繼續(xù)在桶中添加沙粒，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，打出多條紙帶，圖乙為某次實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫(huà)出，按時(shí)間順序取0、1、2、3、4、5、6六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6點(diǎn)到0點(diǎn)的距離（單位：cm），分別標(biāo)注在相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的下方，則小車(chē)的加速度a=0.756m/s2，（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（2）算出各次小車(chē)的加速度和合力F（F=F1﹣F0），獲得多組數(shù)據(jù)，描繪小車(chē)加速度a與F的關(guān)系圖象，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦可忽略，圖中可能正確的是AD．（3）寫(xiě)出一條提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議：控制桶和砂的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車(chē)和傳感器的總質(zhì)量．參考答案：：解：（1）由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，設(shè)第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到第二個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離為x1，以后各段分別為x2、x3、x4、x5、x6，根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x4﹣x1=3a1T2x5﹣x2=3a2T2x6﹣x3=3a3T2為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值得：a=（a1+a2+a3）==0.756m/s2，（2）改變小桶中砂的重力，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，獲得多組數(shù)據(jù)，描繪小車(chē)加速度a與合力F（F=F1﹣F0）的關(guān)系圖象．由于已經(jīng)平衡摩擦力，所以圖象應(yīng)該過(guò)原點(diǎn)．故AD正確，BC錯(cuò)誤；故選：AD．（3）提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議：控制桶和砂的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車(chē)和傳感器的總質(zhì)量．故答案為：（1）0.756（2）AD（3）控制桶和砂的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車(chē)和傳感器的總質(zhì)量．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，一根水平拉直的足夠長(zhǎng)的繩子，一端系于墻上，人拉住另一端P，從t=0時(shí)刻開(kāi)始，沿豎直向下的方向使繩端P在豎直方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，經(jīng)過(guò)△t=5.75s形成如圖乙所示的部分波形，Q是位于距P端2m的質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)刻Q質(zhì)點(diǎn)第6次到達(dá)波谷位置，求：

①繩波的波速；

②寫(xiě)出Q質(zhì)點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式（從Q質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，不要求推導(dǎo)）。參考答案：17.如圖甲所示，平面OO′垂直于紙面，其上方有長(zhǎng)為h、相距為h的兩塊平行導(dǎo)體板M、N。兩極板間加上如圖乙所示的電壓，平面OO′的下方是一個(gè)與OO′平面平行的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外。在兩極板的正中間的正上方有一粒子源，它連續(xù)放射出質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子，其初速度大小為v0，方向垂直電場(chǎng)及OO′平面。不計(jì)粒子重力及空氣的阻力，每個(gè)粒子在板間運(yùn)動(dòng)的極短時(shí)間內(nèi)，可以認(rèn)為電場(chǎng)強(qiáng)度不變，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）若要求帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí)不打在板上，則板間電壓U的最大值不能超過(guò)多少?（2）若UMN的最大值取第（1）問(wèn)求出的最大值，要使所有的粒子通過(guò)磁場(chǎng)后都能回到兩板間，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小及磁場(chǎng)的高度H需滿(mǎn)足什么條件?（3）在滿(mǎn)足（2）問(wèn)的前提下，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為多少?參考答案：（1）（2）

（3）【詳解】（1）設(shè)電壓的最大值為Um，則有h=v0t解得：（2）設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v與v0的夾角為θ，則有又粒子從OO′上射出磁場(chǎng)的位置與射入磁場(chǎng)的位置的距離s=2Rcosθ解得：若沿v0方向射進(jìn)磁場(chǎng)的粒子能回到板間，則其他方向的粒子都能回到板間。當(dāng)時(shí)，B最小，即解得：故磁感應(yīng)強(qiáng)度B