山西省忻州市第二中學2022-2023學年高三物理模擬試題含解析

山西省忻州市第二中學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.如圖所示，一個單匝矩形導線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸oo′勻角速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動周期為T0。線圈產(chǎn)生的電動勢的最大值為Em，則A．線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值為B．線圈轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的磁通量的最大值為C．線圈轉(zhuǎn)動過程中磁通量變化率的最大值為EmD．經(jīng)過2T0的時間，通過線圈電流的方向改變2次參考答案：BC由交變電流有效值和最大值的關(guān)系可知線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值為，A錯誤；由題意知線圈產(chǎn)生的電動勢的最大值為，故線圈轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的磁通量的最大值,故B正確；線圈轉(zhuǎn)動過程中磁通量變化率的大小等于產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小，C正確；正弦式交變電流一個周期內(nèi)電流方向變化兩次，經(jīng)過2T0的時間，通過線圈電流的方向改變4次，D錯誤。2.下列有關(guān)光學的說法中正確的是A．光導纖維是利用光的全反射原理B．增透膜是利用光的干涉原理C．波長越短越容易發(fā)生明顯衍射D．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波參考答案：ABD3.重核裂變和輕核聚變是人們獲得核能的兩個途徑，下列說法中正確的是A．裂變過程質(zhì)量增加，聚變過程質(zhì)量虧損．B．裂變過程質(zhì)量虧損，聚變過程質(zhì)量增加C．裂變過程和聚變過程都有質(zhì)量增加D．裂變過程和聚變過程都有質(zhì)量虧損參考答案：答案：D4.圖中的實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶電粒子的運動軌跡．粒子先經(jīng)過M點，再經(jīng)過N點．可以判定（）A．M點的電勢大于N點的電勢B．M點的電勢小于N點的電勢C．粒子在M點受到的電場力大于在N點受到的電場力D．粒子在M點受到的電場力小于在N點受到的電場力參考答案：AD5.（單選）如圖甲所示是一個可調(diào)亮度的臺燈的內(nèi)部電路圖，理想變壓器的原線圈接有如圖乙所示的正弦交變電壓，副線圈觸頭P與線圈始終接觸良好，下列判斷正確的是（）A．交變電源的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是u=cos100πt（V）B．若僅將觸頭P向B端滑動，則燈泡的亮度增大C．若使燈泡電阻增大的同時，將觸頭P向B端滑動，則通過A處的電流一定增大D．若換用額定電壓相同，額定功率更大的燈泡，則原線圈輸入電功率將增大參考答案：解：A、由圖甲知交變電源的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是u=U0cos（100πt）V，A錯誤；B、由于原線圈的輸入電壓不變，若僅將觸頭P向B端滑動，則副線圈的匝數(shù)減小，輸出電壓減小，燈泡消耗的電功率變小，B錯誤；C、當電阻增大時，電路的電阻變大，副線圈的電壓變小，所以副線圈的輸出功率減小，輸入功率等于輸出功率減小，則A處的電流減小，C錯誤；D、若換用額定電壓相同，額定功率更大的燈泡，則原線圈輸出功率增加，則輸入電功率增加，則D正確；故選：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）物質(zhì)是由大量分子組成的，分子直徑的數(shù)量級一般是

m，能說明物體內(nèi)分子都在永不停息地做無規(guī)則運動的實驗事實有

（舉一例即可）。在兩分子間的距離由r0（此時分子間的引力和斥力相互平衡，分子作用力為零）逐漸增大的過程中，分子力的變化情況是

（填“逐漸增大”、“逐漸減小”、“先增大后減小”、“先減小后增大”）。參考答案：10-10（1分）；布朗運動（或擴散現(xiàn)象）（2分）；先增大后減小（1分）7.如圖甲，合上開關(guān)，用光子能量為2．5eV的一束光照射陰極K，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零．調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當電壓表讀數(shù)小于0．60V時，電流表讀數(shù)仍不為零，當電壓表讀數(shù)大于或等于0．60V時，電流表讀數(shù)為零．由此可知，光電子的最大初動能為

．把電路改為圖乙，當電壓表讀數(shù)為2V時，而照射光的強度增到原來的三倍，此時電子到達陽極時的最大動能是

．參考答案：8.小胡同學在學習了圓周運動的知識后，設(shè)計了一個課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計算踏腳板轉(zhuǎn)動的角速度，推算自行車的騎行速度。如上圖所示是自行車的傳動示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。當大齒輪Ⅰ（腳踏板）的轉(zhuǎn)速通過測量為n（r/s）時，則大齒輪的角速度是

rad/s。若要知道在這種情況下自行車前進的速度，除需要測量大齒輪Ⅰ的半徑r1，小齒輪Ⅱ的半徑r2外，還需要測量的物理量是

。用上述物理量推導出自行車前進速度的表達式為：

。參考答案：2πn,

車輪半徑r3,2πn根據(jù)角速度ω=2πn得：大齒輪的角速度ω=2πn。踏腳板與大齒輪共軸，所以角速度相等，小齒輪與大齒輪通過鏈條鏈接，所以線速度相等，設(shè)小齒輪的角速度為ω′，測量出自行車后輪的半徑r3，根據(jù)v=r3ω′

得：v=2πn9.氣墊導軌可以在導軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當遮光片通過電門時與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時間為t，則庶光片通過光電門的平均速度為v=

（1）關(guān)于這個平均速度，有如下討論：

A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度

B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時速度

C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應(yīng)考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準確

D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準，得到的瞬時速度將比較準確，這些討論中，正確的是：

；

（2）利用這一裝置可驗證機械能守桓定律?；瑝K和遮光片總質(zhì)量記為M（kg），若測出氣墊導軌總長L0、遮光片的寬度s，氣墊導軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過光時門時下滑的距離L和遮光時間t，這一過程中：滑塊減少的重力勢能的表達式為：

，滑塊獲得的動能表達式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門測量滑塊瞬時速度的原理，能根據(jù)已知的運動學公式求出速度進而計算物體的動能是解決本題的關(guān)鍵。10.如圖所示，是一列橫波在某一時刻的波形圖象．已知這列波的頻率為5Hz，此時的質(zhì)點正向軸正方向振動，由此可知：這列波正在沿軸

(填“正”或“負”)方向傳播，波速大小為

m/s.參考答案：負，1011.某同學在驗證牛頓第二定律的實驗中，實驗裝置如圖所示．打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實驗時，細線上掛適當?shù)你^碼，釋放小車后，小車做勻加速運動，與小車相連的紙帶上被打出一系列小點．①實驗中，該同學測出拉力F（鉤碼重力）和小車質(zhì)量M，根據(jù)計算出加速度．發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)情況下，根據(jù)公式計算出的加速度要比利用紙帶測出的加速度大．若該同學實驗操作過程沒有錯誤，試分析其原因．（至少寫兩點）____________________________________________________________________________________

②另一同學在完成同樣的實驗時，每次實驗在吊掛之處逐次增加一個質(zhì)量為50g的砝碼，利用紙帶測出每次小車的加速度，如果小車質(zhì)量為100g，細繩質(zhì)量可忽略，則下列曲線何者最適合描述小車加速度隨著吊掛砝碼個數(shù)的變化（

）參考答案：①沒有平衡摩擦力

鉤碼質(zhì)量要遠小于M

②

D12.在平直的公路上，自行車與同方向行駛的汽車同時經(jīng)過A點。自行車做勻速運動，速度為6m/s．汽車做初速度為10m/s(此即為汽車過A點的速度)、加速度大小為0.5m/s2的勻減速運動．則自行車追上汽車所需時間為

s，自行車追上汽車時，汽車的速度大小為

m/s，自行車追上汽車前，它們的最大距離是

m。參考答案：16；2；1613.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直，一個質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達最高點B時恰好對軌道沒有壓力．已知AP＝3R，重力加速度為g，則小球從P到B的運動過程中，合外力做功___________,摩擦力做功為________.參考答案：mgR/2,-3mgR/2三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）一束單色光由左側(cè)時的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當光線在水面發(fā)生全放射時有，當光線從左側(cè)射入時，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。15.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運動，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運動的汽車B正開始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開始計時，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當A、B兩汽車速度相等時，兩車間的距離最遠，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開始減速直到靜止經(jīng)歷的時間t1＝＝5s

運動的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時間內(nèi)運動的位移x′A＝vAt1＝20m

此時相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運動的時間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時間t＝t1＋t2＝8s四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道由斜面部分AC和圓弧部分CB平滑連接，且圓弧軌道半徑R=0.3m，整個軌道處于豎直向下的勻強電場中。一個帶正電的小球從斜軌道上高度h=0.8m的A點由靜止釋放，沿軌道滑下，已知小球的質(zhì)量為m=0.2kg，電量為q=10-5C,小球到達軌道最低點C時速度為8m/s，g取10m/s2，求：（1）勻強電場的場強大小。（2）小球到達圓弧軌道最高點B時，對軌道的壓力（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。參考答案：（1）E=6×105

N/C（2）N’=N=2.67(N)17.相距L＝1．5m的足夠長金屬導軌豎直放置，質(zhì)量為m1＝1kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2＝0．27kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導軌上，如圖（a）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(yīng)強度大小相同。ab棒光滑，cd棒與導軌間動摩擦因數(shù)為μ＝0．75，兩棒總電阻為1．8Ω，導軌電阻不計。ab棒在方向豎直向上大小按圖（b）所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開始向上沿導軌勻加速運動，同時cd棒也由靜止釋放。（g=10m/s2）（1）求出磁感應(yīng)強度B的大小和ab棒加速度大??；（2）已知在2s內(nèi)外力F做功40J，求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；（3）判斷cd棒將做怎樣的運動，求出cd棒達到最大速度所需的時間t0，并在圖（c）中定性畫出cd棒所受摩擦力隨時間變化的圖象。參考答案：（1）經(jīng)過時間t，金屬棒ab的速率

v＝at

此時，回路中的感應(yīng)電流為

對金屬棒ab，由牛頓第二定律得

由以上各式整理得：

在圖線上取兩點：

t1=0，F(xiàn)1=11N；t2=2s，F(xiàn)2=14．6N

代入上式得：a＝1m/s2

B＝1．2T（2）（4分）在2s末金屬棒ab的速率:v＝at＝2m/s

所發(fā)生的位移

由動能定律得

又Q＝W安

聯(lián)立以上方程，解得Q＝18J（3）（t0和圖像2+3分，共5分）cd棒先做加速度逐漸減小的加速運動，當cd棒所受重力與滑動摩擦力相等時，速度達到最大；然后做加速度逐漸增大的減速運動，最后停止運動。

當cd棒速度達到最大時，對cd棒有：mg＝μFN

又

整理解得

對abcd回路：解得

vm＝at0

得

t0=2s

fcd隨時間變化的圖象如圖（c）所示。18.如圖3所示，是利用電力傳送帶裝運麻袋包的示意圖．傳送帶長l＝20m，傾角θ＝37°，麻袋包與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.8，傳送帶的主動輪和從動輪半徑R相等，傳送帶不打滑，主動輪頂端與貨車底板間的高度差為h＝1.8m，傳送帶勻速運動的速度為v＝2m/s.現(xiàn)在傳送帶底端(傳送帶與從動輪相切位置)由靜止釋放一只麻袋包(可視為質(zhì)點)，其質(zhì)量為100kg，麻袋包最終與傳送帶一起做勻速運動，到達主動輪時隨輪一起勻速轉(zhuǎn)動．如果麻袋包到達主動輪的最高點時，恰好水平拋出并落在車箱底板中心，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：

(1)主動輪軸與貨車車箱底板中心的水平距離x及主動輪的半徑R