湖南省株洲市均壩中學2022年高三物理模擬試題含解析

湖南省株洲市均壩中學2022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.（單選）磁卡的磁條中有用于存儲信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測線圈。當以速度v0刷卡時，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其E－t關(guān)系如下圖所示。如果只將刷卡速度改為，線圈中的E－t關(guān)系圖可能是()參考答案：D2.（多選）質(zhì)量為m的物塊在平行于斜面的力F作用下，從傾角為θ的固定斜面底端A由靜止開始沿斜面上滑，經(jīng)B點時速率為v，此時撤去F，物塊滑回斜面底端時速率也為v，若A、B間距離為x，則（

）A．滑塊滑回底端時重力的瞬時功率為mgvB．整個過程中物塊克服摩擦力做功為FxC．下滑過程中物塊重力做功為D．從撤去F到物塊滑回斜面底端，摩擦力做功為-mgxsinθ參考答案：CD3.在如圖所示的電路中，和均為定值電阻，當?shù)幕瑒佑|頭在a端時合上開關(guān)S,此時二個電流表和電壓表V的示數(shù)分別為和U，電源的發(fā)熱功率為，電源的輸出功率為，定值電阻上消耗的功率為。現(xiàn)將的滑動觸頭向b端移動，則三個電表的示數(shù)及功率、、的變化情況是（

）

A.增大，不變，U增大

B.減小，增大，U減小

C.可能增大，一定減小

D.一定增大，一定增大參考答案：BD4.如圖所示，一輕彈簧的左端固定，右端與一小球相連，小球處于光滑水面上，現(xiàn)對小球施加一個方向水平向右的恒力F，使小球從靜止開始運動。則小球在向右運動的整個過程中：A.小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B.小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能逐漸增大C.小球的動能逐漸增大D.小球的動能先增大后減小參考答案：BD小球在運動過程中恒力F做正功，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能增大，A錯誤B正確；小球向右運動時彈簧對小球的拉力逐漸增大，所以小球先做加速度減小的加速運動，后做加速度增大的減速運動，動能先增大后減小，C錯誤D正確。5.“超導(dǎo)量子干涉儀”可用于探測心磁（10-10T）和腦磁（10-13T）等微弱磁場，其靈敏度可達10-14T，其探測“回路”示意圖如圖甲。穿過ABCD“回路”的磁通量為Φ，總電流強度I=i1+i2。I與的關(guān)系如圖乙所示（Φ0=2.07×10-15Wb），下列說法正確的是A.圖乙中橫坐標的單位是WbB.穿過“回路”的磁通量越大，電流I越大C.穿過“回路”的磁通量變化引發(fā)電流I周期性變化D.根據(jù)電流I的大小，可以確定穿過“回路”的磁通量大小參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一斜面AB長為5m，傾角為30°，一質(zhì)量為2kg的小物體（大小不計）從斜面頂端A點由靜止釋放，如圖所示．斜面與物體間的動摩擦因數(shù)為，則小物體下滑到斜面底端B時的速度v=

m／s及所用時間t=

s（g取10m/s2）。參考答案：

5

27.放射性元素衰變?yōu)椋怂プ冞^程的核反應(yīng)方程是＿＿＿＿；用此衰變過程中發(fā)出的射線轟擊，可得到質(zhì)量數(shù)為22的氖(Ne)元素和另一種粒子，此核反應(yīng)過程的方程是＿＿＿＿。參考答案：→+He

He+→Ne+H。根據(jù)衰變規(guī)律，此衰變過程的核反應(yīng)方程是→+He。用α射線轟擊，可得到質(zhì)量數(shù)為22的氖(Ne)元素和另一種粒子，此核反應(yīng)過程的方程是：He+→Ne+H。8.如圖所示為甲、乙、丙三個物體在同一直線上運動的s-t圖象，比較前5s內(nèi)三個物體的平均速度大小為____________；比較前10s內(nèi)三個物體的平均速度大小有′____′____′（填“>”“=’“<”）參考答案：>

>

=

=9.汽車的速度計顯示的是

的大小。（填“瞬時速度”或“平均速度”）參考答案：瞬時速度10.圖為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分．圖中背景方格的邊長均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：（1）照片的閃光頻率為

Hz．．（2）小球做平拋運動的初速度的大小為

m/s．參考答案：0.75．【考點】研究平拋物體的運動．【分析】正確應(yīng)用平拋運動規(guī)律：水平方向勻速直線運動，豎直方向自由落體運動；解答本題的突破口是利用在豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差等于常數(shù)解出閃光周期，然后進一步根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律、推論求解．【解答】解：（1）在豎直方向上有：△h=gT2，其中△h=10cm，代入求得：T=0.1s，因此閃光頻率為：故答案為：10．（2）小球水平方向做勻速直線運動，故有：x=v0t，其中x=3L=7.5cm所以v0=0.75m/s故答案為：0.75．11.從地面以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的球，設(shè)球在運動過程中受到的空氣阻力與其速率成正比關(guān)系，它運動的速率隨時間變化的規(guī)律如圖所示，在t1時刻到達最高點，再落回地面，落地時速率為v1，且落地前球已做勻速運動。則球受到的空氣阻力與其速率之比k=___________，球上升的最大高度H=_________________。參考答案：，12.已知氣泡內(nèi)氣體的密度為30g/，平均摩爾質(zhì)量為1.152g/mol。阿伏加德羅常數(shù)，估算氣體分子間距離d=___________m，氣泡的體積為1cm3，則氣泡內(nèi)氣體分子數(shù)為_____________個。參考答案：

（1）根據(jù)，得氣體分子連同占據(jù)的空間為，氣體分子間距離得（2）氣泡內(nèi)氣體質(zhì)量，氣泡內(nèi)氣體摩爾數(shù)為：，分子數(shù)為得：13.某同學用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌和光電門裝置“研究物體的加速度與外力關(guān)系”，他的操作步驟如下：①將一端帶有定滑輪的氣墊導(dǎo)軌放置在實驗臺上，②將光電門固定在氣墊軌道上離定滑輪較近一端的某點B處，③將帶有遮光條的質(zhì)量為M的滑塊放置在氣墊導(dǎo)軌上的A處，④用重力為F的鉤碼，經(jīng)繞過滑輪的細線拉滑塊，使滑塊從同一位置A由靜止釋放，測出遮光條通過光電門的時間t，⑤改變鉤碼個數(shù)，使滑塊每次從同一位置A由靜止釋放，重復(fù)上述實驗。記錄的數(shù)據(jù)及相關(guān)計算如下表：

實驗次數(shù)12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）28.623.320.218.116.5t2/（ms）2818.0542.9408.0327.6272.25t-2/[×10-4(ms)-2]12.218.424.530.636.7

1若用游標卡尺測出滑塊上遮光條的寬度d如圖乙所示，則遮光條的寬度d＝

cm,第一次測量中小車經(jīng)過光電門時的速度為

m/s(保留兩位有效數(shù)字)2實驗中遮光條到光電門的距離為s，遮光條的寬度為d，遮光條通過光電門的時間為t，可推導(dǎo)出滑塊的加速度a與t關(guān)系式為

。3本實驗為了研究加速度a與外力F的關(guān)系，只要作出

的關(guān)系圖象，請作出該圖線。4根據(jù)作出的圖像，判斷該同學可能疏漏的重要實驗步驟是

。參考答案：1.050

cm

（2分）

0.37m/s（2分）2

（2分）3（填1/t2與F同樣得分）（2分）

如圖所示（2分）4沒有將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平

(2分)

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當光由玻璃射向空氣時，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）15.如圖甲所示，將一質(zhì)量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運動過程中的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，設(shè)阻力大小恒定不變，g=10m/s2，求（1）小球在上升過程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此時離拋出點的高度h．參考答案：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點h為8m考點： 牛頓第二定律；勻變速直線運動的圖像．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式求出小球上升的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過程中受到空氣的平均阻力．（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運動學公式求的速度和位移．解答： 解：由圖可知，在0～2s內(nèi)，小球做勻減速直線運動，加速度大小為：由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數(shù)據(jù)，解得：f=6N．（2）2s～4s內(nèi)，小球做勻加速直線運動，其所受阻力方向與重力方向相反，設(shè)加速度的大小為a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據(jù)圖象可知，小球在4s末離拋出點的高度：．答：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點h為8m點評： 本題主要考查了牛頓第二定律及運動學公式，注意加速度是中間橋梁四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，兩平行金屬板長度l不超過0.2m，兩板間電壓U隨時間t變化的圖象如圖乙所示。在金屬板右側(cè)有一左邊界為MN、右邊無界的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.01T，方向垂直紙面向里?，F(xiàn)有帶正電的粒子連續(xù)不斷地以速度v0=105m/s射入電場中，初速度方向沿兩板間的中線oo＇方向。磁場邊界MN與中線oo＇垂直。已知帶電粒子的比荷，粒子的重力和粒子之間的相互作用力均可忽略不計。(1)

在每個粒子通過電場區(qū)域的時間內(nèi)，可以把板間的電場強度看作是恒定的。請通過計算并說明這種處理能夠成立的理由；(2)設(shè)t=0.1s時刻射人電場的帶電粒子恰能從金屬板邊緣穿越電場射入磁場，求該帶電粒子射出電場時速度的大小；(3)

對于所有經(jīng)過電場射入磁場的帶電粒子，設(shè)其射人磁場的人射點和從磁場射出的出射點間的距離為d,試判斷d的大小是否隨時間變化？若不變，證明你的結(jié)論；若變化，求出d的變化范圍。（請把答案寫在答題卷上）參考答案：17.如圖，在區(qū)域I（0≤x≤d）和區(qū)域II（d≤x≤2d）內(nèi)分別存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小分別為B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。一質(zhì)量為m、帶電荷量q（q＞0）的粒子a于某時刻從y軸上的P點射入?yún)^(qū)域I，其速度方向沿x軸正向。已知a在離開區(qū)域I時，速度方向與x軸正方向的夾角為30°；此時，另一質(zhì)量和電荷量均與a相同的粒子b也從p點沿x軸正向射入?yún)^(qū)域I，其速度大小是a的1/3。不計重力和兩粒子之間的相互作用力。求（1）粒子a射入?yún)^(qū)域I時速度的大??；（2）當a離開區(qū)域II時，a、b兩粒子的y坐標之差。參考答案：解：（1）設(shè)粒子a在I內(nèi)做勻速圓周運動的圓心為C（在y軸上），半徑為Ra1，粒子速率為va，運動軌跡與兩磁場區(qū)域邊界的交點為，如圖。由洛侖茲力公式和牛頓第二定律得 ①由幾何關(guān)系得 ② ③式中，由①②③式得 ④

（2）設(shè)粒子a在II內(nèi)做圓周運動的圓心為On，半徑為，射出點為（圖中末畫出軌跡），。由淪侖茲力公式和牛頓第二定律得 ⑤由①⑤式得 ⑥三點共線，且由⑥式知點必位于 ⑦的平面上。由對稱性知，點與點縱坐標相同，即 ⑧式中，h是C點的y坐標。設(shè)b在I中運動的軌道半徑為，由洛侖茲力公式和牛頓第二定律得 ⑨設(shè)a到達點時，b位于點，轉(zhuǎn)過的角度為α。如果b沒有飛出I，則 ⑩ （11）式中，t是a在區(qū)域II中運動的時間，而 （12） （13）由⑤⑨⑩（11）（12）（13）式得 （14）由①③⑨（14）式可見，b沒有飛出I。點的y坐標為 （15）由①③⑧⑨（14）（15）式及題給條件得，a、b兩粒子的y坐標之差為 （16）18.如圖所示，為一個從上向下看的俯視圖，在光滑絕緣的水平桌面上，固定放置一條光滑絕緣的擋板軌道ABCD，AB段為直線，BCD段是半徑為R的一部分圓?。▋刹糠窒嗲杏贐點），擋板處于場強為E的勻強電場中，電場方向與圓的直徑MN平