福建省福州市超德高級(jí)中學(xué)2022年高三物理模擬試題含解析

福建省福州市超德高級(jí)中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）下列說法中正確的是（）A．α粒子散射實(shí)驗(yàn)表明了原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)B．石墨在反應(yīng)堆起到降低核反應(yīng)速度的作用C．燃料鈾在反應(yīng)堆中發(fā)生裂變反應(yīng)D．將鈾棒插入得更深些，反應(yīng)堆的核反應(yīng)速度將降低參考答案：解：A、a粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子具有核式結(jié)構(gòu)，不能說明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)；故A錯(cuò)誤；B、石墨在反應(yīng)堆中起到將快中子轉(zhuǎn)換為熱中子的作用，可以加快核反應(yīng)速度；故B錯(cuò)誤；C、核反應(yīng)堆中的燃料鈾發(fā)生裂變反應(yīng)，從而釋放出大量熱量；故C正確；D、將鈾棒插入的更深一些后，與中子接觸的鈾原子增大，反應(yīng)堆的核反應(yīng)速度將加快，故D錯(cuò)誤；故選：C．2.（多選題）質(zhì)量為m的物體從距離地面h高處由靜止開始加速下落，其加速度大小為g。在物體下落過程中A．物體的動(dòng)能增加了mgh

B．物體的重力勢(shì)能減少了mghC．物體的機(jī)械能減少了mgh

D．物體的機(jī)械能保持不變參考答案：AC3.（單選）由于通訊和廣播等方面的需要，許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的（） A．質(zhì)量可以不同 B． 軌道半徑可以不同 C．軌道平面可以不同 D． 速率可以不同參考答案：考點(diǎn)： 同步衛(wèi)星．分析： 了解同步衛(wèi)星的含義，即同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向軌道平面的中心．通過萬有引力提供向心力，列出等式通過已知量確定未知量．解答： 解：A、許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的質(zhì)量可以不同，故A正確．B、因?yàn)橥叫l(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即這些衛(wèi)星ω相同，根據(jù)萬有引力提供向心力得：=mω2r，因?yàn)棣匾欢?，所以r必須固定．故B錯(cuò)誤．C、它若在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動(dòng)軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個(gè)平面上，這是不可能的．所以所有的同步衛(wèi)星都在赤道上方同一軌道上．故C錯(cuò)誤．D、根據(jù)萬有引力提供向心力得：=m，因?yàn)閞一定，所以這些衛(wèi)星速率相等．故D錯(cuò)誤．故選A．點(diǎn)評(píng)： 地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度．4.如圖甲所示，質(zhì)量m=2kg的物塊放在光滑水平面上，在P點(diǎn)的左方始終受到水平恒力的作用，在P點(diǎn)的右方除受外還受到與在同一條直線上的水平恒力的作用。物塊從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，在0～5s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示，由圖可知

A．t=2.5s時(shí)，小球經(jīng)過P點(diǎn)

B．t=2.5s時(shí)，小球距P點(diǎn)距離最遠(yuǎn)

C．t=3.0s時(shí)，恒力的功率P為1OW

D．在1s-3s的過程中，與做功之和為-8J

參考答案：BCD5.如圖5所示，a、b、c、d是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)，ab＝L，bc＝2L，電場(chǎng)線與矩形所在的平面平行，已知a、b、d三點(diǎn)的電勢(shì)分別為20V，24V和12V，一個(gè)質(zhì)子從b點(diǎn)以的速度射入電場(chǎng)，入射方向與bc成角，一段時(shí)間后經(jīng)過c點(diǎn)，不計(jì)重力，下列判斷正確的是（

）A、c點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)B、質(zhì)子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)所用的時(shí)間為C、場(chǎng)強(qiáng)的方向由b指向dD、質(zhì)子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為4eV參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，在平面直角中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，已測(cè)得坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為0V，點(diǎn)處的電勢(shì)為6V,點(diǎn)處的電勢(shì)為3V,那么電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=

V/m，方向與X軸正方向的夾角為

。參考答案：200V/m

12007.某同學(xué)為了探究桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：質(zhì)量為m的均勻長直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門測(cè)出另一端A經(jīng)過某位置時(shí)的瞬時(shí)速度vA，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的高度差h。⑴設(shè)桿的寬度為L（L很小），A端通過光電門的時(shí)間為t，則A端通過光電門的瞬時(shí)速度vA的表達(dá)式為

▲

。組

次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA/（m·s-1）1.231.732.122.462.743.00vA-1/（s·m-1）0.810.580.470.410.360.33vA2/（m2·s-2）1.503.004.506.057.519.00

⑵調(diào)節(jié)h的大小并記錄對(duì)應(yīng)的速度vA，數(shù)據(jù)如上表。為了形象直觀地反映vA和h的關(guān)系，請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)目v坐標(biāo)并畫出圖象。⑶當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，結(jié)合圖象分析，桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能Ek=

▲

（請(qǐng)用質(zhì)量m、速度vA表示）。參考答案：⑴（3分）⑵如圖（縱坐標(biāo)1分，圖象2分）⑶（2分）8.某同學(xué)“探究小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細(xì)線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。開始時(shí)，小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離。啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)；重物落地后，小車會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz。某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶如圖乙所示，圖中a、b、c是紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如圖中箭頭所示。（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車的加速度大小為_______m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）判斷小車運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的__________兩點(diǎn)之間。參考答案：(1)5.0(2)D4、D5：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：a==5.0m/s2．

（2）從紙帶b上可發(fā)現(xiàn)：相鄰的點(diǎn)距離先增大后減小，由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔是相等的，所以b段紙帶先加速后減速，所以最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中長度為2.98cm的一段.9.（6分）如圖所示，電阻R1、R2、R3及電源內(nèi)阻均相等，則當(dāng)開關(guān)S接通后，流過R2的電流與接通前的比為___________。參考答案：10.某同學(xué)在做“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，分別用兩種儀器來測(cè)量擺球直徑，操作如圖1所示，得到擺球的直徑為d=19.12mm，此測(cè)量數(shù)據(jù)是選用了儀器

（選填“甲”或“乙”）測(cè)量得到的．

該同學(xué)先用米尺測(cè)得擺線的長度，再采用上題中的方法測(cè)得擺球直徑，他通過改變擺長，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)后以擺長L為橫坐標(biāo)，T為縱坐標(biāo)，作出T﹣圖線，若該同學(xué)在計(jì)算擺長時(shí)加的是小球直徑，則所畫圖線是圖2中是

．（填“A”、“B”或者“C”）參考答案：（1）乙；（2）C．【考點(diǎn)】研究彈簧振子的周期和小球質(zhì)量的關(guān)系．【分析】（1）將給出的數(shù)據(jù)域游標(biāo)卡尺域螺旋測(cè)微器的最小分度比較，確定是哪一個(gè)的測(cè)量結(jié)果；（2）由單擺周期公式求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，根據(jù)函數(shù)表達(dá)式與圖象，即可求解【解答】解：（1）圖甲是螺旋測(cè)微器，其最小分度是0.001mm，而乙為50分度的游標(biāo)卡尺，最小分度是0.02mm，d=19.12mm；符合游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，不符合螺旋測(cè)微器的讀數(shù)的精確度．故此測(cè)量數(shù)據(jù)是選用了儀器乙；（2）由單擺周期公式：T=2π可得：T2=L，若該同學(xué)計(jì)算擺長時(shí)候加的是小球直徑，則對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確表達(dá)式應(yīng)為：T2=（L﹣），則可知圖象應(yīng)與橫坐標(biāo)有交點(diǎn)，故C正確，AB錯(cuò)誤．故選：C；故答案為：（1）乙；（2）C．11.有一個(gè)導(dǎo)熱性能良好的氣缸，用輕質(zhì)活塞密封了一定質(zhì)量的氣體，活塞用輕繩懸掛在天花板上，如圖所示．氣缸的質(zhì)量為M，活塞可以在缸內(nèi)無摩擦滑動(dòng)，活塞的面積為S，活塞與缸底距離為h，大氣壓強(qiáng)恒為p0，此時(shí)環(huán)境溫度為T．若已知?dú)飧椎娜莘e為1L，氣缸內(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)，估算氣缸內(nèi)氣體分子數(shù)為_____________個(gè)，氣體分子間平均距離d=___________m（得出的結(jié)果均取一位有效數(shù)字）．參考答案：1.6×1022

(2分)

d=4×10-9m12.（4分）下圖是兩個(gè)簡單的門電路組成的邏輯電路及對(duì)應(yīng)的真值表，則電路中虛線框內(nèi)的門電路是

門，真值表中的值為

。

參考答案：或，113.（選修3—3）（3分）把熔化的蜂蠟薄薄地涂在玻璃片和云母片上。用一燒熱的針尖接觸蜂蠟層的背面，結(jié)果在玻璃和云母上的蜂蠟分別熔化成甲、乙兩種形狀，此現(xiàn)象說明____________________________________________.參考答案：答案：在導(dǎo)熱性能上玻璃各向同性，云母各向異性?！?分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當(dāng)C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時(shí)彈簧的壓縮量為H。對(duì)C機(jī)械能守恒：

C與A彈性碰撞：對(duì)C與A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒：

動(dòng)能不變：

解得：

開始時(shí)彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢(shì)能不變，機(jī)械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

15.（選修3-5）（6分）a、b兩個(gè)小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們?cè)谂鲎睬昂蟮膕～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.圖所示是一個(gè)透明圓柱的橫截面，其半徑為R，折射率是，AB是一條直徑．今有一束平行光沿AB方向。射向圓柱體若一條入射光線經(jīng)折射后恰經(jīng)過B點(diǎn)，則這條入射光線到AB的距離是多少？參考答案：解析：設(shè)光線P經(jīng)折射后經(jīng)過B點(diǎn)，光路如右圖所示．根據(jù)折射定律n＝＝

3分在△OBC中，＝

3分可得β＝30°，α＝60°

2分所以CD＝Rsinα＝R.17.一物體以一定的初速度沖上一傾角為θ的斜面，結(jié)果最后靜止在斜面上，如下圖所示，在第1s內(nèi)位移為6m，停止運(yùn)動(dòng)前的最后1s內(nèi)位移為2m，求：(1)在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過程中質(zhì)點(diǎn)的位移大?。?2)整個(gè)減速過程共用多少時(shí)間．參考答案：(1)8m(2)2s

(1)（8分）設(shè)質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，初速度為v0.

由于質(zhì)點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)前的最后1s內(nèi)位移為2m，則x2＝at，所以a＝＝m/s2＝4m/s2.質(zhì)點(diǎn)在第1s內(nèi)位移為6m，x1＝v0t1－at，所以v0＝＝m/s＝8m/s.在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過程中質(zhì)點(diǎn)的位移大小為：x＝＝m＝8m.(2)（4分）對(duì)整個(gè)過程逆向考慮x＝at2，所以t＝＝s＝2s.

18.（多選）如圖所示，兩根間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角為α，圖中虛線下方區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上．兩金屬桿質(zhì)量均為m，電阻均為R，垂直于導(dǎo)軌放置．開始時(shí)金屬桿ab處在與磁場(chǎng)上邊界相距l(xiāng)的位置，金屬桿cd處在導(dǎo)軌的最下端，被與導(dǎo)軌垂直的兩根小柱擋?。F(xiàn)將金屬桿ab由靜止釋放，當(dāng)金屬桿ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)便開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，己知重力加速度為g，則（）A．金屬桿ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的感應(yīng)電流的方向?yàn)橛蒪到aB