湖南省婁底市神沖中學2022年高三物理模擬試題含解析

湖南省婁底市神沖中學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.意大利的物理學家伽利略提出“著名的斜面試驗”，逐漸增大斜面傾角并由此推理得出的結論是（）A．自由落體運動是一種勻變速直線運動B．無論物體是否運動，都具有慣性C．力不是維持物體運動的原因D．力是使物體產生加速度的原因參考答案：A【考點】物理學史；自由落體運動．【分析】解答本題的關鍵是了解“理想斜面實驗”內容、具體方法以及結論等．【解答】解：在伽利略的“理想斜面實驗”中，若逐漸增大斜面傾角并將結論放大得出的最后結論是自由落體運動是一種勻變速直線運動，若將角度減小，最后變?yōu)樗剑雎阅Σ恋贸龅慕Y論是物體的運動不需要力來維持，故BCD錯誤，A正確．故選A．2..如圖所示，虛線所示的圓是某電場中某等勢面。a,b兩個帶電粒子以相同的速度，從電場中P點沿等勢面的切線方向飛出，粒子僅在電場力作用下的運動軌跡如圖中實線所示.則在開始運動的一小段時間內(粒子在圖示區(qū)域內).下列說法正確的是(

)A.a粒子的加速度逐漸變大.b粒子的加速度逐漸變小B.a粒子的動能逐漸減小.b粒子的動能逐漸增大C.電場力對a,b兩粒子都做正功D.a的電勢能增大b的電勢能減小參考答案：C3.如圖所示，在一個桌面上方有三個金屬小球a、b、c，離桌面高度分別為h1∶h2∶h3=3∶2∶1．若先后順次釋放a、b、c，三球剛好同時落到桌面上，不計空氣阻力，則A．三者到達桌面時的速度之比是∶∶1B.三者運動時間之比為3∶2∶1C.b與a開始下落的時間差小于c與b開始下落的時間差D.三個小球運動的加速度與小球受到的重力成正比，與質量成反比參考答案：AC4.（單選）關于磁感應強度，下列說法中正確的是A.磁場中某點磁感應強度的大小，跟放在該點的通電導線有關B.磁場中某點磁感應強度的方向，跟放在該點的通電導線所受磁場力方向一致C.在磁場中某點的通電導線不受磁場力作用時，該點磁感應強度大小一定為零D.在磁場中磁感線越密集的地方，磁感應強度越大參考答案：D本題考查了對磁感應強度的理解。磁場中某一點的磁感應強度只跟場源及點到場源的距離有關，空間某點的場強方向是唯一的，通電導線在磁場中不受磁場力的作用，不一定該處的場強一定為零；選項D正確。5.傾角為θ的光滑斜面上放一質量為m的物體，如斜面和物體一起以加速度a向左運動，則斜面對物體的彈力大小為（

）A．N=mgcosθ

B．N=mg/cosθ

C．N=ma/sinθ

D．N=參考答案：BCD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（3分）一個質量為m0靜止的ω介子衰變?yōu)槿齻€靜止質量都是m的π介子，它們在同一平面內運動，彼此運動方向的夾角為120°，光在真空中的傳播速度為c，則每個π介子的動能為

。參考答案：（3分）7.如圖，質量為m的活塞夾在兩塊光滑的水平隔板間，活塞與輕質傳動桿之間有大小不計的光滑轉軸連接，活塞在水平力作用下緩緩推動傳動桿，傳動桿帶動曲軸繞固定轉軸O轉動。在圖示位置時，水平推力大小為F（F<mg），輕桿與水平方向夾角為θ(θ<45°)，曲軸與水平虛線垂直，輕桿與曲軸連接處到轉軸O距離為L，此時傳動桿對曲軸的力矩大小為

，隔板對活塞的作用力大小為

。參考答案：FL；mg-Ftanθ

8.在做《研究勻變速直線運動》的實驗時，某同學得到一條紙帶，如圖所示，每隔四個計時點取一個計數點，已知每兩個計數點間的距離為x，且x1＝0.96cm，x2＝2.88cm，x3＝4.80cm，x4＝6.72cm，x5＝8.64cm，x6＝10.56cm，電磁打點計時器的電源頻率為50Hz．計算此紙帶的加速度大小a＝___________m/s2，打第四個計數點時紙帶的速度大小v＝___________m/s．參考答案：1.92

0.5769.在“研究電磁感應現象”的實驗中，首先按右上圖接線，以查明電流表指針的偏轉方向與電流方向之間的關系．當閉合S時觀察到電流表指針向左偏,不通電時電流表指針停在正中央.然后按右下圖所示將電流表與線圈B連成一個閉合回路,將線圈A、電池、滑動變阻器和電鍵S串聯成另一個閉合電路．S閉合后，將線圈A插入線圈B的過程中,電流表的指針將

（填：左偏、右偏或者不偏）．(2)線圈A放在B中不動時,指針將

（填：左偏、右偏或者不偏）．(3)線圈A放在B中不動,將滑動變阻器的滑片P向左滑動時,電流表指針將

（填：左偏、右偏或者不偏）．(4)線圈A放在B中不動,突然斷開S.電流表指針將

（填：左偏、右偏或者不偏）．

參考答案：（1）右偏，（2）不偏，（3）右偏，（4）左偏10.(3-5模塊)（3分）如圖所示是使用光電管的原理圖。當頻率為ν的可見光照射到陰極K上時，電流表中有電流通過。如果將變阻器的滑動端P由A向B滑動，通過電流表的電流強度將會___▲__(填“增加”、“減小”或“不變”)。當電流表電流剛減小到零時，電壓表的讀數為U，則光電子的最大初動能為____▲__(已知電子電量為e)。如果不改變入射光的頻率，而增加入射光的強度，則光電子的最大初動能將_____▲____(填“增加”、“減小”或“不變”)。參考答案：答案：減小，，不變11.一個質量為m、直徑為d、電阻為R的金屬圓環(huán)，在范圍很大的磁場中沿豎直方向下落，磁場的分布情況如圖所示，已知磁感應強度豎直方向的分量By的大小只隨高度變化，其隨高度y變化關系為（此處k為比例常數，且），其中沿圓環(huán)軸線的磁場方向始終豎直向上，在下落過程中金屬圓環(huán)所在的平面始終保持水平，速度越來越大，最終穩(wěn)定為某一數值，稱為收尾速度．俯視觀察，圓環(huán)中的感應電流方向為（順時針，逆時針）；圓環(huán)收尾速度的大小為．參考答案：順時針

;12.（2分）分子間同時存在著引力和斥力，若分子間的距離等于r0時，引力和斥力大小相等．則當r＞r0時，引力

斥力；當r＜r0時，引力

斥力．（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：

答案：大于；小于13.一列火車由車站靜止開始做勻加速直線運動開出時，值班員站在第一節(jié)車廂前端的旁邊，第一節(jié)車廂經過他歷時4s，整個列車經過他歷時20s，設各節(jié)車廂等長，車廂連接處的長度不計，則此列火車共有______節(jié)車廂，最后九節(jié)車廂經過他身旁歷時______s。參考答案：25節(jié)，4s三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負方向的勻強電場，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場，磁感應強度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點。在P點有一個粒子源，平行于坐標平面，向x軸上方各個方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場中運動的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場強度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場中做圓周運動，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進入電場進入電場后，最上面的粒子剛好從Q點射出電場時，電場強度最小，粒子進入電場做類平拋運動，水平方向上豎直方向，聯立解得最小強度為：；15.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結合能量關系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經到達墻處，則需要根據計算確定，結合幾何關系可算出第二問結果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結合空間關系，列式求解即可。【詳解】（1）設彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯立①②式并代入題給數據得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設為a。假設A和B發(fā)生碰撞前，已經有一個物塊停止，此物塊應為彈簧釋放后速度較小的B。設從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯立③④⑤⑥⑦式并代入題給數據得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運動，假設它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯立③⑧⑩式并代入題給數據得

故A與B將發(fā)生碰撞。設碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機械能守恒定律有

聯立式并代入題給數據得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續(xù)向左運動。設碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學公式

由④式及題給數據得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，傾角為30o的光滑斜面下端有一水平傳送帶，傳送帶正以6m/s的速度運動，運動方向如圖所示。一個質量為2kg的物體（物體可以視為質點）從h=3.2m高處由靜止沿斜面下滑。已知在物體經過A點時沒有動能損失，物體與傳送帶間的動摩擦岡數為0.5，物體向左最遠滑到圖中AB的中點處。取重力加速度g=10m/s2，求：

（1）物體由靜止沿斜面下滑到斜面末端需要多長時間？

（2）傳送帶左右兩端AB間的距離為多少？

（3）上述過程中物體與傳送帶組成的系統(tǒng)產生的摩擦熱為多少？參考答案：17.如圖，在直角坐標系xOy平面內，虛線MN平行于y軸，N點坐標(－L，0)，MN與y軸之間有沿y軸正方向的勻強電場，在第四象限的某區(qū)域有方向垂直于坐標平面的圓形有界勻強磁場（圖中未畫出）。現有一質量為m、電荷量為e的電子，從虛線MN上的P點，以平行于x軸正方向的初速度v0射人電場，并從y軸上A點(0，0.5L)射出電場，射出時速度方向與y軸負方向成300角，此后，電子做勻速直線運動，進人磁場并從圓形有界磁場邊界上Q點(,－L)射出，速度沿x軸負方向。不計電子重力。求：（1）勻強電場的電場強度E的大小？（2）勻強磁場的磁感應強度B的大?。侩娮釉诖艌鲋羞\動的時間t是多少？（3）圓形有界勻強磁場區(qū)域的最小面積S是多大？參考答案：解：⑴設電子在電場中運動的加速度為a，時間為t，離開電場時，沿y軸方向的速度大小為vy，則 …

(1分)vy＝at …

(1分)l＝v0t …

(1分)vy＝v0cot300 …

(1分)解得 …

(2分)(2)設軌跡與x軸的交點為D，OD距離為xD，則xD＝0.5ltan300 …

(2分)xD＝ …

(1分)所以，DQ平行于y軸，電子在磁場中做勻速圓周運動的軌道的圓心在DQ上，電子運動軌跡如圖所示。設電子離開電場時速度為v，在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑為r，則v０＝vsin300

…

(1分)

…

(1分)（有）

…

(2分)

…

(1分)（或）…

(1分)解得，

…

(2分)（3）以切點F、Q為直徑的圓形有界勻強磁場區(qū)域的半徑最小，設為r1，則 …

(2分)18.（計算）如圖所示，一個半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束藍光從A點沿水平方向射入球體后經B點射出，最后射到水平面上的C點．已知OA=，該球體對藍光的折射率為，求這束藍光從球面射出時的出射角β；若換用一束紅光同樣從A點射向該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點在C點左邊還是右邊？參考答案：這束藍光從球面射出時的出射角β為60°，它從球體射出后落到水平面上形成的光點位置偏右．考點： 光的折射定律．.