2022-2023學年湖南省湘潭市湘鄉(xiāng)第三中學高三物理模擬試卷含解析

2022-2023學年湖南省湘潭市湘鄉(xiāng)第三中學高三物理模擬試卷含解析一、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.（多選）對于萬有引力定律的表達式，下面正確的說法是（

）A、公式中的G是引力常量，它是實驗測得的，不是人為規(guī)定的B、當r等于零時，萬有引力為無窮大C、兩物體受到的引力總是大小相等，與兩物體質量是否相等無關D、r是兩物體最近的距離參考答案：AC2.（單選）月球上沒有空氣，若宇航員在月球上將羽毛和石塊從同一高度處同時由靜止釋放，則（）A．羽毛先落地B．石塊先落地C．它們同時落地D．它們不可能同時落地參考答案：考點： 自由落體運動．版權所有專題： 自由落體運動專題．分析： 月球上沒有空氣，物體只受月球對它的吸引力作用，運動情況與地球上的物體做自由落體運動相似，根據自由落體運動的規(guī)律可知，下落時間由高度決定，高度相同，則運動時間相同．解答： 解：月球上沒有空氣，羽毛和石塊只受月球對它的吸引力作用，運動情況與地球上的物體做自由落體運動相似，根據h=可知：t=又因為羽毛和石塊從同一高度同時下落，故運動的時間相等，所以羽毛和石塊同時落地．故選：C．點評： 月球上沒有空氣，靜止釋放的物體運動情況與地球上自由落體運動的物體運動運動情況相似，物體的位移、速度、加速度、時間等與物體的質量無關．這類題目根據自由落體運動的基本規(guī)律直接解題，難度不大．3.（多選）以下說法正確的是（）A．玻爾理論認為，原子中的電子在某些不連續(xù)的特定軌道上繞核轉動是穩(wěn)定的，不產生電磁輻射B．天然放射現象的發(fā)現揭示了原子核有復雜的結構C．愛因斯坦光電效應理論認為光電子的最大初動能跟照射光的頻率成正比D．U→Th+He是α衰變E．鉍210的半衰期是5天，則8個鉍210經過10天后還剩2個參考答案：ABD輕核的聚變；天然放射現象解：A、玻爾理論認為，原子中的電子在某些不連續(xù)的特定軌道上繞核轉動是穩(wěn)定的，不產生電磁輻射，故A正確．B、天然放射現象的射線來自原子核，說明原子核內部有復雜結構，故B正確．C、根據光電效應方程知，Ekm=hv﹣W0，光電子的最大初動能與照射光的頻率不成正比，故C錯誤．D、α衰變是自發(fā)進行的，放出一個氦核，形成一個新核，故D正確．E、半衰期具有統(tǒng)計意義，對大量的原子核適用，故E錯誤．故選：ABD．4.（多選）如圖所示，一小球用細線懸掛于O點，用鉛筆靠著線的左側以規(guī)律水平向右移動，運動中始終保持懸線豎直，則對小球運動描述正確的是.A.小球做加速度為4m/s2的勻加速直線運動B.小球做加速度為4m/s2的勻加速直線運動C.小球做曲線運動D.2s未小球的速度為8m/s參考答案：BD5.一顆人造衛(wèi)星在地球引力作用下，繞地球做勻速圓周運動，已知地球的質量為M，地球的半徑為R，衛(wèi)星的質量為m，衛(wèi)星離地面的高度為h，引力常量為G，則地球對衛(wèi)星的萬有引力大小為（）A． B．

C．D．參考答案：A【考點】萬有引力定律及其應用．【分析】萬有引力的大小公式為F=，r為衛(wèi)星到地心的距離．【解答】解：根據萬有引力的大小公式為F=，r=R+h．所以F=．故A正確，B、C、D錯誤．故選A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（1）在一次探究活動中，某同學用如圖（a）所示的裝置測量鐵塊A與放在光滑水平桌面上的金屬板B之間的動摩擦因數，已知鐵塊A的質量mA=1.5㎏，用水平恒力F向左拉金屬板B，使其向左運動，彈簧秤示數的放大情況如圖所示，g取10m/s2，則A、B間的動摩擦因數=

（2）該同學還設計性地將紙帶連接在金屬板B的后面，通過打點計時器連續(xù)打下一些計時點，取時間間隔為0.1s的幾個點，如圖（b）所示，各相鄰點間距離在圖中標出.則在打C點時金屬板被拉動的速度v=

m/s.（結果保留兩位有效數字）參考答案：（1）0.29～0.30（3分）

（2）0.80（3分）：（1）彈簧秤示數為F=4.4N，由于鐵塊A處于平衡狀態(tài)，所以鐵塊A的滑動摩擦力等于彈簧的拉力．所以μ==0.3.（2）利用勻變速直線運動的推論得：vC==0.80m/s.7.一質量為M=1.2kg的物塊靜止在光滑水平桌面上，一質量為m=20g的子彈以水平速度v0=100m/s射入物塊，在很短的時間內以水平速度10m/s穿出．則子彈穿出木塊時，子彈動量改變量的大小為1.8kg?m/s，木塊獲得的水平初速度大小為1.5m/s．參考答案：考點：動量守恒定律．分析：子彈穿過木塊的過程系統(tǒng)動量守恒，應用動量的計算公式與動量守恒定律可以求出動量的該變量與木塊的速度．解答：解：子彈動量的該變量：△p=mv﹣mv0=0.020×10﹣0.020×100=﹣1.8kg?m/s，負號表示方向；子彈穿過木塊過程系統(tǒng)動量守恒，以子彈的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：mv0=mv+Mv′，代入數據解得：v′=1.5m/s；故答案為：1.8；1.5．點評：本題考查了求動量的變化量、求速度，應用動量的計算公式、動量守恒定律即可正確解題．8.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應方程和數據可知，粒子x是__________，該反應釋放出的能量為_________MeV（結果保留3位有效數字）參考答案：9.如圖所示是一個雙量程電壓表，表頭是一個內阻Rg=500Ω，滿刻度電流為Ig=1mA的毫安表，現接成量程分別為10V和100V的兩個量程，則所串聯(lián)的電阻R1=__________Ω，R2=__________Ω參考答案：9500

9由串聯(lián)電路的特點可得,.10.關于水波的實驗請回答以下問題：（1）圖(a)中的現象是水波的____________現象（2）圖(b)中，兩列頻率相同的相干水波在某個時刻的疊加情況，實線表示波峰，虛線表示波谷，兩列波的振幅均為2cm，A點是振動_______的點(填加強，減弱)，B點振幅為____cm。參考答案：(1)干涉

(2)減弱、

411.如圖所示，注射器連接著裝有一定水的容器．初始時注射器內氣體體積V1，玻璃管內外液面等高．將注射器內氣體全部壓入容器中后，有體積V2的水被排出流入量筒中，此時水充滿了細玻璃管左側豎直部分和水平部分．拉動活塞，使管內的水回流到容器內且管內外液面仍等高，最后注射器內氣體體積V3，從管內回流的水體積為V4．整個過程溫度不變，則V3＞V4；V1=V2+V3．（填＞，＜或=）參考答案：考點：理想氣體的狀態(tài)方程．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：氣體在等溫變化過程中，氣體壓強與體積成反比，壓強變大體積變小，壓強變小體積變大；根據題意分析，找出各體積間的關系．解答：解：把注射器內的氣體壓入容器時，氣體壓強變大，總體積變小，流出水的體積小于注射器內氣體的體積，V1＞V2，拉動活塞，使管內的水回流到容器內時，容器（包括注射器）內氣體壓強變小，體積變大，注射器內氣體體積大于回流的水的體積，V3＞V4，管內的水回流到容器內且管內外液面仍等高，壓強不變，氣體總體積不變，則V1=V2+V3，故答案為：＞=點評：在整個過程中氣體溫度不變，氣體發(fā)生的是等溫變化；應用玻意耳定律根據題意即可正確解題．12.如圖所示，某車沿水平方向高速行駛，車廂中央的光源發(fā)出一個閃光，閃光照到了車廂的前、后壁，則地面上的觀察者認為該閃光

▲

（選填“先到達前壁”、“先到達后壁”或“同時到達前后壁”），同時他觀察到車廂的長度比靜止時變▲（選填“長”或“短”）了。參考答案：先到達后壁

短13.某研究性學習小組為“探究加速度與力、質量的關系”獨力設計了如圖甲所示的實驗裝置。已知小車質量為m1，砝碼和盤的質量為m2，交流電的頻率為50Hz，除了裝置圖中所給的器材外，另外備有復寫紙、電鍵及導線若干。（1）除了上面涉及的實驗器材外，本次實驗還缺少的器材有

。（2）保持m1不變，改變m2的大小，小明同學根據實驗數據作出了加速度a隨拉力F的變化圖象如圖乙所示，該圖線不通過坐標原點，最可能的原因是：

。（3）如圖丙所示為某次實驗得到的一條紙帶，相鄰計數點間還有四個點沒有畫出。AB、CD計數點之間的距離已測出，由于疏漏B、C兩計數點之間的距離忘記了標注，根據紙帶上現有的數據情況，可計算出小車運動的加速度為

m/s2（結果保留兩位有效數字）（4）在探究加速度與力的關系實驗中，要盡可能保證a-F圖象是一條直線，需要控制的條件是_________________________________________。參考答案：（1）交流電源（或答學生電源）和刻度尺（2分）（2）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠（2分）（3）0.52（3分）（4）小車質量m1遠大于砝碼和盤的質量m2（或答m1>>m2）解析：（1）打點計時器需要交流電源，所以需要交流電源，紙帶上計數點間距離需要測量，還缺少刻度尺。（2）由圖象可知，當施加一定外力時，小車的加速度還為零，則外力與小車受到的摩擦力平衡。（3）根據勻變速運動的規(guī)律可得，x3-x1=2aT2，解得，a=0.52m/s2。（4）小車質量m1遠大于砝碼和盤的質量m2時，繩中拉力近似等于小車所受合外力（或答m1>>m2）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.內表面只反射而不吸收光的圓筒內有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則筒的內半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫出S經管壁反射形成的虛像點，及由畫出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對從S向右的光線的反射光線就有一部分進入球的右方，不會完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r?就是題所要求的筒的內半徑的最大值．這時SM與MN的交點到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）15.如圖所示,甲為某一列簡諧波t=t0時刻的圖象,乙是這列波上P點從這一時刻起的振動圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內P質點通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據振動圖象可知判斷P點在t=t0時刻在平衡位置且向負的最大位移運動，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點睛】本題中根據質點的振動方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質點的振動法等等方法，知道波速、波長、周期的關系.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，坐標平面的第Ⅰ象限內存在大小為E、方向水平向左的勻強電場，第Ⅱ象限內存在磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場。足夠長的擋板MN垂直x軸放置且距原點O的距離為d。一質量為m、帶電量為-q的粒子若自距原點O為L的A點第一次以大小為v0，方向沿y軸正方向的速度進入磁場，則粒子恰好到達O點而不進入電場。現該粒子仍從A點第二次進入磁場，但初速度大小為2v0，為使粒子進入電場后能垂直打在擋板上，求粒子（不計重力）在A點第二次進入磁場時：（1）其速度方向與x軸正方向之間的夾角。（2）粒子到達擋板上時的速度大小及打到擋板MN上的位置到x軸的距離．參考答案：度為v0時進入磁場后做圓周運動的半徑為r 有

得r==

設速度為2v0時進入磁場做圓周運動的半徑r′ 得r′==L

設其速度方向與x軸正方向之間的夾角為θ 由圖中的幾何關系有：cosθ==

得θ＝45°或θ＝135°

（2）為使粒子進入電場后能垂直打在擋板上，則要求粒子進入電場時速度方向與x軸正方向平行，如圖所示。粒子進入電場后由動能定理有 qEd=mv′2－m（2v0）2

得v′=

當θ1=45°時，粒子打到擋板MN上的位置到x軸的距離為 y1=r′－r′sin45°=（－1）L

當θ2=135°時，粒子打到擋板MN上的位置到x軸的距離為 y2=r′+r′sin45°=（+1）L

y2=r′+r′sin45°=（+1）L

17.（計算）（2014?寧夏一模）如圖所示，在光滑的水平面上有兩個物塊A、B，質量分別為mA=3kg，mB=6kg，它們之間由一根不可伸長的輕繩相連，開始時繩子完全松弛，兩物塊緊靠在一起．現用3N的水平恒力F拉B，使B先運動，繩瞬間繃直后再拖動A前進，在B前進了0.75m時，兩物塊共同向前運動的速度為m/s，求連接兩物塊的繩長l．參考答案：0.25m動量守恒定律；動能定理的應用解：設輕繩長為L，繩剛拉直質點B速度為vB．根據動能定理有：FL=得：此后A、B以共同速度運動，由動量守恒得：mBvB=（mA+mB）vAB之后AB一起勻加速運動，由牛頓第二定律和運動學公式可得：﹣=2ax，a=由題知x=0.75﹣L，vAB′=m/s聯(lián)立解得：L=0.25m答：連接兩物塊的繩長l是0.25m．18.如圖所示,待測區(qū)域中存在勻強電場和勻強磁場,根據帶電粒子射入時的受力情況可推測其電場和磁場.圖中裝置由加速器和平移器組成,平移