2022年江蘇省無錫市宜興分水中學(xué)高三物理模擬試題含解析

2022年江蘇省無錫市宜興分水中學(xué)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.（多選）如圖所示，無限大均勻帶正電薄板豎直放置，其周圍空間的電場可認(rèn)為是勻強(qiáng)電場。光滑絕緣細(xì)管垂直于板穿過中間小孔，一個(gè)視為質(zhì)點(diǎn)的帶負(fù)電小球在細(xì)管內(nèi)運(yùn)動(dòng)(細(xì)管絕緣且光滑)。以小孔為原點(diǎn)建立軸，規(guī)定軸正方向?yàn)榧铀俣取⑺俣鹊恼较?，下圖分別表示軸上各點(diǎn)的電勢，小球的加速度、速度和動(dòng)能隨x的變化圖象，其中正確的是參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)；勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系．I3I2【答案解析】AB解析：A、在x＜0范圍內(nèi)，當(dāng)x增大時(shí)，由U=Ed=Ex，可知，電勢差均勻增大，φ-x應(yīng)為向上傾斜的直線；在x＞0范圍內(nèi)，當(dāng)x增大時(shí)，由U=Ed=Ex，可知，電勢差均勻減小，φ-x也應(yīng)為向下傾斜的直線，故A正確；

B、在x＜0范圍內(nèi)，電場力向右，加速度向右，為正值；在x＞0范圍內(nèi)，電場力向左，加速度向左，為負(fù)值；故B正確；

C、在x＜0范圍內(nèi)，根據(jù)動(dòng)能定理得：qEx=mv2，v-x圖象應(yīng)是曲線；同理，在x＞0范圍內(nèi)，圖線也為曲線，故C錯(cuò)誤；

D、在x＜0范圍內(nèi)，根據(jù)動(dòng)能定理得：qEx=Ek，Ek-x圖象應(yīng)是傾斜的直線；同理，在x＞0范圍內(nèi)，圖線也為傾斜的直線，故D錯(cuò)誤．

故選：D．【思路點(diǎn)撥】根據(jù)勻強(qiáng)電場中電勢差與場強(qiáng)的關(guān)系公式U=Ed，分析電勢與x的關(guān)系；根據(jù)牛頓第二定律分析加速度的大小和方向；根據(jù)動(dòng)能定理分析速度和動(dòng)能與x的關(guān)系．2.（多選題）如圖所示，兩個(gè)等量異號(hào)點(diǎn)電荷M、N分別固定在A、B兩點(diǎn)，F(xiàn)為AB連線中垂線上某一點(diǎn)，O為AB連線的中點(diǎn)．且AO=OF，E和φ分別表示F處的場強(qiáng)大小和電勢．將某試探負(fù)點(diǎn)電荷由F處靜止釋放時(shí)，其電勢能和加速度大小分別用ε和a表示，取無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)．若將負(fù)點(diǎn)電荷N移走，則（）A．E不變 B．φ升高 C．ε變小 D．a(chǎn)變大參考答案：BC【考點(diǎn)】電場的疊加；電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系．【分析】首先根據(jù)場強(qiáng)疊加原理求出電場強(qiáng)度；然后根據(jù)電場強(qiáng)度與電場線及電場線與等勢面的關(guān)系得到電勢的大?。辉儆呻妱菽芘c電勢的關(guān)系得到電勢能；最后，由庫侖定律和牛頓第二定律得到加速度，然后進(jìn)行比較．【解答】解：令電荷M、N都存在時(shí)為狀態(tài)1，各物理量用下標(biāo)1表示；只有電荷M時(shí)為狀態(tài)2，各物理量用下標(biāo)2表示；A、狀態(tài)1時(shí)，電荷M、N對(duì)在F處的電場強(qiáng)度大小都為E0，兩者相互垂直，根據(jù)電場疊加定理可得：合場強(qiáng)，方向水平向右；狀態(tài)2時(shí)，電荷M在F處的電場強(qiáng)度也是E0，方向沿AF連線方向；所以若將負(fù)點(diǎn)電荷N移走，則E改變，故A錯(cuò)誤；B、狀態(tài)1時(shí)，易知在AB連線的中垂線上電場強(qiáng)度方向處處水平向右，所以，中垂線為一條等勢線，所以，φ1=0；狀態(tài)2時(shí)，只有正電荷M，所以φ2＞0；可得：若將負(fù)點(diǎn)電荷N移走，則φ升高，故B正確；C、電勢能?=qφ，所以?1=0，?2＜0，所以?變小，故C正確；D、F=qE，，試探電荷q，m不變，所以a變小，故D錯(cuò)誤．故選：BC．3.（單選）下列關(guān)于牛頓運(yùn)功定律的說法中正確的是A.慣性就是物體保持勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)B.一對(duì)作用力與反作用力的作用效果總是相同的C.一對(duì)作用力與反作用力可以相互平衡D.力的國際制單位“牛頓”是根據(jù)牛頓第二定律定義的參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】力學(xué)單位制．【答案解析】D解析：A、慣性就是物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，故A錯(cuò)誤；B、C作用力和反作用力作用在兩個(gè)物體上，不能進(jìn)行合成，不能抵消，故B、C錯(cuò)誤；D、力的國際制單位“牛頓”是根據(jù)牛頓第二定律定義的，故D正確；故選D【思路點(diǎn)撥】力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，也是產(chǎn)生加速度的原因．加速度隨著合外力變化而變化，是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系．一切物體都具有慣性，物體的慣性很大，質(zhì)量也很大．加速度的方向總是與合外力的方向相同．本題考查了對(duì)牛頓定律的理解，知道牛頓運(yùn)動(dòng)定律、正確理解其含義即可正確解題，平時(shí)要注意基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)．4.某汽車以恒定功率P、初速度v0沖上傾角一定的斜坡時(shí)，汽車受到的阻力恒定不變，則汽車上坡過程的v－t圖象不可能是下圖中的()參考答案：A5.如圖所示，實(shí)線表示勻強(qiáng)電場的電場線．一個(gè)帶正電荷的粒子以某—速度射入勻強(qiáng)電場，只在電場力作用下，運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖中的虛線所示，a、b為軌跡上的兩點(diǎn)．若a點(diǎn)電勢為φa,動(dòng)能為Eka,b點(diǎn)電勢為φb，動(dòng)能為Ekb,則A．場強(qiáng)方向一定向左,且電勢B．場強(qiáng)方向一定向右,且電勢C．若Eka＜Ekb

則粒子一定是從a運(yùn)動(dòng)到b。D．無論粒子從a運(yùn)動(dòng)到b，還是從b運(yùn)動(dòng)到a，都有Eka＞Ekb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.牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律時(shí)曾用月球的運(yùn)動(dòng)來檢驗(yàn)，物理學(xué)史上稱為著名的“月地檢驗(yàn)”．已知地球半徑，表面附近重力加速度為，月球中心到地球中心的距離是地球半徑的倍，根據(jù)萬有引力定律可求得月球的引力加速度為

．又根據(jù)月球繞地球運(yùn)動(dòng)周期，可求得其相向心加速度為

，如果兩者結(jié)果相等，定律得到了檢驗(yàn)。參考答案：B

，7.如右圖所示，質(zhì)點(diǎn)A從某一時(shí)刻開始在豎直平面內(nèi)沿順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，出發(fā)點(diǎn)是與圓心O等高的點(diǎn)a，與此同時(shí)，位于圓心的質(zhì)點(diǎn)B自由下落。已知圓的半徑為R=19.6m，則質(zhì)點(diǎn)A的角速度至少

，才能使A、B相遇。參考答案：8.13．在平直的公路上，自行車與同方向行駛的汽車同時(shí)經(jīng)過A點(diǎn)。自行車做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為6m/s．汽車做初速度為10m/s(此即為汽車過A點(diǎn)的速度)、加速度大小為0.5m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)．則自行車追上汽車所需時(shí)間為

s，自行車追上汽車時(shí)，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；169.平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，若由于F1的誤差使F1與F2的合力F方向略向左偏，如圖實(shí)所示，但F大于等于F′，引起這一結(jié)果的原因可能是F1的大小比真實(shí)值偏________，F(xiàn)1的方向使它與F2的夾角比真實(shí)值偏________．參考答案：

大

大10.如圖（a）為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.①平衡小車所受的阻力的操作：取下

，把木板不帶滑輪的一端墊高；接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)．如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應(yīng)

（減小或增大）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡

為止．②圖（c）為研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)所得的實(shí)驗(yàn)圖象，橫坐標(biāo)m為小車上砝碼的質(zhì)量．設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________．

參考答案：①砝碼（2分）（答沙桶或其他都不給分）

減小（2分）間隔相等（均勻）②（2分）

（2分）

解析：設(shè)小車的質(zhì)量為，則有，變形得,所以圖象的斜率為，所以作用力，圖象的截距為，所以.11.圖10—59中虛線表示某一勻強(qiáng)電場區(qū)域內(nèi)的若干個(gè)等勢面。質(zhì)子、氘核、粒子以相同的初速度，沿與等勢面平行的方向由A點(diǎn)進(jìn)入該電場，從上端進(jìn)入電場到下端離開電場的過程中，質(zhì)子、氘核、粒子的動(dòng)量改變量之比是______________，電勢能改變量之比是_____________。參考答案：1：1：2

2：1：212.在白熾燈照射下，從用手指捏緊的兩塊玻璃板的表面能看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象；通過兩根并在一起的鉛筆狹縫去觀察發(fā)光的白熾燈，也會(huì)看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象。參考答案：干涉，衍射13.如圖，為測量作勻加速直線運(yùn)動(dòng)小車的加速度，將寬度均為b的擋光片A、B固定在小車上，測得二者間距為d。

(1)當(dāng)小車勻加速經(jīng)過光電門時(shí)，測得兩擋光片先后經(jīng)過的時(shí)間和，則小車加速度

。(2)(多選題)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，可采取的方法是(

)

(A)增大兩擋光片寬度

(B)減小兩擋光片寬度(C)增大兩擋光片間距

(D)減小兩擋光片間距

參考答案：（1）

(2)B，C

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)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道末端D，并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處．整個(gè)裝置處于電場強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場中，小球落地后不反彈，運(yùn)動(dòng)過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： 小球在D點(diǎn)，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點(diǎn)的速度，小球離開D時(shí)，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)分解即可；對(duì)小球從A運(yùn)動(dòng)到等效最高點(diǎn)D過程，由動(dòng)能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點(diǎn)，有：F合=解得：VD=從D點(diǎn)拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動(dòng)，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點(diǎn)D點(diǎn)電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點(diǎn)評(píng)： 本題是動(dòng)能定理和向心力知識(shí)的綜合應(yīng)用，分析向心力的來源是解題的關(guān)鍵．15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢，在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。(1)核反應(yīng)方程式，是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個(gè)數(shù)，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質(zhì)量，，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案：解析：(1)

(2)反應(yīng)堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時(shí)間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(12分)質(zhì)量為30kg的小孩坐在10kg的雪橇上，大人用與水平方向成37°斜向上的100N的拉力拉雪橇，他們一起沿水平地面向前做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）雪橇對(duì)地面的壓力大??；（2）雪橇與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)的大??；（3）地面對(duì)大人的摩擦力大小和方向。參考答案：（1）（4分）對(duì)小孩和雪橇整體受力分析得：豎直方向：Fsinθ+FN=mg解得FN=mg-Fsinθ=340N雪橇對(duì)地面的壓力：FN′=FN=340N（2）（4分）水平方向：Fcosθ-Ff=0，F(xiàn)f=μFN由上式解得：μ=4/17=0.24（3）（4分）由大人受力分析得：f＇=Fcosθ=80N方向：水平向前

17.將金屬塊用壓縮的彈簧卡在一個(gè)矩形的箱中，如圖所示，在箱的上頂板和下頂板安有壓力傳感器，箱可以沿直軌道運(yùn)動(dòng)。當(dāng)箱以a=2.0m/s2的加速度作豎直向上的勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，上頂板的傳感器顯示的壓力為6.0N，下頂板的傳感器顯示的壓力為10.0N,取g=10m/s2.（1）上頂板傳感器的示數(shù)是下頂板示數(shù)的一半，試判斷箱的運(yùn)動(dòng)情況。（2）使上頂板傳感器的示數(shù)為0，箱沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)可能是怎樣的？參考答案：）解：設(shè)金屬塊的質(zhì)量為m,根據(jù)牛頓第二定律，則：F上一F下+mg=ma，解得

m=0.5Kg（1）當(dāng)上頂板的示數(shù)是下頂板示數(shù)的一半時(shí)，由于上頂板仍有壓力，說明彈簧的長度沒有變化，因此彈簧的彈力仍為10.0N，則設(shè)此時(shí)的加速度為a1，根據(jù)牛頓第二定律有：F上一F下/2+mg=ma1即a1=0，此時(shí)箱靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。（2）當(dāng)上頂板沒有壓力時(shí)，彈簧的長度只能等于或小于目前的長度，即下頂板的壓力等于或大于10.0N,這時(shí)金屬塊的加速度為a2,應(yīng)滿足：F下一mg=ma2

解得a2=1