2022湖南省長(zhǎng)沙市巷子口鎮(zhèn)聯(lián)校高三物理模擬試卷含解析

2022湖南省長(zhǎng)沙市巷子口鎮(zhèn)聯(lián)校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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖，兩質(zhì)量均為m的小球，通過(guò)長(zhǎng)為L(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的輕繩水平相連，從距O點(diǎn)高度為h處自由下落，下落過(guò)程中繩始終處于水平伸直狀態(tài)，若下落時(shí)繩的中點(diǎn)碰到水平放置的光滑釘子O，重力加速度為g，則（

）A．小球從開(kāi)始下落到剛到達(dá)最低點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒B．從輕繩與釘子相碰到小球剛到達(dá)最低點(diǎn)的過(guò)程，重力的功率先減小后增大C．小球剛到最低點(diǎn)速度大小為D．小球剛到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)繩中張力大小為參考答案：AD2.（多選）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如果突然將磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度加倍，則A．粒子的運(yùn)動(dòng)速率加倍，運(yùn)動(dòng)周期減半B．粒子的運(yùn)動(dòng)速率不變，軌道半徑減半C．粒子的運(yùn)動(dòng)速率減半，軌道半徑減為原來(lái)的1/4D．粒子的運(yùn)動(dòng)速率不變，運(yùn)動(dòng)周期減半?yún)⒖即鸢福築D3.如圖所示，處于真空中的勻強(qiáng)電場(chǎng)與水平方向成15o角，AB直線與場(chǎng)強(qiáng)E互相垂直．在A點(diǎn)，以大小為vo的初速度水平拋出一質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的小球，經(jīng)時(shí)間t，小球下落一段距離過(guò)C點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）時(shí)其速度大小仍為vo，在小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

A．電場(chǎng)力對(duì)小球做功為零B．小球的電勢(shì)能增加C．小球機(jī)械能增加D．C點(diǎn)可能位于AB直線的左方參考答案：B4.在研究微觀粒子時(shí)常用的“電子伏特（eV）”是下列哪個(gè)物理量的單位：A．能量B．電荷量

C．電場(chǎng)強(qiáng)度D．電壓參考答案：A5.下列說(shuō)法正確的是(

)(選對(duì)一個(gè)給3分，選對(duì)兩個(gè)給4分，選對(duì)三個(gè)給6分。每選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0分)A．電子的衍射現(xiàn)象說(shuō)明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性B．光的波長(zhǎng)越小，光子的能量越小C．原子核內(nèi)部某個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r(shí)，放出β射線D．在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，α射線的電離能力最強(qiáng)E．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)參考答案：ADE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，一個(gè)半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束光從A點(diǎn)沿水平方向射入球體后經(jīng)B點(diǎn)射出，最后射到水平面上的C點(diǎn)。已知，該球體對(duì)光的折射率為，則它從球面射出時(shí)的出射角＝

；在透明體中的速度大小為

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）參考答案：7.(4分)如圖所示，質(zhì)量為8kg的物體，以100J的初動(dòng)能從斜面底端的A點(diǎn)沿斜面向上作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在上升過(guò)程中經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能減少了80J，機(jī)械能減少了32J，已知A、B間的距離s=2m，則物體受到的滑動(dòng)摩擦力大小為

N，沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為

s。

參考答案：答案：16，18.（6分）一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)的波形圖如下，若波自右向左傳播的，則在X=0.2m處且處于平衡位置的P點(diǎn)此時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向是

。若經(jīng)過(guò)時(shí)間后，P點(diǎn)剛好第一次到達(dá)波峰，則波的傳播速度是

,從到時(shí)P點(diǎn)走過(guò)的路程為

。參考答案：向下

10m/s

2.05m9.某種物質(zhì)分子間作用力表達(dá)式，則該物質(zhì)固體分子間的平均距離大約為

▲

；液體表面層的分子間的距離比

▲

（填“大”或“小“）。參考答案：（2分）

大10.（4分）一個(gè)單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖所示，該單擺的周期T＝__________s；在2.0s末，擺球?qū)τ谄胶馕恢玫奈灰苮＝__________cm。

參考答案：答案：2.0（或2）1011.如圖所示，在豎直向下磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩根間距為L(zhǎng)豎直放置的平行粗糙導(dǎo)軌CD、EF，質(zhì)量為m的金屬棒MN與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．從t=0時(shí)刻起，給金屬棒通以圖示方向的電流且電流強(qiáng)度與時(shí)間成正比，即I=kt，（k為常量），則金屬棒由靜止下滑過(guò)程中加速度和速度的變化情況是_________________，金屬棒下落過(guò)程中動(dòng)能最大的時(shí)刻t=________．五．實(shí)驗(yàn)題（共24分）參考答案：先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)12.（多選）一列橫波在x軸上沿x軸正方向傳播，振幅為A，在t與t+0.4s兩時(shí)刻在x軸上﹣3m到3m的區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖同一條圖線所示，則正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大周期為0.4sB．該波的最大波速為10m/sC．從t時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5m處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置D．在t+0.2s時(shí)，x=﹣2m處的質(zhì)點(diǎn)位移一定為A參考答案：考點(diǎn)：波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．分析：根據(jù)波形圖的周期性，重復(fù)性，可列出在0.4秒內(nèi)的經(jīng)過(guò)N個(gè)周期，從而得出波速的通項(xiàng)式，并由此確定周期的最大值和波速的最小值．根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系分析質(zhì)點(diǎn)的位移．由波的傳播方向來(lái)確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，判斷回到平衡位置的先后．解答：解：A、B、由題意可知，t=0時(shí)刻與t=0.4s時(shí)刻在x軸上﹣3m至﹣3m區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖中同一條圖線所示，則有0.4s=NT（N=1，2，3…），所以當(dāng)N=1時(shí)，周期最大，為T(mén)=0.4s，根據(jù)v=，當(dāng)N=1時(shí)，波速最小為lOm/s，故A正確，B錯(cuò)誤；C、橫波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，x=2.5m處的質(zhì)點(diǎn)先向上運(yùn)動(dòng)再回到平衡位置，所以從t=0開(kāi)始計(jì)時(shí)，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5m處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，C正確；D、在t+0.2s時(shí)，x=﹣2m處的質(zhì)點(diǎn)位移為零．D錯(cuò)誤；故選：AC．點(diǎn)評(píng)：此題關(guān)鍵要理解波的傳播周期性與重復(fù)性，列出周期的通項(xiàng)，掌握波速、頻率與波長(zhǎng)的關(guān)系，理解質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向．13.如圖所示，一彈簧振子在M、N間沿光滑水平桿做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，坐標(biāo)原點(diǎn)O為平衡位置，MN＝8cm.從小球經(jīng)過(guò)圖中N點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的時(shí)間為0.2s，則小球的振動(dòng)周期為_(kāi)_______s，振動(dòng)方程的表達(dá)式為x＝________cm。參考答案：0.8

（1）從小球經(jīng)過(guò)圖中N點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的時(shí)間為0.2s，故有：T=4×0.2s=0.8s（2）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，從正向最大位移處開(kāi)始計(jì)時(shí)，其位移時(shí)間關(guān)系公式為：x=Acosωt；A=4cm；所以，位移時(shí)間關(guān)系公式為：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)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(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時(shí)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(dòng)能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大小；（2）物塊A、B中的哪一個(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)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(guò)程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會(huì)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計(jì)算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問(wèn)結(jié)果；再判斷A向左運(yùn)動(dòng)停下來(lái)之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過(guò)計(jì)算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可。【詳解】（1）設(shè)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(dòng)量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動(dòng)時(shí)加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個(gè)物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時(shí)間為t，B向左運(yùn)動(dòng)的路程為sB。，則有④⑤⑥在時(shí)間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動(dòng)，碰撞并不改變A的速度大小，所以無(wú)論此碰撞是否發(fā)生，A在時(shí)間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時(shí)間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒(méi)有與B發(fā)生碰撞，此時(shí)A位于出發(fā)點(diǎn)右邊0.25m處。B位于出發(fā)點(diǎn)左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時(shí)刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時(shí)速度的大小為vA′，由動(dòng)能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

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

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運(yùn)動(dòng)，B繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動(dòng)距離為sA′時(shí)停止，B向左運(yùn)動(dòng)距離為sB′時(shí)停止，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)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15.（11分）簡(jiǎn)述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對(duì)真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達(dá)到，折射光就消失。入射角大于C時(shí)只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時(shí)，折射角等于，代入①式得

②四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（10分）如圖所示，直線PO與x軸成45°角，x軸上方又水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，下方有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2,已知電場(chǎng)強(qiáng)度E1=E2=l0N/C，x軸下方還存在著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=l0T?，F(xiàn)有一質(zhì)量m=1.0×10-5kg的帶電粒子,帶電荷量q=-1.0×10-5C.粒子由P點(diǎn)無(wú)初速釋放,PO=d=m(重力加速度g=10m/s2).求:(1)粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度v；(2)粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t和位移L。

參考答案：解析：粒子在兩個(gè)電場(chǎng)中所受的電場(chǎng)力大小相同,為F=qE1=qE2=1.0×10-4N粒子所受的重力為G=mg=1.0×10-4N可見(jiàn)在兩個(gè)電場(chǎng)中粒子所受電場(chǎng)力大小均等于重力大小。⑴在x軸上方的電場(chǎng)中,粒子沿AO做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)合外力大小為N合外力方向：,θ=45°,即合外力與場(chǎng)強(qiáng)方向的夾角為45°,粒子將從原點(diǎn)O進(jìn)入x軸下方的復(fù)合場(chǎng)中。加速度

m/s2

（2分）粒子剛進(jìn)入x軸下方復(fù)合場(chǎng)時(shí)的速度為m/s

（2分）⑵在x軸下方的復(fù)合場(chǎng)中，因?yàn)榱Ｗ铀艿闹亓碗妶?chǎng)力平衡,所以粒子在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其周期

=0.628s

（1分）有對(duì)稱性可知，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)四分之三周期,所用時(shí)間為

t=3T/4=0.47s

（2分）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為=0.2m

（1分）粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向與x軸成45°角,則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的位移為m=0.283m

（2分）17.質(zhì)量均為1kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)A、B，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1．當(dāng)A、B間的距離5m<L≤10m時(shí)，其間存在大小為2N的恒定引力；當(dāng)L<5m時(shí)，其間存在大小為2N的恒定斥力。今讓A以某一初速度向著靜止的B運(yùn)動(dòng)，當(dāng)與B間的距離為10m時(shí)，A的速度為v0=4m/s．g取10m／s2求：(1)A、B間的距離從L1=10m減小到L2=5m過(guò)程中經(jīng)歷的時(shí)間．(2)A、B能靠近到的最小距離．參考答案：見(jiàn)解析