山西省太原市王答鄉(xiāng)第一中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理模擬試題含解析

山西省太原市王答鄉(xiāng)第一中學(xué)2022-2023學(xué)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.如圖所示，球網(wǎng)高出桌面H，網(wǎng)到桌邊的距離為L。某人在乒乓球訓(xùn)練中，從左側(cè)L/2處，將球沿垂直于網(wǎng)的方向水平擊出，球恰好通過網(wǎng)的上沿落到右側(cè)桌邊緣。設(shè)乒乓球運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)。則A．擊球點(diǎn)的高度與網(wǎng)高度之比為2：1B．乒乓球在網(wǎng)左右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為2：1C．乒乓球過網(wǎng)時(shí)與落到桌邊緣時(shí)速率之比為1：2D．乒乓球在左、右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)速度變化量之比為1：2參考答案：D2.為了完成研究性學(xué)習(xí)課題：測量籃球從教學(xué)樓三樓自由落下時(shí)地面對籃球的最大彈力，同學(xué)們提出了以下四個(gè)方案，你認(rèn)為可行的是A．甲同學(xué)認(rèn)為把一張白紙平放到地面，讓籃球從三樓落到白紙上，留下印跡，然后將白紙放到臺秤上，把球慢慢地向下壓，當(dāng)球的形變和印跡重合時(shí)，根據(jù)體重計(jì)的讀數(shù)可知最大彈力的大小B．乙同學(xué)認(rèn)為可以通過測量籃球的質(zhì)量和落地后彈起的高度，然后根據(jù)動(dòng)能定理可求最大作用力C．丙同學(xué)認(rèn)為如果知道籃球與地面的作用時(shí)間、球觸地前以及跳離地面瞬間的速度可以應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求最大作用力D．丁同學(xué)認(rèn)為可以把球直接放到普通指針式體重計(jì)上，直接讀數(shù)即可，因?yàn)榍驅(qū)Φ孛娴淖畲髲椓Σ粫?huì)超過它自身的重力參考答案：A3.(單選)在輕繩的兩端各拴一個(gè)小球，一人用手拿著繩上端的小球站在三層樓的陽臺上，讓小球從靜止自由下落，兩小球相繼落地的時(shí)間差為Δt，如果站在四層樓的陽臺上，同樣放手讓小球自由下落，則兩小球相繼落地時(shí)間差將A.變小

B.變大

C.不變

D.無法判斷參考答案：A4.兩個(gè)大小分別為F1和F2(F2＜F1)的力作用在同一質(zhì)點(diǎn)上，它們的合力的大小F滿足

A．F2≤F≤F1

B.≤F≤C．F1－F2≤F≤F1＋F2

D．F12－F22≤F2≤F12＋F22參考答案：C5.狄拉克曾經(jīng)預(yù)言，自然界應(yīng)該存在只有一個(gè)磁極的磁單極子，其周圍磁感線呈均勻輻射狀分布（如圖甲所示），距離它r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（k為常數(shù)），其磁場分布與負(fù)點(diǎn)電荷Q的電場（如圖乙所示）分布相似?，F(xiàn)假設(shè)磁單極子S和負(fù)點(diǎn)電荷Q均固定，有帶電小球分別在S極和Q附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則關(guān)于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的判斷正確的是A．若小球帶正電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S的正上方，如圖甲所示B．若小球帶正電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在Q的正下方，如圖乙所示C．若小球帶負(fù)電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S的正上方，如圖甲所示D．若小球帶負(fù)電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在Q的正下方，如圖乙所示參考答案：ABC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.利用氦—3（He）和氘進(jìn)行的聚變安全無污染，容易控制．月球上有大量的氦—3，每個(gè)航天大國都將獲得的氦—3作為開發(fā)月球的重要目標(biāo)之一．“嫦娥一號”探月衛(wèi)星執(zhí)行的一項(xiàng)重要任務(wù)就是評估月球中氦—3的分布和儲(chǔ)量．已知兩個(gè)氘核聚變生成一個(gè)氦—3和一個(gè)中子的核反應(yīng)方程是H＋H→He十n．已知H的質(zhì)量為m1，n的質(zhì)量為m2，He的質(zhì)量為m3．它們質(zhì)量之間的關(guān)系式應(yīng)為____________參考答案：2m1>m2+m37.某同學(xué)在“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，利用得到彈力F和彈簧總長度L的數(shù)據(jù)做出了F﹣L圖象，如圖所示，由此可求得：（1）彈簧不發(fā)生形變時(shí)的長度Lo=cm，（2）彈簧的勁度系數(shù)k=N/m．參考答案：（1）10

（2）200【考點(diǎn)】探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系．【分析】該題考察了彈力與彈簧長度變化關(guān)系的分析．圖線跟坐標(biāo)軸交點(diǎn)，表示彈力為零時(shí)彈簧的長度，即為彈簧不發(fā)生形變時(shí)的長度．由畫得的圖線為直線可知彈簧的彈力大小與彈簧伸長量成正比．圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)．【解答】解：（1）圖線跟坐標(biāo)軸交點(diǎn)，表示彈力為零時(shí)彈簧的長度，即為彈簧不發(fā)生形變時(shí)的長度．彈簧不發(fā)生形變時(shí)的長度Lo=10cm．（2）圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長量大小成正比．由k=，可得k=200N/m．故答案為：（1）10

（2）2008.平行板電容器所帶量Q=4×l0-8C，它的兩極板之間電壓U=2v，則它的電容為

F；如果電量減少一半，則兩板間電勢差變?yōu)?/p>

V。參考答案：2×10-8F

1V電容；當(dāng)電量減小一半，電容不變，則電勢差；9.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質(zhì)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(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是__________，該反應(yīng)釋放出的能量為_________MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：10.如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接；現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置；現(xiàn)稍微增加力F使O點(diǎn)緩慢地移到實(shí)線所示的位置，這一過程中圓環(huán)B仍保持在原來位置不動(dòng)；則此過程中，圓環(huán)對桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對桿的彈力F2___

_____(填增大、不變、減小)。參考答案：不變，

增大；設(shè)圓環(huán)B的質(zhì)量為M；以整體為研究對象，分析受力，如圖，根據(jù)平衡條件得F2=F①F1=（M+m）g②由②可知，桿對圓環(huán)的摩擦力F1大小保持不變，由牛頓第三定律分析圓環(huán)對桿摩擦力F1也保持不變；再以結(jié)點(diǎn)為研究對象，分析受力，如圖2；根據(jù)平衡條件得到，F(xiàn)=mgtanθ，當(dāng)O點(diǎn)由虛線位置緩慢地移到實(shí)線所示的位置時(shí)，θ增大，則F增大，而F2=F，則F2增大11.如圖，足夠長的粗糙絕緣斜面與水平面成θ=37°放置，在斜面上虛線aa′和bb′與斜面底邊平行，在aa′b′b圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T；現(xiàn)有一質(zhì)量為m=10g、總電阻為R=1Ω、邊長d=0.1m的正方形金屬線圈MNPQ，讓PQ邊與斜面底邊平行，從斜面上端靜止釋放，線圈剛好勻速穿過磁場．已知線圈與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，則線圈釋放時(shí)，PQ邊到bb′的距離為1m；整個(gè)線圈穿過磁場的過程中，線圈上產(chǎn)生的焦耳熱為4×10﹣3J．參考答案：考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢；焦耳定律．專題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：線圈勻速穿過磁場，受力平衡，根據(jù)平衡條件列式求解；根據(jù)安培力公式F安=BId、E=Bvd、I=得到安培力與速度的關(guān)系式，即可求得速度，從而得出距離，線圈上產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做功．解答：解：對線圈受力分析，根據(jù)平衡條件得：F安+μmgcosθ=mgsinθ代入數(shù)據(jù)解得：F安=mgsinθ﹣μmgcosθ=（0.01×10×0.6﹣0.5×0.01×10×0.8）N=2×10﹣2N；

F安=BId、E=Bvd、I=解得：F安=代入數(shù)據(jù)解得：v==m/s=2m/s線圈進(jìn)入磁場前做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得：

a==gsinθ﹣μgcosθ=（10×0.6﹣0.5×10×0.80）m/s2=2m/s2線圈釋放時(shí)，PQ邊到bb的距離L==m=1m；由于線圈剛好勻速穿過磁場，則磁場寬度等于d=0.1m，

Q=W安=F安?2d代入數(shù)據(jù)解得：Q=2×10﹣2×2×0.1J=4×10﹣3J；故答案：1

4×10﹣3點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵是推導(dǎo)安培力與速度的關(guān)系式，求熱量時(shí)，要注意線框進(jìn)入和穿出磁場兩個(gè)過程都要產(chǎn)生焦耳熱．12.如圖所示是某原子的能級圖,a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光.在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中,譜線從左向右的波長依次增大,則正確的是_____________.參考答案：C13.右圖為小車做直線運(yùn)動(dòng)的s－t圖，則小車在BC段做______運(yùn)動(dòng)，圖中B點(diǎn)對應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的瞬時(shí)速度大小是______m/s。參考答案：勻速

1.6-2.1

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（12分）如圖甲所示，兩個(gè)相同裝置：兩輛相同的小車并排放在兩相同的直軌道上，小車前端系上細(xì)線，線的另一端跨過定滑輪各掛一個(gè)小盤．盤里可以分別放不同質(zhì)量的砂子，小車后端連著紙帶，紙帶分別穿過固定在軌道上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并聯(lián)接在同一接線板上．實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通接線板的電源使兩打點(diǎn)計(jì)時(shí)器同時(shí)開始打點(diǎn)，然后同時(shí)釋放兩輛小車，當(dāng)其中有一輛小車快接近導(dǎo)軌末端時(shí)，斷開接線板的電源，兩打點(diǎn)計(jì)時(shí)器同時(shí)停止工作．如圖乙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的兩條紙帶，紙帶上的0、1、2、3、4、5、6為所選取的測量點(diǎn)（相鄰兩點(diǎn)間還有四個(gè)打點(diǎn)未畫出），兩相鄰測量點(diǎn)間的距離如圖所示，單位為cm．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz．（1）求出①號紙帶測量點(diǎn)5的速度v5=

m/s；①號紙帶對應(yīng)的加速度值為

m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）利用此裝置，正確平衡摩擦力后，研究質(zhì)量一定時(shí)，加速度與力的關(guān)系，是否必須求出兩輛小車運(yùn)動(dòng)加速度的確切值？（選填“是”或“否”）；請說明理由：

。（3）利用此圖的其中一個(gè)裝置，還可以探究做功與物體速度變化的關(guān)系．若用M表示小車及車上砝碼的總質(zhì)量，m表示砂子及盤的總質(zhì)量，對于改變外力對小車做的功，下列說法正確的是

A．通過改變小車運(yùn)動(dòng)的距離來改變外力做功時(shí)，必須平衡摩擦，必須滿足M遠(yuǎn)大于mB．通過改變小車運(yùn)動(dòng)的距離來改變外力做功時(shí)，不需要平衡摩擦，也不需要滿足M遠(yuǎn)大于mC．通過改變小盤里砂子的質(zhì)量來改變外力做功時(shí)，必須平衡摩擦，必須滿足M遠(yuǎn)大于mD．通過改變小車上砝碼的質(zhì)量來改變外力做功時(shí)，只需平衡摩擦不需要滿足M遠(yuǎn)大于m（4）若在①號紙帶上標(biāo)注紙帶隨小車運(yùn)動(dòng)的加速度方向，應(yīng)該是

（填“O→E”，或“E→O”）參考答案：（1）0.24；0.21；（2）否，因兩打點(diǎn)計(jì)時(shí)器同時(shí)開始、停止工作，故兩小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，可以用紙帶上打點(diǎn)的總位移大小之比表示加速度之比；（3）BC；（4）O→E

考點(diǎn)：探究功與速度變化的關(guān)系．專題：實(shí)驗(yàn)題；動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．分析：（1）勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，根據(jù)作差法求解加速度；（2）小車做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合位移時(shí)間關(guān)系公式分析即可；（3）采用倍增法使功成倍增加時(shí)，如果改變位移，保證力恒定即可；如果改變拉力，使拉力成倍增加即可．（4）根據(jù)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間距離的變化可以判斷小車加速還是減速運(yùn)動(dòng)解答：解：（1）勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度；對于第一條紙帶，有：，根據(jù)作差法得：a==0.21m/s2，（2）小車做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合位移時(shí)間關(guān)系公式，有：；故不需要求出小車運(yùn)動(dòng)加速度的確切值；理由：因兩打點(diǎn)計(jì)時(shí)器同時(shí)開始、停止工作，故兩小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，可以用紙帶上打點(diǎn)的總位移大小之比表示加速度大小之比；（3）A、B、采用倍增法使功成倍增加，通過改變小車運(yùn)動(dòng)的距離來改變外力做功時(shí)，根據(jù)W=Fx，由于合力恒定，故不需要平衡摩擦力，也不需要保證M遠(yuǎn)大于m，故A錯(cuò)誤，B正確；C、D、采用倍增法使功成倍增加，通過改變小車上砝碼的質(zhì)量來改變外力做功時(shí)，根據(jù)W=Fx，采用mg來表示拉力F；如果把（M+m）作為整體來研究動(dòng)能定理，就不需要必須滿足M遠(yuǎn)大于m；當(dāng)然，如果對小車M進(jìn)行動(dòng)能定理研究，肯定要滿足M遠(yuǎn)大于m；故C正確，D錯(cuò)誤；故選：BD．（4）由圖可知計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離逐漸增大，所以小車的加速度方向O→E．故答案為：（1）0.24；0.21；（2）否，因兩打點(diǎn)計(jì)時(shí)器同時(shí)開始、停止工作，故兩小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，可以用紙帶上打點(diǎn)的總位移大小之比表示加速度之比；（3）BC；（4）O→E點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)的原理，會(huì)通過運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解加速度之比和瞬時(shí)速度大小；明確實(shí)驗(yàn)的誤差來源；不難．15.利用圖中1所示的裝置，做“測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，得到了幾條較為理想的紙帶．已知每條紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，依打點(diǎn)先后編為0，1，2，3，4，…．由于不小心，紙帶都被撕斷了，如圖2所示，根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答：（1）在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應(yīng)該是

．（填正確答案標(biāo)號）（2）紙帶A上，打點(diǎn)1時(shí)重物的速度

m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），實(shí)驗(yàn)求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮∈?/p>

m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．（3）已知大慶地區(qū)重力加速度大小是9.8m/s2，請你分析測量值和真實(shí)值之間產(chǎn)生誤差的原因________________________________（一條原因即可）．參考答案：（1）C；（2）3.47，9.00；（3）空氣阻力和紙帶與限位空之間的摩擦力作用．【考點(diǎn)】測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度．【分析】（1）根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差等于常數(shù)，可以判斷是哪條紙帶．（2）根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打1點(diǎn)時(shí)的速度，利用逐差法可以求出物體下落的加速度大?。?）重物下落過程中不可避免的受到空氣阻力或者紙帶與限位空之間的摩擦力作用，因此會(huì)導(dǎo)致所測的重力加速度小于實(shí)際值．【解答】解：（1）由A圖可知：s2﹣s1=aT2=9cm，因此s4﹣s2=2aT2=18cm，故紙帶C滿足條件，即在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應(yīng)該是C．故選：C．（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可知：v1===3.47m/s．由逐差法可得：s4﹣s1=3aT2；所以：a===9.00m/s2；（3）重物下落過程中不可避免的受到空氣阻力和紙帶與限位空之間的摩擦力作用，因此會(huì)導(dǎo)致所測的重力加速度小于實(shí)際值．故答案為：（1）C；（2）3.47，9.00；（3）空氣阻力和紙帶與限位空之間的摩擦力作用．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示,MN和PQ是兩根放在豎直面內(nèi)且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌,相距ｌ=50cm。導(dǎo)軌處在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T的勻強(qiáng)磁場中。一根電阻為r=0.1Ω的金屬棒ab可緊貼導(dǎo)軌左右運(yùn)動(dòng)。兩塊平行的、相距d=10cm、長度Ｌ=20cm的水平放置的金屬板A和C分別與兩平行導(dǎo)軌相連接，圖中跨接在兩導(dǎo)軌間的電阻R=0.4Ω,其余電阻忽略不計(jì).已知當(dāng)金屬棒ab不動(dòng),質(zhì)量為m=10g、q=－1.0×10-3C的小球以某一速度v0沿金屬板A和C的中線射入板間，恰能射出金屬板(g=10m/s2)。求:(1)小球的速度v0(2)若要使小球在金屬板間不偏轉(zhuǎn),則金屬棒ab的速度大小和方向?(3)金屬板Ａ、C間加一勻強(qiáng)磁場，可以使小球射入金屬板間后作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并下極板左端D點(diǎn)水平射出。金屬板間加的磁場強(qiáng)度大小和方向。參考答案：(1)小球在金屬板間做平拋運(yùn)動(dòng)：

（2分）

（1分）解得m/s

（1分）(2)由于小球帶負(fù)電,電場力向上,所以電場方向向下,A板必須帶正電,金屬棒ab的a點(diǎn)應(yīng)為感應(yīng)電動(dòng)勢的正極,根據(jù)右手定則,金屬棒ab應(yīng)向右運(yùn)動(dòng).

（1分）設(shè)金屬棒ab的速度為v1,則E=Blv1

（2分）金屬板A、C間的電壓:

（1分）金屬板A、C間的電場:E場=

（2分）小球受力平衡:qE場－mg=0

（２分）聯(lián)立以上各式解得:m/s

（１分）(3)由左手定則的方向垂直紙面向里。（１）洛倫茲力提供向心力：

（2分）幾何關(guān)系