河北省唐山市資江機子校2022-2023學(xué)年高三物理模擬試卷含解析

河北省唐山市資江機子校2022-2023學(xué)年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.（單選）兩個電荷量相等但電性相反的帶電粒子a、b分別以速度va和vb射入勻強磁場，兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30°和60°，磁場寬度為d，兩粒子同時由A點出發(fā)，同時到達(dá)B點，如圖所示，則（

）A．a(chǎn)粒子帶正電，b粒子帶負(fù)電

B．兩粒子的軌道半徑之比Ra∶Rb＝∶1C．兩粒子的質(zhì)量之比ma∶mb＝1∶2D．兩粒子的速度之比va∶vb＝1∶2參考答案：C解：A、a粒子是30°入射的，而b粒子是60°入射的，由于從B點射出，則a粒子受到的洛倫茲力方向沿b粒子速度方向，而b粒子受到的洛倫茲力方向沿a粒子速度方向，由磁場方向，得a粒子帶負(fù)電，而b粒子帶正電，故A錯誤；

B、如圖連接AB，AB連線是兩粒子的運動圓弧對應(yīng)的弦，則弦的中垂線（紅線）與各自速度方向的垂直線（虛線）的交點即為各自圓心．如圖：

結(jié)果發(fā)現(xiàn)：1．AB的連線必然與磁場的邊界垂直；

2．兩圓心的連線與兩個半徑構(gòu)成一個角為30°，另一個為60°的直角三角形,根據(jù)幾何關(guān)系，則有兩半徑相比為Ra：Rb=1：．故B錯誤；

C、AB連線是兩粒子的運動圓弧對應(yīng)的弦，則弦的中垂線與各自速度方向直線的交點即為各自圓心．結(jié)果發(fā)現(xiàn)：兩圓心的連線與兩個半徑構(gòu)成一個角為30°，另一個為60°的直角三角形．則a粒子圓弧對應(yīng)的圓心角為120°，而b粒子圓弧對應(yīng)的圓心角為60°．由于它們運動時間相等，所以它們的周期之比為Ta：Tb=1：2，則質(zhì)量之比ma：mb=1：2．故C正確；

D、由半徑公式可知：在磁場、電量一定的情況下，速度大小與粒子的質(zhì)量成反比，與軌跡的半徑成正比．所以速度大小之比va：vb=2：，故D錯誤；故選：C【答案】2.（多選）如圖甲所示，Q1、Q2為兩個被固定的點電荷，其中Q1為正點電荷，在它們連線的延長線上有a、b兩點。現(xiàn)有一檢驗電荷q（電性未知）以一定的初速度沿直線從b點開始經(jīng)a點向遠(yuǎn)處運動（檢驗電荷只受電場力作用），q運動的速度圖像如圖乙所示。則

（

）A．Q2必定是負(fù)電荷B．Q2的電荷量必定大于Q1的電荷量C．從b點經(jīng)a點向遠(yuǎn)處運動的過程中檢驗電荷q所受的電場力一直減小D．可以確定檢驗電荷的帶電性質(zhì)參考答案：【知識點】電場強度；勻變速直線運動的圖像；庫侖定律．I1I2A5【答案解析】AD解析：A、若Q2是正電荷，則在b點右側(cè)的電場方向必定向右，q受力不可能改變方向，故Q2一定為負(fù)電荷；根據(jù)點電荷場強公式，設(shè)q到Q1、Q2的距離分別為r1、r2，則q所在處的場強為E=k-k，q在b→a運動過程中，受力向左，在a點右側(cè)運動過程中，受力向右．由于r1＞r2，若Q1＜Q2，場強E必定始終向左，q受力不可能發(fā)生方向改變，故必定有Q1＞Q2，A正確B錯誤，

C、由速度圖象可知，q受力先向左后向右，且加速度先減小后增大，故C錯誤；

D、在b處，若k＞k，考慮到Q1＞Q2，r1＞r2，設(shè)q電荷移動的位移為△x，則一定有k＞k，即E始終朝一個方向，不符合題意，故在b處必定有k＜k，場強Eb必定向左，而q電荷在b處受力向左，因此q電荷一定為正電荷，D正確．

故選A、D．【思路點撥】通過速度時間圖線的斜率判斷檢驗電荷加速度的變化，從而得知電場力的變化．通過速度的變化，知道電場力的方向，結(jié)合庫侖定律判斷Q2的電性和Q2和Q1的電量的大?。ㄟ^對b處兩點電荷在該點的產(chǎn)生的場強大小，結(jié)合檢驗電荷的受力，可以判斷出檢驗電荷的電性3.圖中K、L、M為靜電場中的3個相距很近的等勢線．一帶電粒子射入此靜電場中后，僅在電場力作用下沿abcde軌跡運動．已知電勢φK>φL>φM．下列說法中正確的是(

)A．粒子帶負(fù)電B．粒子在bc段做減速運動C．粒子在a點與e點的速率相等D．粒子從c點到d點的過程中電場力做負(fù)功參考答案：ABC4.（多選）下列說法正確的是

。A．空調(diào)機既能制熱又能制冷，說明熱傳遞不存在方向性B．當(dāng)分子間距離減小時，分子勢能不一定減小C．一定量氣體膨脹對外做功20J，同時向外界放出20J的熱量，則它的內(nèi)能不變D．不是所有晶體都具有各向異性的特點E．小昆蟲水黽可以站在水面上是由于液體表面張力的緣故參考答案：BDE熱傳遞的方向性指的是自發(fā)的，熱量不能自發(fā)的從低溫傳給高溫，故A錯誤；分子間距離減小時，若分子力為引力，則做正功分子勢能減小，分子力若為斥力，則分子力做負(fù)功分子勢能增大，故B正確；根據(jù)符號法則知：一定量氣體膨脹對外做功20J，功為負(fù)值，向外界吸收20J的熱量，熱量為負(fù)值，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知：，故內(nèi)能減小40J，故C錯誤；單晶體具有各向異性的特點，例如云母，多晶體的物理性質(zhì)確是各向同性，故D正確；由于液體表面張力，小昆蟲可以站立水面，故E正確。5.一物體做勻加速直線運動，通過一段10m位移所用的時間為2s，緊接著通過下一段位移12m所用的時間也為2s，則物體運動的加速度為()．A.0.5m/s2

B.2m/s2 C.

4m/s2

D.

1m/s2參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，水平板上有質(zhì)量m=1.0kg的物塊，受到隨時間t變化的水平拉力F作用，用力傳感器測出相應(yīng)時刻物塊所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度為9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。則4s末物塊的加速度的大小為

▲，4s~9s內(nèi)合外力對物塊做功為

▲

。

參考答案：7.已知氮氣的摩爾質(zhì)量為M，在某狀態(tài)下氮氣的密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，在該狀態(tài)下體積為V1的氮氣分子數(shù)為

▲

，該氮氣變?yōu)橐后w后的體積為V2，則一個氮分子的體積約為

▲

．參考答案：

氣的質(zhì)量為：氮氣的物質(zhì)的量為：；故質(zhì)量為m的水所含的分子數(shù)為：；該氮氣變?yōu)橐后w后的體積為，則一個氮分子的體積約為：。8.在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時，采用如圖所示的實驗裝置．小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示．①當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時，才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．②某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實驗，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是________．A．平衡摩擦力時，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源D．用天平測出m以及小車質(zhì)量M，小車運動的加速度可直接用公式a＝求出③另兩組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，由于他們操作不當(dāng)，這兩組同學(xué)得到的a－F關(guān)系圖象分別如圖1和圖2所示，其原因分別是：

圖1

圖2圖1：____________________________________________________；圖2：_____________________________________________________.參考答案：①m?M

（2分）②B

（2分）③圖1：m過大(或M過小)，造成m不是遠(yuǎn)小于M（2分）圖2：沒有平衡摩擦力或木板的傾角過?。?分）9.小胡同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運動的知識后，設(shè)計了一個課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計算踏腳板轉(zhuǎn)動的角速度，推算自行車的騎行速度。如上圖所示是自行車的傳動示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。當(dāng)大齒輪Ⅰ（腳踏板）的轉(zhuǎn)速通過測量為n（r/s）時，則大齒輪的角速度是

rad/s。若要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度，除需要測量大齒輪Ⅰ的半徑r1，小齒輪Ⅱ的半徑r2外，還需要測量的物理量是

。用上述物理量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式為：

。參考答案：2πn,

車輪半徑r3,2πn根據(jù)角速度ω=2πn得：大齒輪的角速度ω=2πn。踏腳板與大齒輪共軸，所以角速度相等，小齒輪與大齒輪通過鏈條鏈接，所以線速度相等，設(shè)小齒輪的角速度為ω′，測量出自行車后輪的半徑r3，根據(jù)v=r3ω′

得：v=2πn10.如圖所示，質(zhì)量為m的小球B連接著輕質(zhì)彈簧，靜止在光滑水平面上。質(zhì)量為m的小球A以某一速度向右運動，與彈簧發(fā)生碰撞，當(dāng)A、B兩球距離最近時彈簧的彈性勢能為EP，則碰撞前A球的速度v0=__________________參考答案：211.（8分）質(zhì)量為1．0kg的物體放在可繞豎直軸轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，物體與轉(zhuǎn)軸間用輕彈簧相連．物體與轉(zhuǎn)盤間最大靜摩擦力是重力的0．2倍，彈簧的勁度系數(shù)為600N／m，原長為4cm，此時圓盤處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖2—13所示．圓盤開始轉(zhuǎn)動后，要使物體與圓盤保持相對靜止，圓盤的最大角速度=

(2)當(dāng)角速度達(dá)到2ω0時，彈簧的伸長量X=

．(g取10m／s2)參考答案：12.小球A和B從離地面足夠高的同一地點，分別沿相反方向在同一豎直平面內(nèi)同時水平拋出，拋出時A球的速率為1m/s，B球的速率為4m/s，則從拋出到AB兩球的運動方向相互垂直經(jīng)過時間為

s,此時A球與B球之間的距離為

m。參考答案：0.2；

113.某同學(xué)在描繪平拋運動軌跡時，得到的部分軌跡曲線如圖所示。在曲線上取A、B、C三個點，測量得到A、B、C三點間豎直距離=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三點間水平距離=12.40cm，g取10m／s2，則物體平拋運動的初速度大小為__________m／s，軌跡上B點的瞬時速度大小為__________m／s。（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.24

1.96

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.質(zhì)量分別為m和3m的A、B兩個小球以相同的速率v沿同一直線相向運動，碰后B球停止不動，試求A球碰后的速度，并判斷它們之間發(fā)生的是彈性碰撞還是非彈性碰撞（說明理由）．參考答案：彈性碰撞取B球碰前的速度方向為正方向，設(shè)A球碰后的速度為v′，由動量守恒定律有解得，方向與B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的總動能相等，則此碰撞是彈性碰撞15.動畫片《光頭強》中有一個熊大熊二愛玩的山坡滑草運動，若片中山坡滑草運動中所處山坡可看成傾角θ=30°的斜面，熊大連同滑草裝置總質(zhì)量m=300kg，它從靜止開始勻加速下滑，在時間t=5s內(nèi)沿斜面滑下的位移x=50m．（不計空氣阻力，取g=10m/s2）問：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為多大？（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）？參考答案：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．考點： 牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運動的位移時間公式求出下滑的加速度，對熊大連同滑草裝置進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出下滑過程中的摩擦力．（2）熊大連同滑草裝置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根據(jù)F=μFN求出滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ．解答： 解：（1）由運動學(xué)公式S=，解得：a==4m/s沿斜面方向，由牛頓第二定律得：mgsinθ﹣f=ma

解得：f=300N

（2）在垂直斜面方向上：N﹣mgcosθ=0

又f=μN

聯(lián)立解得：μ=答：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．點評： 解決本題的關(guān)鍵知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運動學(xué)的橋梁，通過加速度可以根據(jù)力求運動，也可以根據(jù)運動求力．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某介質(zhì)中形成一列簡諧波，t=0時刻的波形如圖中實線所示（1）若波向右傳播．零時刻剛好傳到B點，且再經(jīng)過0.6s，P點也開始起振，求：①該列波的周期T；②從t=0時刻起到P點第一次達(dá)到波谷的過程中，O點對平衡位置的位移y0及其所經(jīng)過的路程s0各為多少？（2）若此列波的傳播速度大小為20m/s，且波形由實線變?yōu)樘摼€需要經(jīng)歷0.525s時間，則該列波的傳播方向如何？（要寫出具體判斷過程）參考答案：【考點】：橫波的圖象；波長、頻率和波速的關(guān)系．【專題】：振動圖像與波動圖像專題．【分析】：（1）波向右勻速傳播，根據(jù)傳播距離x=6m，時間t=0.6s，求出波速；由圖讀出波長，根據(jù)求出周期；當(dāng)圖示時刻x=0.5m處的振動傳到P點時，P點第一次達(dá)到波谷．根據(jù)波形的平移求出從t=0時刻起到P點第一次達(dá)到波谷時所經(jīng)歷的時間，分析O點對平衡位置的位移y0及其所經(jīng)過的路程s0．（2）先求解波形平移的距離，看其與波長的關(guān)系，再判斷波形平移的方向．：解：（1）由圖象可知：λ=2m，A=2cm當(dāng)波向右傳播時，點B的起振方向向下，包括P點在內(nèi)的各質(zhì)點的起振方向均向下．波速

==10m/s

由得：T=0.2s由t=0至P點第一次到達(dá)波峰止，經(jīng)歷的時間：=0.75s=（3+），而t=0時O點的振動方向向上，故經(jīng)△t2時間，O點振動到波谷，即y0=2cmS0=（3+1/4）×4A=0.26m（2）當(dāng)波速v=20m/s時，經(jīng)歷0.525s時間，波沿x軸方向傳播的距離x=vt=10.5m=（5+）λ，故波沿x軸負(fù)向傳播；答：（1）①該列波的周期T為0.2s；②從t=0時刻起到P點第一次達(dá)到波谷的過程中，O點對平衡位置的位移為2cm，其所經(jīng)過的路程s0為為0.26cm；（2）若此列波的傳播速度大小為20m/s，且波形由實線變?yōu)樘摼€需要經(jīng)歷0.525s時間，則該列波沿x軸負(fù)向傳播．【點評】：本題考查通過兩個時刻的波形來研究波傳播的距離、波速、周期的問題，屬于中檔題．17.如圖所示，為某種透明介質(zhì)的截面圖，△AOC為等腰直角三角形，BC為半徑R=10cm的四分之一圓弧，AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點．由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光射向圓心O，在AB分界面上的入射角i=45°，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個亮斑．已知該介質(zhì)對紅光和紫光的折射率分別為n1=，n2=．①判斷在AM和AN兩處產(chǎn)生亮斑的顏色；②求兩個亮斑間的距離．參考答案：解：①設(shè)紅光和紫光的臨界角分別為C1、C2，

sinC1===，得：C1=60°，同理C2=45°，i=45°=C2，i=45°＜C1所以紫光在AB面發(fā)生全反射，而紅光在AB面一部分折射，一部分反射，且由幾何關(guān)系可知，反射光線與AC垂直，所以在AM處產(chǎn)生的亮斑P1為紅色，在AN處產(chǎn)生的亮斑P2為紅色與紫色的混合色；②畫出如圖光路圖，設(shè)折射角為r，兩個光斑分別為P1、P2根據(jù)折射定律n1=求得：由幾何知識可得：，解得：cm由