河北省邢臺(tái)市第十五中學(xué)2022年高三物理模擬試題含解析

河北省邢臺(tái)市第十五中學(xué)2022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.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電磁沖擊鉆，其原理示意圖如圖所示，若發(fā)現(xiàn)鉆頭M突然向右運(yùn)動(dòng)，則可能是A．開關(guān)S由斷開到閉合的瞬間B．開關(guān)S由閉合到斷開的瞬間C．保持開關(guān)S閉合，變阻器滑片P加速向右滑動(dòng)D．保持開關(guān)S閉合，變阻器滑片P勻速向右滑動(dòng)參考答案：A2.（多選）以下說法正確的是A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在著磁場(chǎng)B．庫(kù)侖利用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬有引力常量C．亞里士多德提出了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因D．開普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的描述為萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)參考答案：AD3.由于分子間存在著分子力，而分子力做功與路徑無關(guān)，因此分子間存在與其相對(duì)距離有關(guān)的分子勢(shì)能。如圖所示為分子勢(shì)能Ep隨分子間距離r變化的圖象，取r趨近于無窮大時(shí)Ep為零。通過功能關(guān)系可以從分子勢(shì)能的圖象中得到有關(guān)分子力的信息，則下列說法正確的是（

）A．假設(shè)將兩個(gè)分子從r=r2處釋放，它們將相互遠(yuǎn)離B．假設(shè)將兩個(gè)分子從r=r2處釋放，它們將相互靠近C．假設(shè)將兩個(gè)分子從r=r1處釋放，它們的加速度先增大后減小D．假設(shè)將兩個(gè)分子從r=r1處釋放，當(dāng)r=r2時(shí)它們的速度最大參考答案：DAB、分子之間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，分子斥力的變化快，當(dāng)時(shí)分子引力等于分子斥力，所以，是分子的平衡距離，假設(shè)將兩個(gè)分子從處釋放，兩個(gè)分子將在此位置保持平衡，故AB錯(cuò)誤；CD、當(dāng)時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，由于分子斥力的變化快，將兩個(gè)分子從處釋放后，它們間的斥力越來越小，所以加速度先逐漸減小，做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)，分子引力等于分子斥力，合力為零，加速度為零，速度達(dá)最大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選：D4.一不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端各系小球a和b，跨在固定在同一高度的兩根光滑水平細(xì)桿上，a球置于地面上，質(zhì)量為3m，b球從水平位置靜止釋放，質(zhì)量為m，如圖所示。當(dāng)a球?qū)Φ孛鎵毫偤脼榱銜r(shí)，b球擺過的角度為，下列結(jié)論正確的是

A．＝90°B．＝45°C．b球擺到最低點(diǎn)的過程中，重力對(duì)小球做功的瞬時(shí)功率先增大后減小D．b球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中，重力對(duì)小球做功的瞬時(shí)功率一直增大參考答案：AC解析：設(shè)b球的擺動(dòng)半徑為R，當(dāng)擺過角度θ時(shí)的速度為v，對(duì)b球由動(dòng)能定理：mgRsinθ=mv2，此時(shí)繩子拉力為T=3mg，在繩子方向由向心力公式：T－mgsinθ=m，解得θ=90°，A對(duì)B錯(cuò)；故b球擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中一直機(jī)械能守恒，豎直方向的分速度先從零開始逐漸增大，然后逐漸減小到零，故重力的瞬時(shí)功率Pb=mgv豎先增大后減小，C對(duì)D錯(cuò)。5.（多選）如圖所示，A、B、C、D為勻強(qiáng)電場(chǎng)中相鄰的四個(gè)等勢(shì)面，一個(gè)電子垂直經(jīng)過等勢(shì)面D時(shí)，動(dòng)能為20eV，飛經(jīng)等勢(shì)面C時(shí)，電勢(shì)能為-1OeV，飛至等勢(shì)面B時(shí)速度恰好為零，已知相鄰等勢(shì)面間的距離為5cm，則下列說法正確的是

(

)

A．等勢(shì)面A的電勢(shì)為-10V

B．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為200V/m

C．電子再次飛經(jīng)D勢(shì)面對(duì)，動(dòng)能為10eV

D．電子的運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧波，t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示，已知波速為10m/s，質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置為x=17m，P點(diǎn)振動(dòng)頻率為__________Hz，則P點(diǎn)至少再經(jīng)__________s可達(dá)波峰。參考答案：0.5Hz

1.3s7.法國(guó)科學(xué)家拉普拉斯曾說過：“認(rèn)識(shí)一位巨人的研究方法對(duì)于科學(xué)的進(jìn)步并不比發(fā)現(xiàn)本身有更少的用處……”在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法，如觀察、實(shí)驗(yàn)、建立模型、物理類比和物理假說等方法。其中物理假說，是根據(jù)一定的科學(xué)事實(shí)和科學(xué)理論對(duì)研究的問題提出假說性的看法或說明，例如麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論、分子動(dòng)理論等假說，請(qǐng)你再舉出兩個(gè)物理假說的例子__________；

。參考答案：光的光子說、日心說、物質(zhì)波、分子電流、黑洞等均可8.近年，我國(guó)的高鐵發(fā)展非常迅猛．為了保證行車安全，車輛轉(zhuǎn)彎的技術(shù)要求是相當(dāng)高的．如果在轉(zhuǎn)彎處鋪成如圖所示內(nèi)、外等高的軌道，則車輛經(jīng)過彎道時(shí)，火車的外軌（選填“外輪”、“內(nèi)輪”）對(duì)軌道有側(cè)向擠壓，容易導(dǎo)致翻車事故．為此，鋪設(shè)軌道時(shí)應(yīng)該把內(nèi)軌（選填“外軌”、“內(nèi)軌”）適當(dāng)降低一定的高度．如果兩軌道間距為L(zhǎng)，內(nèi)外軌高度差為h，彎道半徑為R，則火車對(duì)內(nèi)外軌軌道均無側(cè)向擠壓時(shí)火車的行駛速度為．參考答案：考點(diǎn)：向心力．專題：牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用．分析：火車拐彎需要有指向圓心的向心力，若內(nèi)、外軌等高，則火車拐彎時(shí)由外軌的壓力去提供，若火車拐彎時(shí)不側(cè)向擠壓車輪輪緣，要靠重力和支持力的合力提供向心力，進(jìn)而判斷降低哪一側(cè)的高度．火車對(duì)內(nèi)外軌軌道均無側(cè)向擠壓時(shí)，火車拐彎所需要的向心力由支持力和重力的合力提供．根據(jù)牛頓第二定律求解火車的行駛速度．解答：解：火車拐彎需要有指向圓心的向心力，若內(nèi)、外軌等高，則火車拐彎時(shí)由外軌的壓力去提供，則火車的外輪對(duì)軌道有側(cè)向擠壓，若火車拐彎時(shí)不側(cè)向擠壓車輪輪緣，要靠重力和支持力的合力提供向心力，則鋪設(shè)軌道時(shí)應(yīng)該把內(nèi)軌降低一定的高度，使外軌高于內(nèi)軌．設(shè)路面的傾角為θ，由牛頓第二定律得：mgtanθ=m由于θ較小，則tanθ≈sinθ≈解得v=故答案為：外輪，內(nèi)軌，．點(diǎn)評(píng)：本題是生活中圓周運(yùn)動(dòng)問題，關(guān)鍵是分析受力情況，分析外界提供的向心力與所需要的向心力的關(guān)系，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．9.對(duì)“落體運(yùn)動(dòng)快慢”、“力與物體運(yùn)動(dòng)關(guān)系”等問題，亞里士多德和伽利略存在著不同的觀點(diǎn)。請(qǐng)完成下表：

亞里士多德的觀點(diǎn)伽利略的觀點(diǎn)落體運(yùn)動(dòng)快慢重的物體下落快，輕的物體下落慢

力與物體運(yùn)動(dòng)關(guān)系

維持物體運(yùn)動(dòng)不需要力

參考答案：答案：物體下落快慢與物體輕重?zé)o關(guān)

維持物體運(yùn)動(dòng)需要力10.（12分）一簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻t=0時(shí)的波形圖象所示，傳播方向自左向右，已知t2=0.6s末，A點(diǎn)出現(xiàn)第三次波峰。試求：

（1）該簡(jiǎn)諧波的周期；

（2）該簡(jiǎn)諧波傳播到B點(diǎn)所需的時(shí)間；

（3）B點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰時(shí)，A點(diǎn)經(jīng)過的路程。參考答案：（1）由題意知，A點(diǎn)經(jīng)過2.5個(gè)周期后第三次出現(xiàn)波峰，2.5T=0.6，T=0.24s（4分）

（2）由圖知m（1分）波速m/s（1分）波傳播到B點(diǎn)的時(shí)間他t=s/v=1.8/5=0.36s（2分）

（3）方法一：B點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰所需時(shí)間就是第一個(gè)波峰傳播到B點(diǎn)的時(shí)間，t=2.7/5=0.54s=2.25T，A點(diǎn)經(jīng)過的路程s=4A×2.25=4×0.1×0.25=0.9m方法二：波傳播到B點(diǎn)時(shí)B點(diǎn)起振方向向下，從開始振動(dòng)到到第一次到達(dá)波峰需要時(shí)間T=0.18s則B點(diǎn)第一次到達(dá)波峰的時(shí)間t=0.36+0.18=0.54s=2.25T，A點(diǎn)經(jīng)過的路程s=4A×2.25=4×0.1×2.25=0.9m11.如圖是小球做平拋運(yùn)動(dòng)的一段運(yùn)動(dòng)軌跡，P點(diǎn)在軌跡上．已知P點(diǎn)的坐標(biāo)為（20cm，15cm），小球質(zhì)量為0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為2m/s；若取拋出點(diǎn)為零勢(shì)能參考平面，小球經(jīng)P點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為﹣0.4J．參考答案：【考點(diǎn)】：研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)．【專題】：實(shí)驗(yàn)題；平拋運(yùn)動(dòng)專題．【分析】：平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)△y=gT2求出相等的時(shí)間間隔，再根據(jù)v0=求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．求出橫坐標(biāo)為20cm點(diǎn)的豎直方向的分速度，從而根據(jù)vy=gt求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，得出此時(shí)水平位移和豎直位移，從而得出拋出點(diǎn)的坐標(biāo)，進(jìn)而確定重力勢(shì)能的大?。航猓涸谪Q直方向上有：△y=gT2，則T==s=0.2s．則v0==m/s=2m/s．橫坐標(biāo)為20cm點(diǎn)的豎直方向的分速度vy=m/s=2m/s，經(jīng)歷的時(shí)間t==0.2s．在這段時(shí)間內(nèi)水平位移x=v0t=0.2m，豎直位移y=gt2=0.2m，所以拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為0.1﹣0.2=﹣0.1m=﹣10cm．縱坐標(biāo)為0.15﹣0.20m=﹣0.05m=﹣5cm，即拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為（﹣10cm，﹣5cm）．那么小球經(jīng)P點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能Ep=﹣mgh=﹣0.2×10×（0.15+0.05）=﹣0.4J．故答案為：2；﹣0.4．【點(diǎn)評(píng)】：解決本題的關(guān)鍵掌握“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，以及知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，靈活運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解．12.在“探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系”時(shí)，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)數(shù)器打上的點(diǎn)計(jì)算出．(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足_________時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．

(2)一組同學(xué)在先保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，以下做法錯(cuò)誤的是________．A．平衡摩擦力時(shí)，不應(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(shí)，不需要重新平衡摩擦力C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測(cè)出m以及小車的質(zhì)量M，直接用公式a＝求出．

(3)在保持小車及車中砝碼的質(zhì)量M一定，探究加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí)，由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng)，某同學(xué)得到的a－F關(guān)系如圖所示(a是小車的加速度，F(xiàn)是細(xì)線作用于小車的拉力)．其原因

；參考答案：(1)m《M

(2)CD

(3)平衡摩擦力時(shí)，長(zhǎng)木板的傾角過大了13.在測(cè)定通電螺線管內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)中，將磁傳感器探頭從通電螺線管軸線上某位置開始逐漸放入內(nèi)部，記下移動(dòng)距離和對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度隨移動(dòng)距離變化最快的位置應(yīng)在螺線管的

（選填“中點(diǎn)”或“兩端”）。（2）本實(shí)驗(yàn)中使用的磁傳感器測(cè)量值受磁場(chǎng)與傳感器探頭夾角的影響，對(duì)比測(cè)定螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)，已知通電螺線管外磁感線分布如粗實(shí)線所示，測(cè)量外部某位置A的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，操作正確的是圖

。參考答案：（1）兩端(2)甲三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁場(chǎng)邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場(chǎng)邊界保持平行。取斜面底部為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，從線框開始運(yùn)動(dòng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，線框的機(jī)械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)所用的時(shí)間t：(3)線框穿越磁場(chǎng)的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機(jī)械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，減小的機(jī)械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機(jī)械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長(zhǎng)，即線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中運(yùn)動(dòng)的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場(chǎng)時(shí)速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)：可得FA=0.2N又因?yàn)榭傻脤2、B2L2帶入可得：15.動(dòng)畫片《光頭強(qiáng)》中有一個(gè)熊大熊二愛玩的山坡滑草運(yùn)動(dòng)，若片中山坡滑草運(yùn)動(dòng)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(shí)間t=5s內(nèi)沿斜面滑下的位移x=50m．（不計(jì)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(dòng)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(dòng)摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．考點(diǎn)： 牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．專題： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式求出下滑的加速度，對(duì)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(dòng)摩擦因數(shù)μ．解答： 解：（1）由運(yùn)動(dòng)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(yùn)

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(dòng)摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．點(diǎn)評(píng)： 解決本題的關(guān)鍵知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，通過加速度可以根據(jù)力求運(yùn)動(dòng)，也可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)求力．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.某汽車研發(fā)機(jī)構(gòu)在汽車的車輪上安裝了小型發(fā)電機(jī)，將減速時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存在蓄電池中，以達(dá)到節(jié)能的目的。某次測(cè)試中，汽車以額定功率行駛700m后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)出了汽車動(dòng)能Ek與位移x的關(guān)系圖象如圖，其中①是關(guān)閉儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線，②是開啟儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線。已知汽車的質(zhì)量為1000kg，設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)過程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計(jì)，求(1)汽車的額定功率P；(2)汽車加速運(yùn)動(dòng)500m所用的時(shí)間t；(3)汽車開啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能E？參考答案：17.如圖圖所示，一條長(zhǎng)度為L(zhǎng)的光導(dǎo)纖維用折射率為n的材料制成。一細(xì)束激光由其左端射入光導(dǎo)纖維內(nèi)，要求從右端射出。已知光在真空中的速度為c求：該激光在光導(dǎo)纖維中傳輸?shù)淖铋L(zhǎng)時(shí)間是多少？參考答案：t=n2L/c18.如圖所示，光滑水平面上有一長(zhǎng)板車，車的上表面OA段是一長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平粗糙軌道，A的右側(cè)光滑，水平軌道左側(cè)是一光滑斜面軌道，斜面軌道與水平軌道在O點(diǎn)平滑連接．車右端固定一個(gè)處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕彈簧，其彈性勢(shì)能為Ep，一質(zhì)量為m的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）緊靠彈簧，小物體與粗糙水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將輕彈簧解除鎖定，小物體被彈出后滑上水平粗糙軌道．車的質(zhì)量為2m，斜面軌道的長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，忽略小物體運(yùn)動(dòng)經(jīng)過O點(diǎn)處產(chǎn)生的機(jī)械能損失，不計(jì)空氣阻力．求：（1）解除鎖定結(jié)束后小物體獲得的最大動(dòng)能；（2）當(dāng)μ滿足什么條件小物