山西省臨汾市汾東高級學校2022年高三物理模擬試題含解析

山西省臨汾市汾東高級學校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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，在足夠長的光滑絕緣水平直線軌道上方的P點，固定一電荷量為＋Q的點電荷。一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的物塊（可視為質(zhì)點的檢驗電荷），從軌道上的A點以初速度v0沿軌道向右運動，當運動到P點正下方的B點時速度為v。已知點電荷產(chǎn)生的電場在A點的電勢為（取無窮遠處電勢為零），P到物塊的重心豎直距離為h，P、A連線與水平軌道的夾角為60°，k為靜電常數(shù)，下列說法正確的是A.點電荷＋Q產(chǎn)生的電場在B點的電場強度大小B.物塊在A點時受到軌道的支持力大小為C.物塊在A點的電勢能D.點電荷＋Q產(chǎn)生的電場在B點的電勢參考答案：ABD試題分析：點電荷+Q產(chǎn)生的電場在B點的電場強度大小為：，選項A正確；物體受到點電荷的庫侖力為：，由幾何關(guān)系可知：設(shè)物體在A點時受到軌道的支持力大小為N，由平衡條件有：N-mg-Fsin60°=0，解得：．B正確；物塊在A點的電勢能EPA=+qφ，則C錯誤；;設(shè)點電荷產(chǎn)生的電場在B點的電勢為φB，動能定理有：qφ+mv02＝mv2+qφB，解得：．故D正確；故選ABD．考點：電場強度與電勢差的關(guān)系；電勢及電勢能；庫侖定律【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵知道電場力做功W=qU，U等于兩點間的電勢差．以及掌握庫侖定律和動能定理的運用。2.a是地球赤道上一幢建筑，b是在赤道平面內(nèi)做勻速圓周運動、距地面9．6×106m的衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，某一時刻b、c剛好位于a的正上方（如圖甲所示），經(jīng)48h，a、b、c的大致位置是圖乙中的（取地球半徑R=6．4×106m，地球表面重力加速度g=10m/s2，π=）參考答案：B3.如圖所示，圖中虛線為勻強電場中與場強方向垂直的等間距平行直線，兩粒子M、N質(zhì)量相等，所帶電量數(shù)值也相等，現(xiàn)將M、N從虛線上O點以相同速率射出，兩粒子在電場中運動的軌跡分別如圖中兩條實線所示。點a、b、c為實線與虛線的交點，已知O點電勢高于c點。若不計重力，則()

A．M帶負電荷，N帶正電荷

B．N在a點的速度與M在c點的速度大小相同

C．M和N兩粒子在電場中運動的加速度相同

D．N從O點運動至a點的過程中克服電場力做功參考答案：B4.關(guān)于α、β、γ三種射線，下列說法中正確的是

A．α射線是原子核自發(fā)放射出的氦核，它的穿透能力最強B．β射線是原子核外電子電離形成的電子流，它具有中等的穿透能力C．γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，它的穿透能力最強D．γ射線是電磁波，它的穿透能力最弱參考答案：C5.如圖所示，在矩形ABCD的AD邊和BC邊的中點M、N各放一個點電荷，它們分別帶等量的正電荷，E、F分別是AB邊和CD邊的中點，P、Q兩點在MN的連線上，MP=QN,下列說法正確的是A.E、F兩點的電場強度相同B.P、Q兩點的電勢相同C.將電子沿直線從E點移到F點電場力不做功D.將電子沿直線從E點移到F點，電子的電勢能減少參考答案：B由兩等量正點電荷形成的電場分布特點可知，E、F兩點的電場強度大小相等，方向相反，P、Q兩點的電勢相同，將電子沿直線從E點移到F點電場力先做正功再做負功，電勢能先減小再增大，只有選項B正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用，在5s內(nèi)F的變化和木箱速度的變化如圖中（a）、（b）所示，則木箱的質(zhì)量為_______________kg，木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為_______________.（g=10m/s2）參考答案：25；0.27.某實驗小組采用如圖甲所示的裝置探究“動能定理”。圖中小車內(nèi)可放置砝碼；實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點計時器工作頻率為50Hz。

（1）實驗的部分步驟如下：

①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細線連接小車和鉤碼；

②將小車停在打點計時器附近，

，

，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，關(guān)閉電源；

③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作。

（2）如圖乙是某次實驗得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點0及多個計數(shù)點A、B、C、D、E、……，可獲得各計數(shù)點刻度值s，求出對應(yīng)時刻小車的瞬時速度V，則D點對應(yīng)的刻度值為sD=

cm，D點對應(yīng)的速度大小為vD=

m/s。

（3）下表是某同學在改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量時得到的數(shù)據(jù)。其中M是小車質(zhì)量M1與小車中砝碼質(zhì)量m之和，是紙帶上某兩點的速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量△E；F是鉤碼所受重力的大小，W是在以上兩點間F所作的功。次

數(shù)M/kgΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4900.21020.5001.650.4130.9800.43030.5002.400.6001.4700.63041.0002.401.2002.4501.24051.0002.841.4202.9401.470由上表數(shù)據(jù)可以看出，W總是大于△E，其主要原因是；鉤碼的重力大于小車實際受到的拉力造成了誤差，還有

。參考答案：(1)接通電源

釋放小車(2)8.15(8.12~8.16)

0.54(0.53~0.55)(3)沒有平衡摩擦力8.土星周圍有美麗壯觀的“光環(huán)”,組成環(huán)的顆粒是大小不等、線度從1μm到10m的巖石、塵埃,類似于衛(wèi)星,它們與土星中心的距離從7.3×104

km延伸到1.4×105km.已知環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運動的周期約為14h,引力常量為6.67×10-11N·m2/kg2,則土星的質(zhì)量約為

。（估算時不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用）參考答案：6.4×1026kg

9.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磁場，磁感應(yīng)強度為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摩擦因數(shù)為μ=0.5，則線圈釋放時，PQ邊到bb′的距離為1m；整個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：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；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線圈進入磁場前做勻加速運動，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，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，要注意線框進入和穿出磁場兩個過程都要產(chǎn)生焦耳熱．10.一個質(zhì)量為50千克的人站立在靜止于平靜的水面上的質(zhì)量為400千克船上，突然船上人以2米/秒的水平速度跳向岸，不計水的阻力，則船以_____

___米/秒的速度后退，若該人向上跳起，以人船為系統(tǒng)，人船的動量_________。（填守恒或不守恒）參考答案：0．25

；不守恒

11.為了測量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來，在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼．實驗測出了砝碼質(zhì)量m與彈簧長度l的相應(yīng)數(shù)據(jù)，其對應(yīng)點已在圖上標出．(g＝9.8m/s2)(1)作出m－L的關(guān)系圖線；(2)彈簧的勁度系數(shù)為__________N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．參考答案：(1)如圖所示(2)根據(jù)圖象的斜率可以求得彈簧的勁度系數(shù)：Δmg＝kΔl，則k＝g＝×9.8N/m＝0.261N/m(在0.248N/m～0.262N/m之間均正確)12.有一個導(dǎo)熱性能良好的氣缸，用輕質(zhì)活塞密封了一定質(zhì)量的氣體，活塞用輕繩懸掛在天花板上，如圖所示．氣缸的質(zhì)量為M，活塞可以在缸內(nèi)無摩擦滑動，活塞的面積為S，活塞與缸底距離為h，大氣壓強恒為p0，此時環(huán)境溫度為T．若已知氣缸的容積為1L，氣缸內(nèi)氣體的密度為30g/，平均摩爾質(zhì)量為1.152g/mol．阿伏加德羅常數(shù)，估算氣缸內(nèi)氣體分子數(shù)為_____________個，氣體分子間平均距離d=___________m（得出的結(jié)果均取一位有效數(shù)字）．參考答案：1.6×1022

(2分)

d=4×10-9m13.如圖（a）所示為某種燈泡的U－I圖像，現(xiàn)將兩個這種小燈泡L1、L2與一個阻值為5Ω的定值電阻R連成如圖（b）所示的電路，電源的電動勢為E＝6V，電鍵S閉合后，小燈泡L1與定值電阻R的電功率均為P，則P＝______W，電源的內(nèi)阻r＝_____Ω。參考答案：0.2，2.5三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）一物體在A、B兩點的正中間由靜止開始運動（設(shè)不會超越A、B），其加速度隨時間變化如圖所示，設(shè)向A的加速度方向為正方向，若從出發(fā)開始計時，則：

（1）物體的運動情況是___________________。（2）4S末物體的速度是______，0-4S內(nèi)物體的平均速度是________。（3）請根據(jù)圖畫出該物體運動的速度-時間圖像。參考答案：（1）一直向A運動（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如圖（4分）

15.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負方向的勻強電場，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場，磁感應(yīng)強度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點。在P點有一個粒子源，平行于坐標平面，向x軸上方各個方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場中運動的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場強度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場中做圓周運動，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進入電場進入電場后，最上面的粒子剛好從Q點射出電場時，電場強度最小，粒子進入電場做類平拋運動，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強度為：；四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l=0.5m，其電阻不計，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒的質(zhì)量均為m=0.02kg，電阻均為R=0.1Ω，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B=0.4T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F1作用下，以速度v＝2m/s沿導(dǎo)軌向上勻速運動，而棒cd在平行于導(dǎo)軌的力F2的作用下保持靜止。取g=10m/s2，（1）求出F2的大小和方向（2）棒cd每產(chǎn)生Q=1J的熱量，力F1做的功W是多少？（3）若釋放棒cd，保持ab棒速度v＝2m/s不變，棒cd的最終速度是多少？參考答案：（1）金屬棒ab的電動勢：

回路的電流強度：

ks5u

棒cd受的安培力，方向平行于導(dǎo)軌向上。假設(shè)F2的方向平行于導(dǎo)軌向上，由平衡條件：，負號表示F2的方向與假設(shè)的方向相反，即F2的方向平行于導(dǎo)軌向下。

（2）由可知棒cd產(chǎn)生Q=1J熱量的時間:

在時間t內(nèi)，棒ab的位移

棒ab受的安培力沿導(dǎo)軌向下，大小為：力F1做的功

（3）剛釋放cd棒時，cd棒沿導(dǎo)軌向上加速運動，既abcd閉合回路的；電流強度減小，cd棒受的安培力也減小，當時，cd棒的加速度為零，cd棒的速度達到最大并做勻速運動，此時：

由解得：vcd=1.5m/s。17.用一根長為l的絲線吊著一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，小球靜止在水平向右的勻強電場中，如圖所示，絲