2022年陜西省西安市模范高級中學高三物理模擬試題含解析

2022年陜西省西安市模范高級中學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,在粗糙水平面上放一質(zhì)量為的斜面,質(zhì)量為的木塊在豎直向上力作用下,沿斜面勻速下滑,此過程中斜面保持靜止,則地面對斜面(

)A.支持力為

B.支持力小于C.有水平向左的摩擦力

D.無法判斷是否存在摩擦力參考答案：B2.我國探月衛(wèi)星成功進人了繞“日地拉格朗日點”的軌道，我國成為世界上第三個造訪該點的國家，如圖3所示，該拉格朗日點位于太陽與地球連線的延長線上，一飛行器位于該點，在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽做圓周運動，則此飛行器的

A．向心力僅由太陽的引力提供

B．周期小于地球的周期

C．線速度大于地球的線速度

D．向心加速度小于地球的向心加速度

參考答案：C3.三個質(zhì)子1、2和3先后分別以大小相等、方向如圖所示的初速度和，從平板上的小孔O射入勻強磁場中。磁場方向垂直紙面向里，整個裝置放在真空中，且不計重力，這三個質(zhì)子打到平板上的位置到小孔O的距離分別是和，在磁場中運動的時間分別為和，則

A．

B．C．

D．參考答案：答案：AD4.（單選）關(guān)于物理學家所做出的貢獻，下列說法中正確的是（）

A．總結(jié)出行星運動三條定律的科學家是牛頓

B．總結(jié)出萬有引力定律的物理學家是伽俐略

C．提出日心說的物理學家是第谷

D．第一次精確測量出萬有引力常量的物理學家是卡文迪許參考答案：考點：物理學史．分析：根據(jù)物理學史和常識解答，記住著名物理學家的主要貢獻即可．解答：解：A、開普勒研究了行星運動的規(guī)律，總結(jié)出行星運動的三條定律．故A錯誤．B、總結(jié)出萬有引力定律的物理學家是牛頓．故B錯誤．C、提出日心說的物理學家是哥白尼，故C錯誤．D、英國的卡文迪許第一次準確通過實驗測出了引力常量G．故D正確．故選：D5.在離地高度為2m處，將質(zhì)量為2kg的小球以一定初速度水平拋出，則小球從拋出到落地的過程中重力做的功是：(g取10N/kg)

A．10J

B．20J

C．30J

D．40J

參考答案：D略二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一物體置于水平粗糙地面上，施以水平向右大小為40N的力，物體沒有推動，則物體受到的摩擦力大小為40N，方向水平向左．參考答案：考點：摩擦力的判斷與計算．專題：摩擦力專題．分析：物體保持靜止，故受靜摩擦力；由二力平衡可求得摩擦力．解答：解：物體受到的靜摩擦力一定與推力大小相等，方向相反；故摩擦力大小為40N，方向水平向左；故答案為：40；水平向左．點評：對于摩擦力的分析，首先要明確物體受到的是靜摩擦力還是滑動摩擦力；然后才能根據(jù)不同的方法進行分析．7.兩同學用圖（a）中的實驗裝置做“研究加速與質(zhì)量關(guān)系”的實驗．

（1）該實驗中采用控制變量法，保持小車所受拉力不變，用砂和砂桶所受的重力作為小車所受拉力，為了減小實驗誤差，應(yīng)使砂和砂桶質(zhì)量盡量

些.(填“大”或“小“）

（2）保持小車所受拉力不變，改變小車的質(zhì)量，多次重復(fù)測量．在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出關(guān)系圖線．

一同學在實驗中并沒有采取平衡摩擦力的措施，則畫出的圖線可能（b）中的

。（填“甲”或“乙”或“丙”）

（3）另一同學在實驗過程中保持水車的質(zhì)量不變，改變砂和砂桶的質(zhì)量，畫出的a一F圖線如圖(c)所示，造成這種現(xiàn)象的主要原因是

。

A．木板與水平面間的夾角太大

B．木板與水平面間的夾角太小

C．砂和砂桶的總質(zhì)量較大

D．所用小車的質(zhì)量較大參考答案：8.（單選）當具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的光電子的最大初動能是1.5eV．為了使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光子的最低能量為

▲

A．1.5eV

B．3.5eV

C．5.0eV

D．6.5eV參考答案：B9.如圖，給靜止在水平粗糙地面上的木塊一初速度，使之開始運動。一學生利用角動量定理來考察此木塊以后的運動過程：“把參考點設(shè)于如圖所示的地面上一點O，此時摩擦力f的力矩為0，從而地面木塊的角動量將守恒，這樣木塊將不減速而作勻速運動?！闭堉赋錾鲜鐾评淼腻e誤，并給出正確的解釋：

。參考答案：該學生未考慮豎直方向木塊所受的支持力和重力的力矩.僅根據(jù)摩擦力的力矩為零便推出木塊的角動量應(yīng)守恒，這樣推理本身就不正確.事實上，此時支持力合力的作用線在重力作用線的右側(cè)，支持力與重力的合力矩不為0，木塊的角動量不守恒，與木塊作減速運動不矛盾．（5分）10.一個靜止的钚核94239Pu自發(fā)衰變成一個鈾核92235U和另一個原了核X，并釋放出一定的能量．其核衰變方程為：94239Pu→92235U＋X。(1)方程中的“X”核符號為______；(2)钚核的質(zhì)量為239.0522u，鈾核的質(zhì)量為235.0439u，X核的質(zhì)量為4.0026u，已知1u相當于931MeV，則該衰變過程放出的能量是______MeV；(3)假設(shè)钚核衰變釋放出的能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)殁櫤撕蚗核的動能，則X核與鈾核的動能之比是______。參考答案：(1)He

(2)5.31(±0.02都可)

(3)58.7(±0.1都可)11.如圖所示實驗裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側(cè)極板和靜電計外殼接地，電容器右側(cè)極板與靜電計金屬球相連．（1）使電容器帶電后與電源斷開①將左極板上移，可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角變大（選填變大，變小或不變）；②將極板間距離減小時，可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角變小（選填變大，變小或不變）；③兩板間插入一塊玻璃，可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角變?。ㄟx填變大，變小或不變）；④由此可知平行板電容器的電容與兩板正對面積、兩板距離和兩板間介質(zhì)有關(guān)有關(guān)．（2）下列關(guān)于實驗中使用靜電計的說法中正確的有AA．使用靜電計的目的是觀察電容器電壓的變化情況B．使用靜電計的目的是測量電容器電量的變化情況C．靜電計可以用電壓表替代D．靜電計可以用電流表替代．參考答案：考點：電容器的動態(tài)分析．專題：電容器專題．分析：（1）抓住電容器的電荷量不變，根據(jù)電容的決定式C=判斷電容的變化，結(jié)合U=判斷電勢差的變化，從而得出指針偏角的變化．（2）靜電計可測量電勢差，根據(jù)指針張角的大小，觀察電容器電壓的變化情況．靜電計與電壓表、電流表的原理不同，不能替代．解答：解：（1）①根據(jù)電容的決定式C=知，上移左極板，正對面積S減小，則電容減小，根據(jù)U=知，電荷量不變，則電勢差增大，指針偏角變大．②根據(jù)電容的決定式C=知，將極板間距離減小時，電容增大，根據(jù)U=知，電荷量不變，則電勢差減小，指針偏角變?。鄹鶕?jù)電容的決定式C=知，兩板間插入一塊玻璃，電容增大，根據(jù)U=知，電荷量不變，則電勢差減小，指針偏角變?。苡纱丝芍叫邪咫娙萜鞯碾娙菖c兩板正對面積、兩板距離和兩板間介質(zhì)有關(guān)；（2）A、B、靜電計可測量電勢差，根據(jù)指針張角的大小，觀察電容器電壓的變化情況，無法判斷電量的變化情況．故A正確，B錯誤．C、D、靜電計與電壓表、電流表的原理不同，不能替代．電流表、電壓表線圈中必須有電流通過時，指針才偏轉(zhuǎn)．故CD錯誤．故選：A．故答案為：（1）變大，變小，變小，兩板正對面積、兩板距離和兩板間介質(zhì)有關(guān)；（2）A．點評：解決本題的關(guān)鍵知道靜電計測量的是電容器兩端的電勢差，處理電容器動態(tài)分析時，關(guān)鍵抓住不變量，與電源斷開，電荷量保持不變，結(jié)合電容的決定式和定義式進行分析．12.某同學用如圖所示裝置“研究物體的加速度與外力關(guān)系”，他將光電門固定在氣墊軌道上的某點B處，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平后，用重力為F的鉤碼，經(jīng)繞過滑輪的細線拉滑塊，每次滑塊從同一位置A由靜止釋放，測出遮光條通過光電門的時間t。改變鉤碼個數(shù)，重復(fù)上述實驗。記錄的數(shù)據(jù)及相關(guān)計算如下表。實驗次數(shù)12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）40.428.623.320.218.1t2/（ms）21632.2818.0542.9408.0327.66.112.218.424.530.6（1）為便于分析F與t的關(guān)系，應(yīng)作出

的關(guān)系圖象，并在如圖坐標紙上作出該圖線。（2）由圖線得出的實驗結(jié)論是

。

（3）設(shè)AB間的距離為s，遮光條的寬度為d，請你由實驗結(jié)論推導(dǎo)出物體的加速度與外力的關(guān)系

。

參考答案：（1）

圖略（2）與成正比（3）推導(dǎo)過程：在誤差允許范圍內(nèi)，物體質(zhì)量一定時，加速度與外力成正比13.如圖，ABCD是一個正方形的勻強磁場區(qū)域，經(jīng)相等加速電壓加速后的甲、乙兩種帶電粒子分別從A、D射入磁場，均從C點射出，已知。則它們的速率

▲

，它們通過該磁場所用時間

▲

。參考答案：

【答案】三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，某同學用鐵架臺將長板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計時器、米尺、鐵架臺等，在長木板上標出A、B兩點，B點處放置光電門（圖中未畫出），用于記錄窄片通過光電門時的擋光時間，該同學進行了如下實驗：（1）用游標尺測量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測量長木板上A、B兩點間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測得木塊經(jīng)過光電門時的檔光時間為△t=2.50×10-3s，算出木塊經(jīng)B點時的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測量和算出的物理量可以得出木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)的表達式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）試題分析：(1)游標卡尺的讀數(shù)是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)；(2)擋光片通過光電門的時間很短，因此可以用其通過的平均速度來代替瞬時速度；(3)根據(jù)牛頓運動定律寫出表達式，求動摩擦因數(shù)的大小。解：(1)主尺讀數(shù)是2mm，游標讀數(shù)是，則窄片K的寬度；(2)木塊經(jīng)B點時的速度(3)對木塊受力分析，根據(jù)牛頓運動定律有：據(jù)運動學公式有其中、聯(lián)立解得：15.（4分）一束單色光由左側(cè)時的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當光線在水面發(fā)生全放射時有，當光線從左側(cè)射入時，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某煤礦運輸部有一新采購的水平淺色足夠長傳送帶以4.0m/s的恒定速度運動，若使該傳送帶改做加速度大小為3.0m/s2的勻減速運動，并且在傳送帶開始做勻減速運動的同時，將一煤塊（可視為質(zhì)點）無初速度放在傳送帶上。已知煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.10，重力加速度取10m/s2,求煤塊在淺色傳送帶上能留下的痕跡長度和相對于傳送帶運動的位移大小。（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解：由運動情況作出傳送帶和煤塊的v—t圖像，如圖所示。因煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，則煤塊在傳送帶上運動的加速度，（2分）由圖可得：

（2分）解得（1分）

(1分）此過程中煤塊相對于傳送帶向后滑動，劃線的長度為（2分）當煤塊與傳動帶間的速度相等以后，兩者都做勻減速直線運動，煤塊相對于傳送帶又向前滑動，劃線的長度為

（2分）因為，煤塊在傳送帶上留下的劃線長度為

（2分）煤塊相對于傳送帶的位移為

（2分）17.做勻加速直線運動的物體途中依次經(jīng)過A、B、C三點，已知AB=BC=1/2L，AB段和BC段的平均速度分別為=3m/s、=6m/s，則（1）物體經(jīng)B點時的瞬時速度為多大？（2）若物體運動的加速度a=2,試求AC的距離。參考答案：(1)設(shè)加速度大小為a,經(jīng)A、C的速度大小分別為。據(jù)勻加速直線運動規(guī)律可得：

聯(lián)立可得:(2)由上還可計算出：

據(jù)

代入即可得

18.（7分）如圖所示在工廠的流水線上安裝的足