2022-2023學(xué)年吉林省長(zhǎng)春市德惠市鐵路職工子弟學(xué)校高三物理模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年吉林省長(zhǎng)春市德惠市鐵路職工子弟學(xué)校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1.一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速為60m/s，在t=0時(shí)波的圖像如圖所示，則（

）

A．此波頻率為40Hz，此時(shí)質(zhì)元b的速度為零

B．此波頻率為40Hz，此時(shí)質(zhì)元b的速度向著y軸負(fù)方向

C．此波頻率為20Hz，此時(shí)質(zhì)元a的速度向著y軸正方向

D．此波頻率為20Hz，此時(shí)質(zhì)元a的速度為零參考答案：答案：C2.質(zhì)量不同的小球1、2由同一位置先后以不同的速度豎直向上拋出，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩小球受到的水平風(fēng)力恒定且相等，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，忽略豎直方向的空氣阻力。與小球2相比，小球1的A．初速度小B．在最高點(diǎn)時(shí)速度小C．質(zhì)量小D．在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間短參考答案：B3.（單選）如圖，斜面AC與水平方向的夾角為α，在A點(diǎn)正上方與C等高處水平拋出一小球，其速度垂直斜面落到D點(diǎn)，則CD與DA的比為（）A．B．C．D．參考答案：考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)．專(zhuān)題：平拋運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題．分析：將D點(diǎn)的速度進(jìn)行分解，水平方向的速度等于平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，通過(guò)角度關(guān)系求解．解答：解：設(shè)小球水平方向的速度為V0，將D點(diǎn)的速度進(jìn)行分解，水平方向的速度等于平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，通過(guò)角度關(guān)系求解得豎直方向的末速度為V2=，設(shè)該過(guò)程用時(shí)為t，則DA間水平距離為V0t，故DA=；CD間豎直距離為，故CD=得=故選D．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)．4.（單選）如圖所示，洛倫茲力演示儀由勵(lì)磁線(xiàn)圈、玻璃泡、電子槍等部分組成。勵(lì)磁線(xiàn)圈是一對(duì)彼此平行的共軸的圓形線(xiàn)圈，它能夠在兩線(xiàn)圈之間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)。玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，電子槍在加速電壓下發(fā)射電子，電子束通過(guò)泡內(nèi)氣體時(shí)能夠顯示出電子運(yùn)動(dòng)的徑跡。若電子槍垂直磁場(chǎng)方向發(fā)射電子，給勵(lì)磁線(xiàn)圈通電后，能看到電子束的徑跡呈圓形。若只增大電子槍的加速電壓或勵(lì)磁線(xiàn)圈中的電流，下列說(shuō)法正確的是A．增大電子槍的加速電壓，電子束的軌道半徑不變B．增大電子槍的加速電壓，電子束的軌道半徑變小C．增大勵(lì)磁線(xiàn)圈中的電流，電子束的軌道半徑不變D．增大勵(lì)磁線(xiàn)圈中的電流，電子束的軌道半徑變小參考答案：D5.為減少煙塵排放對(duì)空氣的污染，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的靜電除塵器，該除塵器的上下底面是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.20m的正方形金屬板，前后面是絕緣的透明有機(jī)玻璃，左右面是高h(yuǎn)=0.10m的通道口．使用時(shí)底面水平放置，兩金屬板連接到U=2000V的高壓電源兩極（下板接負(fù)極），于是在兩金屬板間產(chǎn)生一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)（忽略邊緣效應(yīng)）．均勻分布的帶電煙塵顆粒以v=10m/s的水平速度從左向右通過(guò)除塵器，已知每個(gè)顆粒帶電荷量q=+2.0×10﹣17C，質(zhì)量m=1.0×10﹣15kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力．在閉合開(kāi)關(guān)后：（1）求煙塵顆粒在通道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小和方向；（2）求除塵過(guò)程中煙塵顆粒在豎直方向所能偏轉(zhuǎn)的最大距離；（3）除塵效率是衡量除塵器性能的一個(gè)重要參數(shù)．除塵效率是指一段時(shí)間內(nèi)被吸附的煙塵顆粒數(shù)量與進(jìn)入除塵器煙塵顆粒總量的比值．試求在上述情況下該除塵器的除塵效率；若用該除塵器對(duì)上述比荷的顆粒進(jìn)行除塵，試通過(guò)分析給出在保持除塵器通道大小不變的前提下，提高其除塵效率的方法．參考答案：【考點(diǎn)】：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；*靜電的利用和防止．【分析】：（1）通道內(nèi)只受電場(chǎng)力，由牛頓第二定律可求得加速度；（2）帶電粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)的合成與分解可求得偏轉(zhuǎn)的最大的距離；（3）根據(jù)進(jìn)入的顆粒及吸附的顆?？芍降男剩儆晒椒治鎏岣咝实姆椒ǎ航猓海?）煙塵顆粒在通道內(nèi)只受電場(chǎng)力的作用，電場(chǎng)力F=qE

又因?yàn)镋=設(shè)煙塵顆粒在通道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有=ma解得a=4.0×102m/s2，方向豎直向下；（2）若通道最上方的顆粒能通過(guò)通道，則這些顆粒在豎直方向上有最大的偏轉(zhuǎn)距離這些顆粒在水平方向的位移L=vt

在豎直方向的位移h′=at2解得h′=0.08m＜h=0.10m

可確定這些顆粒能通過(guò)通道因此，除塵過(guò)程中煙塵顆粒在豎直方向偏轉(zhuǎn)的最大距離為8.0cm；（3）設(shè)每立方米有煙塵顆粒為N0時(shí)間t內(nèi)進(jìn)入除塵器的顆粒N1=N0hLvt

時(shí)間t內(nèi)吸附在底面上的顆粒N2=N0h?Lvt

則除塵效率η===80%

因?yàn)閔′=at2=當(dāng)h?＜h時(shí)，η==×當(dāng)h?≥h時(shí)，η=1

因此，在除塵器通道大小及顆粒比荷不改變的情況下，可以通過(guò)適當(dāng)增大兩金屬板間的電壓U，或通過(guò)適當(dāng)減小顆粒進(jìn)入通道的速度v來(lái)提高除塵效率．答：（1）加速度為4.0×102m/s2，方向豎直向下；（2）煙塵顆粒在豎直方向偏轉(zhuǎn)的最大距離為8.0cm；（3）通過(guò)適當(dāng)增大兩金屬板間的電壓U，或通過(guò)適當(dāng)減小顆粒進(jìn)入通道的速度v來(lái)提高除塵效率．【點(diǎn)評(píng)】：本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，由于結(jié)合生活中的常識(shí)，故有一定的難度，在解答時(shí)應(yīng)注意審題，明確題意，構(gòu)建模型才能順利求解．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（選修3—5）現(xiàn)用下列幾種能量的光子照射一個(gè)處于基態(tài)的氫原子，A：10.25eV、B：12.09eV、C：12.45eV，則能被氫原子吸收的光子是_______（填序號(hào)），氫原子吸收該光子后在向低能級(jí)躍遷時(shí)最多可能產(chǎn)生____種頻率的光子。參考答案：答案：B、

27.一列簡(jiǎn)諧波在t=0.8s時(shí)的圖象如圖甲所示，其x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡(jiǎn)諧波沿x軸

▲

方向傳播（填“正”或“負(fù)”），波速為

▲

m／s，t=10.0s時(shí)刻，x=4m處質(zhì)點(diǎn)的位移是

▲

m．參考答案：8.半徑分別為r和2r的兩個(gè)質(zhì)量不計(jì)的圓盤(pán)，共軸固定連結(jié)在一起，可以繞水平軸O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，大圓盤(pán)的邊緣上固定有一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，小圓盤(pán)上繞有細(xì)繩。開(kāi)始時(shí)圓盤(pán)靜止，質(zhì)點(diǎn)處在水平軸O的正下方位置?，F(xiàn)以水平恒力F拉細(xì)繩，使兩圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，若恒力F=mg，兩圓盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的角度θ=

時(shí)，質(zhì)點(diǎn)m的速度最大。若圓盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的最大角度θ=，則此時(shí)恒力F=

。參考答案：答案：，mg解析：速度最大的位置就是力矩平衡的位置，則有Fr=mg2rsin，解得θ=。若圓盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的最大角度θ=，則質(zhì)點(diǎn)m速度最大時(shí)θ=，故可求得F=mg。9.如圖所示，是一列橫波在某一時(shí)刻的波形圖象．已知這列波的頻率為5Hz，此時(shí)的質(zhì)點(diǎn)正向軸正方向振動(dòng)，由此可知：這列波正在沿軸

(填“正”或“負(fù)”)方向傳播，波速大小為

m/s.參考答案：負(fù)，1010.如圖（a）所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的電子秤原理圖，其中E是電動(dòng)勢(shì)為3V的電源（內(nèi)阻不計(jì)），A是電流表（在設(shè)計(jì)中計(jì)劃被改成電子秤的示數(shù)表盤(pán)），R0是阻值為5Ω定值電阻，R是一根長(zhǎng)為6cm、阻值為15Ω的均勻電阻絲。c是一根金屬?gòu)椈桑娮璨挥?jì)），其壓縮量ΔL與所受壓力F之間的關(guān)系如圖（b）所示，c頂端連接有一個(gè)塑料盤(pán)。制作時(shí)調(diào)整彈簧的位置，使之不稱(chēng)重物時(shí)滑片P剛好在電阻絲的a端。（計(jì)算中g(shù)取10m/s2）（1）當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時(shí)，所稱(chēng)重物的質(zhì)量為_(kāi)___________；（2）該設(shè)計(jì)中使用的電流表的量程最小為_(kāi)_________，該電子秤的稱(chēng)量范圍為_(kāi)___________；（3）將電流表的表盤(pán)改制成的電子秤示數(shù)盤(pán)有哪些特點(diǎn)？（請(qǐng)至少寫(xiě)出兩個(gè)）參考答案：（1）2kg（2）0.6A，0~6kg（3）刻度不均勻、左大右小、刻度盤(pán)最左側(cè)部分區(qū)域無(wú)刻度等11.利用圖示裝置可以測(cè)定噴槍噴射油漆霧滴的速度。將直徑D=40cm的紙帶環(huán)，安放在一個(gè)可以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)上，紙帶上有一狹縫A，A的正對(duì)面有一條標(biāo)志線(xiàn)。油漆噴槍放在開(kāi)有狹縫B的紙盒里。轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)后，開(kāi)始噴漆，噴出來(lái)的霧滴運(yùn)動(dòng)速度認(rèn)為不變。僅當(dāng)狹縫A和B正對(duì)平行時(shí)，霧滴才能進(jìn)入紙帶環(huán)。改變噴射速度重復(fù)實(shí)驗(yàn)，已知，在紙帶上留下了一系列的痕跡a、b、c、d。將紙帶取下放在刻度尺下，如圖所示。(1)速度最小的霧滴所留的痕跡應(yīng)為

點(diǎn)，該點(diǎn)離標(biāo)志線(xiàn)的距離為

cm。(2)該噴槍噴出的霧滴的最大速度為

m/s，若考慮空氣阻力的影響，該測(cè)量值

真實(shí)值（選填“大于”“小于”或“等于”）。參考答案：（1）

a

，

2.50

；（2）

24

，

小于

12.在“觀(guān)察水波的干涉”實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的干涉圖樣．O1、O2為波源，實(shí)線(xiàn)表示波峰，虛線(xiàn)為P位置與波源連線(xiàn)，且O1P=O2P．（1）P點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)（選填“加強(qiáng)”或“減弱”）．（2）（單選題）若有一小紙片被輕放在P點(diǎn)浮于水面上，則此后紙片運(yùn)動(dòng)情況是D（A）一定沿箭頭A方向運(yùn)動(dòng)

（B）一定沿箭頭B方向運(yùn)動(dòng)（C）一定沿箭頭C方向運(yùn)動(dòng)

（D）在P點(diǎn)處隨水面上下運(yùn)動(dòng)．參考答案：解：（1）據(jù)圖可知，兩列波的波長(zhǎng)相同，所以?xún)闪胁ǖ念l率相同，由于且O1P=O2P，所以路程差為半個(gè)波長(zhǎng)的整數(shù)倍，所以該點(diǎn)P為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)．（2）據(jù)波傳播的特點(diǎn)，各質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，而是在平衡位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，所以小紙片在P點(diǎn)隨水面上下運(yùn)動(dòng)，故ABC錯(cuò)誤，D正確．故答案為：（1）加強(qiáng)；（2）D．13.一矩形線(xiàn)圈圍繞著垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從線(xiàn)圈平面通過(guò)中性面開(kāi)始，將它轉(zhuǎn)過(guò)1/4轉(zhuǎn)用的時(shí)間分成三等分，則在這連續(xù)三段時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值的比值是：

。參考答案：答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．（1）用砝碼盤(pán)和砝碼所受的總重力作為小車(chē)所受的合外力，在保持小車(chē)總質(zhì)量不變的情況下，改變所放砝碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量．在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫(huà)出a﹣F關(guān)系圖線(xiàn)如圖2所示．此圖線(xiàn)AB段基本是一條直線(xiàn)，而B(niǎo)C段明顯偏離直線(xiàn)，造成此誤差的主要原因是C．（填選項(xiàng)前的字母）A．小車(chē)與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車(chē)的質(zhì)量太大（2）如圖3所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s．由此可求得小車(chē)的加速度a=0.49m/s2．（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）參考答案：C；0.49解：（1）BC段明顯偏離直線(xiàn)，造成此誤差的主要原因是鉤碼總質(zhì)量過(guò)大，大于小車(chē)的總質(zhì)量，故C正確；故選C（2）根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2得：a==0.49m/s2．故答案為：C；0.4915.在“描繪小電珠的伏安特性曲線(xiàn)”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖甲所示的電路可以方便地調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓值，已知兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的最大阻值分別為R1、R2，且R1=10R2。（1）請(qǐng)根據(jù)圖甲所示的實(shí)物圖在圖乙的方框中畫(huà)出相應(yīng)的電路圖；（2）在實(shí)驗(yàn)中，為了使小電珠的電壓在開(kāi)始時(shí)有最小值，在閉合開(kāi)關(guān)前，兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片P1和P2應(yīng)分別放在各自的

端（選填“a”或“b”）和

端（選填“c”或“d”）；（3）采用這個(gè)電路能夠達(dá)到精細(xì)調(diào)節(jié)小電珠兩端電壓的目的，其中變阻器

（選填“R1”“R2”或）用于精細(xì)調(diào)節(jié)。

參考答案：（1）如圖所示（2分）（2）b，c（各1分）（3）R2（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一輛長(zhǎng)為l1＝5m的汽車(chē)以v1＝15m/s的速度在公路上勻速行駛，在離鐵路與公路交叉點(diǎn)s1＝175m處，汽車(chē)司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)離交叉點(diǎn)s2＝200m處有一列長(zhǎng)為l2＝300m的列車(chē)以v2＝20m/s的速度行駛過(guò)來(lái)，為了避免事故的發(fā)生，汽車(chē)司機(jī)立刻使汽車(chē)減速，讓列車(chē)先通過(guò)交叉點(diǎn)，求汽車(chē)減速的加速度至少多大？（不計(jì)汽車(chē)司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間）參考答案：17.如圖所示，物體A、B疊放在傾角θ=37°的斜面上，并通過(guò)跨過(guò)光滑滑輪的細(xì)線(xiàn)相連，細(xì)線(xiàn)與斜面平行．兩物體的質(zhì)量分別mA=2kg，mB=1kg，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1，B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2，問(wèn)：為使A能平行于斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)對(duì)A施加一平行于斜面向下的多大的拉力？參考答案：解：對(duì)A受力分析如圖所示，根據(jù)共點(diǎn)力平衡，在沿斜面方向上有：F+mAgsinα=T+fBA，fBA=μ1NBA=μ1mAgcos37°．對(duì)B受力分析，如圖所示，在沿斜面方向上，有：mBgsinα+f+fAB=T，f=μ2（mA+mB）gcosα，fAB=fBA聯(lián)立兩式，代入數(shù)據(jù)，解得：F=2N答：應(yīng)對(duì)A施加一平行于斜面向下的2N的拉力．18.如圖所示，航空母艦上的起飛跑道由長(zhǎng)度為l1=1.6×102m的水平跑道和長(zhǎng)度為l2=20m的傾斜跑道兩部分組成．水平跑道與傾斜跑道末端的高度差h=4.0m．一架質(zhì)量為m=2.0×104kg的飛機(jī)，其噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小恒為F=1.2×105N，方向與速度方向相同，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中飛機(jī)受到的平均阻力大小為飛機(jī)重力的0.1倍．假設(shè)航母處于靜止?fàn)顟B(tài)，飛機(jī)質(zhì)量視為不變并可看成質(zhì)點(diǎn)，取g=10m/s2．（1）求飛機(jī)在水平跑道運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及到達(dá)傾斜跑道末端時(shí)的速度大??；（2）為了使飛機(jī)在傾斜跑道的末端達(dá)到起飛速度100m/s，外界還需要在整個(gè)水平軌道對(duì)飛機(jī)施加助推力，求助推力F推的大小．參考答案：解：（1）飛機(jī)在水平跑道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平方向受到推力與阻力作用，設(shè)加速度大小為a1、末速度大小為v1，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，有F合=F﹣Ff=ma1

①v12﹣v02=2a1l1②

v1=a1t1

③注意到v0=0，F(xiàn)f=0.1mg，代入已知數(shù)據(jù)可得a1=5.0m/s2，v1=40m/s，t1=8.0s

④飛機(jī)在傾斜跑道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿傾斜跑道受到推力、阻力與重力沿斜面分力作用，設(shè)沿斜面方向的加速度大小為a2、末速度大小為v2，沿斜面方向有

F合′=F﹣Ff﹣mgsinα=ma2