2022年山西省忻州市窯頭中學高三物理模擬試題含解析

2022年山西省忻州市窯頭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.如圖所示的直角三角板緊貼在固定的刻度尺上方，一支鉛筆沿三角板直角邊向上做勻速直線運動同時，三角板沿刻度尺向右勻加速運動，下列關(guān)于鉛筆尖的運動及其留下的痕跡的判斷，其中正確的有A.筆尖留下的痕跡是一條傾斜的直線B.筆尖留下的痕跡是一條曲線C.在運動過程中，筆尖的速度方向始終保持不變D.在運動過程中，筆尖的加速度方向始終保持不變參考答案：BD由題可知，鉛筆尖既隨三角板向右勻加速運動，又沿三角板直角邊向上做勻速運動，其運動軌跡是向下彎曲的拋物線．故A錯誤，B正確．在運動過程中，筆尖運動的速度方向是軌跡的切線方向，時刻在變化．故C錯誤．筆尖豎直方向的加速度為零，水平方向加速度的方向水平向右，則根據(jù)運動的合成規(guī)律可知，筆尖運動的加速度方向始終水平向右，保持不變．故D正確．2.a、b、c三個物體在同一條直線上運動，三個物體的x－t圖象如圖所示，圖象c是一條拋物線，坐標原點是拋物線的頂點，下列說法中正確的是()A．a(chǎn)、b兩物體都做勻速直線運動，兩個物體的速度相同B．a(chǎn)、b兩物體都做勻變速直線運動，兩個物體的加速度大小相等，方向相反

C．在0～5s內(nèi)，當t＝5s時，a、b兩個物體相距最近D．物體c一定做變速直線運動參考答案：D3.下列說法中正確的是___

_____。

A．盧瑟福通過實驗發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為

B．鈾核裂變的核反應(yīng)是

C．質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，那么質(zhì)子和中子結(jié)合成一個α粒

子，所釋放的核能為△E＝（m3-m1-m2）c2

D．原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射波長為λ1的光子；原子從b能級狀態(tài)

躍遷到c能級狀態(tài)時吸收波長為λ2的光子，已知λ1＞λ2。那么原子從a能級狀態(tài)

躍遷到c能級狀態(tài)時將要吸收波長為

的光子

E．原子核的半衰期由核內(nèi)部自身因素決定，與原子所處的化學狀態(tài)和外部條件無關(guān)參考答案：ADE4.（多選）如圖所示，木塊A、B在外力F的作用下處于靜止狀態(tài)，其中木塊A的上表面和天花板接觸，下面關(guān)于木塊A、B受力分析正確的是A.木塊A可能受3個力，木塊B一定受3個力B.木塊A可能受3個力，木塊B一定受4個力C.木塊A可能受4個力，木塊B一定受3個力D.木塊A可能受4個力，木塊B一定受4個力參考答案：BD5.（單選）跨過定滑輪的繩的一端掛一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如圖所示。已知人的質(zhì)量為50kg，吊板的質(zhì)量為10kg，繩及定滑輪的質(zhì)量、滑輪的摩擦均可不計。取重力加速度ｇ＝10ｍ／s２．當人以330Ｎ的力拉繩時，人與吊板的加速度a和人對吊板的壓力Ｆ分別為()

A．a(chǎn)＝1.0ｍ／s２，Ｆ＝220Ｎ

B．a(chǎn)＝1.0ｍ／s２，Ｆ＝170Ｎ

C．a(chǎn)＝3.0ｍ／s２，Ｆ＝110Ｎ

D．a(chǎn)＝3.0ｍ／s２，Ｆ＝50Ｎ參考答案：A以人和吊板整體為研究對象，受重力、兩根繩子的拉力；由牛頓第二定律可知：整體的加速度以人為研究對象，由牛頓第二定律可知：T+F-mg=ma，即人受吊板的支持力F=mg-T+ma=500N-330N+50N=220N；由牛頓第三定律可知人對吊板的壓力也為330N；故B正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在《研究勻變速直線運動的規(guī)律》實驗中，小車拖紙帶運動，打點計時器在紙帶上打出一系列點，處理時每隔4個點取一個記數(shù)點，測出的數(shù)據(jù)如圖。則打點計時器打下C點時小車的速度vC=

m/s，小車運動的加速度a=

m/s2。參考答案：2,

2.47.氣體溫度計結(jié)構(gòu)如圖所示．玻璃測溫泡A內(nèi)充有理想氣體，通過細玻璃管B和水銀壓強計相連．開始時A處于冰水混合物中，左管C中水銀面在O點處，右管D中水銀面高出O點h1＝14cm.后將A放入待測恒溫槽中，上下移動D，使C中水銀面仍在O點處，測得D中水銀面高出O點h2＝44cm.(已知外界大氣壓為1個標準大氣壓，1標準大氣壓相當于76cmHg)①求恒溫槽的溫度．②此過程A內(nèi)氣體內(nèi)能________(填“增大”或“減小”)，氣體不對外做功，氣體將________(填“吸熱”或“放熱”)．參考答案：①364K(或91℃)②增大吸熱8.如圖所示，用輕質(zhì)活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量理想氣體，活塞上放置重2．5×102N的重物，平衡時活塞距氣缸底高度h1=0．80m，此時被封閉氣體的溫度為27oC活塞與氣缸壁間摩擦忽略不計?，F(xiàn)對被封閉氣體加熱，活塞緩慢上升到距離氣缸底h2=0．88m處．已知活塞橫截面積S=5．0×10-3m2，大氣壓強P0=1．0×105Pa。求：

①活塞距氣缸底的高度h2時氣體的溫度；

②此過程中缸內(nèi)氣體對外界做的功

J，氣體吸收的熱量

增加的內(nèi)能(填“大于”“等于”或“小于”)。參考答案：9.（4分）完成核反應(yīng)方程：Th→Pa＋

。衰變?yōu)榈陌胨テ谑?.2分鐘，則64克Th經(jīng)過6分鐘還有

克尚未衰變。參考答案：答案：，210.（1）完成核反應(yīng)方程：Th→Pa+．（2）Th衰變?yōu)镻a的半衰期是1.2min，則64gTh經(jīng)過6min還有2g尚未衰變．參考答案：解：根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知90234Th衰變?yōu)?1234Pa時，放出的是電子；剩余質(zhì)量為：M剩=M×（）n，經(jīng)過6分鐘，即經(jīng)過了5個半衰期，即n=5，代入數(shù)據(jù)得：還有2克沒有發(fā)生衰變．故答案為：，211.某實驗小組設(shè)計了如圖(a)所示的實驗裝置研究加速度和力的關(guān)系。(1)在該實驗中必須采用控制變量法，應(yīng)保持______________不變，用_____________作為

小車所受的拉力。(2)如圖(b)是某次實驗打出的紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出。從紙帶上測出。則木塊加速度大小=__________m／s2(保留2位有效數(shù)字)。(3)通過改變鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量，可得小車運動的加速度a與所受拉力F的關(guān)系圖象。在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條圖線，如圖(c)所示。圖線——(選填“①”或“②”)是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的。(4)隨著鉤碼的數(shù)量增大到一定程度，圖(c)中的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是___________。A．小車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．所用小車的質(zhì)量太大(5)根據(jù)圖(c)可求出小車質(zhì)量m=__________kg。參考答案：12.在白熾燈照射下，從用手指捏緊的兩塊玻璃板的表面能看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象；通過兩根并在一起的鉛筆狹縫去觀察發(fā)光的白熾燈，也會看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象。參考答案：干涉、衍射13.在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，若測量F1時彈簧秤的彈簧與其外殼發(fā)生了摩擦（但所描出的細繩拉力的方向較準確），則用平行四邊形定則作出的F1和F2的合力F與其真實值比較，F(xiàn)的大小偏________．參考答案：_小____三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞質(zhì)量為m，在活塞上加一恒定壓力F，使活塞下降的最大高度為?h，已知此過程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強為p0，問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？

參考答案：解析：由熱力學第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）15.如圖所示，水平傳送帶兩輪心O1O2相距L1=6.25m，以大小為v0=6m/s不變的速率順時針運動，傳送帶上表面與地面相距h=1.25m．現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2kg的小鐵塊輕輕放在O1的正上方，已知小鐵塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點P距離O2的水平距離L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一個物理量的數(shù)值可以使L2變大．參考答案：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．解：（1）小鐵塊輕放在傳送帶上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，當小鐵塊的速度達到6m/s時，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，說明小鐵塊一直做加速運動設(shè)達到O2上方的速度為v，則v==5m/s小鐵塊離開傳送帶后做平拋運動根據(jù)h=gt2得下落時間：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2變大，應(yīng)使v變大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大對a沒有影響，也就對v和L2沒有影響因此，只增加L1、m、v0中的L1的數(shù)值可以使L2變大．答：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（計算）電磁彈射是我國最新研究的重大科技項目，原理可用下述模型說明．如圖甲所示，虛線MN右側(cè)存在一個豎直向上的勻強磁場，一邊長L的正方形單匝金屬線框abcd放在光滑水平面上，電阻為R，質(zhì)量為m，ab邊在磁場外側(cè)緊靠MN虛線邊界．t=0時起磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律是B=B0+kt（k為大于零的常數(shù)），空氣阻力忽略不計．（1）求t=0時刻，線框中感應(yīng)電流的功率P；（2）若線框cd邊穿出磁場時速度為v，求線框穿出磁場過程中，安培力對線框所做的功W及通過導(dǎo)線截面的電荷量q；（3）若用相同的金屬線繞制相同大小的n匝線框，如圖乙所示，在線框上加一質(zhì)量為M的負載物，證明：載物線框匝數(shù)越多，t=0時線框加速度越大．參考答案：（1）線框中感應(yīng)電流的功率；（2）安培力對線框所做的功通過導(dǎo)線截面的電荷量；（3）根據(jù)可知，n越大，a越大．法拉第電磁感應(yīng)定律；導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢解：（1）t=0時刻線框中的感應(yīng)電動勢功率解得（2）由動能定理有W=△Ek解得穿出過程線框中的平均電動勢線框中的電流通過的電量：q=i△t==|0﹣B0S|×=；（3）n匝線框中t=0時刻產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢線框的總電阻R總=nR

線框中的電流t=0時刻線框受到的安培力F=nB0IL設(shè)線框的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有F=（nm+M）a解得可知，n越大，a越大．

答：（1）線框中感應(yīng)電流的功率；（2）安培力對線框所做的功通過導(dǎo)線截面的電荷量；（3）根據(jù)可知，n越大，a越大．17.如圖所示，一個帶正電的粒子沿磁場邊界從A點射入左側(cè)磁場，粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，其中區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內(nèi)是垂直紙面向外的勻強磁場，左邊區(qū)域足夠大，右邊區(qū)域?qū)挾葹?.3d，磁感應(yīng)強度大小均為B，區(qū)域Ⅱ是兩磁場間的無場區(qū)，兩條豎直虛線是其邊界線，寬度為d；粒子從左邊界線A點射入磁場后，經(jīng)過Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域后能回到A點，若粒子在左側(cè)磁場中的半徑為d，整個裝置在真空中，不計粒子的重力．（1）求：粒子從A點射出到回到A點經(jīng)歷的時間t（2）若在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加一水平向右的勻強電場，粒子仍能回到A點，求：電場強度E．參考答案：解：（1）因粒子從A點出發(fā)，經(jīng)過Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域后能回到A點，由對稱性可知粒子做圓周運動的半徑為r=d，如右側(cè)上圖．

由Bqv=m得v=所以運行時間為t==．（2）設(shè)在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加速的粒子到Ⅲ區(qū)的速度為v1由動能定理：qEd=mv12﹣mv2設(shè)在區(qū)域Ⅲ內(nèi)粒子做圓周運動的半徑為r，分析粒子運動的軌跡，如圖所示，粒子沿半徑為d的半圓運動至Ⅱ區(qū)，經(jīng)電場加速后，在Ⅲ區(qū)又經(jīng)半圓運動返回電場減速到邊界線的A點，此時設(shè)AN=x則：x=2（r﹣d）此后，粒子每經(jīng)歷一次“回旋”，粒子沿邊界線的距離就減小x，經(jīng)過n次回旋后能返回A點．必須滿足：nx=2d（n=1、2、3、…）求得：（n=1、2、3、…）半徑r太大可能從右邊飛出磁場，所以必須滿足下面條件：由r≤1.3d，得：即，（n=4、5、6、…）由公式：Bqv1=m；得：，（n=4、5、6、…）代入得：（n=4、5、6、…）答：（1）粒子從A點射出到回到A點經(jīng)歷的時間t為．（2）若在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加一水平向右的勻強電場，粒子仍能回到A點，電場強度E應(yīng)為（n=4、5、6、…）．18.如圖所示，有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m=1kg的小物塊，從光滑