北京北大青鳥昌平校區(qū)2022年高三物理模擬試題含解析

北京北大青鳥昌平校區(qū)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．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖所示，質(zhì)量為10kg的物體，在水平地面上向左運(yùn)動．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2．與此同時，物體受到一個水平向右的推力F＝20N的作用，則物體的加速度為(

)A．0

B．4m/s2，水平向右

C．2m/s2，水平向右

D．2m/s2，水平向左 參考答案：B2.許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過程中做出了重要貢獻(xiàn)，下列敘述中符合物理學(xué)史實(shí)的是（

）A．庫侖通過扭秤實(shí)驗(yàn)，得出了庫侖定律B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律C．牛頓提出了萬有引力定律，通過實(shí)驗(yàn)測出了萬有引力恒量D．伽利略通過理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出了力是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因參考答案：A3.（多選題）2007年10月24日18時05分，搭載著我國首顆探月衛(wèi)星“嫦娥”一號的長征三號甲運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心三號塔架點(diǎn)火發(fā)射，下面關(guān)于衛(wèi)星與火箭上天的情形敘述正確的是(

)A.火箭尾部向下噴氣,噴出的氣體反過來對火箭產(chǎn)生一個反作用力,從而讓火

箭獲得了向上的推力B.火箭尾部噴出的氣體對空氣產(chǎn)生一個作用力,空氣的反作用力使火箭獲得

飛行的動力C.火箭飛出大氣層后,由于沒有了空氣,火箭雖然向后噴氣,但也無法獲得前

進(jìn)的動力D.衛(wèi)星進(jìn)入運(yùn)行軌道之后,與地球之間仍然存在一對作用力與反作用力參考答案：AD4.（單選）如圖1所示，一個靜止在光滑水平面上的物塊，在t=0時給它施加一個水平向右的作用力F，F(xiàn)隨時間t變化的關(guān)系如圖2所示，則物塊速度v隨時間t變化的圖像是

A

B

C

D參考答案：C5.（單選）如圖所示，有一質(zhì)量不計(jì)的桿AO，長為R，可繞A自由轉(zhuǎn)動．用繩在O點(diǎn)懸掛一個重為G的物體，另一根繩一端系在O點(diǎn)，另一端系在以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓弧形墻壁上的C點(diǎn)．當(dāng)點(diǎn)C由圖示位置逐漸向上沿圓弧CB移動過程中(保持OA與地面夾角θ不變)，OC繩所受拉力的大小變化情況是 (

)A．逐漸減小

B．逐漸增大 C．先減小后增大

D．先增大后減小參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.法國科學(xué)家拉普拉斯曾說過：“認(rèn)識一位巨人的研究方法對于科學(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理論、分子動理論等假說，請你再舉出兩個物理假說的例子__________；

。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7.如圖，由a、b、c三個粗細(xì)不同的部分連接而成的圓筒固定在水平面上，截面積分別為2S、S和S．已知大氣壓強(qiáng)為p0，溫度為T0．兩活塞A和B用一根長為4L的不可伸長的輕線相連，把溫度為T0的空氣密封在兩活塞之間，此時兩活塞的位置靜止在圖中位置．則此時輕線的拉力為0．現(xiàn)對被密封的氣體加熱，使其溫度緩慢上升到T時兩活塞之間氣體的壓強(qiáng)可能為p0或（忽略活塞與圓筒壁之間的摩擦）．參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強(qiáng)．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：加熱前，AB活塞處于平衡狀態(tài)，由平衡方程可得內(nèi)部氣體壓強(qiáng)和輕繩的張力．加熱后由于沒有摩擦，兩活塞一起向左緩慢移動，氣體體積增大，壓強(qiáng)保持p1不變，若持續(xù)加熱，此過程會一直持續(xù)到活塞向左移動的距離等于l為止，此時B被擋住，活塞不能繼續(xù)移動；根據(jù)蓋?呂薩克定律可得此時被封閉氣體的溫度，以此溫度為分界，做討論可得結(jié)果．解答：解：設(shè)加熱前，被密封氣體的壓強(qiáng)為p1，輕線的張力為f，根據(jù)平衡條件可得：對活塞A：2p0S﹣2p1S+f=0，對活塞B：p1S﹣p0S﹣f=0，解得：p1=p0，f=0；即被密封氣體的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)相等，輕線處在拉直的松弛狀態(tài)，這時氣體的體積為：V1=2Sl+Sl+Sl=4Sl，對氣體加熱時，被密封氣體溫度緩慢升高，兩活塞一起向左緩慢移動，氣體體積增大，壓強(qiáng)保持p1不變，若持續(xù)加熱，此過程會一直持續(xù)到活塞向左移動的距離等于l為止，這時氣體的體積為：V2=4Sl+Sl=5Sl，由蓋?呂薩克定律得：=，解得：T2=T0，由此可知，當(dāng)T≤T2=T0，時，氣體的壓強(qiáng)為：p2=p0當(dāng)T＞T2時，活塞已無法移動，被密封氣體的體積保持V2不變，由查理定律得：=，解得：p=，即當(dāng)T＞T2=T0時，氣體的壓強(qiáng)為：p=；故答案為：0；p0或．點(diǎn)評：本題重點(diǎn)在于對被封閉氣體狀態(tài)變化的討論，依據(jù)給定的情形，氣體會做兩種變化：1、等壓變化．2、等容變化．能討論出來這兩點(diǎn)是本題的關(guān)鍵．8.如圖（a）所示，“”型木塊放在光滑水平地面上，木塊的AB水平表面是粗糙的，與水平方向夾角θ=37°的BC斜面是光滑的．此木塊的右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個力傳感器，當(dāng)力傳感器受擠壓時，其示數(shù)為正值；當(dāng)力傳感器被拉伸時，其示數(shù)為負(fù)值．一個可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從C點(diǎn)由靜止開始下滑，運(yùn)動過程中力傳感器記錄到的力﹣時間關(guān)系圖線F﹣t圖如圖（b）所示，設(shè)滑塊通過B點(diǎn)前后速度大小不變．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．）則滑塊C的質(zhì)量為2.5kg，它在木塊上運(yùn)動全過程中損失的機(jī)械能為40J．參考答案：解：（1）分析滑塊在斜面上的受力，可知物體受到重力、支持力的作用，沿斜面方向的力是重力的分力，由牛頓第二定律得：得：a1=gsinθ=10×0.6=6m/s2通過圖象可知滑塊在斜面上運(yùn)動時間為：t1=1s由運(yùn)動學(xué)公式得：L=a1t12==3m滑塊對斜面的壓力為：N1′=mgcosθ木板對傳感器的壓力為：F1=N1′sinθ由圖象可知：F1=12N解得：m=2.5kg（2）滑塊滑到B點(diǎn)的速度為：v1=a1t1=6×1=6m/s由圖象可知：f1=5N，t2=2sa2==2m/s2s=v1t2﹣a2t22=6×2﹣=8mW=fs=5×8=40J故答案為：2.5，409.在正三角形的三個頂點(diǎn)A、B、C上固定三個帶等量正點(diǎn)的點(diǎn)電荷，其中心P點(diǎn)的電勢為U1，與P點(diǎn)關(guān)于AB邊對稱的P’點(diǎn)的電勢為U2，如圖所示，則U1

U2（填“＞”、“＜”、“＝”），現(xiàn)取走B點(diǎn)的點(diǎn)電荷，則P’的電勢為

。參考答案：

答案：＞

10.摩托車手在水平地面轉(zhuǎn)彎時為了保證安全，將身體及車身傾斜，車輪與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，車手與車身總質(zhì)量為M，轉(zhuǎn)彎半徑為R。為不產(chǎn)生側(cè)滑，轉(zhuǎn)彎時速度應(yīng)不大于

；設(shè)轉(zhuǎn)彎、不側(cè)滑時的車速為v，則地面受到摩托車的作用力大小為

。參考答案：

；。11.如圖所示，勻強(qiáng)電場中的三點(diǎn)A、B、C構(gòu)成一個邊長為0.1m的等邊三角形。已知電場線的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為100V、60V和20V，則此勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E=________V/m。若將電量為1.0×10－10C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力所做的功W=________J。參考答案：答案：800；4×10－9。12.如圖所示，A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場中．已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20cm.把一個q＝10－5C的正電荷從A移到B，電場力做功為零；從B移到C，電場力做功為－1.73×10－3J，則該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小是

V/m，并在圖中作出這個電場線。

參考答案：1000V/m,13.（4分）彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標(biāo)原點(diǎn)，用手握住繩的左端，當(dāng)t＝0時使其開始沿y軸做振幅為8cm的簡諧振動，在t＝0.25s時，繩上形成如圖所示的波形，則該波的波速為___________cm/s，t＝___________時，位于x2＝45cm的質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。參考答案：20，2.75解析：由圖可知，這列簡諧波的波長為20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以該波的波速；從t=0時刻開始到N質(zhì)點(diǎn)開始振動需要時間,在振動到沿y軸正向通過平衡位置需要再經(jīng)過，所以當(dāng)t=（2.25+0.5）s=2.75s，質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.“水立方”國家游泳中心是北京為2008年夏季奧運(yùn)會修建的主游泳館．水立方游泳館共有8條泳道的國際標(biāo)準(zhǔn)比賽用游泳池，游泳池長50m、寬25m、水深3m．設(shè)水的摩爾質(zhì)量為M＝1.8×10-2kg／mol，試估算該游泳池中水分子數(shù)．參考答案：1.3×1032個解：游泳池中水的質(zhì)量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質(zhì)的量為；所含的水分子數(shù)為個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(yùn)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(diǎn)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(diǎn)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(dāng)小鐵塊的速度達(dá)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(yùn)動設(shè)達(dá)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(yùn)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(diǎn)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(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖11所示，兩端開口、內(nèi)壁光滑絕緣直管質(zhì)量為M，中央有絕緣隔板，放在光滑水平面上。中央隔板兩側(cè)有帶等量正負(fù)電荷小球A、B，質(zhì)量均為m，帶電量均為q。處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，不計(jì)二者間庫侖力?，F(xiàn)給系統(tǒng)垂直直管的水平初速度v0，設(shè)以后運(yùn)動過程中小球始終在管內(nèi)。求：圖11

(1)小球的最大速度vm；(2)小球向右離開初位置的最遠(yuǎn)距離xm；(3)兩球相距的最遠(yuǎn)距離ym。參考答案：對系統(tǒng)，不考慮內(nèi)彈力作用，兩帶電小球受到磁場的洛倫茲力。設(shè)兩小球垂直管向速度為vx，沿管向速度為vy。在沿管方向上，受到的洛倫茲力分力為qBvx，兩球在管內(nèi)反向運(yùn)動vy；分別受到垂直管向的洛倫茲力qBvy，使管系統(tǒng)向右減速，速度一直減到零。兩球沿管向速度由0增到最大vm，此時管向右運(yùn)動到最遠(yuǎn)處。以后，小球受向左的洛倫茲力qBvm系統(tǒng)返回，做周期性往復(fù)運(yùn)動。(1)對系統(tǒng)，兩球從初位置向右運(yùn)動到最遠(yuǎn)時，兩球速度最大vm，管速度減為零，僅內(nèi)彈力做功(洛倫茲力不做功)，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有：(M＋2m)v02＝2mvm2，vm＝v0。(2)兩球從初位置向右運(yùn)動到最遠(yuǎn)過程中，對一個球，沿管方向上，受到的洛倫茲力分力的平均值大小為qBx，依動量定理有qBxt1＝mvm。根據(jù)對稱性知，小球離開初位置的最遠(yuǎn)距離xm＝xt1＝＝。(3)兩球從初位置向右運(yùn)動到最遠(yuǎn)過程中，對系統(tǒng)，在垂直管方向上，彈力是系統(tǒng)內(nèi)力，外力是兩球垂直管向的洛倫茲力分力，其平均值大小為qBy根據(jù)系統(tǒng)的動量定理，有：－2qByt1＝(M＋2m)0－(M＋2m)v0根據(jù)對稱性知，兩球相距最遠(yuǎn)距離ym＝4yt1＝。17.如圖所示，質(zhì)量為m的物體C放在水平木板AB上，當(dāng)以mg/2的水平力作用于C物體時，恰可使C在木板上勻速運(yùn)動，現(xiàn)將木板的B端抬高，當(dāng)AB與水平面成45°時，求所受的摩擦力的大??？參考答案：18.如圖甲所示，一對平行放置的金屬板M、N的中心各有一小孔P、Q，PQ的連線垂直于金屬板，兩板間距為d。

（1）如果在板M、N之間加上垂直于紙面方向的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化如圖乙所示。T=0時刻，質(zhì)量為m、電量為－q的粒子沿PQ方向以速度射入磁場，正好垂直于N板從Q孔射出磁場。已知粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的時間恰為一個周期，且與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期相同，求的大小。

（2）如果在板M、N間加上沿PQ方向的電場，場強(qiáng)隨時間變化如圖丙所示，在P孔處放一粒子源，粒子源連續(xù)不斷地放出質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（粒子初速度和粒子間相互作用力不計(jì)），已知只有在每個周期的個周期的時間內(nèi)放出的帶電粒子才能從小孔Q處射出，求這些帶電粒子到達(dá)Q孔處的速度范圍。參考答案：（1）因?yàn)榱Ｗ釉诖艌鲋凶鰟蛩賵A周運(yùn)動的周期與磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的周期相同，且?guī)щ娏Ｗ釉诖艌鲋羞\(yùn)動的時間只有一個周期，則運(yùn)動軌跡如圖所示.

設(shè)帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動的半徑為R，則有：

（４分）

根據(jù)牛頓第二