天津靜?？h第六中學(xué)2022年高三物理模擬試卷含解析

天津靜?？h第六中學(xué)2022年高三物理模擬試卷含解析一、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.（單選）如圖所示，L1和L2為兩條平行的虛線，L1上方和L2下方都是垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A、B兩點(diǎn)都在L1上．帶電粒子從A點(diǎn)以初速V斜向下與L1成45°角射出，經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)后正好過(guò)B點(diǎn)，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度方向也斜向下，且方向與A點(diǎn)方向相同．不計(jì)重力影響，下列說(shuō)法中正確的是（）A．該粒子一定帶正電B．該粒子一定帶負(fù)電C．若將帶電粒子在A點(diǎn)時(shí)初速度變大（方向不變），它仍能經(jīng)過(guò)B點(diǎn)D．若將帶電粒子在A點(diǎn)時(shí)初速度變?。ǚ较虿蛔儯?，它不能經(jīng)過(guò)B點(diǎn)參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．專題：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析：畫(huà)出粒子可能的軌跡，由左手定則判斷粒子的電性．根據(jù)軌跡，分析可知將帶電粒子在A點(diǎn)時(shí)的初速度變大（方向不變），它仍能經(jīng)過(guò)B點(diǎn)．解答：解：A、B畫(huà)出粒子可能的軌跡如圖，由左手定則判斷可知，沿軌跡1運(yùn)動(dòng)的粒子帶正電，沿軌跡2運(yùn)動(dòng)的粒子帶負(fù)．故AB均錯(cuò)誤．C、D粒子運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，若將帶電粒子在A點(diǎn)時(shí)的初速度變大（方向不變），帶電粒子經(jīng)過(guò)兩個(gè)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，仍能經(jīng)過(guò)B點(diǎn)．故C正確，D錯(cuò)誤．故選：C點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵作出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖，抓住粒子運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，分析帶電粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能否經(jīng)過(guò)B點(diǎn)．2.如圖所示，在一個(gè)粗糙水平面上，彼此靠近地放置兩個(gè)帶同種電荷的小物塊，由靜止釋放后，兩個(gè)物塊向相反方向運(yùn)動(dòng)，并最終停止，在物塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列表述正確的是（A）兩個(gè)物塊的電勢(shì)能逐漸減少（B）兩個(gè)物塊的電勢(shì)能不變（C）物塊受到的摩擦力始終大于其受到的庫(kù)侖力（D）物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫(kù)侖力參考答案：A3.（單選題）如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧上端固定下端掛一質(zhì)量為m0的平盤(pán)，盤(pán)中有一物體，質(zhì)量為m，當(dāng)盤(pán)靜止時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度比其自然長(zhǎng)度伸長(zhǎng)了l，今向下拉盤(pán)使彈簧再伸長(zhǎng)Δl后停止，然后松手放開(kāi)，設(shè)彈簧總處在彈性限度內(nèi)，則剛松手時(shí)，盤(pán)對(duì)物體的支持力等于（

）參考答案：A4.如圖所示，半徑為R，質(zhì)量為M，內(nèi)表面光滑的半球物體放在光滑的水平面上，左端緊靠著墻壁，一個(gè)質(zhì)量為m的小球從半球形物體的頂端的a點(diǎn)無(wú)初速釋放，圖中b點(diǎn)為半球的最低點(diǎn)，c點(diǎn)為半球另一側(cè)與a同高的頂點(diǎn)，關(guān)于物塊M和m的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的有A．m從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，m與M系統(tǒng)的機(jī)械能守恒、動(dòng)量守恒.B．m釋放后運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)右側(cè)，m能到達(dá)最高點(diǎn)c.C．m從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，m的機(jī)械能守恒.D．當(dāng)m首次從右向左到達(dá)最低點(diǎn)b時(shí)，M的速度達(dá)到最大參考答案：CD5.（多選）洗車檔的內(nèi)、外地面均水平，門(mén)口的斜坡傾角為θ。質(zhì)量為m的Jeep洗完車出來(lái)，空擋滑行經(jīng)歷了如圖所示的三個(gè)位置。忽略車輪的滾動(dòng)摩擦，下列說(shuō)法正確的是A．在三個(gè)位置Jeep都正在做加速運(yùn)動(dòng)

B．在乙位置Jeep正在做勻速運(yùn)動(dòng)C．在甲位置Jeep受到的合力等于mgsinθ

D．在丙位置Jeep的加速度小于gsinθ參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在某些恒星內(nèi)部，3個(gè)α粒子可以結(jié)合成一個(gè)C核，已知C核的質(zhì)量為1.99302×10-26kg，α粒子的質(zhì)量為6.64672×10-27kg，真空中光速c=3×108m/s，這個(gè)核反應(yīng)方程是

，這個(gè)反應(yīng)中釋放的核能為

（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：3He→C(2分)

9×10-13J7.某同學(xué)在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中采用了如圖所示的操作，將一個(gè)長(zhǎng)方體木塊放在水平桌面上，然后用一個(gè)力傳感器對(duì)木塊施加一個(gè)水平拉力F，并用另外一個(gè)傳感器對(duì)木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，表中是她記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．木塊的重力為10.00N，重力加速度g＝9.80m/s2，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題(答案保留3位有效數(shù)字)：實(shí)驗(yàn)次數(shù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)水平拉力F/N1靜止3.622靜止4.003勻速4.014勻加速5.015勻加速5.49(1)木塊與桌面間的最大靜摩擦力Ffm>________N；(2)木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________；(3)木塊勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力Ff＝________N.參考答案：(1)4.01(2)0.401(3)4.018.光纖通信中，光導(dǎo)纖維遞光信號(hào)的物理原理是利用光的

現(xiàn)象，要發(fā)生這種現(xiàn)象，必須滿足的條件是：光從光密介質(zhì)射向，且入射角等于或大于。參考答案：答案：全反射

光疏介質(zhì)

臨界角解析：“光纖通信”就是利用了全反射的原理。這里的光纖就是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱。發(fā)生全反射現(xiàn)象的條件是：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，且入射角等于或大于臨界角。9.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。10.氫原子的能級(jí)圖如圖所示，一群處于n=4能級(jí)的氫原子向較低能級(jí)躍遷,能產(chǎn)生

▲

種不同頻率的光子，其中頻率最大的光子是從n=4的能級(jí)向n=

▲

的能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的。參考答案：6111.一氫原子從能量為E2的能級(jí)躍遷至能量為E1的較低能級(jí)時(shí)釋放的光子的波長(zhǎng)為_(kāi)_____（真空中光速c，普朗克常數(shù)h）參考答案：解析：由波爾假設(shè)可得hc/λ=E2-E1,釋放的光子的波長(zhǎng)為λ=.12.隨著人們生活水平的提高，高爾夫球?qū)⒅饾u成為普通人的休閑娛樂(lè)。如圖所示，某人從高h(yuǎn)的坡上水平擊出一個(gè)質(zhì)量為m的高爾夫球。由于恒定的水平風(fēng)力的作用，高爾夫球飛到A處時(shí)恰豎直落入距擊球點(diǎn)水平距離為L(zhǎng)的洞內(nèi)。已知洞深為h/3，直徑略大于球。則水平風(fēng)力的大小為_(kāi)_____________；以地面為零勢(shì)能面，小球觸到洞底前瞬間的機(jī)械能為_(kāi)_____________。參考答案：mgL/h，mgh13.如右圖所示，AB為豎直固定金屬棒，金屬桿BC重為G。長(zhǎng)為L(zhǎng)，并可繞過(guò)B點(diǎn)垂直紙面的水平軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，AC為輕質(zhì)金屬線，DABC＝37°，DACB＝90°，在圖示范圍內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度與時(shí)間成正比：B＝kt，整個(gè)回路總電阻為R，則回路中感應(yīng)電流I＝

，當(dāng)t=

時(shí)金屬線AC中拉力恰為零。（已知，）參考答案：；

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3－3（含2－2））（6分）一定質(zhì)量的氣體，從外界吸收了500J的熱量，同時(shí)對(duì)外做了100J的功，問(wèn)：①物體的內(nèi)能是增加還是減少?變化了多少？(400J;400J)

②分子勢(shì)能是增加還是減少？參考答案：解析：①氣體從外界吸熱：Q＝500J，氣體對(duì)外界做功：W＝－100J

由熱力學(xué)第一定律得△U=W+Q=400J

(3分)

△U為正，說(shuō)明氣體內(nèi)能增加了400J

(1分)

②因?yàn)闅怏w對(duì)外做功，所以氣體的體積膨脹，分子間的距離增大，分子力做負(fù)功，氣體分子勢(shì)能增加。（2分）15.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說(shuō)明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進(jìn)入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達(dá)球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，兩平行金屬板間距為2l，極板長(zhǎng)度為4l，兩極板間加上如圖乙所示的交變電壓（t=0時(shí)上極板帶正電）．以極板間的中心線OO1為x軸建立坐標(biāo)系，現(xiàn)在平行板左側(cè)入口正中部有寬度為l的電子束以平行于x軸的初速度v0從t=0時(shí)不停地射入兩板間．已知電子都能從右側(cè)兩板間射出，射出方向都與x軸平行，且有電子射出的區(qū)域?qū)挾葹?l．電子質(zhì)量為m，電荷量為e，忽略電子之間的相互作用力．

（1）求交變電壓的周期T和電壓U0的大??；（2）在電場(chǎng)區(qū)域外加垂直紙面的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，可使所有電子經(jīng)過(guò)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)均能會(huì)聚于（6l，0）點(diǎn)，求所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最大值和最小值；（3）求從O點(diǎn)射入的電子剛出極板時(shí)的側(cè)向位移y與射入電場(chǎng)時(shí)刻t的關(guān)系式．參考答案：、得：17.將一測(cè)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測(cè)量快速變化的力。圖甲表示小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）沿固定的光滑半球形容器內(nèi)壁在豎直平面內(nèi)點(diǎn)之間來(lái)回滑動(dòng)。點(diǎn)與O點(diǎn)連線與豎直方向之間夾角相等且都為，均小于100，圖乙表示滑塊對(duì)器壁的壓力F隨時(shí)間t變化的曲線，且圖中t＝0為滑塊從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻。試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中（包括圖中）所給的信息，求：（1）容器的半徑；（2）小滑塊的質(zhì)量；（3）滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能（g取10m／s2）

參考答案：（1）由圖乙得小滑塊在點(diǎn)A、之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為，由單擺振動(dòng)周期公式，得半球形容器半徑為．

3分在最高點(diǎn)A，有（2）

2分在最低點(diǎn)B，有

2分從點(diǎn)A到點(diǎn)B過(guò)程中，滑塊機(jī)械能守恒，則

2分m=0.05kg.

1分（3）滑塊的機(jī)械能為18.兩塊平行金屬板MN、PQ水平放置，兩板間距為d、板長(zhǎng)為，在平行板右側(cè)的正三角形區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三角形底邊BC與PQ在同一水平線上，頂點(diǎn)A與MN在同一水平線上，如圖所示．一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的粒子沿兩板中心線以初速度v0水平射入，若在兩板間加某一恒定電壓，粒子離開(kāi)電場(chǎng)后垂直AB邊從D點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，BD=AB，并垂直AC邊射出(不計(jì)粒子的重力)．求：(1)兩極板間電壓；(2)三角形區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度；(3)若兩板間不加電壓，三角形區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外．要使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后能從AB邊射出，試求所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小值．參考答案：（1）粒子在兩塊平行金屬板間的電場(chǎng)中，沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。粒子垂直AB邊進(jìn)入磁場(chǎng)，由幾何知識(shí)得，粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角θ＝30°。

1分根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有：l＝v0t

1分

1分

1分解得：

1分（2）由幾何關(guān)系得：

1分粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為：

1分粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率為：

1分根據(jù)向心力公式有：