湖南省株洲市茶陵县第二中学2022年高三物理模拟试题含解析

1、湖南省株洲市茶陵县第二中学2022年高三物理模拟试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 一辆以36 km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，因发现前方有险情而紧急刹车，刹车后获得大小为a4 m/s2的加速度，汽车刹车后3 s内行驶的距离为 ()A12 mB12.5 m C90 m D126 m参考答案：B2. 某人以初速V0竖直向上抛出一个质量为m的小球，小球在运动中受到的阻力大小恒为f，能达到的最大高度为h，则下列说法正确的是 （ ） A人对小球做功mgh B人对小球做功mV02/2 C从被抛出到落回抛出点的过程中小球的机械能减少了2fhD从被

2、抛出到上升到最高点的过程中小球动能减少（mg+f）h参考答案：答案：BCD 3. 如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是（ ）Ab点场强大于d点场强Bb点电势高于d点电势C试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能Da、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差参考答案：D 在两等量异号点电荷连线上，中间点电场强度最小；在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大；所以b点场强小于d点场强，选项A错误；又沿电场线方向电势降低，MN上各点电势相等，

3、选项B错误；因a点的电势高于c点的电势，故试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能，选项C错误由对称性可知，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，故选项D正确。4. 如图甲所示，理想变压器的原线圈匝数n1=35匝，副线圈匝数n2=7匝，电阻R=20，V是交流电压表，原线圈加上如图乙所示的交流电，则下列说法正确的是A.加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为u=20cos(100t)VB.在t=0.01s时，电压表的示数为20VC.在t=0.01s时，电压表的示数为0D.电阻R上消耗的电功率为0.8W参考答案：D5. 两种透明介质对真空的全反射临界角为C1与C2，且C1C2。由此可知，这两

4、种介质中的光速v1与v2、折射率n1与n2大小的关系分别是（ ）A. n1n2, v1v2 B. n1n2, v1v2 C. n1n2, v1v2 D. n1n2, v1v2参考答案：二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图甲所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，将木板B固定在水平桌面上，沙桶通过细线与木块A相连。(1)调节沙桶中沙的多少，使木块A匀速向左运动。测出沙桶和沙的总质量为m以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数=；(2)在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，有同学对该实验进行了改进：实验装置

5、如图乙所示，木块A的右端接在力传感器上(传感器与计算机相连接，从计算机上可读出对木块的拉力)，使木板B向左运动时，质量为M的木块A能够保持静止。若木板B向左匀速拉动时，传感器的读数为F1，则两纸间的动摩擦因数= ；当木板B向左加速运动时，传感器的读数为F2，则有F2 F1(填“”、“=”或 “”)；参考答案：m/M F1/Mg =（1）木块A匀速向左运动，由牛顿第二定律得，解得。（2）质量为M的木块A能够保持静止，说明木块受到的摩擦力和传感器对物块的拉力是一对平衡力。不管木板B向左如何拉动，传感器的拉力都跟AB之间的摩擦力大小相等，方向相反，即= F2。7. 为了测量玩具遥控汽车的额定功率，某

6、同学用天平测出其质量为0.6kg，小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量，如图所示，主要实验步骤有：A给小车尾部系一条长纸带，纸带通过打点计时器；B接通打点计时器（电源频率为50Hz），使小车以额定功率沿水平地面加速到最大速度，继续运行一段时间后关闭小车发动机，使其由地面向前滑行直至停下；C处理纸带上打下的点迹。（1）由纸带知遥控汽车的最大速度为 ；汽车滑行时的加速度为 。（2）汽车滑行的阻力为 ；动摩擦因数为 ， 额定功率为 。（g取10m/s2 ，计算结果保留三位有效数字）第22题图参考答案：（1）1.00 -1.73 （2）1.04 0.173 1.048. 如图所示，将边长为a、质

7、量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场。整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力Ff，且线框不发生转动，则：线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1= ，线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q= 。参考答案：9. 如图所示，AB是一根裸导线，单位长度的电阻为R0，一部分弯曲成半径为r0的圆圈，圆圈导线相交处导电接触良好。圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场，磁感强度为B。导线一端B点固定，A端在沿BA方向的恒力F作用

8、下向右缓慢移动，从而使圆圈缓慢缩小。设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状，导体回路是柔软的，在此过程中F所作功全部变为 ，此圆圈从初始的半径r0到完全消失所需时间T为 。参考答案：感应电流产生的焦耳热， 10. 约里奥居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是是的同位素，被广泛应用于生物示踪技术1mg随时间衰变的关系如图所示，请估算4 mg的经天的衰变后还剩0.25 mg。参考答案：正电子 56天核反应方程式为：，由质量数守恒知X的质量数为0，由电荷数守恒知X的质子数为1，所以X为正电子；由图象知半衰期大约为14天，由公式

9、，得。11. 如右图所示，用均匀金属丝折成边长为0.1m的正方形框架abcd能以ab边为轴无摩擦地转动，框架每边质量都是2.5g，电阻都是0.2，aa/与bb/是在同一水平面上的两条平行光滑的金属导轨，并分别与金属框架连接于a和b处，导轨的电阻不计。阻值为0.2的金属棒mn平放在两导轨上且与导轨垂直，整个装置处于B=1T、方向竖直向上的匀强磁场中，若导体mn作匀速运动后能使框架abcd平衡在与竖直方向成=45角的位置上，此时cd中的电流大小为 A，导体mn的速度大小为 。 参考答案： 0.5 7 12. 为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验其中G1、G2为两个光电门，它

10、们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答：_(2)若取M0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是（ ）Am15 g Bm215 gCm340 g Dm4400 g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：_(用t1、t2、D、x表示)参考答案：13. 如图甲

11、所示，光滑绝缘的水平面上一矩形金属线圈 abcd的质量为m、电阻为R、面积为S，ad边长度为L，其右侧是有左右边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，ab边长度与有界磁场区域宽度相等，在t=0时刻线圈以初速度v0进入磁场，在t=T时刻线圈刚好全部进入磁场且速度为vl，此时对线圈施加一沿运动方向的变力F，使线圈在t=2T时刻线圈全部离开该磁场区，若上述过程中线圈的vt图像如图乙所示，整个图像关于t=T轴对称。则0T时间内，线圈内产生的焦耳热为_，从T2T过程中，变力F做的功为_。参考答案：；2（）三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图甲所示，是利用打点

12、计时器测量小车沿斜面下滑时所受阻力的示意图。小车拖 着纸带沿斜面下滑时，打出的一段纸带如图乙所示，其中O为小车开始运动时打出的点。 设小车在斜面上运动时所受阻力恒定0已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则小车下滑的加速度a = _ m/s2,打 g点时小车速度vg=_ m/sD (结果均保留两位有效数字）为了得出小车下滑过程中所受的阻力,在知道小车下滑的加速度a、打E点时速度vg、 小车质量m、重力加速度g的情况下,只用刻度尺还需要测量的物理量为_，阻力的 表达式为_(用字母表示）。参考答案：15. （1）在“验证机械能守恒定律”实验中，除铁架台、铁夹、学生电源、纸带和重物外，还需选用下

13、述仪器中的哪几种?（ ） A秒表 B刻度尺 C天平 D打点计时器（2）在一次实验中，质量m1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图 （相邻两点时间间隔为002s），单位cm，重力加速度g980m/s2，那么：纸带的_端与重物相连；打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB_m/s；从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量?Ep_J，此过程中物体动能的增加量?EK_J；（保留三位有效数字）参考答案：（1）（1分）还需仪器有 BD （2）（1分） 左 端 （3分）vB 098 ； （4分）Ep 0491 ； EK 0480 四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，高台的上

14、面有一竖直的圆弧形光滑轨道，半径R=m，轨道端点B的切线水平质量M=5kg的金属滑块（可视为质点）由轨道顶端A由静止释放，离开B点后经时间t=1s撞击在斜面上的P点已知斜面的倾角=37，斜面底端C与B点的水平距离x0=3mg取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，不计空气阻力（1）求金属滑块M运动至B点时对轨道的压力大小（2）若金属滑块M离开B点时，位于斜面底端C点、质量m=1kg的另一滑块，在沿斜面向上的恒定拉力F作用下由静止开始向上加速运动，恰好在P点被M击中已知滑块m与斜面间动摩擦因数=0.25，求拉力F大小（3）滑块m与滑块M碰撞时间忽略不计，碰后立即撤去拉力F，此时滑

15、块m速度变为4m/s，仍沿斜面向上运动，为了防止二次碰撞，迅速接住并移走反弹的滑块M，求滑块m此后在斜面上运动的时间参考答案：考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；平抛运动专题：机械能守恒定律应用专题分析：（1）由机械能守恒定律求出滑块到达B点时的速度，然后由牛顿第二定律求出轨道对滑块的支持力，再由牛顿第三定律求出滑块对B的压力（2）由平抛运动知识求出M的水平位移，然后由几何知识求出M的位移，由运动学公式求出M的加速度，由牛顿第二定律求出拉力大小（3）由牛顿第二定律求出加速度，由运动学公式可以求出滑块的运动时间解答：解：（1）从A到B过程，由机械能守恒定律得：MgR=MvB2，在B点，由牛顿第二

16、定律得：FMg=M，解得：F=150N，由牛顿第三定律可知，滑块对B点的压力F=F=150N，方向竖直向下；（2）M离开B后做平抛运动，水平方向：x=vBt=5m，由几何知识可知，m的位移：s=2.5m，设滑块m向上运动的加速度为a，由匀变速运动的位移公式得：s=at2，解得：a=5m/s2，对滑块m，由牛顿第二定律得：Fmgsin37mgcos37=ma，解得：F=13N；（3）撤去拉力F后，对m，由牛顿第二定律得：mgsin37+mgcos37=ma，解得：a=8m/s2，滑块上滑的时间t=0.5s，上滑位移：s=1m，滑块m沿斜面下滑时，由牛顿第二定律得：mgsin37mgcos37=m

17、a，解得：a=4m/s2，下滑过程，s+s=at2，解得：t=s，滑块返回所用时间：t=t+t=0.5+s；答：（1）金属滑块M运动至B点时对轨道的压力大小为150N；（2）拉力F大小为13n；（3）滑块m此后在斜面上运动的时间为0.5+s点评：本题是多体多过程问题，分析清楚物体运动过程是正确解题的关键，应用机械能守恒定律、牛顿定律、运动学公式即可正确解题17. （12分）有一倾角为的斜面，其底端固定一档板，另有三个木块A、B、C，它们的质量分别为mA = mB = m，mC = 3m，它们与斜面间的动摩擦因数都相同其中木块A和一轻弹簧连接，放于斜面上，并通过轻弹簧与档板M相连，如图所示开始时

18、，木块A静止在P点弹簧处于原长，木块B在Q点以初速度U0沿斜面向下运动，P、Q间的距离为l，已知木块B在下滑过程中做匀速直线运动，与木块A碰撞后立刻一起沿斜面向下运动，但不粘连，它们到达一个最低点后向上运动，木块B向上运动恰好能回到Q点现将木块C从Q点以初速度沿斜面向下运动，木块A仍静止于P点，经历同样的过程，最后木块C停在斜面上的R点（图中未画出）求：（1）A、B一起开始压缩弹簧时速度v1； （2）A、B压缩弹簧的最大长度； （3）P、R间的距离l的大小参考答案：解析：（1）木块B下滑做匀速运动，有 1分 B和A碰撞后，设速度为，根据动量守恒定律得 1分 解得 1分 （2）设两木块向下压缩弹簧的最大长度为x，两木块被弹簧弹回到P点时的速度为，根据动能定理得 2分 两木块在P点处分开后，木块B上滑到Q点的过程中，根据动能定理得 1分 解得 1分（3）木块C与A碰撞前后速度为,根据动量守恒定律得 解得 1分 设木块C与A压缩的最大长度为，两木块被弹簧弹回到P点时的速度为，根据动能定理得 1分 木块C与A在P点处分开后，木块C上滑到R的过程中，根据动能定理得 1分 在木块压缩弹簧的过程中，重力对木块所做的功与摩擦力对木块所做的功大小相等，因此，木块B和A压缩弹簧的初动能木块C与A压缩弹簧的初