山西省大同市花元屯乡镇川中学2022-2023学年高三物理模拟试题含解析

山西省大同市花元屯乡镇川中学2022-2023学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.（不定项选择题）2013年2月15日中午12时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生陨石坠落事件，它在穿越大气层时摩擦燃烧，发生爆炸，产生大量碎片，形成了所谓“陨石雨”．假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度过程中，其质量不变，则（）A．该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量B．该碎片在空中下落过程中重力做的功大于动能的增加量C．该碎片在陷入地下的过程中合外力做的功等于动能的改变量D．该碎片在整个过程中克服阻力做的功大于机械能的减少量参考答案：BC考点：功能关系．分析：本题的关键是明确涉及到“机械能变化”的问题时，应用“功能原理”讨论，涉及到“动能变化、动能增量”问题时应用动能定理进行讨论．解答：解：A、B、根据动能定理可知，碎片动能的增量应等于重力和阻力做功的代数和，所以重力做的功大于动能的增加量．故A错误，B正确；C、根据动能定理，碎片在陷入地下的过程中重力与阻力的合力做的功等于动能的改变量，故C正确；D、根据“功能原理”可知，除碎片的重力外其它力即为阻力做的功等于碎片机械能的变化．故D错误．故选：BC点评：应明确“功能原理”是指：除重力以外其它力做的总功等于物体机械能的变化．2.下列关下物理史实及物理现象的说法中正确的是

A．双缝干涉图样的中央亮条纹宽而亮，两边亮条纹窄而暗

B．汤姆生在用粒子轰击金箔的实验中发现了质子，提出原子核式结构学说

C．查德威克在用粒子轰击被核的实验中发现了正电子

D．用紫光照射某金属能发生光电效应，那么用紫外线照射该金属也一定能发生光电效应参考答案：D双缝干涉图样的条纹宽度相等，各相邻条纹等间距，亮度基本相同，故A错误；汤姆生利用阴极射线管发现了电子，提出了原子的枣糕模型，卢瑟福通过粒子轰击金箔的实验提出原子核式结构学说，选项B错误；查德威克在用粒子轰击被核的实验中发现了中子，正电子是安德森发现的，选项C错误；紫外线的频率大于紫光的频率，由爱因斯坦光电效应方程可知，只要照射光的频率大于金属的极限频率，就一定能发生光电效应现象，选项D正确。3.如图所示，用OA、OB两根绳悬挂一个质量为M的物块处于静止状态，OA绳水平，OA绳拉力为TA，OB绳拉力为TB，两绳的最大承受力均为2Mg，下列说法正确的是

（

）

A．TA>TB

B．OB与天花板间的夹角可能为20°

C．保持O点位置不动，缓慢增大OB绳与天花板的夹角，则TA、TB都增大

D．保持O点位置不动，缓慢增大OB绳与天花板的夹角，则TA、YB都增大参考答案：D4.（多选题）在地面附近，存在着一个有界电场，边界MN将空间分成上下两个区域I、II，在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场，在区域I中离边界某一高度由静止释放一个质量为m的带电小球，如图甲所示，小球运动的图像如图乙所示，不计空气阻力，则（

）A．小球受到的重力与电场力之比为3：5B．在t=5s时，小球经过边界MN

C．在小球向下运动的整个过程中，重力做的功大于电场力做的功D．在1s～4s过程中，小球的机械能先减小后增大参考答案：AD试题分析：小球进入电场前做自由落体运动，进入电场后受到电场力作用而做减速运动，由图可以看出，小球经过边界MN的时刻是t=1s时．故B错误．由图象的斜率等于加速度得小球进入电场前的加速度为：，进入电场后的加速度大小为：由牛顿第二定律得：mg=ma1…①F-mg=ma2；得电场力：F=mg+ma2=mv1＝ma1…②；由①②得重力mg与电场力F之比为3：5．故A正确．整个过程中，动能变化量为零，根据动能定理，整个过程中重力做的功与电场力做的功大小相等．故C错误．整个过程中，由图可得，小球在0-2.5s内向下运动，在2.5s-5s内向上运动，在1s～4s过程中，小球的机械能先减小后增大电场力先做负功，后做正功．电势能先增大，后减小；由于整个的过程中动能、重力势能和电势能的总和不变，所以，小球的机械能先减小后增大．故D正确．故选AD.考点：牛顿第二定律；机械能守恒定律5.（单选）围绕地球旋转的人造卫星，在万有引力的作用下做匀速圆周运动．v和R为人造卫星的线速度和相应的轨道半径，v0和R0为近地卫星的线速度和相应的轨道半径．则下列关系正确的是（）A．lg（）=lg（）B．lg（）=2lg（）C．lg（）=lg（）D．lg（）=2lg（）参考答案：解：人造卫星的向心力由万有引力提供，故有：

①

②由①②两式得：由对数运动算可得：所以故选：C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，测得停止处相对开始运动处的水平距离为S，如图，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同．则动摩擦因数μ为．参考答案：

h/μ

7.一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得7.68cm，12.00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2，图中x2约为________cm。（结果保留3位有效数字）参考答案：8.如图所示，自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源，其电压有效值UAB＝100V，R0＝40W，当滑动片处于线圈中点位置时，C、D两端电压的有效值UCD为

V，通过电阻R0的电流有效值为

A。参考答案：答案：200，5解析：自耦变压器的原副线圈在一起，由题可知，原线圈的匝数为副线圈匝数的一半。理想变压器的变压比为，所以。根据部分电路欧姆定律有。9.一颗卫星绕某一星球做匀速圆周运动，卫星的轨道半径为r，运动周期为T，星球半径为R，则卫星的加速度为，星球的质量为．（万有引力恒量为G）参考答案：：解：卫星的轨道半径为r，运动周期为T，根据圆周运动的公式得卫星的加速度a=根据万有引力提供卫星绕地球做圆周运动的向心力，=mM=故答案为：，10.现有一个弹簧测力计（可随便找地方悬挂），一把匀质的长为l的有刻度、零点位于端点的直尺，一个木块及质量不计的细线．试用这些器件设计一实验装置（要求画出示意图），通过一次测量（弹簧测力计只准读一次数），求出木块的质量和尺的质量．（已知重力加速度为g）参考答案：找个地方把弹簧测力计悬挂好，取一段细线做成一环，挂在弹簧测力计的挂钩上，让直尺穿在细环中，环与直尺的接触点就是直尺的悬挂点，它将尺分为长短不等的两段．用细线栓住木块挂在直尺较短的一段上，细心调节直尺悬挂点及木块悬挂点的位置，使直尺平衡在水平位置（为提高测量精度，尽量使二悬挂点相距远些），如图所示．设木块质量为m，直尺质量为M．记下二悬挂点在直尺上的读数x1、x2，弹簧测力计读数G．由平衡条件和图中所设的直尺零刻度线的位置有

(1)

(2)(1)、(2)式联立可得

(3)

(4)给出必要的说明占8分，求出r占10分．11.如图所示为某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖折射率实验的记录情况，虚线为半径与玻璃砖相同的圆，在没有其它测量工具的情况下，只需由坐标纸即可测出玻璃砖的折射率．则玻璃砖所在位置为图中的

参考答案：12.我校机器人协会的同学利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的关系。如图甲所示，在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球，在圆盘测力计的托板上放一烧杯水，读出两测力计的示数分别为F1、F2；再把小球浸没在水中（水不会溢出），如图乙所示，读出两测力计的示数分别为F3、F4。请你分析弹簧测力计示数的变化，即F3_______F1（选填“>”“=”“<”）。水对铁球的浮力大小为_________，若___________，就说明了作用力与反作用力大小相等。参考答案：13.2011年3月11日本福岛核电站发生核泄漏事故，其中铯137（Cs）对核辐射的影响最大，其半衰期约为30年．①请写出铯137（Cs）发生β衰变的核反应方程[已知53号元素是碘（I），56号元素是钡（Ba）]②若在该反应过程中释放的核能为E，则该反应过程中质量亏损为（真空中的光速为c）．③泄露出的铯l37约要到公元2101年才会有87.5%的原子核发生衰变．参考答案：解：①发生β衰变的核反应方程

②根据爱因斯坦质能方程知△m=③由半衰期公式知剩余的原子核没衰变，经历了3个半衰期，即90年，要到公元2101年才会有87.5%的原子核发生衰变．

故答案为：，，2101三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.电流表G1的量程为0～5mA，内阻r=290Ω，把它改装成如图所示的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程．当开关S接到1或2位置时为电流档，其中小量程为0～10mA，大量程为0～100mA．（1）关于此多用电表，下列说法不正确的是

．A．开关S接到位置4时是欧姆挡B．开关S接到位置6时是电压挡C开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程大D．A表笔为红表笔，B表笔为黑表笔（2）开关S接位置（填“1”或“2”）时是电流挡的小量程，图中电阻R2=Ω，R6=

Ω（3）已知图中的电源E′的电动势为9V，当把开关S接到位置4，短接A、B进行欧姆调零后，此欧姆挡内阻为

kΩ，现用该挡测一未知电阻阻值，指针偏转到电流表G1满刻度的处，则该电阻的阻值为kΩ．参考答案：（1）C；（2）2，29，261；（3）0.9，3.6．【考点】多用电表的原理及其使用．【分析】（1）要熟悉多用表的原理和结构，根据电表的结构选出欧姆表、电压表和电流表．（2）由电流表的改装原理确定量程的大小，并由欧姆定律确定阻值的大小．（3）由闭合电路欧姆定律求得阻值．【解答】解：（1）A、当转换开关S旋到位置4时，表头与电表中的电源相连接，是电阻档．故A正确．B、当转换开关S旋到位置6时，表头与电阻串联，电阻起分压作用，是电压档．故B正确．C、当转换开关S旋到5串联的电阻小于旋转到6串联的电阻，可知旋转到6，串联的电阻大，分压作用大，电压表量程大．故C错误．D、根据电流“红进黑出”可知，B表笔为黑表笔，A表笔为红表笔．故D正确．因选错误的，故选：C（2）接2时并联电阻大，分流小其量程小，接1时：Ig（Rg+R2）=（I1﹣Ig）R1

接2时：IgRg=（I2﹣Ig）（R1+R2）

由以上两式可得：R1=29Ω，R2=261Ω（3）电源E′的电动势为9V：==900Ω=0.9KΩ指针偏转到电流表G1满刻度的处对应电阻为R：则代入数据得：R=3600Ω=3.6KΩ故答案为：（1）C；（2）2，29，261；（3）0.9，3.6．15.(9分)“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的(甲)或(乙)方案来进行．

①比较这两种方案，

(填“甲”或“乙”)方案好些，理由是

．②如图是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图中所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1s．物体运动的加速度a= ；该纸带是采用

(填“甲”或“乙”)实验方案得到的．简要写出判断依据

．③如图是采用(甲)方案时得到的一条纸带，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的是A．B．C．D．参考答案：答案：①甲（1分）因为这个方案摩擦阻力小，误差小，操作方便，实验器材少（2分）

（评分说明：能答到关键点“摩擦阻力小”给2分，否则只给I分．）

②d=4.8tn/s2(2分）(4.7m/s2-4.9m/s2都给分，单位错0分）；乙(1分），因为物体运动的加速度比重力加速度小很多（1分）．

③BC(2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（13分）如图（a）所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度v1匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内。（1）求导体棒所达到的恒定速度v2；（2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多少？（3）导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大？（4）若t＝0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其v-t关系如图（b）所示，已知在时刻t导体棒瞬时速度大小为vt，求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。参考答案：解析：（1）导体棒运动时，切割磁感线，产生感应电动势，E＝BL（v1－v2），

根据闭合电路欧姆定律有I＝E/R，

导体棒受到的安培力F＝BIL＝，

速度恒定时有：

＝f，可得：

（2）假设导体棒不随磁场运动，产生的感应电动势为，此时阻力与安培力平衡，所以有，

（3）P导体棒＝Fv2＝f，P电路＝E2/R＝＝，

（4）因为－f＝ma，导体棒要做匀加速运动，必有v1－v2为常数，设为Dv，a＝，则－f＝ma，可解得：a＝。17.图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切．点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面．一质量为m的游客(视为质点)可从轨道AB的任意位置滑下，不计空气阻力．(1)若游客从A点由静止开始滑下，到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面上的D点，OD＝2R，求游客滑到B点时的速度vB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf；(2)若游客从AB段某处滑下，恰好停在B点，又因受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道，求P点离水面的高度h.(提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为F向＝m)参考答案：18.在如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且