江苏省无锡市商业职业中学2022-2023学年高三物理模拟试卷含解析

江苏省无锡市商业职业中学2022-2023学年高三物理模拟试卷含解析一、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.如图所示，用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有”匝，线圈由粗细均匀、单位长度的质量为2．5×l0-3kg的导线绕制而成，三条细线呈对称分布，稳定时线圈平面水平．在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁，磁铁的中轴线OO'垂直于线圈平面且通过其圆心O，测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为0．5T，方向与竖直线成30°角，要使三条细线上的张力为零，线圈中通过的电流至少为

（

）

A．0．1A

B．0．2A

C．0．05A

D．0.01A参考答案：A2.美国《大众科学》月刊网站2011年6月22日报道，美国明尼苏达大学的研究人员发现，一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能。具体而言，只要略微提高温度，这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金，从而在环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示。A为圆柱形合金材料，B为线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热，则

（

）

A．B中将产生逆时针方向的电流

B．B中将产生顺时针方向的电流

C．B线圈有收缩的趋势

D．B线圈有扩张的趋势参考答案：D3.（单选）如图所示，两个固定的相同细环相距一定的距离，同轴放置，O1、O2分别为两环的圆心，两环分别带有均匀分布的等量异种电荷．一带正电的粒子从很远处沿轴线飞来并穿过两环．则在带电粒子运动过程中（

）A．在O1和O2点粒子加速度大小相等，方向向反B．从O1到O2过程，粒子电势能一直增加C．在O1和O2连线中点，粒子在该点动能最小D．轴线上O1点右侧、O2点左侧都存在场强为零的点，它们关于O1、O2连线中点对称参考答案：D4.（单选）汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动，t1末关闭发动机，做匀减速直线运动，t2末静止，其v－t图象如图所示，图中

α<β，若汽车牵引力做功为W，平均功率为P；汽车加速和减速过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2，平均功率分别为P1和P2，则下列关系错误的是A．W＝W1＋W2 B．W1>W2

C．P＝P1

D．P1＝P2参考答案：【知识点】匀变速直线运动的图像．A5【答案解析】C解析：A、由动能定理可知W-W1-W2=0，故W=W1+W2；故A正确；B、由图可知，加速过程的位移要大于减速过程的位移，因摩擦力不变，故汽车加速时克服摩擦力所做的功大于减速时克服摩擦力所做的功，则有W1＞W2．故B正确；C、D、因加速和减速运动中，平均速度相等，故由P=FV可知，摩擦力的功率相等，故P1=P2；由功能关系可知W=Pt1=P1t1+P2t2而P1=P2；故C错误、D正确；故选：C．【思路点拨】由动能定理可得出汽车牵引力的功与克服摩擦力做功的关系，由功的公式可求得加速和减速过程中克服摩擦力做功的大小；由摩擦力做功利用P=FV可求得摩擦力的功率关系．本题要注意在机车起动中灵活利用功率公式及动能定理公式，同时要注意图象在题目中的应用．5.如图所示，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑，则(

)A．A，B间没有静摩擦力B．A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上C．A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsinθD．A与B间的动摩擦因数μ＝tanθ参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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0.2Ω，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0.2Ω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α=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

7.沿一直线运动的物体，在第1s内以10m/s的速度做匀速直线运动，在随后的2s内以7m/s的速度做匀速直线运动，那么物体在2s末的瞬时速度为___________，在这3s内的平均速度为___________。参考答案：7m/s8m/s8.质点在x轴上运动，其位置坐标x随时间t的变化关系为x=2t2+2t﹣4，则其加速度a=4m/s2．当t=0时，速度为2m/s（x的单位是m，t的单位是s）．参考答案：考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：根据匀变速直线运动的公式x=去分析加速度和初速度．解答：解：根据x=，以及x=2t2+2t﹣4，知a=4m/s2．当t=0时，速度为2m/s．故本题答案为：4，2点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式x=．9.(3分)演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈，微电流传感器，DIS等组成)如图所示。首先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，屏幕上的电流指针＿＿＿＿(填：“有”或“无”)偏转；然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动，电流指针＿＿＿＿(填：“有”或“无”)偏转；最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，电流指针＿＿＿＿(填：“有”或“无”)偏转。参考答案：有

无

无首先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，线圈中磁通量变化，屏幕上的电流指针有偏转。然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动，线圈中磁通量不变化，电流指针无偏转。最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，线圈中磁通量不变化，电流指针无偏转。10.在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的

图示，如图所示．图上标出了F1、F2、F、F′'四个力，其中

（填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的．若F与F′

的

_基本相等，

_基本相同，说明共点

力合成的平行四边行定则得到了验证．参考答案：

大小

方向本实验是通过两个弹簧秤的拉力作出的平行四边形得出合力，只要合力与实际的拉力重合，则实验成功；由图可知F′是由平行四边形定则得出的，故F′不是由弹簧秤直接测得的；F是通过一个弹簧秤测出的，故只要F与F′的大小和方向基本相同即可11.（4分）磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为B2/2μ，式中B是磁感强度，μ是磁导率，在空气中μ为一已知常数。为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl，并测出拉力F，如图所示。因为F所作的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感强度B与F、A之间的关系为B＝

。参考答案：答案：(2μF/A)1/212.如图，足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成θ=37°放置，在斜面上虚线aa′和bb′与斜面底边平行，在aa′b′b围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为B=1T；现有一质量为m=10g、总电阻为R=1Ω、边长d=0.1m的正方形金属线圈MNPQ，让PQ边与斜面底边平行，从斜面上端静止释放，线圈刚好匀速穿过磁场．已知线圈与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，则线圈释放时，PQ边到bb′的距离为1m；整个线圈穿过磁场的过程中，线圈上产生的焦耳热为4×10﹣3J．参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．专题：电磁感应与电路结合．分析：线圈匀速穿过磁场，受力平衡，根据平衡条件列式求解；根据安培力公式F安=BId、E=Bvd、I=得到安培力与速度的关系式，即可求得速度，从而得出距离，线圈上产生的焦耳热等于克服安培力做功．解答：解：对线圈受力分析，根据平衡条件得：F安+μmgcosθ=mgsinθ代入数据解得：F安=mgsinθ﹣μmgcosθ=（0.01×10×0.6﹣0.5×0.01×10×0.8）N=2×10﹣2N；

F安=BId、E=Bvd、I=解得：F安=代入数据解得：v==m/s=2m/s线圈进入磁场前做匀加速运动，根据牛顿第二定律得：

a==gsinθ﹣μgcosθ=（10×0.6﹣0.5×10×0.80）m/s2=2m/s2线圈释放时，PQ边到bb的距离L==m=1m；由于线圈刚好匀速穿过磁场，则磁场宽度等于d=0.1m，

Q=W安=F安?2d代入数据解得：Q=2×10﹣2×2×0.1J=4×10﹣3J；故答案：1

4×10﹣3点评：解决本题的关键是推导安培力与速度的关系式，求热量时，要注意线框进入和穿出磁场两个过程都要产生焦耳热．13.（4分）做自由落体运动的小球，落到A点时的瞬时速度为20m/s，则小球经过A点上方12.8m处的瞬时速度大小为12m/s，经过A点下方25m处的瞬时速度大小为

．（取g=10m/s2）参考答案：30m/s．解：根据得，v=．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-4模块）(6分)如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同。请你根据红光在介质1与紫光在介质2的传播过程中的情况，提出三个不同的光学物理量，并比较每个光学物理量的大小。参考答案：答案：①介质１对红光的折射率等于介质２对紫光的折射率；②红光在介质１中的传播速度和紫光在介质２中的传播速度相等；③红光在介质１中发生全反射的临界角与紫光在介质２中发生全反射的临界角相等。（其它答法正确也可；答对每１条得２分，共6分）15.质点做匀减速直线运动，在第1内位移为，停止运动前的最后内位移为，求：（1）在整个减速运动过程中质点的位移大小.（2）整个减速过程共用时间.参考答案：（1）（2）试题分析：（1）设质点做匀减速运动的加速度大小为a，初速度为由于质点停止运动前最后1s内位移为2m，则：所以质点在第1秒内有位移为6m，所以在整个减速运动过程中，质点的位移大小为：（2）对整个过程逆向考虑，所以考点：牛顿第二定律，匀变速直线运动的位移与时间的关系．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示,一个质量为m、电荷量为e、初速度为零的质子,经电压为U的电场加速后,射入与其运动方向一致的磁感应强度为B的匀强磁场MN区域内．在MN内,有n块互成直角，长为L的硬质塑料板，且与磁场方向夹角为450(塑料板不导电,宽度很窄,厚度不计).（1）求质子进入磁场时的速度v0；（2）假设质子与塑料板碰撞后，电荷量和速度大小不变、方向变化遵循光的反射定律，碰撞时间极短可忽略不计，求质子穿过磁场区域所需的时间t．参考答案：

(1)根据能的转化和守恒定律,有:

（3分）得:（2分）（2）质子打到第一块板上后速度与原速度方向垂直,仍以大小为v0的速度垂直于磁场方向运动.显然,质子将以半径R在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动,转动一周后打到第一块板的下部.由于不计板的厚度,所以质子从第一次打到板到第二打到板运动的时间为质子在磁场中运动一周的时间,即一个周期T.

（2分）根据牛顿定律（2分）运动学公式

得:（2分）质子在磁场中共碰到n块板,做圆周运动所需要的时间为t1=nT（2分）质子进入磁场中,在v0方向的总位移,（2分）时间为（2分）则（2分）

17.（10分）消防队员为缩短下楼的时间，往往抱住竖直杆直接滑下。假设一质量为60kg、训练有素的消防队员从七楼（即离地面高18m的高度）抱着竖直的杆以最短时间滑下，已知杆的质量为200kg，消防队员着地时的速度不能大于6m/s，手和腿对杆的最大压力为1800N，手和腿与杆之间的动摩擦因数为0.5，设当地的重力加速度为10m/s2，假设杆是搁在地面上的，杆在水平方向不能移动。试求：（1）消防队员下滑过程中的最大速度；（2）消防队员下滑过程中杆对地面的最大压力；（3）消防队员下滑的最短时间。参考答案：解析：（1）消防队员要以最短时间滑下，应先自由下滑，速度达到最大后以最大加速度减速下滑，滑到地面时速度为v-6m/s，减速下滑的最大加速度为

下滑的整个过程中，由运动学公式，应有

解得vm＝12m/s…………1分（2）减速下滑阶段，地面受到的压力最大，以杆为研究对象，由平衡条件可知，地面对杆的最大支持力为

由牛顿第三定律可知，地面所受最大压力为……3分

（3）下滑的最短时间18.如图，MN是一条通过透明球体球心的直线。在真空中波长为λ0＝4