山西省忻州市辉顺沟中学2022-2023学年高三物理模拟试题含解析

山西省忻州市辉顺沟中学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.a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰，作用前a球动量P=30kgm／s，b球动量P=0，碰撞过程中，a球的动量减少了20kgm／s，则作用后b球的动量为

(填选项前的编号)①一20kgm／s

②10kgm／s③20kgm／s

④30kgm／s

参考答案：

答案：③2.如图,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙,右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为u,金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中（

）A.流过金属棒的最大电流为

B.通过金属棒的电荷量为C.克服安培力所做的功为mgh

D.金属棒产生的焦耳热为参考答案：D3.下列有关热现象的说法中正确的是

（

）

A．物体放出热量，则其分子平均动能一定减小

B．盛有气体的容器作加速运动时，容器中气体的内能必定会随之增大

C．电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的

D．分子间引力和斥力相等时，分子势能最小参考答案：D4.如图所示是某波源振动一个周期形成的波动图像，下列说法正确的是

A．若P是波源，则波源开始时向上振动

B．若P是波源，此时Q点将向上振动

C．若P是波源，Q已振动T／4

D．若Q是波源，此时P点将向上振动参考答案：答案：D5.如图所示，一理想变压器原线圈匝数为n1=1000匝，副线圈匝数为n2=200匝，将线圈接在的交流电压上，电阻R=100Ω，电流表A为理想电表。下列推断正确的是（

）A．交流电的频率为50Hz

B．穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2Wb/sC．A的示数为0.4A

D．变压器的输入功率是16W参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.下图是某同学在做直线运动实验中获得的一条纸带．①已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________；②ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．O、B两点间的A点不小心被墨水弄脏了看不到．从图中读出B、C两点间距SBC=________；若A点与B点之间的距离满足SAB=________，根据匀变速直线运动的规律，可以判断A点到D点间的运动为匀变速直线运动，且根据数据可计算出该段位移的加速度a=____(保留两位有效数字)．参考答案：①0.02s②0.90cm，0.70cm，5.0m/s2

解析：：（1）已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02s．

（2）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，B、C两点间的距离s=2.60cm-1.70cm=0.90cm；如果满足，则为匀变速直线运动，所以根据△x=aT2可得：物体的加速度a==5.0m/s27.在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列甲、乙两幅图中属于光的单缝衍射图样的是

(填“甲”或“乙”)；在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种，在丙、丁两幅图中表示调频波的是

(填“丙”或“丁”)。参考答案：乙丁8.以初速度v做平抛运动的物体，重力在第1s末和第2s末的功率之比为，重力在第1s内和第2s内的平均功率之比为，则:=

。参考答案：9.如图14-1所示，是在高速公路上用的超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度．图7中p1、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是p1、p2由汽车反射回来的信号．设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔Δt＝1.0s，超声波在空气中传播的速度是v＝340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图14-2可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是______m，汽车的速度是________m/s.参考答案：1717.9解析测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔为1.0s，由题图可知p1、p2之间有30小格，故每一小格对应的时间间隔t0＝＝s，p1、n1间有12个小格，说明p1、n1之间的间隔t1＝12t0＝12×s＝0.4s．同理p2、n2之间的间隔t2＝0.3s.因而汽车接收到p1、p2两个信号时离测速仪的距离分别为x1＝v·，x2＝v·.汽车这段时间内前进的距离为x＝x1－x2＝v()＝17m.汽车在接收到p1、p2两个信号的时刻应分别对应于题图中p1、n1之间的中点和p2、n2之间的中点，其间共有28.5个小格，故接收到p1、p2两个信号的时间间隔t＝28.5t0＝0.95s，所以汽车速度为v车＝≈17.9m/s.10.（选修3—3含2—2）（6分）如图所示，在注射器中封有一定质量的气体，缓慢推动活塞使气体的体积减小，并保持气体温度不变，则管内气体的压强

(填“增大”、“减小”或“不变”)，按照气体分子热运动理论从微观上解释，这是因为：

参考答案：答案：增大；分子的平均动能不变，分子的密集程度增大．（每空2分）11.（6分）某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示。这是因为烧瓶里的气体吸收了水的

，温度

，体积

。参考答案：热量，升高，增大解析：当用气球封住烧瓶，在瓶内就封闭了一定质量的气体，当将瓶子放到热水中，瓶内气体将吸收水的热量，增加气体的内能，温度升高，由理气方程可知，气体体积增大。12.一物体以100J的初动能沿倾角为θ的斜面向上运动，在上升的过程中达到某位置时，动能减少了80J，重力势能增加了60J，则物体与斜面间的动摩擦因数为

。参考答案：答案：13.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h.参考答案：（1）

（2）（1）由和得（2）由爱因斯坦质能方程和得三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组用图甲所示装置研究系统在金属轨道上运动过程中机械能是否守恒：将一端带有滑轮的长金属轨道水平放置，重物通过细绳水平牵引小车沿轨道运动，利用打点计时器和纸带记录小车的运动．(1)本实验中小车质量

▲

（填“需要”、“不需要”）远大于重物质量；(2)将小车靠近打点计时器，将穿好的纸带拉直，接通电源，释放小车.图乙是打出的一条清晰纸带，O点是打下的第一个点，1、2、3、4、5是连续的计数点，O点和计数点1之间还有多个点（图中未画出），相邻计数点间的时间间隔为0.02s．在打计数点4时小车的速度v=

▲

m/s（保留三位有效数字）．若已知重物的质量为m，小车的质量为M,则从点O到点4的过程中，系统减少的重力势能为▲

J，增加的动能为

▲

J（g取9.8m/s2，数字保留两位小数）.参考答案：（1）不需要；（2）2.30；5.18m；2.65(m+M)试题分析：（1）本实验中为了验证机械能守恒定律，两物体的质量均要考虑，故不需要使小车的质量远小于重物的质量；（2）打4点时的速度；0到4过程中重力势能的减小量△EP=mgh=9.8×0.5290m=5.18m；动能的增加量考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】明确实验原理，根据机械能守恒定律进行分析即可明确是否需要小车的质量远小于重物的质量；根据平均速度方法可求得打点4时的速度；根据重力势能的定义可求得0到4时的改变量；根据动能的定义可求得动能的变化。15.某同学为了测量一轻弹簧劲度系数，进行了如下实验设计：如图所示，将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀強磁场中，金属杆与导轨接触良好，水平放置的轻弹簧一端固定于O点，另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中，弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直，弹簧的形变始终在弹性限度内，通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法，使摩擦对实验结果的影响可忽略不计请你按要求回答问题。（1）帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源（）、滑动变阻器（）、电流表（A）、开关（）设计一电路图，画在图中虚线框内，并正确连在导轨的C、D两端，要求闭合开关后惮簧将伸长_____。（2）若电源电动势为3V，内阻较小：滑动变阻器最大阻值为10Ω：电流表内阻较小。当闭合开关后，发现电路中无电流，请在保持电路完整的条件下，用多用电表来找到故障，则最好选择的挡位是______A．直流电压”10V”挡

B．直流电流“0．5A”挡C．欧姆“×1”挡

D．欧姆”×10”挡（3）排除故障并正确连接电路后．闭合开关，通过一绝缘挡板使金属杆缓慢移动，当移开挡板且金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I1，记下金属杆的位置．断开开关，测出弹簧对应的长度为x1：改变滑动变阻器的阻值，再次让金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I2，弹簧对应的长度为x2，若已知导轨间的距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，则弹簧的劲度系数k＝_________。参考答案：

(1).（1）电路设计如图；

(2).（2）A

(3).（3）或【详解】（1）低压直流电源E、滑动变阻器R、电流表、开关S串接在CD两点之间，如图所示．

（2）根据欧姆档使用规则，严禁在接有电源的电路中使用欧姆档，选项CD错误；在内部电流不确定的情况下用直流电流“0.5A”挡可能会超程，故可选择．直流电压“10V”挡，故选项B错误，A正确；（3）设弹簧原长为L0，应用胡克定律有k（x1-L0）=BI1d

k（x2-L0）=BI2d

两式相减可得k（x1-x2）=B（I1-I2）d，解得；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.阿尔法磁谱仪（简称AMS）是一个安装于国际空间站上的粒子物理试验设备．假设在某次探测中，观测到从磁场边界的左端点P沿直径PQ垂直磁场方向射入磁场的宇宙射线中含有a和b两种粒子，经磁场偏转后，a、b分别从磁场边界M、N两点离开磁场区域，b与电磁量能器的撞击点为S，如图所示．已知a、b的入射速度大小分别为v1、v2，图形磁场半径为R，O为圆心，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小B，OM⊥PQ，∠QON=θ，不考虑粒子间相互作用和相对论效应．（1）判断粒子a的电性，并求出其在磁场中运动的时间；（2）求粒子b的荷质比；（3）若电磁量能器测得粒子b撞击时的能量为E，b所带电量为多少？参考答案：解：（1）根据左手定则，粒子a带负电，粒子a从P点进入至M点离开磁场的过程中，偏转了90°角，设运动时间为t，则有：t=T

粒子做圆周运动的周期由几何关系，粒子a在磁场中做圆周运动的半径ra=R

联立方程得：t=（2）由几何关系得，粒子b在磁场中做圆周运动的半径洛伦兹力提供向心力：qvB=m即：r=所以，粒子b的荷质比（3）粒子b撞击电磁量能器的能量E为粒子的动能，即：所以粒子b的质量为：由（2）结论可得，粒子b所带电量为：答：（1）粒子a的电性是带负电，其在磁场中运动的时间为．（2）粒子b的荷质比为．（3）若电磁量能器测得粒子b撞击时的能量为E，b所带电量为．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】（1）由左手定则从a粒子的偏转方向就能判断a粒子的电性．由于从M点射出，粒子偏转90°，时间为四分之一周期．（2）由b粒子的偏转角和几何关系求出b粒子做匀速圆周运动的半径，再由洛仑兹力提供向心力就能求得b粒子的比荷．（3）电磁量能器测得粒子b撞击时的能量为E，该能量为b粒子的动能．由动能公式和前面已经求得的比荷，从而就能求出粒子的电荷量．17.（19分）如图所示，水平放置的不带电的平行金属板p和b相距h，与图示电路相连，金属板厚度不计，忽略边缘效应。p板上表面光滑，涂有绝缘层，其上O点右侧相距h处有小孔K；b板上有小孔T，且O、T在同一条竖直线上，图示平面为竖直平面。质量为m、电荷量为-q（q>0）的静止粒子被发射装置（图中未画出）从O点发射，沿p板上表面运动时间t后到达K孔，不与板碰撞地进入两板之间。粒子视为质点，在图示平面内运动，电荷量保持不变，不计空气阻力，重力加速度大小为g。⑴求发射装置对粒子做的功；⑵电路中的直流电源内阻为r，开关S接“1”位置时，进入板间的粒子落在b板上的A点，A点与过K孔竖直线的距离为l。此后将开关S接“2”位置，求阻值为R的电阻中的电流强度；⑶若选用恰当直流电源，电路中开关S接“l”位置，使进入板间的粒子受力平衡，此时在板间某区域加上方向垂直于图面的、磁感应强度大小合适的匀强磁场（磁感应强度B只能在0～Bm=范围内选取），使粒子恰好从b板的T孔飞出，求粒子飞出时速度方向与b板板面夹角的所有可能值（可用反三角函数表示）。参考答案：

解：（1）设粒子在p板上做匀速直线运动的速度为v0，有h＝v0t

①设发射装置对粒子做的功为W，由动能定理得

②联立①②式可得

③说明：①②式各2分，③式各1分（2）S接“1”位置时，电源的电动势E0与板间电势差U有

E0＝U

④板间产生匀强电场的场强为E，粒子进入板间时有水平方向的速度v0，在板间受到竖直方向的重力和电场力作用而做类平抛运动，设加速度为a，运动时间为t1，有U＝Eh

⑤mg－qE＝ma

⑥

⑦l＝v0t1

⑧

S接“2”位置时，则在电阻R上流过的电流I满足

⑨联立①④～⑨式得

⑩说明：④～⑩式各1分

（3）由题意知此时在板间运动的粒子重力与电场力平衡，当粒子从K进入板间后立即进入磁场做匀速圆周运动，如图所示，粒子从D点出磁场区域后沿DT做匀速直线运动，DT与b板上表面的夹角为