2022年山西省晋中市官厂中学高三物理模拟试卷含解析

2022年山西省晋中市官厂中学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1.一人乘电梯从1楼到30楼，在此过程中经历了先加速，后匀速.再减速的运动过程，则下列说法正确的是：（

）

A、电梯支持力对人做功情况是加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功B、电梯支持力对人做功情况是加速和匀速时做正功，减速时做负功C、人开始的一段时间失重，最后的一段时间超重D、人开始的一段时间是超重，最后的一段时间是失重参考答案：D2.（单选）下列说法中正确的是

A.天然放射现象说明原子核内部有电子B.发现质子的核反应方程是：C.氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出光子的能量，高于从氢原子n=8能级跃迁到n=2能级所释放出光子的能量D.当入射光可以使某种金属发生光电效应时，入射光的频率越大，则产生光电子的动能也越大参考答案：3.如图是在光滑水平地面上有一辆平板小车，车上放着一个滑块，滑块和平板小车间有摩擦，滑块在水平恒力F作用下从车的一端拉到另一端．第一次拉滑块时将小车固定，第二次拉时小车没有固定．在这先后两次拉动木块的过程中，下列说法中正确的是（

）

A．滑块所受的摩擦力一样大

B．拉力F做的功一样大

C．滑块获得的动能一样大

D．系统增加的内能一样大参考答案：4.（单选）如图所示，空间中有一静电场，在轴上场强E随位置的变化规律为其中k为大于0的常数，单位为V/m2，的单位为m．有一带正电的试探电荷在处由静止释放．若不考虑其它力的作用．则试探电荷

(

) A．释放后将一直沿轴正方向运动B．释放后将一直沿轴负方向运动C．在处的电势能最大D．在处的加速度最小参考答案：C5.（单选）如图所示，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻。闭合开关S后，若照射R3的光强度减弱，则 A．R1两端的电压变大

B．小灯泡消耗的功率变小 C．通过R2的电流变小

D．电源两极间的电压变小参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，宽L=0.4m的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m．离地高H=2m的质点与障碍物相距x=1m．将质点水平抛出，为使质点能穿过该孔，质点的初速度v0至少为2.5m/s，最大为3.5m/s．（g取10m/s2）参考答案：考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：小球做平抛运动，要从矩形孔飞出，临界情况是恰好进入孔和恰好从空射出，根据平抛运动的分位移公式列式求解即可．解答：解：小球做平抛运动，根据分位移公式，有：x′=v0ty=故：v0=x′恰好到孔左端下边缘时，水平分位移为x′1=x=1m，竖直分位移为y=H﹣h=2﹣1.2=0.8m，故：v01=x1′=1×=2.5m/s恰好到孔右端下边缘时，水平分位移为x′2=x+L=1+0.4=1.4m，竖直分位移为y=H﹣h=2﹣1.2=0.8m，故：v01=x2′=1.4×=3.5m/s故为使质点能穿过该孔，质点的初速度v0至少为2.5m/s，最大为3.5m/s；故答案为：2.5，3.5．点评：本题关键是明确小球的运动性质，然后找到临界状态，根据平抛运动的分位移公式列式求解，不难．7.在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0cm和l2=12.0cm，左边气体的压强为12.0cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。参考答案：7.5cm试题分析

本题考查玻意耳定律、液柱模型、关联气体及其相关的知识点。解析设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1和p2。U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气体长度分别变为l1′和l2′。由力的平衡条件有①式中为水银密度，g为重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1=pl1′②p2l2=pl2′③l1′–l1=l2–l2′④由①②③④式和题给条件得l1′=22.5cm⑤l2′=7.5cm⑥8.某热机在工作中从高温热库吸收了8×106kJ的热量，同时有2×106kJ的热量排放给了低温热库(冷凝器或大气），则在工作中该热机对外做了

kJ的功，热机的效率％．参考答案：

6×106

；

75

9.（4分）如图所示，在静止的倾角为53°的斜面上放着一块木块，木块重100N，现用大小为120N的水平力F作用在木块上使其静止，则斜面对木块的摩擦力的大小为

N，方向为____________。地面对斜面的摩擦力的大小为

N。（sin530=0．8，cos530=0．6）

参考答案：

答案:8，沿斜面向上，10010.地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。某颗中轨道卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍。则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为__________；线速度大小为___________；周期为____________。参考答案：，，（提示：卫星的轨道半径为4R。利用GM=gR2。）11.

（5分）一个蓄电池输出电压为12V，若输出的电能为4.3×106J，则它放出的电量为_____________C。参考答案：答案：3.6×10512.镭核(Ra)经过一系列α衰变和β衰变，变成铅核(Pb)，其中经过α衰变的次数是_____，镭核(Ra)衰变成铅核(Pb)的过程中损失了_______个中子．参考答案：51613.(选修模块3－4)（4分）如图所示为一列简谐横波t=0时刻的波动图象，已知波沿x轴正方向传播，波速大小为0.4m/s。则在图示时刻质点a、b所受的回复力大小之比为________，此时刻起，质点c的振动方程是：____cm。

参考答案：

答案：2:1（2分）

y=15cos10πt（2分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.甲乙两位同学利用穿过打点计时器的纸带来记录小车的运动，打点计时器所用电源的频率为50Hz。（1）实验后，甲同学选择了一条较为理想的纸带，测量数据后，通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示。位置编号012345时间：t/s00.10.20.30.40.5速度：v/m·s-10.420.670.921.161.421.76分析表中数据，在误差允许的范围内，小车做______________运动；由于此次实验的原始纸带没有保存，该同学想估算小车从位置0到位置5的位移，其估计算方法如下：x＝(0.42×0.1＋0.67×0.1＋0.92×0.1＋1.16×0.1＋1.42×0.1)m，那么，该同学得到的位移_________(选填“大于”、“等于”或“小于”)实际位移。（2）乙同学的纸带如下图，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点，每相邻的两计数点间都有四个点未画出。用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图所示(单位：cm)。由纸带数据计算可得计数点3所代表时刻的瞬时速度大小v3＝____________m/s，小车的加速度大小a＝____________m/s2。参考答案：（1）匀变速直线（匀加速直线）；小于

（2）0.33；0.76

（1）本题考查了有关数据处理的基础知识．建立坐标、描点，做出v-t图象即可。（2）利用逐差法可以求出小车的加速度大小，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出点3的瞬时速度大小．15.如图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20Ω的电阻，测量步骤如下：（1）调节

，使电表指针停在指针对准

的“0”刻线（填“电阻”或“电流”）。（2）将选择开关旋转到“Ω”档的

位置。（填“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”）（3）将红、黑表笔分别插入“+”、“－”插孔，并将两表笔短接，调节

，使电表指针对准

的“0”刻线（填“电阻”或“电流”）。（4）将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如下图乙所示，该电阻的阻值为

Ω。（5）测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置。参考答案：（1）调零螺丝

电流（2）×1

（3）调零旋钮（1分）电阻（4）19.0四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，虚线MO与水平线PQ相交于O，二者夹角θ=30°，在MO左侧存在电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场，MO右侧某个区域存在磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀强磁场，O点处在磁场的边界上，现有一群质量为m、电量为+q的带电粒子在纸面内以速度v（0≤v≤）垂直于MO从O点射入磁场，所有粒子通过直线MO时，速度方向均平行于PQ向左，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，求：

（1）速度最大的粒子自O开始射入磁场至返回水平线POQ所用的时间．

（2）磁场区域的最小面积．

参考答案：（1）粒子的运动轨迹如图所示，设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R，周期为T，粒子在匀强磁场中运动时间为t1则即

①（1分）

②（1分）

③（1分）

设粒子自N点水平飞出磁场，出磁场后应做匀速运动至OM，设匀速运动的距离为s，匀速运动的时间为t2，

由几何关系知：

S=Rcotθ

④（1分）

⑤（1分）

过MO后粒子做类平抛运动，设运动的时间为，则：

⑥（1分）

又由题知：

⑦（1分）

则速度最大的粒子自O进入磁场至重回水平线POQ所用的时间⑧（1分）

解①②③④⑤⑥⑦⑧得：（1分）（2）由题知速度大小不同的粒子均要水平通过OM，则其飞出磁场的位置均应在ON的连线上，故磁场范围的最小面积是速度最大的粒子在磁场中的轨迹与ON所围成的面积。

扇形的面积⑨（1分）

的面积为：

⑩（2分）

又

11（1分）

联立①⑦⑨⑩11得：或（2分）17.如图所示，一带电粒子以某一速度在竖直平面内做匀速直线运动，经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的最小的圆形匀强磁场区域(图中未画出磁场区域)，粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场，电场强度大小为E，方向竖直向上．当粒子穿出电场时速率变为原来的倍．已知带电粒子的质量为m，电荷量为q，重力不计．粒子进入磁场前的速度与水平方向成θ＝60°角．试回答：(1)粒子带什么电？(2)带电粒子在磁场中运动时速度多大？(3)该最小的圆形磁场区域的面积为多大？参考答案：（1）粒子带负电（3分）（2）设粒子以速度进入电场，运动时间为t飞出电场时速度为，由类平抛运动规律有：

（各式1分）解得：（3分）（3）如图所示，带电粒子在磁场中所受洛伦兹力提供向心力，设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，圆形磁场区域的半径为r，则有：

解得：（2分）由几何知识可知：（2分）磁场区域的最小面积为：（2分）联立以上各式可得：（3分）18.下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害．某地有一倾角为θ=37°（sin37°=）的山坡C，上面有一质量为m的石板B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A（含有大量泥土），A和B均处于静止状态，如图所示．假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m（可视为质量不变的滑块），在极短时间内，A、B间的动摩擦因数μ1减小为，B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第2s末，B的上表面突然变为光滑，μ2保持不变．已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l=27m，C足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取重力加速度大小g=10m/s2．求：（1）在0～2s时间内A和B加速度的大小（2）A在B上总的运动时间．参考答案：解：（1）在0～2s时间内，A和B的受力如图所示，其中f1、N1是A与B之间的摩擦力和正压力的大小，f2、N2是B与C之间的摩擦力和正压力的大小，方向如图所示．由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得f1=μ1N1①N1=mgcosθ

②f2=μ2N2③N2=N1+mgcosθ

④规定沿斜面向下为正，设A和B的加速度分别为a1和a2，由牛顿第二定律得mgsinθ﹣f1=ma1⑤mgsinθ+f1﹣f2=ma2⑥联立①②③④⑤⑥式，并代入题给的条件得a1=3m/s2⑦a2=1m/s2⑧（2）在t1=2s时，设A和B的速度分别为v1和v2，则v1=a1t1=6m/s

⑨v2=a2t1=2m/s

⑩t＞t1时，设A和B的加速度分别为a1′和a2′，此时A与B之间摩擦力为零，同理可得a1′=6m/s2?a2′=﹣2m/s2?即B做减速运动．设经过时间t2，B的速度减为零，则有v2+a2′t2=0?联立⑩??式得t2=1s在t1+t2时间内