2022-2023学年河北省衡水市冀州周村中学高三物理模拟试题含解析

2022-2023学年河北省衡水市冀州周村中学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.如图所示是氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子，则（

）A.6种光子中有2种属于巴耳末系B.6种光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到基态时产生的C.若从n=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应D.使n=4能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量参考答案：AD结合题干中巴耳末系的定义可知选项A正确；6种光子中波长最长即能量最少的是n=4激发态跃迁到n=3激发态时产生的，选项B错误；从n=2能级跃迁到基态释放的光子频率大于从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子的频率，故选项C错误；只要离子或照射光的能量大于或等于激发态的能量就可以使该激发态的原子发生电离，选项D正确。2.如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波的部分波形图，若该波波速v=40m/s，在t=0时刻波刚好传播到x=13m处，下列关于波在t=0.45s时的运动情况分析，其中正确的是____A．该波x=9m处的质点的位移为-5cmB．该波x=11m处的质点的位移为5cm

C．该波x=11m处的质点速度方向沿y轴负向

D．该波刚好传播到x=31m处E．该波刚好传播到x=18m处参考答案：3.如图所示，倾角θ=30°的斜面上，用弹簧系住一重为20N的物块，物块保持静止．已知物块与斜面间的最大静摩擦力f=12N，那么该弹簧的弹力不可能是（）A．2N B．10N C．20N D．24N参考答案：D【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【专题】定性思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题．【分析】将重力按照作用效果分解为平行斜面的下滑分力和垂直斜面的垂直分力，当最大静摩擦力平行斜面向下和平行斜面向上时，分别求解出对应的弹簧弹力，得到弹簧弹力的作用范围【解答】解：将重力按照作用效果分解：平行斜面的下滑分力为mgsin30°=10N，垂直斜面的垂直分力为mgcos30°=10N；当最大静摩擦力平行斜面向下时，物体与斜面间的最大静摩擦力为12N，弹簧弹力为拉力，等于22N；当最大静摩擦力平行斜面向上时，物体与斜面间的最大静摩擦力为12N，弹簧弹力为推力，等于2N；故弹簧弹力可以是不大于2N推力或者不大于22N的拉力，也可以没有弹力；本题选不正确的故选：D7.如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.6s时的波形图，波的周期T＞0.6s，则（

）A.波的周期为0.8s

B.在t＝0.9s时，P点沿y轴正方向运动C.经过0.4s，P点经过的路程为0.4m

D.在t＝0.5s时，Q点到达波峰位置参考答案：ACD根据题意应用平移法可知由实线得到虚线需要将图象沿x轴负方向平移（n+）λ，其中n=0、1、2、3、4…，故由实线传播到虚线这种状态需要（n+）T，即（n+）T=0.6s，解得T=，其中n=0、1、2、3、4…，当n=0时，解得T=0.8s，当n=1时，解得T=0.34s，又T＞0.6s，故周期为0.8s，故A正确；由于波沿x轴负方向传播，故t=0时p点沿y轴负方向运动，故t=0.8s时p点沿y轴负方向运动，而周期T=0.8s，故0.9s时P点沿y轴负方向运动．故B错误．在一个周期内p点完成一个全振动，即其运动路程为4A，而0.4s=T，故p点的运动路程为2A=0.4m，C正确；由题意可知波长λ=8m，则波速v==10m/s，在t=0时Q点的横坐标为5m，由于波沿y轴负方向运动，故在t=0.5s的时间内波沿x轴负方向传播的距离为x=vt=10×0.5=5m，故在t=0.5s时，Q点振动情况和t=0时距离坐标原点10m处的质点的振动情况相同，而t=0时距离坐标原点10m处的质点在波峰，在t=0.5s时，Q点到达波峰位置．故D正确．故选ACD．5.对同一质点，下面说法中正确的是A．匀速圆周运动中，动量是不变的B．匀速圆周运动中，在相等的时间内，动量的改变量大小相等C．平抛运动、竖直上抛运动，在相等的时间内，动量的改变量相等D．只要质点的速度不变，则它的动量就一定不变参考答案：BCD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）质子和ａ粒子从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，则这两粒子的动能之比Ｅk1：Ｅk2=

，周期之比T1：T2=

．参考答案：答案：1：2，1：27.为了测量玩具遥控汽车的额定功率，某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：ks5uA．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：1.00

-1.73

（2）1.04

0.173

1.048.学校实验小组在“验证牛顿第二定律”的实验中,图为实验装置简图(所用交变电流的频率为50Hz).

(1)同学们在进行实验时,为了减小实验时的系统误差,使分析数据时可以认为砂桶的重力等于小车所受的合外力,你认为应采取的措施有:①

.②

.(2)如图所示是某小组在做实验中,由打点计时器得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中x1=7.05cm,x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm,x6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是

m/s,小车运动的加速度计算表达式为

,加速度的大小是

m/s2(计算结果保留两位有效数字).参考答案：((1)①将长木板一端垫起,让小车重力沿斜面的分力平衡摩擦阻力;②小车质量远大于沙桶的总质量(2)0.86

=0.649.质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为0.6m/s，方向是向左．参考答案：考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：根据动量守恒定律分析，甲乙船三者组成的系统动量守恒．解答：解：甲乙船三者组成的系统动量守恒．规定向左为正方向．设小船的速度大小为v，由动量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv

0=40×3﹣60×3+100v解得：v=0.6m/s．速度v为正值，说明方向向左．故答案为：0.6，向左．点评：解决本题的关键熟练运用动量守恒定律，注意动量的失量性，与速度的正负是解题的关键．10.图10—59中虚线表示某一匀强电场区域内的若干个等势面。质子、氘核、粒子以相同的初速度，沿与等势面平行的方向由A点进入该电场，从上端进入电场到下端离开电场的过程中，质子、氘核、粒子的动量改变量之比是______________，电势能改变量之比是_____________。参考答案：1：1：2

2：1：211.如图（a）所示，阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与一个阻值为2R的电阻连接成闭合电路。线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面的匀强磁场（向里为正），磁感应强度B随时间t变化的关系如图（b）所示，图中B1、t1为已知量。导线电阻不计，则t1时刻经过电阻的电流方向为_________（选填“a→b”或“b→a”），电流的大小为___________。参考答案：b→a，

12.如图所示，一根不均匀的铁棒AB与一辆拖车相连接，连接端B为一固定水平转动轴，拖车在水平面上做匀速直线运动，棒长为L，棒的质量为40kg，它与地面间的动摩擦因数为，棒的重心C距转动轴为，棒与水平面成30°角．运动过程中地面对铁棒的支持力为200N；若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些，其他条件不变，则运动过程中地面对铁棒的支持力将比原来增大（选填“增大”、“不变”或“减小”）．参考答案：考点：力矩的平衡条件；力的合成与分解的运用．分析：选取接端B为转动轴，地面对铁棒的支持力的力矩与重力的力矩平衡，写出平衡方程，即可求出地面对铁棒的支持力；若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些则AB与地，地面之间的夹角减小，同样，可以根据力矩平衡的公式，判定地面对铁棒的支持力的变化．解答：解：以B点为转轴，在拖车在水平面上向右做匀速直线运动过程中，棒的力矩平衡，设棒与水平面的夹角为α．则有mgcosα=NLcosα+fLsinα

①又滑动摩擦力f=μN．联立得：2mgcosα=3Ncosα+3μNsinα

②解得，N=α=30°代入解得，N=200N若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些，α减小，tanα减小，由③得知，N增大．故答案为：200，增大．点评：本题是力矩平衡问题，正确找出力臂，建立力矩平衡方程是关键．13.参考答案：

6

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(10分)用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，所给的器材有：A．电压表V：0～3～15V

B．电流表A：0～0.6～3AC．滑动变阻器R1(总阻值20)

D．滑动变阻器R2(总阻值100)E．开关S和导线若干

(1)电压表量程选用______________；滑动变阻器选用_________(填R1或R2)；

(2)在图中将电压表加入实验电路中；

(3)在U-I图中已画出七组实验数据所对应的坐标点，请根据这些点作出U-I并由图线求出：E=________V，r=_________

参考答案：15.某实验小组用如图甲所示装置测量木板对木块的摩擦力所做的功。实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动。图乙是重物落地后打点计时器打出的纸带，纸带上的小黑点是计数点，相邻的两计数点之间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz。

(1)可以判断纸带的________(填“左端”或“右端”)与木块连接。根据纸带提供的数据可计算出打点计时器在打下A点、B点时木块的速度vA、vB，其中vA＝________m/s。(结果保留两位有效数字)(2)要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB，还应测量的物理量是________。(填入物理量前的字母)A．木板的长度l B．木块的质量m1C．木板的质量m2

D．重物的质量m3E．木块运动的时间t

F．AB段的距离xAB(3)在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式WAB＝________。（用vA、vB和第(2)问中测得的物理量的字母表示）参考答案：(1)右端；0.72

(2)

B；

（1）物体减速，开始时速度较大，计时点间的距离较大，故右端与木块连接。（2）本题研究对象是木块，需要测出木块的质量m1（3）摩擦力做的功即为总功，根据动能定理，摩擦力的功等于物体动能的变化，所以四、计算题：本题共3小题，共计47分16.气缸长为L=lm（气缸的厚度可忽略不计），固定在水平面上，气缸中有横截面积为S=l00cm2的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t=27℃，大气压为p0=l×l05Pa时，气柱长度为L0=0.4m。现缓慢拉动活塞，拉力最大值为F=500N，求：①如果温度保持不变，能否将活塞从气缸中拉出？②保持拉力最大值不变，气缸中气体温度至少为多少摄氏度时，才能将活塞从气缸中拉出？参考答案：17.如图甲，光滑竖直固定的杆上套有下端接触地面的轻弹簧和一个小物体．将小物体从一定高度处由静止释放，通过传感器测量出小物体的速度和离地高度h，作出其动能Ek与高度h的图象如图乙．其中，高度在0.6m～0.8m范围内图象为直线，其余部分为曲线．以地面为零势能面，g取10m/s2．求（1）小物体的质量．（2）弹簧的劲度系数．（3）把小物体和轻弹簧作为一个系统，系统具有