2022-2023学年吉林省长春市德惠市铁路职工子弟学校高三物理模拟试题含解析

2022-2023学年吉林省长春市德惠市铁路职工子弟学校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1.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为60m/s，在t=0时波的图像如图所示，则（

）

A．此波频率为40Hz，此时质元b的速度为零

B．此波频率为40Hz，此时质元b的速度向着y轴负方向

C．此波频率为20Hz，此时质元a的速度向着y轴正方向

D．此波频率为20Hz，此时质元a的速度为零参考答案：答案：C2.质量不同的小球1、2由同一位置先后以不同的速度竖直向上抛出，运动过程中两小球受到的水平风力恒定且相等，运动轨迹如图所示，忽略竖直方向的空气阻力。与小球2相比，小球1的A．初速度小B．在最高点时速度小C．质量小D．在空中运动时间短参考答案：B3.（单选）如图，斜面AC与水平方向的夹角为α，在A点正上方与C等高处水平抛出一小球，其速度垂直斜面落到D点，则CD与DA的比为（）A．B．C．D．参考答案：考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：将D点的速度进行分解，水平方向的速度等于平抛运动的初速度，通过角度关系求解．解答：解：设小球水平方向的速度为V0，将D点的速度进行分解，水平方向的速度等于平抛运动的初速度，通过角度关系求解得竖直方向的末速度为V2=，设该过程用时为t，则DA间水平距离为V0t，故DA=；CD间竖直距离为，故CD=得=故选D．点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．4.（单选）如图所示，洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成。励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场。玻璃泡内充有稀薄的气体，电子枪在加速电压下发射电子，电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹。若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形。若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流，下列说法正确的是A．增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径不变B．增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径变小C．增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径不变D．增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径变小参考答案：D5.为减少烟尘排放对空气的污染，某同学设计了一个如图所示的静电除尘器，该除尘器的上下底面是边长为L=0.20m的正方形金属板，前后面是绝缘的透明有机玻璃，左右面是高h=0.10m的通道口．使用时底面水平放置，两金属板连接到U=2000V的高压电源两极（下板接负极），于是在两金属板间产生一个匀强电场（忽略边缘效应）．均匀分布的带电烟尘颗粒以v=10m/s的水平速度从左向右通过除尘器，已知每个颗粒带电荷量q=+2.0×10﹣17C，质量m=1.0×10﹣15kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力．在闭合开关后：（1）求烟尘颗粒在通道内运动时加速度的大小和方向；（2）求除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向所能偏转的最大距离；（3）除尘效率是衡量除尘器性能的一个重要参数．除尘效率是指一段时间内被吸附的烟尘颗粒数量与进入除尘器烟尘颗粒总量的比值．试求在上述情况下该除尘器的除尘效率；若用该除尘器对上述比荷的颗粒进行除尘，试通过分析给出在保持除尘器通道大小不变的前提下，提高其除尘效率的方法．参考答案：【考点】：带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；*静电的利用和防止．【分析】：（1）通道内只受电场力，由牛顿第二定律可求得加速度；（2）带电粒子在电场中做类平抛运动，由运动的合成与分解可求得偏转的最大的距离；（3）根据进入的颗粒及吸附的颗粒可知吸附的效率，再由公式分析提高效率的方法．：解：（1）烟尘颗粒在通道内只受电场力的作用，电场力F=qE

又因为E=设烟尘颗粒在通道内运动时加速度为a，根据牛顿第二定律有=ma解得a=4.0×102m/s2，方向竖直向下；（2）若通道最上方的颗粒能通过通道，则这些颗粒在竖直方向上有最大的偏转距离这些颗粒在水平方向的位移L=vt

在竖直方向的位移h′=at2解得h′=0.08m＜h=0.10m

可确定这些颗粒能通过通道因此，除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向偏转的最大距离为8.0cm；（3）设每立方米有烟尘颗粒为N0时间t内进入除尘器的颗粒N1=N0hLvt

时间t内吸附在底面上的颗粒N2=N0h?Lvt

则除尘效率η===80%

因为h′=at2=当h?＜h时，η==×当h?≥h时，η=1

因此，在除尘器通道大小及颗粒比荷不改变的情况下，可以通过适当增大两金属板间的电压U，或通过适当减小颗粒进入通道的速度v来提高除尘效率．答：（1）加速度为4.0×102m/s2，方向竖直向下；（2）烟尘颗粒在竖直方向偏转的最大距离为8.0cm；（3）通过适当增大两金属板间的电压U，或通过适当减小颗粒进入通道的速度v来提高除尘效率．【点评】：本题考查带电粒子在电场中的运动，由于结合生活中的常识，故有一定的难度，在解答时应注意审题，明确题意，构建模型才能顺利求解．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（选修3—5）现用下列几种能量的光子照射一个处于基态的氢原子，A：10.25eV、B：12.09eV、C：12.45eV，则能被氢原子吸收的光子是_______（填序号），氢原子吸收该光子后在向低能级跃迁时最多可能产生____种频率的光子。参考答案：答案：B、

27.一列简谐波在t=0.8s时的图象如图甲所示，其x=0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴

▲

方向传播（填“正”或“负”），波速为

▲

m／s，t=10.0s时刻，x=4m处质点的位移是

▲

m．参考答案：8.半径分别为r和2r的两个质量不计的圆盘，共轴固定连结在一起，可以绕水平轴O无摩擦转动，大圆盘的边缘上固定有一个质量为m的质点，小圆盘上绕有细绳。开始时圆盘静止，质点处在水平轴O的正下方位置。现以水平恒力F拉细绳，使两圆盘转动，若恒力F=mg，两圆盘转过的角度θ=

时，质点m的速度最大。若圆盘转过的最大角度θ=，则此时恒力F=

。参考答案：答案：，mg解析：速度最大的位置就是力矩平衡的位置，则有Fr=mg2rsin，解得θ=。若圆盘转过的最大角度θ=，则质点m速度最大时θ=，故可求得F=mg。9.如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象．已知这列波的频率为5Hz，此时的质点正向轴正方向振动，由此可知：这列波正在沿轴

(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为

m/s.参考答案：负，1010.如图（a）所示为某同学设计的电子秤原理图，其中E是电动势为3V的电源（内阻不计），A是电流表（在设计中计划被改成电子秤的示数表盘），R0是阻值为5Ω定值电阻，R是一根长为6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝。c是一根金属弹簧（电阻不计），其压缩量ΔL与所受压力F之间的关系如图（b）所示，c顶端连接有一个塑料盘。制作时调整弹簧的位置，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。（计算中g取10m/s2）（1）当电流表示数为0.3A时，所称重物的质量为____________；（2）该设计中使用的电流表的量程最小为__________，该电子秤的称量范围为____________；（3）将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？（请至少写出两个）参考答案：（1）2kg（2）0.6A，0~6kg（3）刻度不均匀、左大右小、刻度盘最左侧部分区域无刻度等11.利用图示装置可以测定喷枪喷射油漆雾滴的速度。将直径D=40cm的纸带环，安放在一个可以匀速转动的转台上，纸带上有一狭缝A，A的正对面有一条标志线。油漆喷枪放在开有狭缝B的纸盒里。转台以角速度稳定转动后，开始喷漆，喷出来的雾滴运动速度认为不变。仅当狭缝A和B正对平行时，雾滴才能进入纸带环。改变喷射速度重复实验，已知，在纸带上留下了一系列的痕迹a、b、c、d。将纸带取下放在刻度尺下，如图所示。(1)速度最小的雾滴所留的痕迹应为

点，该点离标志线的距离为

cm。(2)该喷枪喷出的雾滴的最大速度为

m/s，若考虑空气阻力的影响，该测量值

真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。参考答案：（1）

a

，

2.50

；（2）

24

，

小于

12.在“观察水波的干涉”实验中得到如图所示的干涉图样．O1、O2为波源，实线表示波峰，虚线为P位置与波源连线，且O1P=O2P．（1）P点是振动加强点（选填“加强”或“减弱”）．（2）（单选题）若有一小纸片被轻放在P点浮于水面上，则此后纸片运动情况是D（A）一定沿箭头A方向运动

（B）一定沿箭头B方向运动（C）一定沿箭头C方向运动

（D）在P点处随水面上下运动．参考答案：解：（1）据图可知，两列波的波长相同，所以两列波的频率相同，由于且O1P=O2P，所以路程差为半个波长的整数倍，所以该点P为振动加强点．（2）据波传播的特点，各质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，所以小纸片在P点随水面上下运动，故ABC错误，D正确．故答案为：（1）加强；（2）D．13.一矩形线圈围绕着垂直于匀强磁场的中心轴匀速转动，从线圈平面通过中性面开始，将它转过1/4转用的时间分成三等分，则在这连续三段时间内的感应电动势的平均值的比值是：

。参考答案：答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“验证牛顿运动定律”实验装置如图1所示．（1）用砝码盘和砝码所受的总重力作为小车所受的合外力，在保持小车总质量不变的情况下，改变所放砝码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a﹣F关系图线如图2所示．此图线AB段基本是一条直线，而BC段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是C．（填选项前的字母）A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大（2）如图3所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出，计时器打点的时间间隔为0.02s．由此可求得小车的加速度a=0.49m/s2．（结果保留二位有效数字）参考答案：C；0.49解：（1）BC段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是钩码总质量过大，大于小车的总质量，故C正确；故选C（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2得：a==0.49m/s2．故答案为：C；0.4915.在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，采用如图甲所示的电路可以方便地调节灯泡两端的电压值，已知两个滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2，且R1=10R2。（1）请根据图甲所示的实物图在图乙的方框中画出相应的电路图；（2）在实验中，为了使小电珠的电压在开始时有最小值，在闭合开关前，两个滑动变阻器的滑片P1和P2应分别放在各自的

端（选填“a”或“b”）和

端（选填“c”或“d”）；（3）采用这个电路能够达到精细调节小电珠两端电压的目的，其中变阻器

（选填“R1”“R2”或）用于精细调节。

参考答案：（1）如图所示（2分）（2）b，c（各1分）（3）R2（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一辆长为l1＝5m的汽车以v1＝15m/s的速度在公路上匀速行驶，在离铁路与公路交叉点s1＝175m处，汽车司机突然发现离交叉点s2＝200m处有一列长为l2＝300m的列车以v2＝20m/s的速度行驶过来，为了避免事故的发生，汽车司机立刻使汽车减速，让列车先通过交叉点，求汽车减速的加速度至少多大？（不计汽车司机的反应时间）参考答案：17.如图所示，物体A、B叠放在倾角θ=37°的斜面上，并通过跨过光滑滑轮的细线相连，细线与斜面平行．两物体的质量分别mA=2kg，mB=1kg，A、B间动摩擦因数μ1=0.1，B与斜面间的动摩擦因数μ2=0.2，问：为使A能平行于斜面向下做匀速运动，应对A施加一平行于斜面向下的多大的拉力？参考答案：解：对A受力分析如图所示，根据共点力平衡，在沿斜面方向上有：F+mAgsinα=T+fBA，fBA=μ1NBA=μ1mAgcos37°．对B受力分析，如图所示，在沿斜面方向上，有：mBgsinα+f+fAB=T，f=μ2（mA+mB）gcosα，fAB=fBA联立两式，代入数据，解得：F=2N答：应对A施加一平行于斜面向下的2N的拉力．18.如图所示，航空母舰上的起飞跑道由长度为l1=1.6×102m的水平跑道和长度为l2=20m的倾斜跑道两部分组成．水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h=4.0m．一架质量为m=2.0×104kg的飞机，其喷气发动机的推力大小恒为F=1.2×105N，方向与速度方向相同，在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的0.1倍．假设航母处于静止状态，飞机质量视为不变并可看成质点，取g=10m/s2．（1）求飞机在水平跑道运动的时间及到达倾斜跑道末端时的速度大小；（2）为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度100m/s，外界还需要在整个水平轨道对飞机施加助推力，求助推力F推的大小．参考答案：解：（1）飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力与阻力作用，设加速度大小为a1、末速度大小为v1，运动时间为t1，有F合=F﹣Ff=ma1

①v12﹣v02=2a1l1②

v1=a1t1

③注意到v0=0，Ff=0.1mg，代入已知数据可得a1=5.0m/s2，v1=40m/s，t1=8.0s

④飞机在倾斜跑道上运动时，沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面分力作用，设沿斜面方向的加速度大小为a2、末速度大小为v2，沿斜面方向有

F合′=F﹣Ff﹣mgsinα=ma2