吉林省长春市九台市第十一中学2022-2023学年高三物理模拟试卷含解析

吉林省长春市九台市第十一中学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1.一列简谐横波，某时刻的图像如下图甲所示，从该时刻开始计时，波上A点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是A．这列波沿x轴负向传播B．这列波的波速是25m/sC．质点P比质点Q先回到平衡位置D．经过△t=0．4s，A质点通过的路程是4m参考答案：ABD2.下列说法中正确的是

A．将声音、图像等信号附加到高频电磁波上的过程叫解调B．要将电磁波有效的发射出去，电磁波的频率必须足够低C．满足能量守恒定律的客观过程并不是都可以自发地进行D．温度相同时，分子质量不同的两种气体，其分子的平均动能不相同参考答案：

C3.如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在t=0到t=t1的时间间隔内，长直导线中电流i随时间变化，使线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。图中箭头表示电流i的正方向，则i随时间t变化的图线可能是

（

）参考答案：A4.阻值为10电阻接到电压波形如图所示的交流电源上。以下说法中正确的是

A．电压的有效值为10VB．通过电阻的电流有效值为C．电阻消耗的电功率为5WD．电阻每秒产生的热量为10J 参考答案：C5.（单选）如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x的关系如图乙所示（g=10m/s2），则下列结论正确的是A.物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态 B.弹簧的劲度系数为7.5N/cmC.物体的质量为3kg D.物体的加速度大小为5m/s2参考答案：D解析：A、物体与弹簧分离时，弹簧恢复原长，故A错误；

B、C、D、刚开始物体处于静止状态，重力和弹力二力平衡，有

mg=kx

①

拉力F1为10N时，弹簧弹力和重力平衡，合力等于拉力，根据牛顿第二定律，有

F1+kx-mg=ma

②

物体与弹簧分离后，拉力F2为30N，根据牛顿第二定律，有

F2-mg=ma

③

代入数据解得

m=2kg;k=500N/m=5N/cm;a=5m/s2故B错误，C错误，D正确；故选：D．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.)如图所示，是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则振动的周期为

s，x=1.0m处质点的振动方向沿

(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)，x=2.0m处的质点在0—1.5s内通过的路程为

cm．参考答案：7.一个氮14原子核内的核子数有______个；氮14吸收一个α粒子后释放出一个质子，此核反应过程的方程是________。参考答案：14， 8.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：5169.如图所示，L1、L2是输电线，甲是

互感器，乙是

互感器，若甲图中原副线圈匝数比为100：1，乙图中原副线圈匝数比为1：10，且电压表示数220V，电流表示数10A，则线路输送电压为

V，电流为

A。

参考答案：

答案：电压、电流

22000、10010.自行车的设计蕴含了许多物理知识，利用所学知识完成下表自行车的设计目的（从物理知识角度）车架用铝合金、钛合金代替钢架减轻车重车胎变宽

自行车后轮外胎上的花纹

参考答案：减小压强（提高稳定性）；增大摩擦（防止打滑；排水）解析：车胎变宽能够增大轮胎与地面的接触面积，提高稳定性，减小压强，有利于行车安全；自行车后轮外胎上的花纹，增大摩擦，防止打滑。11.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，经0.6s，质点a第一次到达波峰位置，则这列波的传播速度为

m/s，质点b第一次出现在波峰的时刻为

s，从该时刻起，质点a的振动方程为

cm．参考答案：5；1；y=﹣5sinπt【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【分析】利用质点带动法判断a点此刻的振动方向，根据第一次到达波峰的时间求周期，读出波长，即可求得波速．波在同一均匀介质中匀速传播．图示时刻x=3m处波峰传到b点处时，质点b第一次到达波峰位置，由公式t=求出质点b第一次出现在波峰的时刻．读出振幅A，由y=﹣Asint写出质点a的振动方程．【解答】解：因为a第一次到波峰的时间为T=0.6s，则得周期T=0.8s．由图知波长λ=4m，波速为v==m/s=5m/s．图示时刻x=3m处波峰传到b点处时，质点b第一次到达波峰位置，则质点b第一次出现在波峰的时刻为t==s=1s波沿x轴正方向传播，此刻a质点向下振动，则质点a的振动方程为y=﹣Asint=﹣5sinπtcm=﹣5sinπtcm．故答案为：5；1；y=﹣5sinπt12.如图所示的电路中，电源电动势E=6V，内电阻r=1Ω，M为一小电动机，其内部线圈的导线电阻RM=2Ω。R为一只保护电阻，R=3Ω。电动机正常运转时，电压表（可当作理想电表）的示数为1.5V，则电源的输出功率为

W，电动机的输出功率为Ｗ。

参考答案：2.5；1.5

1513.如图所示，一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动．在转动过程中，线框中的最大磁通量为фm，最大感应电动势为Em，则线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向转轴转动的角速度大小为．参考答案：Em/фm【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理．【分析】根据最大感应电动势为Em=BSω和最大磁通量фm=BS间的关系，很容易求出角速度．【解答】解：最大感应电动势为Em=BSω

最大磁通量фm=BS所以Em=фmω所以ω=Em/фm三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.15.声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。桥的长度为_______m，若该波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中波长为λ的_______倍。参考答案：

(1).365

(2).试题分析：可以假设桥的长度，分别算出运动时间，结合题中的1s求桥长，在不同介质中传播时波的频率不会变化。点睛：本题考查了波的传播的问题，知道不同介质中波的传播速度不同，当传播是的频率不会发生变化。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在坐标系xOy中，y轴右侧有一匀强电场；在第二、三象限内有一有界匀强磁场，其上、下边界无限远，右边界为y轴、左边界为平行于y轴的虚线，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一带正电，电量为q、质量为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的A点射入磁场区域，并从O点射出，粒子射出磁场的速度方向与x轴的夹角θ＝45°，大小为v．粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧，且弧的半径为磁场左右边界间距的倍。粒子进入电场后，在电场力的作用下又由O点返回磁场区域，经过一段时间后再次离开磁场。已知粒子从A点射入到第二次离开磁场所用的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期。忽略重力的影响。求：（1）粒子经过A点时速度的方向和A点到x轴的距离；（2）匀强电场的大小和方向；（3）粒子从第二次离开磁场到再次到达磁场所用的时间。参考答案：（1）设磁场左边界与x轴相交于D点，过O点作速度v垂线OO1，与MN相交于O1点。由几何关系可知，在直角三角形OO1D中∠OO1D=45o。设磁场左右边界间距为d，则OO1=d。故，粒子第一次进入磁场的运动轨迹的圆心即为O1点，圆孤轨迹所对的圆心角为45o，且O1A为圆弧的半径R。由此可知，粒子自A点射入磁场的速度与左边界垂直。A点到x轴的距离：-----------①由洛仑兹力公式、牛顿第二定律及圆周运动的规律，得

------------②（联立①②式得

------------③（2）依题意：匀强电场的方向与x轴正向夹角应为135o。设粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，第一次在磁场中飞行的时间为t1，有--------------④（---------------⑤由几何关系可知，粒子再次从O点进入磁场的速度方向与磁场右边夹角为45o。设粒子第二次在磁场中飞行的圆弧的圆心为O2，O2必定在直线OO1上。设粒子射出磁场时与磁场右边界交于P点，则∠OO2P=90o。设粒子第二次进入磁场在磁场中运动的时间为t2，有

-------------⑥设带电粒子在电场中运动的时间为t3，依题意得

------------⑦由匀变速运动的规律和牛顿定律可知

--------------⑧

----------------⑨联立④⑤⑥⑦⑧⑨可得

------------------⑩（3）由几何关系可得：故粒子自P点射出后将做类平抛运动。则沿电场方向做匀加速运动：

--------------------⑾垂直电场方向做匀速直线运动：

------------⑿---------⒀

联立⑨⑩⑿⒀式得

17.如图，平行金属导轨MN、PQ倾斜与水平面成30°角放置，其电阻不计，相距为l=0.2m．导轨顶端与电阻R相连，R=1.5×10﹣2Ω．在导轨上垂直导轨水平放置一根质量为m=4×10﹣2kg、电阻为r=5×10﹣3Ω的金属棒ab．ab距离导轨顶端d=0.2m，导体棒与导轨的动摩擦因数μ=；在装置所在区域加一个垂直导轨平面，方向如图的磁场，磁感应强度B=（0.2+0.5t）T，g取10m/s2．（1）若导体棒静止，求通过电阻的电流．（2）何时释放导体棒，释放时导体棒处于平衡状态？（3）若t=0时刻磁感应强度B0=0.2T，此时释放ab棒，要保证其以a=2.5m/s2的加速度沿导轨向下做初速为零的匀加速直线运动，求磁感应强度B应该如何随时间变化，写出其表达式．参考答案：解：（1）设闭合回路产生的感应电动势为E，根据法拉第电磁感应定律可得：E==根据闭合电路欧姆定律可得：I=，联立解得：I=0.5A；（2）对导体棒，由平衡条件可得：BIL+f=mgsinθ又：﹣μmgcosθ≤f≤μmgcosθ，其中磁感应强度B=（0.2+0.5t）T，联立解得：0.4s≤t≤2s；（3）对导体棒，根据牛顿第二定律可得：mgsinθ﹣μmgcosθ﹣BIl=ma故BIl=0，即回路中感应电流为0．若要保证回路中感应电流为0，则必须回路中磁通量保持不变；则t时刻磁通量Φ=Bl（d+）=B0ld，解得：B=（T）．答：（1）若导体棒静止，通过电阻的电流为0.5A；（2）0.4s≤t≤2s释放导体棒，释放时导体棒处于平衡状态；（3）磁感应强度B=（T）时，金属棒以a=2.5m/s2的加速度沿导轨向下做初速为零的匀加速直线运动．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；共点力平衡的条件及其应用；闭合电路的欧姆定律；磁感应强度；安培力．【分析】（1）根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律求解电流强度；（2）对导体棒根据平衡条件列方程，由于导体棒处于平衡状态满足﹣μmgcosθ≤f≤μmgcosθ，联立求解时间范围；（3）对导体棒，根据牛顿第二定律列方程得到安培力为零，则回路中磁通量保持不变，根据磁通量相等列方程求解B随时间变化关系．18.钢铁是国家工业的重要支柱。在现代化的钢铁厂，采用滚筒传送钢锭。图示为我国某钢铁厂的钢锭传送装置，斜坡长L=20m，高h=2m，斜坡上紧排着一排滚筒。长l=8m、质量m=l×kg的钢锭ab放在滚筒上，钢锭与滚筒间的动摩擦因数=O．3，工作时由电动机带动所有滚筒顺时针匀速转动，使钢锭沿斜坡向上移动，滚筒边缘的线速度大小均为v=4m／s。由于斜坡倾角很小，可认为钢锭对滚筒的总压力近似等于钢锭的重力。取当地的重力加速度g=10m／s。。试求：

(1)钢锭在滚筒上加速运动的加速度大小。

(2)钢锭从坡底(如图中所示位置)由静止开始运动，直到b端到达坡顶所需的时间。参考答案：【知识点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系

A2C2【答案解析】（1）2

m/s2（2）4m/s解析：（1）分析可知，欲使b端到达坡顶所需要的时间最短，需要电动机一直工作，则钢轨先做匀加速直线运动，当它的速度等于滚筒边缘的线速度后，做匀速直线