2022年山西省大同市四老沟矿中学高三物理模拟试卷含解析

2022年山西省大同市四老沟矿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.汽车由静止开始做匀加速直线运动，加速度为a，经过时间t后，又以同样大小的加速度做匀减速直线运动，最后静止。汽车在加速和减速的两个过程中，下列物理量不同的是A．位移

B．平均速度

C．加速度

D．经历的时间参考答案：C2.（1）一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上的两质点，平衡位置分别为x=0，x=xb（xb＞0）。a点的振动规律如图所示，已知波速为v=10m/s，在t=0.1s时，b点的位移为0.05m，则下列判断可能正确的是

A．波沿x轴正向传播，xb=0.5mB．波沿x轴正向传播，xb=1.5mC．波沿x轴负向传播，xb=2.5mD．波沿x轴负向传播，xb=3.5m（2）如图，矩形ABCD为一水平放置的玻璃砖的截面，在截面所在平面有一细束激光照射玻璃砖，入射点距底面的高度为h，反射光线和折射光线与底面所在平面的交点到AB的距离分别和，在截面所在平面内，改变激光束在AB面上入射点的高度与入射角的大小，当折射光线与底面的交点到AB的距离为时，光线恰好不能从底面射出，求此时入射点距离底面的高度H。参考答案：(1)BC(4分。选对一个给2分，选对2个给一分.有选错的不给这4分)(2)(8分)设玻璃砖的折射率为n，入射角和反射角为θ1，折射角为θ2，由光的折射定律根据几何关系有因此求得

根据题意，折射光线在某一点刚好无法从底面射出，此时发生全反射，设在底面发生全反射时的入射角为θ3，有由几何关系得解得3.人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图所示．以下说法正确的是

A．人受到重力和支持力的作用B．人受到重力、支持力和摩擦力的作用C．人受到的合外力不为零D．人受到的合外力方向与速度方向相同参考答案：A4.宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。设四星系统中每个星体的质量均为m，半径均为R，四颗星稳定分布在边长为a的正方形的四个顶点上．已知引力常量为G．关于四星系统，下列说法错误的是(

)A．四颗星围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动

B．四颗星的轨道半径均为C．四颗星表面的重力加速度均为

D．四颗星的周期均为参考答案：BD星体在其他三个星体的万有引力作用下，合力方向指向对角线的交点，围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，由几何知识可得轨道半径均为，故A正确B错误．在星体表面，根据万有引力等于重力，可得，解得，C对。由万有引力定律和向心力公式得，，D错误。5.已知湖水深度为20m，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1.0×105Pa。当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(取g＝10m/s2，ρ＝1.0×103kg/m3)(A)12.8倍 (B)8.5倍 (C)3.1倍 (D)2.1倍参考答案：C湖底压强大约为3个大气压，由气体状态方程，当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的3.1倍，选项C正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.真空室内，有质量分别为m和2m的甲、乙两原子核，某时刻使它们分别同时获得和的瞬时速率，并开始相向运动。由于它们间的库仑斥力作用，二者始终没有接触，当两原子核相距最近时，甲核的速度大小为__________。(填选项前的字母)A.B.C.D.参考答案：B当二者共速时距离最近，由动量守恒定律可得4mv-3mv=3m解得，故选项B正确。7.如图所示。一根长L的细绳，固定在O点，绳另一端系一质量为m的小球。起初将小球拉至水平于A点。小球从A点由静止释放后到达最低点C时拉力为

；此过程中小球重力的瞬时功率的变化情况是

（空气阻力不计）。参考答案：T=3mg（2分），先增大后减小8.要利用轨道、滑块(其前端固定有挡光窄片K)、托盘、砝码、轻滑轮、轻绳、光电计时器、米尺等器材测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ，某同学设计了如图甲所示的装置，滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m′，托盘和盘中砝码的总质量为m.轨道上A、B两点处放置有光电门(图中未画出)．实验中，重力加速度g取10m/s2.图甲图乙(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d，如图乙所示，则d＝__________mm，用米尺测量轨道上A、B两点间的距离x，滑块在水平轨道上做匀加速直线运动，挡光窄光通过A、B两处光电门的挡光时间分别为tA、tB，根据运动学公式，可得计算滑块在轨道上加速运动的加速度的表达式为a＝____________；(2)该同学通过改变托盘中的砝码数量，进行了多次实验，得到的多组数据如下：实验次数托盘和盘中砝码的总质量m/(kg)滑块的加速度a/(m/s2)10.100020.150030.2000.3940.2500.9150.3001.4060.3501.9270.4002.38图丙请根据表中数据在图丙中作出am图象．从数据或图象可知，a是m的一次函数，这是由于采取了下列哪一项措施________．A.每次实验的M＋m′都相等

B.每次实验都保证M＋m′远大于mC.每次实验都保证M＋m′远小于m

D.每次实验的m′＋m都相等(3)根据am图象，可知μ＝________(请保留两位有效数字)．参考答案：(1)2.20或2.25(2分)(2分)(2)注意：应为直线，标度的选取要合适(2分)D(2分)(3)0.16(2分)9.如图所示，有一个匀强电场，方向平行于纸面。电场中有A、B、C、D四点，已知AD=DB=BC=d，且ABBC。有一个电量为q的正电荷从A点移动到B点电场力做功为2W，从B点移动到C点克服电场力做功为W。则电场中D点的电势

（填“大于”“小于”或“等于”）C点的电势；该电场的电场强度为

。参考答案：等于；10.一列简谐波波源的振动图象如图所示，则波源的振动方程y=

cm；已知这列波的传播速度为1.5m/s，则该简谐波的波长为

m。参考答案：；3试题分析：从振动图象可知，，角速度，振幅A=20cm振动方程，根据考点：考查了横波图像，波长、波速及频率的关系【名师点睛】解决本题的关键是可以由振动图象获取相应信息，以及熟练掌握公式、，难度不大，属于基础题．11.某研究性学习小组为“探究加速度与力、质量的关系”独力设计了如图甲所示的实验装置。已知小车质量为m1，砝码和盘的质量为m2，交流电的频率为50Hz，除了装置图中所给的器材外，另外备有复写纸、电键及导线若干。（1）除了上面涉及的实验器材外，本次实验还缺少的器材有

。（2）保持m1不变，改变m2的大小，小明同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图象如图乙所示，该图线不通过坐标原点，最可能的原因是：

。（3）如图丙所示为某次实验得到的一条纸带，相邻计数点间还有四个点没有画出。AB、CD计数点之间的距离已测出，由于疏漏B、C两计数点之间的距离忘记了标注，根据纸带上现有的数据情况，可计算出小车运动的加速度为

m/s2（结果保留两位有效数字）（4）在探究加速度与力的关系实验中，要尽可能保证a-F图象是一条直线，需要控制的条件是_________________________________________。参考答案：（1）交流电源（或答学生电源）和刻度尺（2分）（2）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够（2分）（3）0.52（3分）（4）小车质量m1远大于砝码和盘的质量m2（或答m1>>m2）解析：（1）打点计时器需要交流电源，所以需要交流电源，纸带上计数点间距离需要测量，还缺少刻度尺。（2）由图象可知，当施加一定外力时，小车的加速度还为零，则外力与小车受到的摩擦力平衡。（3）根据匀变速运动的规律可得，x3-x1=2aT2，解得，a=0.52m/s2。（4）小车质量m1远大于砝码和盘的质量m2时，绳中拉力近似等于小车所受合外力（或答m1>>m2）12.如图，质量为20kg的物体，在水平面上向右运动，物体与水平面接触处的摩擦系数是0．2与此同时物体还受到一个水平向左大小为5N的推力作用，则物体的加速度是

；方向

参考答案：13.如图所示，内径均匀的导热性能良好的“U”形玻璃管竖直放置，横截面积S=5cm2，右侧管上端封闭，左侧管上端开口，内有用细线栓住的活塞．两管中均封入长L=11cm的空气柱A和B，活塞上、下表面处的气体压强均为p=76cm水银柱产生的压强，这时两管内的水银面的高度差h=6cm。环境温度恒定，现将活塞用细线缓慢地向上拉，使两管内水银面相平，则：

①此过程中活塞向上移动的距离h′是多少?②此过程中空气柱B内的气体对外界做___________(填“正功”或“负功”)，气体将__________(填“吸热”或放热”)。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

(1)图乙中的________是力F1和F2的合力的理论值；_________是力F1和F2的合力的实际测量值。

(2)在实验中，如果其它条件不变仅将细绳换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？

答：______________。(选填“变”或“不变”)为什么？答：

。（3）本实验采用的科学方法是（

）A.理想实验法

B.控制变量法C.等效替代法

D.建立物理模型法参考答案：15.（4分）在“研究共点力的合成”实验中，可减小实验误差的措施有（

）A.两个分力F1、F2间夹角要尽量大些B.两个分力F1、F2的大小要尽量大些C.拉橡皮筋时，橡皮筋、细绳和弹簧秤应贴近图板，并且平行于图板D.实验前，先把所用的两个弹簧秤的钩子相互钩住，平放在桌子上，向相反方向拉动，检查读数是否相同参考答案：

答案：BCD四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（20分）如图所示，光滑的圆弧轨道AB、EF，它们的圆心角均为90°，半径均为R。质量为m、上表面长也是R的小车静止在光滑水平面CD上，小车上表面与轨道AB、EF的末端B、E相切。一质量为m的物体（大小不计）从轨道AB的A点由静止下滑，由末端B滑小车，小车立即向右运动。当小车左端与壁DE刚接触时，物体m恰好滑动到小车右端且相对于小车静止，同时小车与DE相碰后立即停止运动但不粘连，物体则继续滑上圆弧轨道EF，以后又滑下来冲上小车。试求：

（1）水平面CD的长度和物体m滑上轨道EF的最高点P相对于点E的高度h；（2）当物体再从轨道EF滑下并滑上小车后，如果小车与壁BC相碰后速度也立即变为零，最后物体m停在小车上的Q点，则Q点距小车右端多远。参考答案：解析：（1）设物块从A滑至B点时速度为，根据机械能守恒有：

（1分）

由已知，与小车相互作用过程中，系统动量守恒mv0=2mv1

（2分）

设二者之间摩擦力为f，以物块为研究对象：

（2分）

以车为研究对象：

（2分）

解得：

（1分）

车与ED相碰后，m以速度v1冲上EF

（1分）

（1分）

（2）因为第二次滑到车上时的初速度小于第一次滑上的初速度，所以在车与BC相碰之前，车与物体会达到相对静止，设它们共同速度为v2：

由第（1）问可求得

（1分）

（1分）

则有：mv1=2mv2（1分）

相对静止前，物体相对车滑行距离S1

（2分）

S1=

（1分）

车停止后，物体将作匀减速运动，相对车滑行距离S2

（1分）

（1分）

（1分）

物体最后距车右端

S总=

（1分）17.如图所示，一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，经光滑的过渡圆管进入轨道ABC。以知AB段斜面倾角为53，BC段斜面倾角为37，滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均μ=0.5，A点离B点所在水平面的高度h=1.2m。滑块在运动过程中始终未脱离轨道，不计在过渡圆管处和B点的机械能损失，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取g=10m/s2,sin37°=0.6；cos37°=0.8。（1）若圆盘半径R=0.2m，当圆盘的角速度多大时，滑块从圆盘上滑落？（2）若取圆盘所在平面为零势能面，求滑块到达B点时的机械能。（3）从滑块到达B点时起，经0.6s正好通过C点，求BC之间的距离。参考答案：答案：(1)；（2）－4J；（3）0.76m。解析：(1)滑块在圆盘上做圆周运动时，静摩擦力充当向心力，根据牛顿第二定律，可得：代入数据解得：（2）滑块在A点时的速度：从A到B的运动过程由动能定理：在B点时的机械能（3）滑块在B点时的速度：滑块沿BC段向上运动时的加速度大小：返回时的加速度大小：BC间的距离：18.如图所示，在无限长的竖直边界AC和DE间，上、下部分分别充满方向垂直于ADEC平面向外的匀强磁场，上部分区域的磁感应强度大小为B0，OF为上、下磁场的水平分界线。质量为m、带电荷量为+q的粒子从AC边界上与O点相距为a的P点垂直于AC边界射入上方区域，经OF上的Q点第一次进入下方区域，Q与O点的距离为3a。不考虑粒子重力(1)求粒