2022年湖北省黄冈市张广河中学高三物理模拟试题含解析

2022年湖北省黄冈市张广河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，在点电荷Q的电场中，有两点。点场强大小为，方向与连线成角；点的场强大小为，方向与连线成60°角。关于两点场强大小及电势高低，下列说法中正确的是A.，

B.，C.，

D.，参考答案：A2.（多选）一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端的电压U的关系图象如图甲所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上，如图乙所示，三个用电器消耗的电功率均为P．现将它们连接成如图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，它们之间的大小关系为（）A．P1=4P2B．PD＜P2C．P1＞4P2D．PD＞P2参考答案：考点：电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：根据半导体材料的伏安特性曲线可知，随着电压增大，电阻器D的电阻减小，电压减小，电阻增大．电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，三个用电器消耗的电功率均为P，此时三个电阻的阻值相等；当将它们连接成如图（C）所示的电路，接在该电源的两端时，电阻器D的电压小于电源的电压，电阻增大，根据并联电路的特点分析其电流与R1、R2电流的关系，再研究功率关系．解答：解：AC、由题，电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，三个用电器消耗的电功率均为P，此时三个电阻的阻值相等；当将它们连接成如图（C）所示的电路，接在该电源的两端时，电阻器D的电压小于电源的电压，由（a）图象可知，电阻器D的电阻增大，则有RD＞R1=R2．而RD与R2并联，电压相等，根据欧姆定律得知，电流ID＜I2，又I1=I2+ID，得到I1＜2I2，I1＞2ID．P1=R1，PD=RD，P2=R2，所以得到P1＜4P2．故A错误，C错误；BD、PD=，P2=，RD＞R2，故PD＜P2，故B正确，D错误；故选：B．点评：本题首先要读懂半导体材料的伏安特性曲线，其次要抓住串并联电路的特点进行分析．3.探究能力是物理学研究的重要能力之一。某物理兴趣小组探究“阻力做功与绕固定轴转动物体角速度ω的关系”，某同学采用了下，述实验步骤进行探索：①如图7所示，先让砂轮由动力带动勻速旋转，测得其角速度为ω;②然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间的摩擦力，砂轮最后停下，测出砂轮从脱离动力到停止转动的过程中转过的圈数为n③通过分析实验数据，得出结论。经实验测得的几组ω和n的数据如下表所示：(1)

请你根据表中的数据判定下列图象正确的是(2)

若砂轮转轴的直径大小为D，转轴转动时受到的摩擦力大小恒为f。砂轮脱离动力后克服摩擦力做功的表达式为Wf=______。（用题目中所给的物理量表示）(3)

若某次实验测量砂轮转轴的直径D,游标卡尺上的示数如图8所示，则D=______mm0(4)

物体因绕转轴转动而具有的动能叫转动动能。设法测得砂轮转轴转动时受到的摩擦力，通过上述实验，可以得出：该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为Ek=kω2,其中比例系数k的大小为_____,k的单位是_____(用力学基本单位kg、m、s表示）。参考答案：4.如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B.电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导线的电阻均不计．现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度v向右做匀速运动，则电路稳定后A．电容器两端的电压为零B．电阻两端的电压为BLvC．电容器所带电荷量为CBLvD．导线MN所受安培力的大小为参考答案：C5.在如图所示的匀强磁场中有一个平面线圈ABCD，线圈做如下运动时能够产生感应电流的是（）A．线圈在纸平面内左右移动 B．线圈在纸平面内上下移动C．线圈在纸平面内绕A点转动 D．线圈绕AB边向纸外转动参考答案：C【考点】感应电流的产生条件．【分析】当闭合回路中磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流．分析磁通量是否变化，即可进行判断．【解答】解：A、线圈在纸平面内左右移动时，线圈与磁场平行，穿过线圈的磁通量一直为零，没有变化；故没有感应电流产生；故A错误；B、线圈在纸平面内上下移动时，线圈与磁场平行，线圈的磁通量一直为零，没有变化；故没有感应电流产生；故B错误；C、在纸面内绕A点转动时，线圈与磁场平行，磁通量一直为零，没有变化；没有感应电流；故C错误；D、线圈线圈绕AB边向纸外转动，引起磁通量增大；故可以产生感应电流．故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6.两个倾角相同的滑杆上分别套A、B两圆环，两环上分别用细线悬吊着两物体C、D，如图所示，当它们都沿滑杆一起向下滑动时，A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下，则（

）A.A环与杆无摩擦力B.B环与杆无摩擦力C.A环做的是匀速运动D.B环做的是匀速运动参考答案：AD【详解】AC.假设A环与杆间的摩擦力为f，对A环受力分析，受重力、拉力、支持力、沿杆向上的摩擦力f，如图，根据牛顿第二定律，有mAgsinθ-f=mAa对C，据牛顿第二定律有mCgsinθ=mCa联立解得：f=0a=gsinθ故A正确，C错误；BD.对D球受力分析，受重力和拉力，由于做直线运动，合力与速度在一条直线上或者合力为零，故合力只能为零，物体做匀速运动；再对B求受力分析，如图，受重力、拉力、支持力，由于做匀速运动，合力为零，故必有沿杆向上的摩擦力。故B错误，D正确。7.2013年2月12日朝鲜进行了第三次核试验,韩美情报部门通过氙（Xe）和氪（Kr）等放射性气体，判断出朝鲜使用的核原料是铀（U）还是钚（Pu），若核实验的核原料是，则①完成核反应方程式

．②本次核试验释放的能量大约相当于7000吨TNT当量，已知铀核的质量为235.0439u，中子质量为1.0087u，锶（Sr）核的质量为89.9077u，氙（Xe）核的质量为135.9072u，1u相当于931.5MeV的能量，求一个原子裂变释放的能量．参考答案：①根据电荷数守恒和质量数守恒可得：②该反应的质量亏损是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根据爱因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

8.如图所示，一长为的木板，倾斜放置，倾角为45°，现有一弹性Z球，从与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板的夹角相等，欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为___________。参考答案：L/59.用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知所用双缝间的距离为d=0.1mm，双缝到屏的距离为L=6.0m，测得屏上干涉条纹中相邻明条纹的间距是3.8cm，氦氖激光器发出的红光的波长是

m；假如把整个干涉装置放入折射率为的水中，这时屏上的明条纹间距是 cm。(结果保留三位有效数字)参考答案：10.如图，倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，长为l、质量为m、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将质量为m的物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面）．则在此过程中，软绳重力势能共变化了mgl（1﹣sinθ）；软绳离开斜面时，小物块的速度大小为．参考答案：考点：功能关系；动能和势能的相互转化．分析：分别研究物块静止时和软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜面顶端的高度，确定软绳的重心下降的高度，研究软绳重力势能的减少量．以软绳和物块组成的系统为研究对象，根据能量转化和守恒定律求小物块的速度大小．解答：解：物块未释放时，软绳的重心离斜面顶端的高度为h1=lsinθ，软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜面顶端的高度h2=l，则软绳重力势能共减少mgl（1﹣sinθ）；根据能量转化和守恒定律：mgl+mgl（1﹣sinθ）=?2mv2得：v=故答案为：mgl（1﹣sinθ），．点评：本题中软绳不能看作质点，必须研究其重心下降的高度来研究其重力势能的变化．应用能量转化和守恒定律时，能量的形式分析不能遗漏．11.（4分）研究物理问题时，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型。例如“质点”模型忽略了物体的体积、形状，只计其质量。请再写出两个你所学过的物理模型的名称：

和

模型。参考答案：答案：点电荷、理想气体等12.某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。实验步骤如下：A用游标卡尺测量滑块的挡光长

度d,用天平测量滑块的质量mB用直尺测量AB之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h1，B点到

水平桌面的垂直距离h2C将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间tD重复步骤C数次，并求挡光时间的平均值E利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosαF多次改变斜面的倾角，重复实验步骤BCDE，做出f--cosα关系曲线用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）滑块通过光电门时的速度υ=

滑块运动时所受到的摩擦阻力f=

参考答案：13.图中竖直方向的平行线表示匀强电场的电场线，但未标明方向．一个带电量为﹣q的微粒，仅受电场力的作用，从M点运动到N点，动能增加了△Ek（△Ek＞0），则该电荷的运动轨迹可能是虚线a（选填“a”、“b”或“c”）；若M点的电势为U，则N点电势为U+．参考答案：【考点】：电场线；电势．【分析】：根据动能定理，通过动能的变化判断出电场力的方向，从而判断轨迹的弯曲程度，根据动能定理求出M、N两点间的电势差，从而求出N点的电势．：解：从M点运动到N点，动能增加，知电场力做正功，则电场力方向向下，轨迹弯曲大致指向合力的方向，可知电荷的运动轨迹为虚线a，不可能是虚线b．电场力方向方向向下，微粒带负电，则电场强度方向向上，N点的电势大于M点的电势，根据动能定理知，﹣qUMN=△Ek，则N、M两点间的电势差大小UMN=﹣由UMN=φM﹣φN，φM=U，解得φN=U+故答案为：a，U+．【点评】：解决本题的关键知道轨迹弯曲与合力方向的大致关系，本题的突破口在于得出电场力方向，再得出电场强度的方向，从而知道电势的高低．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学根据图(a)装置来做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验，得到了七组实验数据，并作得如图(b)所示的图象，该图象表明：(1)该同学直接将钩码的质量当作弹簧

看待，并作为横坐标，而纵坐标则表示了弹簧的．(2)在钩码的质量为

g以内，弹簧还没有超出弹性限度．(3)在弹性限度以内可得出的结论是：．(4)该弹簧的劲度系数k为

N/m．参考答案：⑴．弹力

伸长量⑵．49(48～50)(3)．弹力跟伸长量成正比⑷14.4(14.0～15.0)15.(4分)一根长为1m的均匀电阻丝需与一“10V，5W”的灯同时工作，电源电压恒为100V，电阻丝阻值R＝100Ω(其阻值不随温度变化)．现利用分压电路从电阻丝上获取电能，使灯正常工作．(1)在方框中完成所需电路；

(2)电路中电流表的量程应选择＿＿＿(选填：“0－0.6A”或“0－3A”)；参考答案：

答案：（1）电路图如图；(2)0-3A

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(12分)温州机场大道某路口，有按倒计时显示的时间显示灯。有一辆汽车在平直路面上正以36km/h的速度朝该路口停车线匀速前行，在车头前端离停车线70m处司机看到前方绿灯刚好显示“5”。交通规则规定：绿灯结束时车头已越过停车线的汽车允许通过。(1)若不考虑该路段的限速，司机的反应时间为1s，司机想在剩余时间内使汽车做匀加速直线运动以通过停车线，则汽车的加速度至少多大？(2)若该路段限速60km/h，司机的反应时间为1s，司机反应过来后汽车先以2m/s2的加速度沿直线加速3s，为了防止超速，司机在加速结束时立即踩刹车使汽车做匀减速直行，结果车头前端与停车线相齐时刚好停下，求刹车后汽车加速度的大小(结果保留两位有效数字)。参考答案：(1)司机反应时间内汽车通过的位移x1＝v0t1＝10m加速过程t2＝5s－t1＝4s70m－x1＝v0t2＋a1t22代入数据得：a1＝2.5m/s2(2)汽车加速结束时通过的位移x2＝v0t1＋v0t3＋a2t32＝10m＋10×3m＋×2×32m＝49m此时车头前端离停车线的距离为x3＝70m－x2＝21m此时速度为vt＝v0＋a2t3＝(10＋2×3)m/s＝16m/s匀减速过程中有2a3x3＝vt2代入数据解得：a3＝m/s2＝6.1m/s217.A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶．当B车在A车前84m处时，B车速度为4m/s，且正以2m/s2的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，B车加速度突然变为零．A车一直以20m/s的速度做匀速运动．经过12s后两车相遇．问B车加速行驶的时间是多少？参考答案：解析设A车的速度大小为vA，B车加速行驶的时间为t，两车在t0时相遇．则有sA＝vA