2022-2023学年湖北省武汉市孔埠中学高三物理模拟试题含解析

2022-2023学年湖北省武汉市孔埠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9所示,一束正离子垂直地射入正交的匀强磁场和匀强电场区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向未发生任何偏转．如果让这些不偏转的离子再垂直进入另一匀强磁场中，发现这些离子又分成几束．对这些进入后一磁场的不同轨迹的离子，可得出结论A、它们的动量一定各不相同B、它们的电量一定各不相同C、它们的质量一定各不相同D、它们的电量与质量之比一定各不相同参考答案：答案：B2.（多选）我国发射的神九飞船经过变轨，在距“天宫一号”后下方52公里处的圆形轨道上做匀速圆周运动，如图所示，以下说法正确的A.要完成对接任务.神九飞船需要点火加速B.要完成对接任务，神九飞船需要制动减速C.“天宫一号”内的实验仪器不受引力作用D.对接完成后“天宫一号”的速度小于第一宇宙速度参考答案：AD3.我们经常看到马路施工处挂着红色的警示灯，这除了红色光容易引起人的视觉注意以外，还有一个重要的原因，就是红色光 （A）比其它色光更容易发生衍射．（B）比其它可见光的光子能量大．（C）比其它可见光更容易发生干涉．

（D）比其它可见光更容易发生光电效应．

参考答案：

答案：A

4.理想实验有时更能深刻地反映自然规律，如图所示，伽利略设计了一个理想实验：①如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度；②继续减小右边斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平面作匀速直线运动；③减小右边斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度；④在两个对接的斜面上，让静止的小球沿左边的斜面滚下，小球将滚上右边的斜面。（1）请将上述关于理想实验的描述按正确的逻辑顺序排列：_____________（只要填写序号）。

（2）上述关于理想实验的描述中，有的属于可靠的事实，有的是理想化的推论，下列关于事实和推论的分类正确的是：（A）①是事实，②、③和④是推论（B）②是事实，①、③和④是推论（C）③是事实，①、②和④是推论（D）④是事实，①、②和③是推论参考答案：④①③②[

D

]5.如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=60°。两小球的质量比为

（

）A.

B.

C.

D.参考答案：Am2球保持静止状态，对其受力分析，受重力和拉力，二力平衡，故F=m2g

①

再对m1球受力分析，如图根据共点力平衡条件

x方向：Fcos60°-Ncos60°=0

②

y方向：Fsin60°+Nsin60°-m1g=0

③

由①②③代入数据解得=,故选A．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.1某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系，图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为0点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到0之间的距离x，计算出它们与0点之间的速度平方差Δv2＝v2－v02，然后在背景方格纸中建立Δv2—x坐标系，并根据上述数据进行如图所示的描点，若测出小车质量为0.2kg。(1)请你画出Δv2—x变化图象，(2)结合图象可求得小车所受合外力的大小为________N.(3)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围，你认为主要原因是：(

)

A.实验前未平衡摩擦力

B.实验前未平衡摩擦力过大C.实验时所挂的钩码质量太大

D.实验时所挂的钩码质量太小参考答案：(1)画图（2分）

(2)0.25（2分）

(3)

AC7.（9分）探究能力是物理学研究的重要能力之一。物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关。为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系。某同学采用了下述实验方法进行探索：如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论。经实验测得的几组ω和n如下表所示：

ω/rad·s－10.51234n5.02080180320Ek/J

另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/πN。（1）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中。（2）由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为

。（3）若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后的角速度为

rad/s。参考答案：（1）（全对得3分）Ek/J0.5281832（2）2ω2（3分）；（3）2（3分）8.沿半径为R的半球型碗底的光滑内表面，质量为m的小球正以角速度ω，在一水平面内作匀速圆周运动，此时小球离碗底部为h=

。

参考答案：9.放射性同位素被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代。宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的，它很容易发生β衰变，变成一个新核，其半衰期为5730年。该衰变的核反应方程式为

。的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中的含量是不变的。当生物体死亡后，机体内的含量将会不断减少。若测得一具古生物遗骸中含量只有活体中的25%，则这具遗骸距今约有

年。参考答案：；

11460

10.现测定长金属丝的电阻率。①某次用螺旋测微器测量金属丝直径结果如图所示，其读数是______。②利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻，约为，画出实验电路图，并标明器材代号。电源

（电动势，内阻约为）电流表

（量程，内阻）电流表

（量程，内阻约为）滑动变阻器

（最大阻值，额定电流）开关及导线若干③某同学设计方案正确，测量得到电流表的读数为，电流表的读数为，则这段金属丝电阻的计算式______。从设计原理看，其测量值与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。参考答案：

(1).（均可）

(2).

(3).

相等【详解】根据螺旋测微器的读数法则可知读数为因该实验没有电压表，电流表A1的内阻已知，故用A1表当电压表使用，为了调节范围大，应用分压式滑动变阻器的接法，则点如图如图由电路图可知流过电流为，电阻两端的电压为，因此电阻该实验的电流为真实电流，电压也为真实电压，因此测得值和真实值相等

11.核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力．核反应是若干核反应的一种，其中X为待求粒子，y为X的个数，则X是

▲

（选填“质子”、“中子”、“电子”），y＝

▲

.若反应过程中释放的核能为E，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为

▲

.参考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c212.

(4分)一个1.2kg的物体具有的重力势能为72J，那么该物体离开地面的高度为_____m。一个质量是5kg的铜球，以从离地面15m高处自由下落1s末，它的重力势能变为_____J。(g取10m/s2)(以地面为零重力势能平面)参考答案：答案：6m

500J

13.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右）．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：

．如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为

．（已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素）参考答案：

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(1)在课本上粗测油酸分子的大小的方法叫做___________法，让油酸尽可能地在水面上散开，使其形成_______________油膜。如果把分子看做球形，这层油膜的厚度可视为油酸分子的_________。（2）在上述实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器量得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_______mL，油酸膜的面积是______cm2，根据上述数据，估测出油酸分子的直径是____

____m。

（3）某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能是由于

。

A．油酸未完全散开

B．油酸中含有大量的酒精

C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格

D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴

参考答案：（1）油膜；单分子；直径（2）5×10-6；65；7.7×10-10（3）AC15.如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验装置图，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度．可由纸带求得．（1）该同学对于该实验的认识，下列说法中正确的是

A．该实验应用了等效替代的思想方法B．该实验应用了控制变量的思想方法C．实验时必须先接通电源后释放小车D．实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，其前提必须保证砂和砂桶总质量远远大于小车的质量（2）如图乙所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点，其中计数点间还有若干个点未标出，设相邻两个计数点间的时间间隔为T．该同学用刻度尺测出AC间的距离为S1，BD间的距离为S2，则打B点时小车运动的速度vB=

，小车运动的加速度a=

．（3）某实验小组在实验时保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如表中所示．根据表中数据，在图丙坐标纸中作出F不变时a与的图象．次数123456小车加速度a/m?s﹣2

1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50小车质量m/kg

0.29

0.33

0.40

0.50

0.71

1.00/kg﹣1

3.50

3.00

2.50

2.00

1.40

1.00

参考答案：（1）BC

（2）（3）见解析．解：（1）A、该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究，故A错误，B正确；C、只有先接通电源后释放纸带，因为如果先释放纸带再去接通电源的话，物体已经向前走了一段距离了，甚至纸带已经全部通过打点计时器了（自由落体很快的），这样如何在纸带上打点呢，故C正确；D、当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系．那么小车的合力怎么改变和测量呢？为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板D的左端适当垫高，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力．设小车的质量为M，砝码和小桶的质量为m，根据牛顿第二定律得：对m：mg﹣F拉=ma对M：F拉=Ma解得：F拉==，当m＜＜M时，即当砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砝码和小桶的总重力；故D错误．故选：BC（2）相邻两个计数点间的时间间隔为T．该同学用刻度尺测出AC间的距离为S1，BD间的距离为S2，则打B点时小车运动的速度，根据匀变速直线运动规律知道3点的瞬时速度等于A点到C点的平均速度．vAC=由可求得加速度．（3）直观反映两个物理量的关系是要找出这两个量的线性关系，即画出直线图象．见图

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.Itl所示，质量的小车放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力.当小车向右运动速度达到3m/s时，在小车的右端轻轻放上一质量的小物块，物块与小车间的动摩擦因数，小物块始终不离开小车，问：

（1）小车至少要多长？（2）小物块从放在小车上开始计时，经过3s时间，摩擦力对小物块做的功和拉力对小车做的功分别是多少？参考答案：（1）由牛顿运动定律：物块放上小车后加速度：小车加速度：

由，得：小物块放上车2后就一起运动，

（1分）小车的最小长度

（1分）（2）物块在前2s内做加速度为的匀加速运动，后同小车一起做加速度为的匀加速运动．以系统为研究对象跟据牛顿运动定律，由得

（1分）物块3末的速度（1分）摩擦力对小物块做的功（2分）小车在3内的位移

（2分）力做的功

（1分）17.相距L的足够长金属导轨与水平方向成α角倾斜放置，长度均为L的质量为m1的金属棒ab和质量为m2的金属棒cd通过固定在棒两端的金属轻滑环套在导轨上，如图甲所示，虚线oo1上方磁场方向垂直于斜面向上，虚线下方磁场方向平行于斜面向上，两处匀强磁场的磁感应强度大小均为B．ab两端的滑环是光滑的，cd两端的滑环与导轨间的动摩擦因数为μ（μ＜tanα），两金属棒在导轨间的总电阻为R，导轨和滑环的电阻不计．金属棒ab在沿斜面向上的外力F作用下，从静止开始沿导轨向上做加速度为a的匀加速直线运动．金属棒ab开始运动的同时，金属棒cd也由静止释放．以金属棒ab开始运动为计时起点．重力加速度为g．（1）求t0时刻作用在金属棒ab上的外力F的大小；（2）从静止开始到t0时刻外力F做功为W，求回路在这一过程中产生的焦耳热；（3）简述金属棒cd释放后将做怎样的运动，并在图乙中定性画出金属棒cd所受摩擦力fcd随时间变化的图象．参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．专题：电磁感应——功能问题．分析：（1）ab棒在外力F作用下做匀加速直线运动，所受的合外力一定．由E=BLv、I=、F=BIL、v=at，及牛顿第二定律得到外力F的大小．（2）由运动学公式求出t0时刻金属棒ab的速率和位移，根据动能定理求出回路中产生的焦耳热．（3）由右手定则判断ab棒中感应电流方向，由左手定则判断cd棒所受的安培力方向．分析cd棒的运动情况：cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当cd棒所受的重力沿斜面向下的分力与滑动摩擦力相等时，速度达到最大；然后做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止运动．cd棒达到最大速度时重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡，根据cd所受的摩擦力大小变化情况作图．解答：解：（1）经过时间t0时，金属棒ab的速率v=at0此时，回路中的感应电流为I==对金属棒ab，由牛顿第二定律得F﹣BIL﹣m1gsinα=m1a由以上各式整理得：F=m1a+m1gsinα+（2）时间t0内棒所发生的位移s=由动能定律得：W﹣m1gssinα﹣W安=又Q=W安联立以上方程，解得焦耳热Q=W﹣m1gsasinα﹣（3）由右手定则知在运动过程中ab棒中的电流方向由a→b，由左手定则舌cd棒受到的安培力方向垂直于斜面向下．cd棒先做