2022-2023学年山东省泰安肥城市高三下学期学业仿真模拟物理试题（三）（解析版）

高中物理名校试卷②再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同已知阻值的电阻Rx，对应不同的电压刻度U，当电压示数1V时电阻为________kΩ。15.（7分）如图所示，有一个玻璃球冠，右侧面镀银，光源S在其水平对称轴上，从光源S发出的一束光斜射在球面上。当入射光线与对称轴的夹角为时，发现一部分光经过球面反射后恰好能竖直向上传播，另一部分光折射进入玻璃球冠内，经过右侧镀银面的第一次反射后恰好能沿原路返回。若球面的半径为R，求：（1）玻璃的折射率为多少？（2）光源S与球冠顶点M之间的距离为多少？16．(9分）如图1所示，一倾角QUOTE的斜面固定在水平地面上，质量QUOTEm=1kgm=1kg的滑块（可视为质点）静止在斜面底部。从某时刻起，用平行斜面向上的拉力QUOTEFF作用在滑块上，拉力QUOTEFF随时间QUOTEtt变化的图像如图2所示，4s后拉力QUOTEFF消失，2s时物块速度达到最大。滑块到达最高点后再下滑到斜面底部的速率为QUOTE1663m/s1663m/s，已知重力加速度QUOTEg=10m/s2g=10m/s2，QUOTE，QUOTE。求：（1）斜面的动摩擦因数和滑块上滑时的最大速度；（2）滑块到达最高点的时间及拉力F做的功。17．(14分）如图所示，Oxyz为空间直角坐标系，在x<0的空间I内存在沿z轴正方向的匀强磁场B1。在0<x＜d的空间Ⅱ内存在沿y轴正方向的匀强电场E，在x>d的空间Ⅲ存在磁感应强度大小、方向沿x轴正方向的匀强磁场。现将一带负电的粒子从x轴上的A(QUOTE，0，0)点以初速度v0射入空间I的磁场区域，经磁场偏转后从y轴上的C(0，d，0)点垂直y轴进入空间Ⅱ，并从x轴上的D(d，0，0)点进入空间Ⅲ。已知粒子的电荷量大小为q，质量为m，不计重力。求：（1）空间I内磁场的磁感应强度大小B1和空间Ⅱ内电场的电场强度大小E；（2）粒子运动过程中，距离x轴的最大距离；（3）粒子进入空间Ⅲ后，每次经过x轴时的横坐标。18．(16分）如图所示，倾角θ=30°的直轨道AC与足够长的光滑圆弧轨道CD在C处相切且平滑连接，整个装置固定在同一竖直平面内。两个小滑块P、Q（都可视为质点）的质量分别为m和2m。滑块Q与轨道AC间的动摩擦因数，滑块P与轨道AC间摩擦力忽略不计。滑块Q静止于B点，滑块P自A点由静止释放，P向下滑动，在B点与Q相碰，AB的长度为L。碰后P、Q一起沿轨道向下运动，冲上圆弧轨道后返回，第一次回到轨道AC时，Q恰好能到达B点。已知P、Q每次相碰都会合在一起运动但两者并不粘连，取重力加速度为g，求：（1）P、Q第一次碰撞后向下运动到C点的速度大小；（2）BC的长度；（3）滑块P在轨道AC上往复运动经过的总路程；（4）滑块P与滑块Q在轨道AC上往复运动经过的总路程之差。——★参考答案★——1.D2.C【详析】设任意相邻明条纹或暗条纹中心位置所对应的薄膜厚度差为，根据几何关系可得：由于任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定，又倾角很小，则有：可得：，故选C。3.B【详析】由图可知，波源A发出的波，其周期为2s，波源B发出的波，其周期为2s。因在同一种介质中，所以波的传播速度均为1m/s，中点距A、B两点的距离均为10米。对A波有，波传播到P点需要t1=QUOTExvxv=10s,P点再振动0.5s，位于波峰，位移为+5cm。对B波有，波传到P点需要t2=QUOTExvxv=10s，P点再振动0.5s，位于波谷，位移为-10cm，叠加位移为-5cm。4.A【详析】根据电场强度的叠加可知,若在C点放上Q=+q，两个正点电荷在B点的合电场强度为沿着方向，在D点位置点电荷为负电荷，恰好B点的电场强度等于0。D【详析】A．由于B→C过程为绝热过程（），由图知气体体积增大，气体对外做功（），根据热力学第一定律可知，气体内能减小，则温度降低，气体分子平均动能减小，根据气体压强的微观解释可知，气体压强减小不仅是因为气体分子的数密度减小，还因为气体分子平均动能也减小了所共同引起的，故A错误；B．由选项A分析可知，B→C过程中气体的温度降低，气体分子平均动能减小，则速率大的分子比例在减小，故B错误；C．由于A→B为等温过程，所以气体在A状态的内能等于B状态的内能，由于B→C和D→A为绝热过程，根据热力学第一定律可知，B→C过程气体对外做功等于D→A过程外界对气体做功，故C错误；D．由图知气体在C→D过程等温压缩，内能不变，根据热力学第一定律可知，气体放热；气体A→B过程等温膨胀，内能不变，根据热力学第一定律可知，气体吸热；由于图像与坐标轴围成的面积表示气体做的功，由图像可知，一个“卡诺循环”中，气体对外做的功大于外界对气体所做的功，即，由于一个“卡诺循环”气体的内能不变，即，根据热力学第一定律可知，则一个“卡诺循环”中气体吸收的热量，即C→D过程放出的热量小于A→B过程吸收的热量，故D正确。6.C【详析】A错误．互感器A的原线圈并联在升压变压器副线圈两端，是电压互感器，互感器B的原线圈串联在输电线电路中，是电流互感器，A错误；B．电流表的示数为，电流互感器B原、副线圈的匝数比为，可知输电线上的电流为I2=80A，输电线路总电阻，则有输电线路上损耗的功率为，B错误；C．电压表的示数为，电压互感器A的原、副线圈的匝数比为，可知升压变压器副线圈两端电压为U2=44000V，则升压变压器的输出功率为则有升压变压器的输入功率为3520kW，用户得到的功率的电功率为3520KW-128KW=3392KW。D．用电设备增多，降压变压器副线圈回路的电流增大，则输电线上的电流增大，输电线上的电压降增大，降压变压器的输入电压U3变小，降压变压器输出电压U4变小，D错误。7.A【详析】打入气体的质量与车胎内原来气体的质量之比为60：31，即打入气体的体积与车胎内原来气体的体积之比QUOTE车胎内原来气体的体积为1.5L,即V0=1.5L,代入上式可得，打入车胎内的气体等效于向车胎内打入300K、压强为P0=1×105Pa的∆V的气体，根据盖-吕萨克定律可得:QUOTE其中V0’=100cm3，T0=300K解得T1=310K8.B【详析】A．由于A沿斜面匀加速上滑，B沿竖直方向匀加速下降，即A和B的总动能增加，故总重力势能减少，A错误；C．A沿斜面匀加速上滑到斜面中点的过程中，据机械能守恒可得又联立解得：，，C错误；D.设细线上的拉力大小为F，设A的加速度大小为a，由于B的加速度为A的加速度的一半，对A、B分别由牛顿第二定律可得：，联立解得：，，D正确；B．A对斜面的压力大小为：对于斜面，在水平方向由平衡条件可得，地面对斜面的摩擦力大小为：BCD【详析】A．秦山核电站利用的是重核裂变变释放的能量，故A错误；B．原子核亏损的质量全部转化为电能时，约为，核电站实际发电还要考虑到核能的转化率和利用率，则原子核亏损的质量大于27.6kg；C．核电站反应堆中需要用镉棒能吸收中子的特性，通过中子的数量控制链式反应的速度；D．反应堆利用铀235的裂变，生成多个中核和中子，且产物有随机的两分裂、三分裂，即存在的核反应，故D正确；10.AC11.AB【详析】设物体在地球表面的速度为，当它脱离地球引力时，此时速度为零，由机械能守恒定律得：得：“天问一号”刹车后能顺利被火星捕获，其速度不能大于火星第二宇宙速度，第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，由：得：故火星第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比：又第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，代入数据解得火星第二宇宙速度约为，“天问一号”刹车后能顺利被火星捕获，其速度不能大于火星第二宇宙速度。12.BD【详析】A．导体杆由EF运动至MP过程中，回路中电流不变，由知，导轨回路中电动势不变，A错误；B．导体杆由EF运动至MP过程中，通过电阻R的电荷量：，代入数据得：，B正确；C．撤去F之前：，回路中产生的焦耳热：，设杆到达MP位置时速度为v，则有：对杆分析，由动能定理：，代入数据得外力做功：；D．撤去F之后，回路中产生的焦耳热：所以撤去外力F前后，回路中产生的焦耳热之比为：，D正确。13.

（1）2.331--2.332(2分)；（2）QUOTE2tN-12tN-1(2分)；QUOTE(2分)【详析】（1）由图b可知：d=2mm+33.1×0.01mm=2.331mm（2）由题意可知：QUOTEt=(N-1)T2t=(N-1)T2，解得:（3）[3]设A点以下的细线长度为l0，根据单摆周期公式得:QUOTET=2蟺l+l0g化简得:QUOTET2-l图像的斜率为k，则:QUOTEk=4蟺2gk=4蟺2g，解得：14.(1)

R1

(1分)、R4(1分)

(2)4.8(1分)、大于(1分)

(3)4.5(2分)、1.125(2分)〖解析〗（1）图中滑动变阻器采用分压式接法，为了方便调节且使电表示数变化比较明显，所以滑动变阻器应选择阻值较小的R1；由于电压表的满偏电压为3V，其内阻为几千欧，而电源电动势为6V，所以与电压表串联的电阻箱的阻值较大，所以电阻箱应选择R4。（2）电压表和电阻箱的电流相等，即：QUOTEURV=Ug-URURV=U将图甲中的电阻箱R调至0，RL滑片移到最左端，闭合S，向右移动滑片，使电压表指针达到满偏；保持滑片位置不动，调节电阻箱R，测量电路的总电阻增大，则分压增大，所以电阻箱两端的实际电压大于0.6V。（3）当指针指向3V时，电路中的电流为：QUOTEIg=UgR此时滑动变阻器的阻值为：QUOTEU与Rx关系式：QUOTEU=ER+RxRVR当电压表示数为1V时，代入函数关系式有：QUOTERx=1.125k惟R15．(1)QUOTE33；(2)QUOTE【详析】(1)由题意做出光路图，如图示………1分

由于入射光线与对称轴的夹角为，过入射点做对称轴的垂线，由光路图和几何关系可得光在球面上的入射角为：i=60°折射角：r=30°………1分

所以由折射率：QUOTEn=sinisinrn=sini得：QUOTEn=3n=3………1分

(2)由几何关系可知为等腰三角形，其中有：∠HSO=∠HOS=30°………………1分

所以可得：SO=2NO=2Rcos30°解得：QUOTESO=3RSO=3R………1所以可得：QUOTESM=SO-R=(3-1)RSM=SO-R=(3-1)R……1评分标准：第（1）问4分；第（2）问3分。16．（1）t=2s时，物块合外力为0，上滑速度最大，由图像知此时F=8N此时有………………1分代入数据得………………1分0-2s由动量定理，……………1分其中解得………………1分（2）0-4s，由动量定理:………………1分则物块4s时末速度，物块到达最高点…………1分

对从最高点下滑过程有其中解得最大位移………………1分对0-4s上滑过程有…1分解得………………1分评分标准：第（1）问4分；第（2）问5分。17．〖答案〗（1），；（2）；（3）【详析】（1）设粒子在空间I的磁场中的轨迹半径为，由几何关系可得解得：……………（1分）由洛伦兹力提供向心力可得：解得：……………（1分）粒子在空间II做类平抛运动，沿y轴方向的加速度大小：…（1分）沿x轴方向运动有：……………（1分）沿y轴方向运动有：……………（1分）解得：……………（1分）（2）根据类平抛运动规律可知，粒子速度偏向角正切值为：…………（1分）粒子经过D点时，沿轴负方向的分速度大小为：……（1分）沿x轴正方向的分速度大小为：……………（1分）粒子在空间III内垂直于磁场的分速度使粒子在平面内做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力可得：……………（1分）解得：粒子做圆周运动距x轴的最大距离为：……………（1分）（3）粒子在空间III内做圆周运动的周期为：………（1分）粒子在空间III内沿x轴方向做匀速直线运动，粒子在一个周期内沿x轴正方向运动的距离：……………（1分）所以粒子在空间III中每次经过x轴时的横坐标为：……………（1分）评分标准：第（1）问6分；第（2）问5分；第（3）问3分。18．〖答案〗（1）；（2）；（3）；（4）【详析】（1）在P由A到B运动过程中有：QUOTE···········1分在碰撞过程中有：QUOTEmvP=3mvPQm又由于：QUOTE··············1分解得QUOTEa=0a=0，则P、Q在BC上每次一起下滑过程中均做匀速直线运动，既有QUOTEvCl=vPQvCl=vPQ=QUOTEgL3（2）P、Q在圆弧C