山东省烟台市莱阳团旺镇中心中学2022年高三物理模拟试卷含解析

山东省烟台市莱阳团旺镇中心中学2022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.如图甲所示，在2L≥x≥0的区域内存在着匀强磁场，磁场的方向垂直于xOy平面（纸面）向里，具有一定电阻的矩形线框abcd位于xOy平面内，线框的ab边与y轴重合，bc边长为L．令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I(取逆时针方向的电流为正）随时间t的函数图象可能是图乙中的哪一个？参考答案：D2.（多选）在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v，则此时(

)A．拉力做功的瞬时功率为

B．物块B的质量满足C．物块A的加速度为

D．弹簧弹性势能的增量为参考答案：CD3.将一小球以初速度ｖ从地面竖直上抛后，经4s小球离地面高度为6m。若要使小球抛出后经2s到达相同的高度，则初速度vo应（不计空气阻力）

（

）

A．小于v

B．大于v

C．等于ｖ

D．可能大于v也可能小于v参考答案：A4.（多选题）如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，初始时刻小球静止于P点．第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为θ，张力大小为T1；第二次在水平恒力F′作用下，从P点开始运动并恰好能到达Q点，至Q点时轻绳中的张力为大小T2．关于这两个过程，下列说法中正确的是（）A．第一个过程中，拉力F在逐渐变大，且最大值一定大于F′B．两个过程中，轻绳的张力均变大C．T1大于T2D．两个过程中F和F′做的功一样参考答案：ABD【考点】动能定理的应用；共点力平衡的条件及其应用；功的计算．【分析】第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，则小球处于平衡状态，第二次在水平恒力F′作用下，从P点开始运动并恰好能到达Q点，则到达Q点时速度为零，由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，找出“最低点”，最低点的速度最大，在Q点速度为零，则向心力为零，判断T2与mg的关系．【解答】解：A、第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，则小球处于平衡状态，根据平衡条件得：F=mgtanθ，随着θ增大，F逐渐增大，第二次从P点开始运动并恰好能到达Q点，则到达Q点时速度为零，在此过程中，根据动能定理得：F′lsinθ=mgl（1﹣cosθ）解得：F′=mgtan，因为θ＜90°，所以mgtan＜mgtanθ，则F＞F′，故A正确；B、第一次运动过程中，根据几何关系可知，绳子的拉力，所以轻绳的张力变大，第二次由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，当绳子方向与重力和F′方向在同一直线上时，小球处于“最低点”，最低点的速度最大，此时绳子张力最大，所以第二次绳子张力先增大，后减小，故B错误；C、第一次运动到Q点时，受力平衡，根据几何关系可知，，第二次运动到Q点时，速度为零，则向心力为零，则绳子拉力T2=mgcosθ+F′sinθ=mgcosθ+=mg，故T1大于T2；故C正确；D、对过程分析可知，两过程中动能的改变量均相同，重力做功相同，则由动能定理可知，两个过程中F和F′做的功一样的；故D正确；故选：ABD．5.（单选）如图所示,在光滑的水平面上,质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连,在拉力F的作用下,以加速度a向右做匀加速直线运动,某时刻突然撤去拉力F,此瞬时A和B的加速度大小分别为a1和a2,则A.a1=a2=0

B.a1=a,a2=0

C.a1=a,

D.a1=a,参考答案：【知识点】牛顿第二定律．C2【答案解析】D解析：在F作用下，整体的加速度为：a=，隔离对A分析，弹簧的弹力为：F弹=m1a=，撤去F后，隔离对A分析，有：a1==a，隔离对B分析，有：aB=，故D正确，A、B、C错误．故选：D．【思路点拨】根据牛顿第二定律，运用整体隔离法求出弹簧的弹力大小，撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律分别求出A、B的加速度大小．本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题，知道撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律进行求解．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在真空的直角坐标系中，有两条互相绝缘且垂直的长直导线分别与x、y轴重合，电流方向如图所示．已知真空中距无限长通电直导线距离为r处的磁感应强度B=，k=2×10-7T·m/A．若I1=4.0A，I2=3.0A．则：在xOz平面内距原点r=10.0cm的各点中，

处磁感应强度最小，最小值为

．

参考答案：

答案：(0，10cm)和(0，－10cm)，1.0×10-5T7.（4分）如图是一个单摆的共振曲线．此单摆的固有周期T是

S，若将此单摆的摆长增大，共振曲线的最大值将

（填“向左”或“向右”）移动．

参考答案：2.5（2分）；左（2分）8.如图所示，用一根长为的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹300角且绷紧，小球A处于静止，对小球施加的最小力F＝___________

参考答案：9.某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡块做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（4，6），此时R速度大小为______cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是_______。参考答案：5；D10.（5分）两个共力点F1,F2互相垂直，合力为F，F1与F之间的夹角为α，F2与F之间的夹角β，如图所示，若保持合力F的大小和方向均不变，而改变F1时，对于F2的变化情况以下判断正确的是

A.若保持α不变而减小F1，则β变小，F2变大；

B.若保持α不变而减小F1，则β变小，F2变小；

C.若保持F1的大小不变而减小α，则β变小，F2变大；

D.若保持F1的大小不变而减小α，则β变小，F2变小。参考答案：

AD11.如图所示，物块A放在倾斜的木板上。当木板的倾角分别为37ｏ和53ｏ时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的动摩擦因数为（可能会用到的三角函数：sin37ｏ=0．6,cos37ｏ=0．8）参考答案：12.（1）如图所示，质量为m的小铁块A以水平速度v0冲上质量为M、长为L、置于光滑水平面C上的木板B，正好不从木板上掉下.已知A、B间的动摩擦因数为μ，此时长木板对地位移为s，则这一过程中木板增加的动能

；小铁块减少的动能

；系统产生的热量

（2）一个电量为q=+10—5C的电荷从电场中的A点移动B点，克服电场力做功0。006J，则A、B两点的电势差为

V，若选A点电势能为零，则B点电势为_________V，电荷在B点电势能为_________J（3）质量为2t的货车在水平路面上以额定功率2×105W启动，阻力为车重的0.1倍，由静止开始行驶100m完成启动达到最大速度，则该汽车行驶的最大速度为

,启动时间为

（4）①在“验证机械能守恒定律”的实验中，有如下可供选择的实验器材：铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键．其中不必要的器材是________________，缺少的器材是

②在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m＝1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)．已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g＝9.80m/s2.那么：i）纸带的________端(选填“左”或“右”)与重物相连；ii）根据图上所得的数据，应取图中O点和________点来验证机械能守恒定律参考答案：(1)、、(2)-600、600、0.006(3)100m/s、51s(4)

（1）根据动能定理，对A、B单独分析，再对系统分析即可解答。（2）,克服电场力做功，即电场力做负功，代入已知数据即可解答。（3），代入已知数据即可解答。（4）正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所测数据，如何测量计算，会起到事半功倍的效果．重物下落时做匀加速运动，故纸带上的点应越来越远，根据这个关系判断那一端连接重物．验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能△Ep=mgh和增加的动能△Ek=mv2之间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据．13.12．如图所示，A、B为不同金属制成的正方形线框，导线粗细相同，A的边长是B的2倍，A的密度是B的1/2，A的电阻是B的4倍。当它们的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场时，A框恰能匀速下落，那么；（1）B框进入磁场过程将作

运动（填“匀速”“加速”“减速”）；（2）两线框全部进入磁场的过程中，A、B两线框消耗的电能之比为

。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-4）（6分）如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为。入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）参考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路图如图所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在xoy平面内第二象限存在水平向左的匀强电场，场强为E，第一象限和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场。有一质量为m，电荷量为e的电子，从x轴上的P点以某一初速度垂直于x轴进入电场，而后经过y轴上A点进入右侧磁场做圆周运动，轨迹交于x轴上的C点，电子在C点的速度垂直于x轴指向y轴负方向，继续运动从y轴上的某点离开磁场。已知P点坐标（－L，0），A点坐标（0，2L），忽略电子所受重力。求：（1）电子从P点进入电场时的初速度大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）电子从P点进入电场到离开磁场所经历的时间。参考答案：（1）电子在电场中做匀变速曲线运动。电子在x轴方向做匀加速直线运动，

由牛顿第二定律得:

(1分)

（1分）

解得：

电子在y轴方向做匀速直线运动，

（1分）

解得：

（1分）

（2） 设电子经过A点时速度的大小为v，（3）

则有:

解得:

（1分）设v的方向与y轴夹角为θ,则有

得θ=450.

电子在磁场中做匀速圆周运动，如图所示，

则有:evB=

（1分）由图中几何关系可知，

（1分）

解得:

（1分）(3)电子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T

解得：

（1分）电子在磁场中运动的时间为t2,由图中几何关系可知电子转过的圆心角为。

（1分）

已求得电子在电场中运动的时间

（1分）

得：

（1分）17.（12分）如图甲所示，一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成，AD与DCE相切于D点，C为圆轨道的最低点，将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止下滑，用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N，改变H的大小，可测出相应的N的大小，N随H的变化关系如图乙折线PQI所示（PQ与QI两直线相连接于Q点），QI反向延长交纵轴于F点（0，5.8N），重力