2022年山西省晋中市灵石县第一职业高级中学高三物理模拟试题含解析

2022年山西省晋中市灵石县第一职业高级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.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的光滑柱状物体A，A与竖直墙之间放一个光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3，若F缓慢增大，而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中（

）A．F2缓慢增大，F3缓慢增大B．F1缓慢增大，F3保持不变C．F1保持不变，F3缓慢增大

D．F2缓慢增大，F3保持不变参考答案：A2.在温度不变的条件下，设法使一定质量的理想气体的压强增大，在这个过程中

A.气体的密度增加

B.气体分子的平均动能增大C.外界对气体做了功

D.气体从外界吸收了热量参考答案：答案：AC

解析：温度不变时，压强增大，气体被压缩，外界对气体做功；气体的密度增加。3.4．如图(a)所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度随外力F变化的图像如图(b)所示，若重力加速度g取10m/s2.根据图(b)中所提供的信息可以计算出（

）A．物体的质量B．斜面的倾角

C．斜面的长度

D．加速度为6m/s2时物体的速度参考答案：AB4.下列的成语、俗语在一定程度上反映了人类对自然现象的认识，其中从物理学的角度分析正确的是

（）

A．“一叶障目”说明光能发生衍射现象

B．“镜花水月”说明平面镜成的像是虚像

C．“海市蜃楼”说明光能发生干涉现象

D．“随波逐流”说明在波的传播过程中质点将沿波速方向随波迁移参考答案：B5.如图所示是古代农村中使用的一种舂米工具，O为固定轴，石块固定在A端，脚踏左端B可以使石块升高至P处，放开脚，石块会落下打击稻谷，若脚用力F，方向始终竖直向下，假如石块升到P处的过程中每时刻都处于平衡状态，则：（）A

F先变大后变小

B

F的大小始终不变C

F的力矩始终不变

D

F的力矩先变大后变小参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）质子和ａ粒子从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，则这两粒子的动能之比Ｅk1：Ｅk2=

，周期之比T1：T2=

．参考答案：答案：1：2，1：27.右图为小车做直线运动的s－t图，则小车在BC段做______运动，图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是______m/s。参考答案：匀速

1.6-2.1

8.（6分）为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A=0.04m2的金属板，间距L=0.05m，当连接到U=2500V的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为q=+1.0×10-17C，质量为m=2.0×10-15kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。求合上电键后：⑴经过

秒烟尘颗粒可以被全部吸附？⑵除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了

焦耳功？参考答案：⑴当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部吸附。烟尘颗粒受到的电场力F=qU/L，L=at2/2=qUt2/2mL，故t=0.02s⑵W=NALqU/2=2.5×10-4J9.某兴趣小组用下面的方法测量小球的带电量：图中小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球．用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块竖直放置的较大金属板，加上电压后其两板间电场可视为匀强电场。另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电源、开关、滑动变阻器及导线若干。

实验步骤如下：①用天平测出小球的质量m．并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量；②连接电路：在虚线框内画出实验所需的完整的电路图；③闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数U和丝线偏离竖直方向的角度；④以电压U为纵坐标，以_____为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率为k；⑤计算小球的带电量q=_________.参考答案：②电路如图(3分)

④tanθ(2分)

⑤q=mgd/k

(2分)电路图如图（a）所示。带电小球的受力如图（b），根据平衡条件有tanθ=，又有F=qE=q，联立解得，U=tanθ=ktanθ，所以应以tanθ为横坐标．由上可知k=，则小球的带电量为q=。10.甲车以加速度3m/s2由静止开始作匀加速直线运动，乙车落后2s在同一地点由静止出发，以加速度4m/s2作匀加速直线运动，两车运动方向致，在乙车追上甲车之前，两车距离的最大值是

。参考答案：（24m）11.(4分)太阳内部发生热核反应，每秒钟辐射出的能量约为J，据此可做算太阳一年内质量将减少_______kg（结果保留2位有效数字）。参考答案：

12.为了定性研究阻力与速度的关系，某同学设计了如图所示的实验。接通打点计时器，将拴有金属小球的细线拉离竖直方向—个角度后释放，小球撞击固定在小车右端的挡板，使小车和挡板一起运动，打点计时器在纸带上打下了一系列的点，用刻度尺测出相邻两点间的距离，可以判断小车所受的阻力随速度的减小而____________（填“增大”或“减小”），判断的依据是_______________________。参考答案：减小，相邻相等时间内的位移差减小13.如图所示，半圆形玻璃砖半径为8cm，使直径AB垂直于屏幕并接触于B点，当激光束a以i＝30°的入射角射向玻璃砖的圆心O时，在屏幕上M点出现光斑，测得M到B的距离为8cm。则玻璃砖的折射率为________。要使激光束不能从AB面射出，则入射角i至少应为___________。参考答案：

(1).

(2).45°【分析】先根据几何关系求解光线的折射角，然后根据折射定律求解折射率；要使激光束不能从AB面射出，则入射角大于临界角，根据求解临界角.【详解】因MB=OB=8cm，可知折射角为r=450，根据光的折射定律可得：；临界角，可得C=450，即要使激光束不能从AB面射出，则入射角i至少应为450.三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）位于处的声源从时刻开始振动，振动图像如图，已知波在空气中传播的速度为340m/s，则：

（1）该声源振动的位移随时间变化的表达式为

mm。（2）从声源振动开始经过

s，位于x=68m的观测者开始听到声音。（3）如果在声源和观测者之间设置一堵长为30m，高为2m，吸音效果良好的墙，观测者能否听到声音，为什么？参考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因为声波的波长与障碍物的高度差不多，可以发生明显的衍射现象，所以，观察者能够听到声音。15.如图，光滑绝缘底座上固定两竖直放置、带等量异种电荷的金属板a、b，间距略大于L，板间电场强度大小为E，方向由a指向b，整个装置质量为m。现在绝绿底座上施加大小等于qE的水平外力，运动一段距离L后，在靠近b板处放置一个无初速度的带正电滑块，电荷量为q，质量为m，不计一切摩擦及滑块的大小，则(1)试通过计算分析滑块能否与a板相撞(2)若滑块与a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做了多少功?参考答案：（1）恰好不发生碰撞（2）【详解】(1)刚释放小滑块时，设底座及其装置的速度为v由动能定理：放上小滑块后，底座及装置做匀速直线运动，小滑块向右做匀加速直线运动当两者速度相等时，小滑块位移绝缘底座的位移故小滑块刚好相对绝缘底座向后运动的位移，刚好不相碰(2)整个过程绝缘底座位移为3L则答：(1)通过计算分析可各滑块刚好与a板不相撞；(2)滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做功为3qEL。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示是某游乐场过山车的娱乐装置原理图，弧形轨道末端与一个半径为R的光滑圆轨道平滑连接，两辆质量均为m的相同小车（大小可忽略），中间夹住一轻弹簧后连接在一起，两车从光滑弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两车刚滑入圆环最低点时连接两车的挂钩突然断开，弹簧将两车弹开，其中后车刚好停下，前车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点，求：（1）前车被弹出时的速度；（2）前车被弹出的过程中弹簧释放的弹性势能；（3）两车从静止下滑到最低点的高度h．

参考答案：（1）前车被弹出时的速度是；（2）前车被弹出的过程中弹簧释放的弹性势能是；（3）两车从静止下滑到最低点的高度是．

【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】（1）前车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点，根据牛顿第二定律求出最高点速度，根据机械能守恒列出等式求解（2）由动量守恒定律求出两车分离前速度，根据系统机械能守恒求解（3）两车从h高处运动到最低处机械能守恒列出等式求解．【解答】解：（1）设前车在最高点速度为v2，依题意有（1）设前车在最低位置与后车分离后速度为v1，根据机械能守恒得（2）由（1）（2）得：v1=（2）设两车分离前速度为v0，由动量守恒定律2mv0=mv1得设分离前弹簧弹性势能Ep，根据系统机械能守恒得（3）两车从h高处运动到最低处机械能守恒答：（1）前车被弹出时的速度是；（2）前车被弹出的过程中弹簧释放的弹性势能是；（3）两车从静止下滑到最低点的高度是．17.如图，绝缘平板S放在水平地面上，S与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4。两足够大的平行金属板P、Q通过绝缘撑架相连，Q板固定在平板S上，P、Q间存在竖直向上的匀强电场，整个装置总质量M＝0.48kg，P、Q间距为d＝1m，P板的中央有一小孔。给装置某一初速度，装置向右运动。现有一质量m＝0.04kg、电量q＝1′10-4C的小球，从离P板高h＝1.25m处静止下落，恰好能进入孔内。小球进入电场时，装置的速度为v1＝5m/s。小球进入电场后，恰能运动到Q板且不与Q板接触。假设小球进入电场后，装置始终保持初始的运动方向，不计空气阻力，g取10m/s2。求：（1）小球刚释放时，小球与小孔的水平距离x；（2）匀强电场的场强大小E；（3）小球从P板到Q板的下落过程中，总势能的变化量；（4）当小球返回到P板时，装置的速度vt。参考答案：（1）小球自由下落进入小孔用时（1分）这段时间内装置在做匀减速运动，其加速度m/s2（1分）小球与小孔的水平距离为（1分）（2）小球下落到Q板时速度为零从最高点到最低点：（1分）

mg（h＋d）－Eqd＝0（1分）N/C（1分）（3）总势能变化量：（公式2分，结论1分）（4）小球在电场中的加速度m/s2（1分）

小球在电场中运动的时间=0.8s（1分）

小球进入电场后，装置的加速度m/s2（1分）

当小球返回到P板时，装置的速度m/s（1分）18.如图所示，一薄的长木板B置于光滑水平地面上，长度为L=0.25m、质量为M=4kg。另有一质量为m=2kg的小滑块A置于木板的左端，二者均相对地面静止。已知A与B之间的动摩擦因数为μ=0.1，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若B受到如图所示的水平外力F作用，求：（1）0～2s时间内，B在水平地面上的滑动的距离；（2）2s～4s时间内，B在水平地面上滑动的距离。参考答案：解析:当A、B之间达到最大静摩擦力时。由牛顿第二定律得，对B有

1分对A有

1分解得

1分（1）当时，A、B相对静止，一起向右运动，有

1分在内的位移为

1分解得

2分（2）在上一过程中，运动末速度为

1分当时，A运动的加速为a2,有

1分B的运动的加速度为

1分设A滑至木板右端时时间为t,则A、B的位移分别为：

1分

1分由几何关系得L=s2-s3