2022-2023学年广西壮族自治区南宁市上林县三里中学高三物理模拟试卷含解析

2022-2023学年广西壮族自治区南宁市上林县三里中学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.如图所示，半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置，在?R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出带正电粒子，粒子质量均为m、电荷量均为q、初速度均为v，重力及粒子间的相互作用均忽略不计，所有粒子都能到达y轴，其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚△t时间。则以下结论正确的是A.B.磁场区域半径R应满足C.有些粒子可能到达y轴上相同的位置D.其中角度θ的弧度值满足参考答案：CD【详解】粒子射入磁场后做匀速圆周运动，其运动轨迹如图所示，的粒子直接沿直线运动到达y轴，其它粒子在磁场中发生偏转，由图可知，发生偏转的粒子也有可能直接打在的位置上，所以粒子可能会到达y轴上同一位置，以沿x轴射入的粒子为例，若，则粒子不能到达y轴就偏向上离开磁场区域，所以要求，所以粒子才能穿越磁场到达y轴上，从x轴入射的粒子在磁场中对应的弧长最长，所以该粒子最后到达y轴，，由几何关系有：，则，而的粒子沿直线匀速运动到y轴，时间最短，，所以，由于，所以，故CD正确。2.如图甲所示，静置于光滑水平面上坐标原点O处的小物块，在水平拉力F的作用下沿x轴方向运动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线为半圆，则小物块运动到x0处时的动能为：（A）0．

（B）．（C）．

（D）．

参考答案：C3.下列四幅图中关于机械振动和机械波的说法中正确的有________．A.粗糙斜面上的金属球M在弹簧的作用下运动，该运动是简谐运动B.单摆的摆长为l，摆球的质量为m、位移为x，此时回复力约为F＝－xC.质点A、C之间的距离等于简谐波的一个波长D.实线为某时刻的波形图，若此时质点M向下运动，则经一短时间后波动图如虚线所示

参考答案：BD4.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，时线圈平面垂直于磁感线，边垂直纸面向里运动，如图甲所示。规定方向的感应电流为正，线圈中产生的感应电流随时间变化的图象是图中的：参考答案：

答案：D5.如图所示，一辆小车在牵引力作用下沿半径为R的弧形路面匀速率上行，小车与路面间的阻力大小恒定，则上行过程中A.小车处于平衡状态，所受合外力为零B.小车受到的牵引力逐渐增大C.小车受到的牵引力对小车做的功一定大于小车重力势能的增加量D.小车重力的功率逐渐增大参考答案：C【分析】小车做匀速圆周运动，结合动能定理以及功率的公式进行分析即可；【详解】A．由题可知，小车做匀速圆周运动，其加速度不为零，即小车不处于平衡状态，合力不为零，故选项A错误；B．对小车进行受力分析，如图所示：根据平衡条件可以得到：，由于逐渐增大，可知逐渐减小，故选项B错误；C．由题可知，小车动能不变，根据动能定理可知：则根据功能关系可知重力的功等于重力势能的变化，则牵引力对小车做的功一定大于小车重力势能的增加量，故选项C正确；D．随着小车的上升，角逐渐增大到，则根据公式可知由于角逐渐增大则重力的功率逐渐减小，故选项D错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可知D点电势UD=_________V；若该正方形的边长为a=2cm，且电场方向与正方形所在平面平行，则场强为E=_________V/m。

参考答案：9V

7.汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________s。参考答案：10，40/38.(3-5模块)（3分）如图所示是使用光电管的原理图。当频率为ν的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过。如果将变阻器的滑动端P由A向B滑动，通过电流表的电流强度将会___▲__(填“增加”、“减小”或“不变”)。当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为____▲__(已知电子电量为e)。如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将_____▲____(填“增加”、“减小”或“不变”)。参考答案：答案：减小，，不变9.2004年7月25日，中国用长征运载火箭成功地发射了“探测2号”卫星．右图是某监测系统每隔2.5s拍摄的关于起始匀加速阶段火箭的一组照片．(1)已知火箭的长度为40m，用刻度尺测量照片上的长度，结果如图所示．则火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v=____________m／s．(2)为探究物体做直线运动过程x随t变化的规律，某实验小组经过实验和计算得到下表的实验数据：根据表格数据，请你在下图所示的坐标系中，用纵、横轴分别选择合适的物理量和标度作出关系图线．并根据图线分析得出物体从AB的过程中x随t变化的定量关系式：________________________．参考答案：(1)42m/s(2)图略（4分）10.如图所示，在一个质量为M、横截面积为S的圆柱形导热气缸中，用活塞封闭了一部分空气，气体的体积为，活塞与气缸壁间密封且光滑，一弹簧秤连接在活塞上，将整个气缸悬吊在天花板上．当外界气温升高（大气压保持为）时，则弹簧秤的示数

▲

（填“变大”、“变小”或“不变”），如在该过程中气体从外界吸收的热量为，且气体的体积的变化量为，则气体的内能增加量为

▲

．参考答案：不变

（2分）

11.如图，一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340J的热量，并对外做功120J。若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，则这一过程中气体

▲

（填“吸收”或“放出”）

▲

J热量。参考答案：吸收

260J；12.在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按右上图接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系．当闭合S时观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央.然后按右下图所示将电流表与线圈B连成一个闭合回路,将线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路．S闭合后，将线圈A插入线圈B的过程中,电流表的指针将

（填：左偏、右偏或者不偏）．(2)线圈A放在B中不动时,指针将

（填：左偏、右偏或者不偏）．(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将

（填：左偏、右偏或者不偏）．(4)线圈A放在B中不动,突然断开S.电流表指针将

（填：左偏、右偏或者不偏）．

参考答案：（1）右偏，（2）不偏，（3）右偏，（4）左偏13.如右图所示，AB为竖直固定金属棒，金属杆BC重为G。长为L，并可绕过B点垂直纸面的水平轴无摩擦转动，AC为轻质金属线，DABC＝37°，DACB＝90°，在图示范围内有一匀强磁场，其磁感应强度与时间成正比：B＝kt，整个回路总电阻为R，则回路中感应电流I＝

，当t=

时金属线AC中拉力恰为零。（已知，）参考答案：；

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？参考答案：h≥0.45m设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H。对C机械能守恒：

C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒：

动能不变：

解得：

开始时弹簧的压缩量为：

碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为：

则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒：

联立以上各式代入数据得：

15.（16分）如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2kg、mB=1kg。初始时A静止与水平地面上，B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10m/s2。（1）B从释放到细绳绷直时的运动时间t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始时B离地面的高度H。参考答案：（1）；（2）；（3）。试题分析：（1）B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有：解得：（2）设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB，有细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，总动量守恒：绳子绷直瞬间，A、B系统获得的速度：之后A做匀减速运动，所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度，A的最大速度为2m/s。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量均为大小相同的小球A、B（都可视为质点）静止在光滑水平面内的轴上，它们的位置坐标分别为和。现沿轴方向加一个力场，该力场只对小球A产生沿轴正方向大小为F的恒力，以后两小球发生正碰过程时间很短，不计它们碰撞过程的动能损失。（1）小球A、B在第一次碰撞后的速度大小各是多少？（2）如果该力场的空间范围是（）,求满足下列条件的L值

①小球A、B刚好能够发生两次碰撞；

②小球A、B刚好能够发生次碰撞参考答案：见解析（1）A第一次碰前速度设为

动能定理：

（1分）A与B碰撞，动量守恒，则 （1分）根据题意，总能量不损失，则 （1分）联立解得 （2分）（2）①对质点A:

第一次碰前：

（1分）

第一次碰后到第二次碰前过程：第二次碰前速度 （1分）对质点B:第一次碰后到第二次碰前过程： （1分）由于 （2分）解得：，， （1分）则要使质点A、B刚好能够发生两次碰撞， （1分）②质点A、B第二次碰前速度分别为、，碰后速度分别设为和

动量守恒：

能量关系: 解得：，= （2分）对质点A:

第二次碰后到第三次碰前：

对质点B:第二次碰后到第三次碰前： 由于 解得：，， （2分）

综上，质点A、B每次碰撞过程总是要交换速度；每次碰撞间隔时间都为2；每次碰撞后的相同时间间隔内，质点A速度增加，质点B速度不变可得：每次碰撞位置间隔：4、8、12…

（2分）则要使质点A、B刚好能够发生次碰撞：

（）

（2分）17.如图3所示，是利用电力传送带装运麻袋包的示意图．传送带长l＝20m，倾角θ＝37°，麻袋包与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，传送带的主动轮和从动轮半径R相等，传送带不打滑，主动轮顶端与货车底板间的高度差为h＝1.8m，传送带匀速运动的速度为v＝2m/s.现在传送带底端(传送带与从动轮相切位置)由静止释放一只麻袋包(可视为质点)，其质量为100kg，麻袋包最终与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动．如果麻袋包到达主动轮的最高点时，恰好水平抛出并落在车箱底板中心，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：

(1)主动轮轴与货车车箱底板中心的水平距离x及主动轮的半径R；(2)麻袋包在传送带上运动的时间t；(3)该装运系统每传送一只麻袋包需额外消耗的电能．参考答案：答案(1)1.2m0.4m(2)12.5s(3)15400J解析(1)设麻袋包平抛运动时间为t，有x＝vt解得：x＝1.2m麻袋包在主动轮的最高点时，有解得：R＝0.4m(2)对麻袋包，设匀加速运动时间为t1，匀速运动时间为t2，有μmgcosθ－mgsinθ＝mav＝at1l－x1＝vt2联立以上各式解得：t＝t1＋t2＝12.5s(3)设麻袋包匀加速运动时间内相对传送带的位移为Δx，需额外消耗的电能为ΔE，有Δx＝vt1－x1解得：ΔE＝15400J18.有一质量为2kg的小球穿在长L=1m的轻杆顶部，轻杆与水平方向成θ=37°．求：（1）若静止释放小球，1s后小球到达轻杆底端，则小球到达杆底时它所受重力的功率为多少？（2）若在竖直平面内给