河南省开封市萑第三中学2022-2023学年高三物理模拟试题含解析

河南省开封市萑第三中学2022-2023学年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.（单选）如图，一根容易形变的弹性轻导线两端固定．导线中通有如图箭头所示的电流I．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加如图所示的匀强磁场B时，描述导线状态的四个图示中正确的是（）A．B．C．D．参考答案：考点：安培力；左手定则．分析：通电导线在磁场中的受力方向判断，可由左手定则完成．解答：解：A、图示电流与磁场平行，导线不受力的作用，故A错误

B、由左手定则判得，安培力的方向水平向右，故B正确

C、由左手定则判得，安培力的方向垂直直面向里，故C错误

D、由左手定则判得，安培力的方向水平向右，故D错误故选：B点评：本题考查了左手定则，要熟练应用左手定则判断安培力的方向．2.如图所示，一根轻弹簧一端固定在O点，另一端固定一个带有孔的小球，小A球套在固定的竖直光滑杆上，小球位于图中的A点时，弹簧处于原长现将小球从A点由静止释放，小球向下运动，经过与A点关于B点对称的C点后，小球能运动到最低点D点，OB垂直于杆，则下列结论正确的是A.小球从A点运动到D点的过程中，其最大加速度一定大于重力加速度gB.小球从B点运动到C点的过程，小球的重力势能和弹簧的弹性勢能之和可能增大C.小球运动到C点时，重力对其做功的功率最大D.小球在D点时弹簧的弹性势能一定最大参考答案：AD【详解】A项：在B点时，小球的加速度为g，在BC间点弹簧处于压缩状态，小球在竖直方向除重力外还有弹簧沿竖直方向的分量，所以小球从A点运动到D点的过程中，其最大加速度一定大于重力加速度g，故A正确；B项：由能量守恒可知，小球从B点运动到C点的过程，小球做加速运动，即动能增大，所以小球的重力势能和弹簧的弹性勢能之和一定减小，故B错误；C项：小球在C上点时，由于弹簧的弹力为零，所以合力为重力G，所以小球从C点往下还会加速一段，所以小球在C点的速度不是最大，即重力的功率不是最大，故C错误；D项：D点为小球运动的最低点，即速度为零所以弹簧形变最大，所以小球在D点时弹簧的弹性势能最大，故D正确。故选：AD。3.一点电荷仅受电场力作用，由A点无初速释放，先后经过电场中的B点和C点。点电荷在A、B、C三点的电势能分别用EA、EB、EC表示，则EA、EB和EC间的关系可能是（

）（A）EA＞EB＞EC

（B）EA＜EB＜EC（C）EA＜EC＜EB

（D）EA＞EC＞EB参考答案：答案：AD解析：点电荷在电场中仅受电场力的作用下无初速度释放，开始时一定做加速运动，合力方向与速度方向的夹角为锐角或同向，所以电场力做正功，电势能减少，有。点电荷经过B点后，受的电场力的方向可能与速度方向相同，电场力做正功，电势能减少，所以；也可能点电荷经过B点后受的电场力的方向与速度方向相反，电场力做负功，电势能增加。所以有，又因为点电荷经过C点时有速度，根据能量守恒定律，有，所以AD都可能正确。4.在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核(X)发生了一次α衰变。放射出的α粒子(He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量，生成的新核用Y表示。下面说法正确的是A.发生衰变后产生的α粒子与新核Y在磁场中运动的轨迹正确的是图丙B.新核Y在磁场中圆周运动的半径为RY＝C.α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，且电流大小为I＝D.若衰变过程中释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，则衰变过程中的质量亏损为Δm＝参考答案：BCD【详解】A、由动量守恒可知衰变后产生的α粒子与新核Y运动方向相反，所以在磁场中运动的轨迹圆外切，根据可得，可知α粒子半径大，由左手可知两粒子圆周运动方向相同，丁图正确，故选项A错误；B、由可知，新核Y在磁场中圆周运动的半径为，故选项B正确；C、圆周运动的周期为，环形电流为，故选项C正确；D、对α粒子由洛伦磁力提供向心力可得，由质量关系可知衰变后新核Y质量为，由衰变过程中动量守恒可得可知，系统增加的能量为，由质能方程可得，联立解得衰变过程中的质量亏损为，故选项D正确；故选BCD。5.有一台理想变压器，原副线圈的匝数之比为，原线圈上交流电源的电压为为保险丝,其额定电流为1A,R为负载电阻,如图所示，变压器正常工作时K的阻值A.不能低于B.不能高于C.不能低于D.不能高于参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图13所示，S为波源，其频率为100Hz，所产生的简谐横波沿直线同时向左、右传播，波M48Qm/s，该波的波长为______；m.P、Q是波传播途径中的两点，巳知SP=4.2m,SQ=1.4m,则当S经过平衡位置并向上运动时，P在_______，Q在______(填“波峰”、“波谷”或“平衡位置”)。参考答案：7.如图所示，有一块无限大的原来不带电的金属平板MN，现将一个带电量为+Q的点电荷放置于板右侧的A点，并使金属板接地。已知A点离金属板MN的距离为d，C点在A点和板MN之间，AC⊥MN，且AC长恰为。金属平板与电量为+Q的点电荷之间的空间电场分布可类比______________（选填“等量同种电荷”、“等量异种电荷”）之间的电场分布；在C点处的电场强度EC=______________。参考答案：（1）等量异种电荷

(2)8.2013年3月14日，欧洲核子研究中心的物理学家宣布，他们利用强子(质子)对撞机发现了粒子物理标准模型所预言的希格斯粒子，它可用来解释粒子获得质量的机制.希格斯与恩格勒因此获得2013年度的诺贝尔物理学奖.希格斯粒子的能量约为125GeV(1GeV=109eV)，与之对应的质量约为

kg(结果保留一位有效数字).若对撞机中高速运动的质子的速度为v，质量为m，普朗克常量为h，则该质子的物质波波长为

参考答案：9.在“探究小车的速度随时间变化的规律”实验中，如图1是一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻计数点，相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s（1）计算各点的瞬时速度，vB=

m/s，vC=

m/s，vD=

m/s，vE=

m/s．（2）在图2所示坐标中作出小车的v﹣t图线，并根据图线求出a=

m/s2．（3）将图线延长与纵轴相交，交点的速度是

，该速度的物理意义是 ．参考答案：（1）1.38，2.64；3.90，5.16；（2）12.6；（3）0，物体的初速度为零．【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【分析】（1）若物体做匀变速直线运动，则时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小；（2）v﹣t图象中图线的斜率等于小车的加速度大小．（3）根据图象物理意义可正确得出结果．【解答】解：（1）打B点时小车的瞬时速度：vB==×10﹣2m/s=1.38m/s打C点时小车的瞬时速度：vC==×10﹣2m/s=2.64m/s打D点时小车的瞬时速度：vD==×10﹣2m/s=3.90m/s．根据匀变速直线运动规律有：vD=，因此有：vE=2vD﹣vC=2×3.90m/s﹣2.64m/s=5.16m/s（2）由上述数据作出小车的v﹣t图象如图所示：由图象斜率可求得小车的加速度：a==m/s2=12.6m/s2．（3）由图象可知，图象与纵轴交点速度为0，其物理意义为：物体的初速度为零．故答案为：（1）1.38，2.64；3.90，5.16；（2）12.6；（3）0，物体的初速度为零．10.（选修3-4模块）（4分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3．图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点．设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量

（用上述给出量的字母表示），则玻璃砖的折射率可表示为

．参考答案：

答案：l1、l3；l1/l311.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

12.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（

）A．小车与轨道之间存在摩擦

B.导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D.所用小车的质量太大参考答案：（1）小车的总质量，小车所受外（2）C13.两个倾角相同的滑杆上分别套A、B两圆环，两环上分别用细线悬吊着两物体C、D，如图所示，当它们都沿滑杆一起向下滑动时，A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下，则（

）A.A环与杆无摩擦力B.B环与杆无摩擦力C.A环做的是匀速运动D.B环做的是匀速运动参考答案：AD【详解】AC.假设A环与杆间的摩擦力为f，对A环受力分析，受重力、拉力、支持力、沿杆向上的摩擦力f，如图，根据牛顿第二定律，有mAgsinθ-f=mAa对C，据牛顿第二定律有mCgsinθ=mCa联立解得：f=0a=gsinθ故A正确，C错误；BD.对D球受力分析，受重力和拉力，由于做直线运动，合力与速度在一条直线上或者合力为零，故合力只能为零，物体做匀速运动；再对B求受力分析，如图，受重力、拉力、支持力，由于做匀速运动，合力为零，故必有沿杆向上的摩擦力。故B错误，D正确。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（11分）简述光的全反射现象及临界角的定义，并导出折射率为的玻璃对真空的临界角公式。参考答案：解析：光线从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角达到，折射光就消失。入射角大于C时只有反射光，这种现象称为全反射，相应的入射角C叫做临界角。

光线由折射率为的玻璃到真空，折射定律为：

①

其中分别为入射角和折射角。当入射角等于临界角C时，折射角等于，代入①式得

②15.（选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=1.0m处质点的振动函数表达式；②求出x=2.5m处质点在0～4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移．参考答案：

解析：①波长λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，则y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，则4.5s内路程s=4nA=90cm；x=2.5m质点在t=0时位移为y=5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y=

—5cm．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.今年冬天全球气候反常，我国北方遭受了严重的冰雪灾害，很多公路路面结冰，交通运输受到了很大影响．某校一学习小组为了研究路面状况与物体滑行距离之间的关系，做了模拟实验．他们用底部贴有轮胎材料的小物块A、B在冰面上做实验，A的质量是B的4倍．使B静止，

A在距B为L处，以一定的速度滑向B．实验结果如下：在第一次做实验时，A恰好未撞到B；在第二次做实验时，A以原来二倍速度滑向B，A撞到B后又共同滑行了一段距离.（1）A碰撞B前后的速度之比；（2）A与B碰撞后，AB共同滑行的距离是多大?参考答案：（1）设B的质量为m，则mA=4m在冰面上有A与B碰撞动量守垣：mAVA=(mA+mB)VA′……①

（2分）得：==……②

（2分）（2）设A的初速度为Vo，与B碰撞前的速度VA动能定理：μmAgL=mA（2VO）2－mAVA2……③（1分）动量守恒：mAVA=(mA+mB)V共……④

（1分）μ（mA+mB）g·L′=(mA+mB)V共2……⑤

（1分）μmAgL=mAVO2……⑥

（1分）解得：VA=V0L′=L……⑦

17.如图所示，足够长的光滑固定斜面倾角为，某同学在斜面上做了两次实验：第一次在斜面上的O点将小球以速度水平向右抛出，小球第一次与斜面相碰的位置记为P点；第二次仍在O点使小球以某一初速度沿斜面向下运动，小球经过相同