吉林省長(zhǎng)春市環(huán)城中學(xué)2023年高三物理模擬試卷含解析

吉林省長(zhǎng)春市環(huán)城中學(xué)2023年高三物理模擬試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中做出了重要貢獻(xiàn)，下列敘述中符合物理學(xué)史實(shí)的是（

）A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律B．牛頓提出了萬(wàn)有引力定律，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬(wàn)有引力恒量

C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律

D．伽利略通過(guò)理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出了力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因參考答案：C2.質(zhì)量為m的木塊以4m/s的速度從半徑為R的半球形的碗口下滑到碗底的過(guò)程中，如果由于摩擦力的作用使得木塊速率不變，則（

）A、因?yàn)樗俾什蛔?，所以木塊下滑過(guò)程中合外力都為零B、因?yàn)樗俾什蛔?，所以木塊下滑過(guò)程中的摩擦力不變C、若木塊以3m/s的速度從碗口下滑，則木塊不能到達(dá)碗底D、若木塊以5m/s的速度從碗口下滑，則木塊到達(dá)碗底的速度小于5m/s參考答案：D3.對(duì)于理想變壓器，下列說(shuō)法中正確的是A．原線圈的輸入功率隨著副線圈的輸出功率增大而增大B．原線圈的輸入電流隨著副線圈的輸出電流減少而增大C．原線圈的電壓不隨副線圈的輸出電流變化而變化D．當(dāng)副線圈的電流為零時(shí)，原線圈的電壓也為零參考答案：AC4.如圖1所增示，曲線為電荷在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡,a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是 A．電荷在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在a點(diǎn)的電勢(shì)能 B．該電場(chǎng)的方向水平向左 C．b點(diǎn)的電勢(shì)高于a點(diǎn)的電勢(shì) D．電荷在電場(chǎng)中相同時(shí)間內(nèi)速度的變化量不相同參考答案：A由電荷運(yùn)動(dòng)軌跡可以確定電荷所受電場(chǎng)力水平向左，但由于不知道電荷的電性，所以不能確定電場(chǎng)線的方向，同時(shí)也就不能確定電勢(shì)的高低。a到b力與速度所成的角度為鈍角，電場(chǎng)力做負(fù)功，所以電勢(shì)能增加。勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力恒定，加速度恒定，所以電荷做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，相同時(shí)間內(nèi)速度變化量相同，BCD錯(cuò)。選A。5.（多選）如圖，一載流長(zhǎng)直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi)，線框在長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè)，且其長(zhǎng)邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行。已知在t=0到t=t1的時(shí)間間隔內(nèi)，直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化，而線框中感應(yīng)電流總是沿順時(shí)針?lè)较?，線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。設(shè)電流i正方向與圖中箭頭方向相同，則i隨時(shí)間t變化的圖線可能是（

）參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在進(jìn)行“研究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材有木塊、木板、毛巾和砝碼，在實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)表格和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表所示。實(shí)驗(yàn)序數(shù)接觸面的材料正壓力（N）滑動(dòng)摩擦力（N）1木塊與木板20.42木塊與木板40.83木塊與木板61.24木塊與木板81.65木塊與毛巾82.5（1）根據(jù)上面設(shè)計(jì)的表格可以知道該實(shí)驗(yàn)用的實(shí)驗(yàn)方法為_(kāi)_______________.（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為1、2、3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為_(kāi)____________________________________________________________________________________________.（3）分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為_(kāi)________的兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大.參考答案：7.如圖，豎直輕質(zhì)懸線AD上端固定于天花板上的A點(diǎn)，下端與半徑為R的半圓形木板BOC連接于D點(diǎn)，BC是木板的直徑；O為圓心，B端用鉸鏈連接于豎直墻上，半圓形木板直徑BC處于水平狀態(tài)時(shí)OA間的距離剛好等于木板的半徑R。改變懸線AD的長(zhǎng)度，使線與圓盤(pán)的連接點(diǎn)D逐漸右移，并保持圓盤(pán)直徑BC始終處于水平狀態(tài)。則D點(diǎn)右移過(guò)程中懸線拉力的大小

；懸線拉力對(duì)B點(diǎn)的力矩大小

（選填“逐漸增大”“逐漸減小”“不變”“先增大后減小”“先減小后增大”）參考答案：8.質(zhì)量為m，速度為v0的子彈，水平射入一固定的地面上質(zhì)量為M的木塊中，深入木塊的深度為L(zhǎng).如果將該木塊放在光滑的水平面上，欲使同樣質(zhì)量的子彈水平射入木塊的深度也為L(zhǎng)，則其水平速度應(yīng)為_(kāi)_________。

參考答案：9.某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間的關(guān)系是x=5t+3t2-11(m)，則此質(zhì)點(diǎn)的初速度是________m/s，加速度是________m/s2。參考答案：5，6解:由,得初速度,加速度。10.如圖所示，內(nèi)徑均勻的導(dǎo)熱性能良好的“U”形玻璃管豎直放置，橫截面積S=5cm2，右側(cè)管上端封閉，左側(cè)管上端開(kāi)口，內(nèi)有用細(xì)線栓住的活塞．兩管中均封入長(zhǎng)L=11cm的空氣柱A和B，活塞上、下表面處的氣體壓強(qiáng)均為p=76cm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，這時(shí)兩管內(nèi)的水銀面的高度差h=6cm。環(huán)境溫度恒定，現(xiàn)將活塞用細(xì)線緩慢地向上拉，使兩管內(nèi)水銀面相平，則：

①此過(guò)程中活塞向上移動(dòng)的距離h′是多少?②此過(guò)程中空氣柱B內(nèi)的氣體對(duì)外界做___________(填“正功”或“負(fù)功”)，氣體將__________(填“吸熱”或放熱”)。參考答案：11.“長(zhǎng)征2號(hào)”火箭點(diǎn)火升空時(shí)，經(jīng)過(guò)3s速度達(dá)到42m/s，設(shè)火箭上升可看作勻加速運(yùn)動(dòng)，則它在3s內(nèi)上升的高度為_(kāi)_______m，升空時(shí)的加速度為_(kāi)__________m/s2.參考答案：12.一顆行星的半徑為R，其表面重力加速度為g0，引力常量為G，則該行星的質(zhì)量為

，該行星的第一宇宙速度可表示為

。參考答案：

18.圖為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分.圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的閃光頻率為_(kāi)_______Hz..(2)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度的大小為_(kāi)______m/s參考答案：(1)10

(2)0.75三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（9分）我國(guó)登月的“嫦娥計(jì)劃”已經(jīng)啟動(dòng)，2007年10月24日，我國(guó)自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”探測(cè)器成功發(fā)射。相比較美國(guó)宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國(guó)航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學(xué)家通過(guò)電視機(jī)觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個(gè)儀器艙旁邊懸掛著一個(gè)重物在那里擺動(dòng),懸掛重物的繩長(zhǎng)跟宇航員的身高相仿,這位物理學(xué)家看了看自己的手表，測(cè)了一下時(shí)間，于是他估測(cè)出月球表面上的自由落體加速度。請(qǐng)?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測(cè)的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測(cè)出單擺擺長(zhǎng)和擺動(dòng)周期,即可測(cè)出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

15.（選修3-5）（6分）a、b兩個(gè)小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們?cè)谂鲎睬昂蟮膕～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.兩個(gè)完全相同的物塊、，質(zhì)量均為，在同一粗糙水平面上以相同的初速度從同一位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。圖15中的兩條直線分別表示物塊受到水平拉力作用和物塊不受拉力作用的圖像，求：（1）物塊所受拉力的大??；（2）末物塊、之間的距離。參考答案：（1）設(shè)A、B兩物塊的加速度分別為a1、a2，由v－t圖像可知：A、B的初速度v0=6m/s，A物體的末速度v1=12m/s，B物體的末速度v2=0，a1＝＝m/s2＝0．75m/s2

①

2分a2＝＝m/s2＝－1．5m/s2

②

負(fù)號(hào)表示加速度方向與初速度方向相反。

2分對(duì)A、B兩物塊分別由牛頓第二定律得：F－Ff＝ma1

③

1分－Ff＝ma2

④

1分由①～④式可得：F＝1．8N

2分（2）設(shè)A、B兩物塊8s內(nèi)的位移分別為x1、x2由圖象得：m

2分m

2分所以x＝x1－x2＝60m

1分（利用圖像求解也可，只要答案正確即可得分）17.（10分）如圖所示，質(zhì)量為m的小球，由長(zhǎng)為l的細(xì)線系住，細(xì)線的另一端固定在A點(diǎn)，AB是過(guò)A的豎直線，E為AB上的一點(diǎn)，且AE=0.5l，過(guò)E作水平線EF，在EF上釘鐵釘D，若線能承受的最大拉力是9mg，現(xiàn)將小球拉直水平，然后由靜止釋放，若小球能繞釘子在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)線與釘子碰撞時(shí)的能量損失。求釘子位置在水平線上的取值范圍。

參考答案：解析：這是一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)與機(jī)械能兩部分知識(shí)綜合應(yīng)用的典型問(wèn)題．題中涉及兩個(gè)臨界條件：一是線承受的最大拉力不大于9mg；另一個(gè)是在圓周運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)的瞬時(shí)速度必須不小于（r是做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑）．設(shè)在D點(diǎn)繩剛好承受最大拉力，設(shè)DE=x1，則：AD=懸線碰到釘子后，繞釘做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：r1=l－AD=l－

①（2分）當(dāng)小球落到D點(diǎn)正下方時(shí)，繩受到的最大拉力為F，此時(shí)小球的速度v，由牛頓第二定律有：F－mg=

②

（1分）結(jié)合F≤9mg可得：≤8mg

③

（1分）由機(jī)械能守恒定律得：mg(+r1)=mv12即：v2=2g(+r1)

④

（1分）由①②③式聯(lián)立解得：x1≤l ⑤

（2分）隨著x的減小，即釘子左移，繞釘子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越來(lái)越大。轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)的臨界速度也越來(lái)越大，但根據(jù)機(jī)械能守恒定律，半徑r越大，轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)的瞬時(shí)速度越小，當(dāng)這個(gè)瞬時(shí)速度小于臨界速度時(shí)，小球就不能到達(dá)圓的最高點(diǎn)了。設(shè)釘子在G點(diǎn)小球剛能繞釘做圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)圓的最高點(diǎn)，設(shè)EG=x2，如圖，則：AG=r2=l－AG=l－

⑥

（1分）在最高點(diǎn)：mg≤

⑦

（1分）由機(jī)械能守恒定律得：mg(r2)=mv22

⑧

（1分）由④⑤⑥聯(lián)立得：x2≥l

⑨

（2分）在水平線上EF上釘子的位置范圍是：l≤x≤l

（2分）18.回旋加速器是用來(lái)加速帶電粒子的裝置，圖20為回旋加速器的示意圖。D1、D2是兩個(gè)中空的鋁制半圓形金屬扁盒，在兩個(gè)D形盒正中間開(kāi)有一條狹縫，兩個(gè)D形盒接在高頻交流電源上。在D1盒中心A處有粒子源，產(chǎn)生的帶正電粒子在兩盒之間被電場(chǎng)加速后進(jìn)入D2盒中。兩個(gè)D形盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，帶電粒子在磁場(chǎng)力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)半個(gè)圓周后，再次到達(dá)兩盒間的狹縫，控制交流電源電壓的周期，保證帶電粒子經(jīng)過(guò)狹縫時(shí)再次被加速。如此，粒子在做圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中一次一次地經(jīng)過(guò)狹縫，一次一次地被加速，速度越來(lái)越大，運(yùn)動(dòng)半徑也越來(lái)越大，最后到達(dá)D形盒的邊緣，沿切線方向以最大速度被導(dǎo)出。已知帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，加速時(shí)狹縫間電壓大小恒為U，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，D形盒的半徑為R，狹縫之間的距離為d。設(shè)從粒子源產(chǎn)生的帶電粒子的初速度為零，不計(jì)粒子受到的重力，求：（1）帶電粒子能被加速的最大動(dòng)能Ek；（2）帶電粒子在D2盒中第n個(gè)半圓的半徑；（3）若帶電粒子束從回旋加速器輸出時(shí)形成的等效電流為I，求從回旋加速器輸出的帶電粒子的平均功率。參考答案：（1）帶電粒子在D形盒內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑達(dá)到最大時(shí)被引出，此時(shí)帶電粒子具有最大動(dòng)能Ek，設(shè)離子從D盒邊緣離開(kāi)時(shí)的速度為vm。依據(jù)牛頓第二定律

所以帶電粒子能被加速的最大動(dòng)能

（2分