湖南省常德市安生中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理模擬試題含解析

湖南省常德市安生中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理模擬試題含解析一、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.在氫原子光譜中，電子從較高能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)發(fā)出的譜線屬于巴爾末系。若一群氫原子自發(fā)躍遷時(shí)發(fā)出的譜線中只有兩條屬于巴爾末系，則這群氫原子自發(fā)躍遷時(shí)最多可能發(fā)出多少條不同頻率的譜線（

）

A.2

B.5

C.4

D.6參考答案：D自發(fā)躍遷時(shí)發(fā)出的譜線中只有兩條屬于巴爾末系，可得是n=4能級(jí)發(fā)出的，由公式的有6條譜線2.隨著航天技術(shù)的發(fā)展，在地球周?chē)泻芏嗳嗽祜w行器，其中有一些已超過(guò)其設(shè)計(jì)壽命且能量耗盡。每到太陽(yáng)活動(dòng)期，地球的大氣層會(huì)變厚，這時(shí)有些飛行器在大氣阻力的作用下，運(yùn)行的軌道高度將逐漸降低（在其繞地球運(yùn)動(dòng)的每一周過(guò)程中，軌道高度變化很小均可近似視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)）。為了避免飛行器墜入大氣層后對(duì)地面設(shè)施及人員造成安全威脅，人們?cè)O(shè)想發(fā)射導(dǎo)彈將其在運(yùn)行軌道上擊碎。具體設(shè)想是：在導(dǎo)彈的彈頭脫離推進(jìn)裝置后，經(jīng)過(guò)一段無(wú)動(dòng)力飛行，從飛行器后下方逐漸接近目標(biāo)，在進(jìn)入有效命中距離后引爆彈頭并將該飛行器擊碎。對(duì)于這一過(guò)程中的飛行器及彈頭，下列說(shuō)法中正確的是：

A．飛行器軌道高度降低后，它做圓周運(yùn)動(dòng)的速率變大

B．飛行器軌道高度降低后，它做圓周運(yùn)動(dòng)的周期變大

C．彈頭在脫離推進(jìn)裝置之前，始終處于失重狀態(tài)

D．彈頭引爆前瞬間，彈頭的加速度一定小于此時(shí)飛行器的加速度參考答案：A3.(多選)下列說(shuō)法正確的是__________A．相同頻率的光照射到不同的金屬上，逸出功越大，出射的光電子最大初動(dòng)能越小B．釷核Th，衰變成鏷核Pa，放出一個(gè)中子，并伴隨著放出光子C．根據(jù)玻爾理論，氫原子輻射出一個(gè)光子后能量減小，核外電子運(yùn)動(dòng)的加速度減小D．比結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢靠，原子核越穩(wěn)定參考答案：AD4.下列情況中有可能使帶負(fù)電的小球在光滑水平面內(nèi)做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)的是(x軸和y軸都在水平面上)A．圓心O處有一正點(diǎn)電荷B．勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直xy平面向外C．沿y軸勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直xy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)D．中心處有一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷和垂直xy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)參考答案：答案：AD5.如圖1所示，矩形導(dǎo)線框ABCD固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線垂直于線框所在平面向里。規(guī)定垂直于線框所在平面向里為磁場(chǎng)的正方向；線框中沿著ABCDA方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向。要在線框中產(chǎn)生如圖2所示的感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律可能為

參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在2004年6月10日聯(lián)合國(guó)大會(huì)第58次會(huì)議上，鼓掌通過(guò)一項(xiàng)決議。決議摘錄如下：聯(lián)合國(guó)大會(huì)，承認(rèn)物理學(xué)為了解自然界提供了重要基礎(chǔ)，注意到物理學(xué)及其應(yīng)用是當(dāng)今眾多技術(shù)進(jìn)步的基石，確信物理教育提供了建設(shè)人類(lèi)發(fā)展所必需的科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施的工具，意識(shí)到2005年是愛(ài)因斯坦科學(xué)發(fā)現(xiàn)一百周年，這些發(fā)現(xiàn)為現(xiàn)代物理學(xué)奠定了基礎(chǔ)，．……；．……；．宣告2005年為

年．參考答案：國(guó)際物理（或世界物理）．

7.測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，采用如圖1所示的裝置，圖中長(zhǎng)木板水平固定．（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流（選填“直流”或“交流”）電源上．調(diào)整定滑輪高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行．（2）已知重力加速度為g，測(cè)得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=．（3）如圖2為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出．從紙帶上測(cè)出x1=1.21cm，x2=2.32cm，x5=5.68cm，x6=6.81cm．則木塊加速度大小a=1.12m/s2（保留三位有效數(shù)字）．參考答案：解：（1）電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流電源上．調(diào)整定滑輪高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行．（2）對(duì)木塊、砝碼盤(pán)和砝碼進(jìn)行受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律得：對(duì)木塊：F﹣μMg=Ma對(duì)砝碼盤(pán)和砝碼：mg﹣F=ma由上式得：μ=（3）相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at2，a==1.12m/s2．故答案為：（1）交流；細(xì)線與長(zhǎng)木板平行（2）（3）1.128.一木塊靜止于光滑水平面上，一顆子彈沿水平方向飛來(lái)射入木塊中，當(dāng)子彈進(jìn)入木塊深度最大值為2厘米時(shí)，木塊沿水平面恰好移動(dòng)距離1厘米。在上述過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能與子彈損失的動(dòng)能之比為

。參考答案：

答案：2:39.（多選）一列橫波在x軸上沿x軸正方向傳播，振幅為A，在t與t+0.4s兩時(shí)刻在x軸上﹣3m到3m的區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖同一條圖線所示，則正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大周期為0.4sB．該波的最大波速為10m/sC．從t時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5m處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置D．在t+0.2s時(shí)，x=﹣2m處的質(zhì)點(diǎn)位移一定為A參考答案：考點(diǎn)：波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．分析：根據(jù)波形圖的周期性，重復(fù)性，可列出在0.4秒內(nèi)的經(jīng)過(guò)N個(gè)周期，從而得出波速的通項(xiàng)式，并由此確定周期的最大值和波速的最小值．根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系分析質(zhì)點(diǎn)的位移．由波的傳播方向來(lái)確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，判斷回到平衡位置的先后．解答：解：A、B、由題意可知，t=0時(shí)刻與t=0.4s時(shí)刻在x軸上﹣3m至﹣3m區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖中同一條圖線所示，則有0.4s=NT（N=1，2，3…），所以當(dāng)N=1時(shí)，周期最大，為T(mén)=0.4s，根據(jù)v=，當(dāng)N=1時(shí)，波速最小為lOm/s，故A正確，B錯(cuò)誤；C、橫波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，x=2.5m處的質(zhì)點(diǎn)先向上運(yùn)動(dòng)再回到平衡位置，所以從t=0開(kāi)始計(jì)時(shí)，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5m處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，C正確；D、在t+0.2s時(shí)，x=﹣2m處的質(zhì)點(diǎn)位移為零．D錯(cuò)誤；故選：AC．點(diǎn)評(píng)：此題關(guān)鍵要理解波的傳播周期性與重復(fù)性，列出周期的通項(xiàng)，掌握波速、頻率與波長(zhǎng)的關(guān)系，理解質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向．10.在研究“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，所需的實(shí)驗(yàn)器材如圖所示．現(xiàn)已用導(dǎo)線連接了部分實(shí)驗(yàn)電路．（1）請(qǐng)把電路補(bǔ)充完整；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將線圈A插入線圈B中，合上開(kāi)關(guān)瞬間，觀察到檢流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這個(gè)現(xiàn)象揭示的規(guī)律是______________________；（3）（多選）某同學(xué)設(shè)想使線圈B中獲得與線圈A中相反方向的電流，可行的實(shí)驗(yàn)操作是（

）A．抽出線圈A

B．插入軟鐵棒C．使變阻器滑片P左移

D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)

參考答案：（1）（2）閉合電路中磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。（3）B、C

11.地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期為T(mén)1，軌道半徑為R1，月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為T(mén)2，軌道半徑為R2，則太陽(yáng)的質(zhì)量是地球質(zhì)量的____倍。參考答案：12.如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸負(fù)方向傳播，波速為4m/s，則質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的振動(dòng)方向沿y軸

（填“正”或“負(fù)”）方向．經(jīng)過(guò)△t=3s．質(zhì)點(diǎn)Q通過(guò)的路程是

m。參考答案：正0.613.某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識(shí)解決了如下問(wèn)題：一輕質(zhì)彈簧豎直懸掛于某一深度為h＝30.0cm且開(kāi)口向下的小筒中(沒(méi)有外力作用時(shí)彈簧的下端位于筒內(nèi)，測(cè)力計(jì)的掛鉤可以同彈簧的下端接觸)，如圖甲所示，若本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)量露出筒外彈簧的長(zhǎng)度l，現(xiàn)要測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過(guò)改變l而測(cè)出對(duì)應(yīng)的彈力F，作出F－l圖象如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)為k＝________N/m，彈簧的原長(zhǎng)l0＝_________cm參考答案：(1)(2分)

200

N/m，(2分)

20

cm三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，用伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，在電路中接一阻值為2Ω的電阻R0，通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器，得到幾組電表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：U（V）1.21.00.80.6I（A）0.100.170.230.30（1）R0的作用是

；（2）用作圖法在坐標(biāo)系內(nèi)作出U-I圖線；（3）利用圖線，測(cè)得電動(dòng)勢(shì)E=

V，內(nèi)阻r=

Ω。（4）某同學(xué)測(cè)另一串聯(lián)電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的曲線如圖所示。由所得圖線可知，被測(cè)電池組電動(dòng)勢(shì)E＝________V，電池組的內(nèi)阻r＝_______Ω?！局R(shí)點(diǎn)】測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．J7【答案解析】【思路點(diǎn)撥】（1）通過(guò)電源、電表的電流不宜太大，故需串接定值電阻，以減小最大電流；（2）先描點(diǎn)，然后用一條直線連接起來(lái)，如果不能通過(guò)所有點(diǎn)，使曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同；（3）電源的U-I圖象的縱軸截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)；斜率表示內(nèi)電阻；（4）當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，利用這個(gè)結(jié)論求解即可．本題關(guān)鍵是要明確保護(hù)電阻的作用，電源的U-I圖象的物理意義，同時(shí)明確“當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大”的結(jié)論參考答案：（1）保護(hù)電源、電表，防止短路．（2）

（3）1.5v

1.0Ω

(4)30v

5Ω解析：：（1）一節(jié)干電池的電流不宜長(zhǎng)時(shí)間超出0.6A，否則會(huì)損壞電池；電流表也有量程，不能超過(guò)；（2）先描點(diǎn)，然后用一條直線連接起來(lái)，如果不能通過(guò)所有點(diǎn)，使曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同，如圖所示；（3）電源的U-I圖象的縱軸截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)，故E=1.5V；

斜率表示內(nèi)電阻，即R0+r＝，故r=3.0-2.0=1.0Ω；

（4）當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，由圖象可以看出，當(dāng)電阻R=5Ω時(shí)，電源的輸出功率最大，為45W，故電源內(nèi)阻為5Ω；再根據(jù)P＝I2R＝()2R，有：45=（）2×5，解得：E=30V．15.圖（a）為測(cè)量物塊與水平桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用天平測(cè)量物塊和遮光片的總質(zhì)量M．重物的質(zhì)量m：用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度d；用米尺測(cè)最兩光電門(mén)之間的距離s；②調(diào)整輕滑輪，使細(xì)線水平：③讓物塊從光電門(mén)A的左側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計(jì)分別測(cè)出遮光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)A和光電門(mén)B所用的時(shí)間△tA和△tB，求出加速度a；④多次重復(fù)步驟③，求a的平均；⑤根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出動(dòng)擦因數(shù)μ．回答下列為題：（1）測(cè)量d時(shí)，某次游標(biāo)卡尺（主尺的最小分度為1mm）的示如圖（b）．其讀數(shù)為0.960cm（2）物塊的加速度a可用d、s、△tA，和△tB，表示為a=[﹣]（3）動(dòng)摩擦因數(shù)μ可用M、m、；和重力加速度g表示為μ=．參考答案：考點(diǎn)：探究影響摩擦力的大小的因素．.專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)題；摩擦力專(zhuān)題．分析：（1）主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)；（2）由速度公式求出速度，由勻變速運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出加速度；（3）由動(dòng)能定理列方程求出動(dòng)摩擦因數(shù)．解答：解：（1）由圖示游標(biāo)卡尺可知，主尺示數(shù)為0.9cm，游標(biāo)尺示數(shù)為12×0.05mm=0.60mm=0.060cm，游標(biāo)卡尺示數(shù)為0.9cm+0.060cm=0.960cm；（2）滑塊的速度vA=，vB=，從A到B，由速度位移公式得：vB2﹣vA2=2as，解得，加速度a=[﹣]．（3）由動(dòng)能定理得：﹣μmgs=MvB2﹣MvA2，解得：μ=；故答案為：（1）0.960；（2）[﹣]；（3）．點(diǎn)評(píng)：本題考查了游標(biāo)卡尺讀數(shù)、求加速度、求動(dòng)摩擦因數(shù)等問(wèn)題；主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)，游標(biāo)卡尺不需要估讀．應(yīng)用速度公式、勻變速運(yùn)動(dòng)的速度位移公式、動(dòng)能定理即可正確解題．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（10分）如圖所示，水平粗糙軌道AB與半圓形光滑的豎直圓軌道BC相連，B點(diǎn)與C點(diǎn)的連線沿豎直方向，AB段長(zhǎng)為L(zhǎng)，圓軌道的半徑為R。一個(gè)小滑塊以初速度v0從A點(diǎn)開(kāi)始沿軌道滑動(dòng)，已知它運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小恰好等于其重力，求滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因素μ。

參考答案：解析：由牛頓第三定律可得，物塊在C點(diǎn)時(shí)受到軌道的彈力大小也等于重力大小

在C點(diǎn)，由牛頓第二定律得

由B到C過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律得由A到B過(guò)程中，由動(dòng)能定理得解得17.山谷中有三塊石頭和一根不可伸長(zhǎng)的、長(zhǎng)為l的輕質(zhì)青藤，其示意圖如下。圖中A、B、C、D均為石頭的邊緣點(diǎn)，O為青藤的固定點(diǎn)，F(xiàn)為青藤延長(zhǎng)線與地面的交點(diǎn)。h1=1.8m，h2=4.0m，x1=4.8m，x2=6.0m，l=10.0m。開(kāi)始時(shí)，質(zhì)量分別為M=10kg和m=2kg的大、小兩只金絲猴分別位于左邊和中間的石頭上，當(dāng)大猴發(fā)現(xiàn)小猴將受到傷害時(shí)，迅速?gòu)淖筮吺^的A點(diǎn)水平跳至中間石頭。大猴抱起小猴跑到C點(diǎn)，縱身一躍，恰好在最高點(diǎn)抓住青藤下端，然后蕩到右邊石頭上的D點(diǎn)，此時(shí)速度恰好為零。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中猴子均可看成質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)，猴子抓住青藤前后沒(méi)有機(jī)械能損失，重力加速度g=10m/s2。求：（1）大猴從A點(diǎn)水平跳離時(shí)速度的最小值；（2）大猴抱起小猴跑到C點(diǎn)縱身跳起時(shí)速度；（3）猴子抓住青藤蕩起時(shí)，青藤受到的拉力大小。參考答案：（1）設(shè)猴子從A點(diǎn)水平跳離時(shí)速度的最小值為vmin，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有 h1=gt2

x1=vmint

聯(lián)立兩式，得 vmin=8m/s

（2）大猴抱起小猴跑到C點(diǎn)縱身跳起后做拋體運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)抓住青藤后做圓周運(yùn)動(dòng)恰好蕩到D點(diǎn)，可將該過(guò)程逆過(guò)來(lái)分析，猴子從D點(diǎn)由靜止開(kāi)始做圓周運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，然后做平拋運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)。由幾何關(guān)系知猴子做圓周運(yùn)動(dòng)下降了：

（1分）設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度為vx，由動(dòng)能定理得：ks5u得：

（2分）之后以此速度做平拋運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)。設(shè)落到C點(diǎn)時(shí)沿豎直方向的分速度為vy，由動(dòng)能定理得：得：

（2分）故落到C點(diǎn)的合速度大小為：，即為所求速度大小。（1分）方向與水平成45°斜向右上方。

（1分）說(shuō)明：直接從D點(diǎn)到C點(diǎn)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律來(lái)處理的同樣給分。（3）設(shè)拉力為FT，在最低點(diǎn)，對(duì)猴子由牛頓第二定律得 FT-(M+m)g=(M+m)

（2分）代入數(shù)據(jù)可得： FT=(M+m)g+(M+m)=168N

（2分）

由牛頓第三定律可知，青藤受到的拉力大小為168N。

（1分）18.(18分)如圖所示，在空間中有一坐標(biāo)系，其第一象限中充滿(mǎn)著兩個(gè)方向不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域I和Ⅱ。直線是它們的邊界。區(qū)域I中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向垂直紙面向內(nèi)，區(qū)域Ⅱ中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向垂直紙面向外，邊界上的點(diǎn)坐標(biāo)為(，)。一質(zhì)量為，電荷量為的粒子從點(diǎn)平行于軸正方向以速度射入?yún)^(qū)域I，經(jīng)區(qū)域I偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ(忽略粒子重力)，求：(1)粒子在I和Ⅱ兩磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比；(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間及離開(kāi)磁場(chǎng)的位置坐標(biāo)。參考答案：

解析：（1）根據(jù)牛頓第二定律

①1分

解得

②1分

所以: