安徽省合肥市楊公中學2022-2023學年高三物理模擬試題含解析

安徽省合肥市楊公中學2022-2023學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學規(guī)律，以下說法正確的是()A．布朗運動就是液體分子的運動B．液體的溫度越高，分子的平均動能越大C．液體溫度越高，懸浮粒子越小，布朗運動越劇烈D．布朗運動是由于液體各部分的溫度不同而引起的E．布朗運動是由于液體分子從各個方向?qū)腋×Ｗ幼矒糇饔貌黄胶庖鸬?/p>

參考答案：BCE2.（多選題）對下列物理現(xiàn)象的描述，正確的是（）A．0°C的冰和0°C的鐵塊的分子平均動能相同B．裝有氣體的密閉容器自由下落時氣體壓強將減小C．自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性D．第二類永動機不可能制成，因為它違反了能量守恒定律E．氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力參考答案：AC【考點】熱力學第二定律；溫度是分子平均動能的標志．【分析】溫度是方向的平均動能的標志；密閉容器中的氣體對器壁的壓強是由于氣體分子頻繁碰撞器壁而產(chǎn)生的．自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性；第二類永動機不可能制成，因為它違反了熱力學第二定律．【解答】解：A、溫度是方向的平均動能的標志，0°C的冰和0°C的鐵塊的分子平均動能相同，故A正確；B、氣體壓強由于分子熱運動時氣體分子不斷撞擊容器壁形成持續(xù)壓力而形成的，裝有氣體的密閉容器自由下落時氣體壓強將不變．故B錯誤．C、根據(jù)熱力學第二定律可知，自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性；故C正確；D、第二類永動機不可能制成，因為它違反了熱力學第二定律，但沒有違反能量守恒定律；故D錯誤；E、氣體壓強由于分子熱運動時氣體分子不斷撞擊容器壁形成持續(xù)壓力而形成的；由壓強的定義可知，氣體的壓強等于壓力與面積的比值，即氣體對器壁的壓強在數(shù)值上等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力，不能說“就是”．故E錯誤故選：AC3.（單選）在學習光的色散的時候老師課堂上做了一個演示實驗，讓某特制的一束復(fù)色光由空氣射賂一塊平行平面玻璃磚（玻璃較厚），經(jīng)折射分成兩束單色光a、b，已知a光是紅光，而b光是藍光，下列光路圖正確的是（

）參考答案：B玻璃對藍光的折射率大于紅光的折射率，光線得到玻璃磚上表面時，兩束光的入射角相等，根據(jù)折射定律，得到紅光的折射角大于藍光的折射角，則a光在b光的右側(cè)．光線經(jīng)過玻璃磚上下兩個表面兩次折射后，出射光線與入射光線平行。故選：B4.地球同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，已知其軌道半徑為r，同期為T，引力常量為G，地球表面的重力加速度為g。根據(jù)題目提供的已知條件，可以估算出的物理量有A.地球的質(zhì)量B.同步衛(wèi)星的質(zhì)量C.地球的平均密度D.同步衛(wèi)星離地面的高度參考答案：ACD5.如圖所示，斜面固定在水平地面上，先讓物體A沿斜面下滑，恰能勻速。后給A一個沿斜面向下的力F，讓其加速下滑。設(shè)前后兩次A與斜面間的摩擦力分別為f1、f2，地面給斜面的支持力分別為N1、N2，則

A．f1=f2，N1=N2

B．f1=f2，N1>N2C．f1<f2，N1<N2

D．f1>f2，N1>N2參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某實驗小組擬用甲圖所示的裝置研究滑塊的運動。實驗器材有：滑塊、鉤碼、紙帶、毫米刻度尺、帶滑輪的木板、漏斗和細線組成的單擺（細線質(zhì)量不計且不可伸長，裝滿有色液體后，漏斗和液體質(zhì)量相差不大）等。實驗前，在控制液體不漏的情況下，從漏斗某次經(jīng)過最低點時開始計時，測得之后漏斗第100次經(jīng)過最低點共用時100秒；實驗中，讓滑塊在鉤碼作用下拖動紙帶做勻加速直線運動，同時單擺垂直于紙帶運動方向做微小振幅擺動，漏斗漏出的液體在紙帶上留下的痕跡記錄了漏斗在不同時刻的位置。

①該單擺的周期是 s；

②圖乙是實驗得到的有液體痕跡并進行了數(shù)據(jù)測量的紙帶，根據(jù)紙帶可求出滑塊的加速度為

m/s2；（結(jié)果取兩位有效數(shù)字） ③用該實驗裝置測量滑塊加速度，對實驗結(jié)果影響最大的因素是

。參考答案：7.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，波的傳播速度v＝2m/s，則：

①從這一時刻起x＝4m處質(zhì)點的振動方程是y＝

cm；

②從這一時刻起x＝5m處質(zhì)點在4.5s內(nèi)通過的路程s＝

cm。參考答案：①（2分）；②458.某實驗小組在探究“加速度與物體質(zhì)量、受力的關(guān)系”的實驗，設(shè)計如下的實驗方案，實驗裝置如圖所示，所使用打點計時器交流電源頻率是50Hz，具體實驗步驟如下：A.按圖所示安裝好實驗裝置；B.調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動；C.取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m；D.先接通打點計時器的電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a；E.重新掛上細繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量，重復(fù)～步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度?；卮鹨韵聠栴}：（1）按上述方案做實驗是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量__________(填“是”或“否”).（2）實驗打出的其中一條紙帶如圖所示，由該紙帶可測得小車的加速度是___________m/s2.

(3)某同學將有關(guān)測量數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計的表格，如下表：實驗次數(shù)12345砝碼盤中的砝碼總重力F/N0.100.200.290.390.49小車加速度a/m·s-2.0.881.441.842.382.89他根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖像如圖所示，造成圖線不過坐標原點的主要原因是______________________，從該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是__________，其大小是_____________。參考答案：（1）否

（2）1.44

(3)未考慮砝碼盤的重力

砝碼盤的重力

0.78N(0.76~0.79N)9.如圖1－8所示，理想變壓器原線圈與一10V的交流電源相連，副線圈并聯(lián)兩個小燈泡a和b，小燈泡a的額定功率為0.3W，正常發(fā)光時電阻為30Ω.已知兩燈泡均正常發(fā)光，流過原線圈的電流為0.09A，可計算出原、副線圈的匝數(shù)比為________，流過燈泡b的電流為________A.圖1－9參考答案：10∶30.210.某同學為估測摩托車在水泥路面上行駛時所受的牽引力，設(shè)計了下述實驗：將輸液用的500ml玻璃瓶裝適量水后，連同輸液管一起綁在摩托車上，調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度，剛好每隔1.0s滴一滴，該同學騎摩托車，先使之加速到某一速度，然后熄火，讓摩托車沿直線滑行，如圖是某次實驗中水泥路面上的部分水滴（左側(cè)是起點,單位：m）。設(shè)該同學質(zhì)量為50kg，摩托車的質(zhì)量為75kg，根據(jù)該同學的實驗結(jié)果可估算（g=10m/s2）（1）騎摩托車加速時的加速度大小為

m/s2；（2）騎摩托車滑行時的加速度大小為

m/s2；

（3）騎摩托車加速時的牽引力大小為

N參考答案：（1）3.79m/s2，（2）0.19m/s2，（3）497.5N

解：（1）已知前四段位移，根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：x4-x2=2a1T2

x3-x1=2a2T2

為了更加準確的求解加速度，我們對兩個加速度取平均值

得：即小車運動的加速度計算表達式為：（2）滑行時的加速度帶入數(shù)據(jù)得：摩托車減速時的加速度a2=-0.19

m/s2，負號表示摩托車做減速運動．

（3）由牛頓第二定律：

加速過程：F-f=ma

減速過程：f=ma2，

解得：F=m（a+a2）=497.5N

故答案為：（1）3.79m/s2；（2）0.19m/s2；（3）497.5N．11.一小組用圖示裝置測定滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)。斜面下端固定一光電門，上端由靜止釋放一帶有遮光條的滑塊，滑塊沿斜面加速通過光電門．

(1)要測量木板與斜面間的動摩擦因數(shù)，除了已知當?shù)刂亓铀俣萭及遮光條寬度d、遮光時間t，還應(yīng)測量的物理量是下列選項中的____________；

A.滑塊的長度L

B．斜面的傾角口C．滑塊的質(zhì)量m

D．釋放滑塊時遮光條到光電門間的距離x

(2)用上述物理量表示滑塊與斜面間動摩擦因數(shù)___________；參考答案：12.物理實驗小組利用如圈所示的自制實驗裝置進行探究實驗.沿豎直墻面固定一根刻度尺，使刻度尺的零刻度與水平地面重合;在墻上，距離地面L的P點詞定一小定滑輪，用一根輕質(zhì)尼龍絲線繞過定滑輪，兩端拴接質(zhì)量不等的兩個物體A、B.開始時，將兩物體處于相等高度位置，絲線繃直；通過刻度尺，記錄A、B兩物體距離地面的高度為h；然后，同時由靜止釋放A、B物體，較重的A物體豎直下落與地面相碰后靜止，較輕的B物體仍向上運動，觀察B物體所能到達的最大高度為2.5h，并記錄下來

①根據(jù)上述測量的物理量可計算A、B兩物體質(zhì)量之比

;

②用天平測量兩物體質(zhì)量，所得A、B兩物體質(zhì)量之比，與上述①所得數(shù)據(jù)略有差距，試分析造成誤差的原因

參考答案：①3：1（4分）②存在空氣阻力或摩擦阻力、H或h的測量值有誤差（回答出任一個均給分）（2分）①設(shè)物體A落地時的速度為v,則此時B物體的速度大小也是v，選地面為零勢能面，由機械能守恒得，A落地后，對B物體，由機械能守恒可得，由動能定理可得0-，以上三式聯(lián)立可得.②由于有空氣阻力和尼龍絲線與滑輪間的摩擦的影響，還有H或h的測量值不準確都會造成實驗誤差。13.某同學利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律．頻閃儀每隔0.05s閃光一次，如圖中所標數(shù)據(jù)為實際距離，該同學通過計算得到不同時刻的速度如下表（當?shù)刂亓铀俣热?0m/s2，小球質(zhì)量m=0.2kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：時刻t2t3t4t5速度（m/s）5.595.084.58

（1）由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算t5時刻小球的速度v5=

m/s．（2）從t2到t5時間內(nèi)，重力勢能增量△Ep=

J，動能減少量△Ek=

J．（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，若△Ep與△Ek近似相等，從而驗證了機械能守恒定律．由上述計算得△Ep

△Ek（選填“＞”“＜”或“=”），造成這種結(jié)果的主要原因是

．參考答案：解：（1）在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，所以有：v5==4.08m/s（2）根據(jù)重力做功和重力勢能的關(guān)系有：△Ep=mg（h2+h3+h4）=0.2×10×（26.68+24.16+21.66）×10﹣2J=1.45J在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，所以有：v2==5.59m/s△Ek=m（v22﹣v52）=×0.2×[（5.59）2﹣（4.08）2]J=1.46J．（3）由上述計算得△Ep＜△Ek，由于紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在，導致動能減小量沒有全部轉(zhuǎn)化為重力勢能．故答案為：（1）4.08．（2）1.45，1.46（3）＜，由于紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負方向的勻強電場，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場，磁感應(yīng)強度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點。在P點有一個粒子源，平行于坐標平面，向x軸上方各個方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場中運動的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場強度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場中做圓周運動，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進入電場進入電場后，最上面的粒子剛好從Q點射出電場時，電場強度最小，粒子進入電場做類平拋運動，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強度為：；15.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時的折射角也相同。請你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過程中的情況，提出三個不同的光學物理量，并比較每個光學物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對紅光的折射率等于介質(zhì)２對紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對每１條得２分，共6分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一同學想研究電梯上升過程的運動規(guī)律.某天乘電梯上樓時他攜帶了一個質(zhì)量為5kg的重物和一套便攜式DIS實驗系統(tǒng)，重物懸掛在力傳感器上.電梯從第一層開始啟動，中間不間斷一直到最高層停止.在這個過程中，顯示器上顯示出的力隨時間變化的關(guān)系如圖所示.取重力加速度g=1Om/s2根據(jù)圖象中的數(shù)據(jù)，求：(1)

電梯在最初加速階段的加速度a1與最后減速階段的加速度a2的大小；(2)

電梯在3.0-13.0s時段內(nèi)的速度v1的大小與電梯在19.0s內(nèi)上升的髙度H參考答案：由圖象知：重物在加速的t1=3s內(nèi)受到的拉力F1=58N

在減速的t2=6s內(nèi)受到的拉力F2=46N

由牛頓第二定律有：

F1-mg=ma1

（2分）F2-mg=ma2

（2分）

代入數(shù)據(jù)解得：

a1=1.6m/s2

a2=-0.8m/s2

（大小為0.8m/s2）（2分）（2）

v1=a1t1=4.8m/s

（3分）

在3.0

~13.0s時段的t=10s內(nèi)作勻速運動，由運動規(guī)律有：