山西省呂梁市曹家山中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理模擬試卷含解析

山西省呂梁市曹家山中學(xué)2022-2023學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示，要使電阻R1消耗的功率最大，應(yīng)該把電阻R2的阻值調(diào)節(jié)到（）A．R1+rB．R1﹣rC．rD．0參考答案：考點：電功、電功率；閉合電路的歐姆定律．專題：恒定電流專題．分析：電阻R1是定值電阻，根據(jù)功率公式P=I2R分析，當(dāng)I最大時，R1消耗的功率最大．由閉合電路歐姆定律分析電阻R2的取值．解答：解：由題，電阻R1是定值電阻，電阻保持不變，根據(jù)功率公式P=I2R分析得知，當(dāng)I最大時，R1消耗的功率最大．由閉合電路歐姆定律得到，此時R2=0．故選：D點評：本題R1是定值電阻，其消耗的功率與電流平方成正比，比較簡單．如要研究R2消耗的功率如何變化，可以根據(jù)數(shù)學(xué)知識分析．2.如圖甲所示，豎直放置的無限長直導(dǎo)線的右側(cè)固定一小圓環(huán)，直導(dǎo)線與小圓環(huán)在同一平面內(nèi)，導(dǎo)線中通入如圖乙所示電流，（規(guī)定電流方向向上時為正）下列說法正確的是(

)

A．當(dāng)0＜t＜T/4時，環(huán)中電流沿逆時針方向

B．當(dāng)T/4＜t＜T/2時，環(huán)中電流越來越大

C．當(dāng)T/2＜t＜3T/4時，環(huán)中電流沿順時針方向D．當(dāng)3T/4＜t＜T時，環(huán)有收縮的趨勢參考答案：ABC3.（多選）下列說法正確的是(

)A．物體吸收熱量，其溫度一定升高

B．橡膠無固定熔點，是非晶體C．做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式D．布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的分子無規(guī)則運動的反映E．第二類永動機是不能制造出來的，盡管它不違反熱力學(xué)第一定律，但它違反熱力學(xué)第二定律參考答案：BCE4.（單選）一斜面放在水平地面上，傾角為為θ=

45°，一個質(zhì)量為m=0.2kg的小球用細繩吊在斜面頂端，如圖所示。斜面靜止時，球緊靠在斜面上，繩與斜面平行，不計斜面與水平面的摩擦。下列說法中正確的是（

）A、當(dāng)斜面以向左的加速度a=5m/s2運動時，斜面對小球的彈力為零B、斜面向右的加速度超過a=10m/s2時，球與斜面脫離C、無論斜面做什么運動，繩子拉力的豎直分力一定等于球的重力D、無論斜面做什么運動，繩子拉力與斜面彈力的合力一定豎直向上參考答案：B

解析：小球剛剛脫離斜面時，斜面向右的加速度為，此時斜面對小球的支持力恰好為零，小球只受到重力和細繩的拉力，且細繩仍然與斜面平行，小球受力如圖所示由牛頓第二定律得：，解得臨界加速度：，故A錯誤，B正確；斜面對小球的彈力不為零時，斜面對小球的彈力與繩子在豎直向上方向上的合力大小等于重力，C錯誤；當(dāng)球與斜面脫離時，斜面對球的彈力為零，拉力和重力的合力沿水平方向，D錯誤；故選B5.（單選）兩個分別帶有電荷量﹣Q和+3Q的相同金屬小球（均可視為點電荷），固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F．兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫侖力的大小為（）A．B．C．D．12F參考答案：考點：庫侖定律；電荷守恒定律．專題：計算題．分析：清楚兩小球相互接觸后，其所帶電量先中和后均分．根據(jù)庫侖定律的內(nèi)容，根據(jù)變化量和不變量求出問題．解答：解：接觸前兩個點電荷之間的庫侖力大小為F=k，兩個相同的金屬球各自帶電，接觸后再分開，其所帶電量先中和后均分，所以兩球分開后各自帶點為+Q，距離又變?yōu)樵瓉淼?，庫侖力為F′=k，所以兩球間庫侖力的大小為．故選C．點評：本題考查庫侖定律及帶電題電量的轉(zhuǎn)移問題．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，A、B、C、D是勻強電場中一正方形的四個頂點，已知A、B、C三點的電勢分別為UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可知D點電勢UD=_________V；若該正方形的邊長為a=2cm，且電場方向與正方形所在平面平行，則場強為E=_________V/m。

參考答案：9V

7.在“驗證牛頓運動定律”實驗中，所用的實驗裝置如圖所示。在調(diào)整帶滑輪木板的傾斜程度時，應(yīng)使小車在不受牽引力時能拖動紙帶沿木板勻速運動。小車的質(zhì)量為M，盤和盤中重物的總質(zhì)量為m，保持M不變，研究小車的加速度與力的關(guān)系時，在

條件下，mg近似等于小車運動時所受的拉力。實驗中打出的一條紙帶如下圖所示，紙帶上相鄰兩個計數(shù)點之間有四個實際點未畫出，已知交流電頻率為50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，則打該紙帶時小車的加速度大小為

m/s2(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：m<<M，1.0以整體為研究對象有mg=（m+M）a，解得，以M為研究對象有繩子的拉力F=Ma顯然要有F=mg必有m+M=M，故有m＜＜M，即只有m＜＜M時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和重物的總重力。利用紙帶及已知數(shù)據(jù)結(jié)合勻變速直線運動的推論△x=aT2求加速度。8.在用架空電纜進行高壓輸電時，為了增加電纜的抗拉能力，常常增加掛線的弧度，如圖所示，在ABCD四點，若電纜線端切線與豎直方向的夾角都是60o，已知電纜線能承受的最大拉力為2000N，則AB或CD段電纜線承重不超過

A．1000N

B．2000N

C．2000N

D．N參考答案：B9.現(xiàn)有一個彈簧測力計（可隨便找地方懸掛），一把勻質(zhì)的長為l的有刻度、零點位于端點的直尺，一個木塊及質(zhì)量不計的細線．試用這些器件設(shè)計一實驗裝置（要求畫出示意圖），通過一次測量（彈簧測力計只準(zhǔn)讀一次數(shù)），求出木塊的質(zhì)量和尺的質(zhì)量．（已知重力加速度為g）參考答案：找個地方把彈簧測力計懸掛好，取一段細線做成一環(huán)，掛在彈簧測力計的掛鉤上，讓直尺穿在細環(huán)中，環(huán)與直尺的接觸點就是直尺的懸掛點，它將尺分為長短不等的兩段．用細線栓住木塊掛在直尺較短的一段上，細心調(diào)節(jié)直尺懸掛點及木塊懸掛點的位置，使直尺平衡在水平位置（為提高測量精度，盡量使二懸掛點相距遠些），如圖所示．設(shè)木塊質(zhì)量為m，直尺質(zhì)量為M．記下二懸掛點在直尺上的讀數(shù)x1、x2，彈簧測力計讀數(shù)G．由平衡條件和圖中所設(shè)的直尺零刻度線的位置有

(1)

(2)(1)、(2)式聯(lián)立可得

(3)

(4)給出必要的說明占8分，求出r占10分．10.質(zhì)點做初速度為零的勻變速直線運動，加速度為，則質(zhì)點在第3s初的速度是____________m／s，在第3s末的速度是_____________m/s。參考答案：6m/s，9m/s11.(3分)質(zhì)量相等的冰、水、水蒸氣，它們的分子個數(shù)

，它們分子的平均動能

，它們的內(nèi)能

。（填“相同”或“不同”）參考答案：

答案：相同

不同

不同12.一列簡諧橫波沿x軸的正方向傳播，t=0時刻的波形如圖所示，此時該波恰好傳播到x=4m處，t=0.1s時，質(zhì)點a第一次到達最低點，則該波的傳播速度為10m/s；t=0.6s時，位于x=8m處的質(zhì)點b恰好第一次沿y軸負方向通過平衡位置．參考答案：解：簡諧橫波沿x軸的正方向傳播，圖示時刻a質(zhì)點正向下運動，經(jīng)過T第一次到達最低點，即有T=0.1s，得T=0.4s由圖知λ=4m，則波速v===10（m/s）當(dāng)圖示時刻a質(zhì)點的狀態(tài)傳到b點處時，質(zhì)點b恰好第一次沿y軸負方向通過平衡位置，則所用時間為t==s=0.6s，即t=0.6s時，位于x=8m處的質(zhì)點b恰好第一次沿y軸負方向通過平衡位置．故答案為：10，0.6．13.某同學(xué)在研究“一定質(zhì)量氣體溫度不變時壓強和體積關(guān)系”實驗中，將一氣缸如圖（甲）開口端向右水平固定放置，活塞面積為S，厚度不計，封閉氣體長度為L，大氣壓強為p0?，F(xiàn)用一水平向左的作用力緩慢推動活塞，設(shè)活塞向左移動距離為x。（1）通過力傳感器對水平推力的測定，該同學(xué)將推力F作為縱坐標(biāo)，則橫坐標(biāo)應(yīng)該設(shè)置為____________，便可作出圖（乙）中圖像，且滿足圖線截距和斜率大小相等。圖中斜率的含義為____________（用題目中符號表示）。（2）該同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗時圖線（乙）中隨著F的增大，圖線呈現(xiàn)向下彎曲的趨勢。試分析原因

。（3）該同學(xué)為了研究第（2）小題中圖線呈現(xiàn)向下彎曲的趨勢的原因，作出了該過程的p-V圖像，則圖（丙）中的四條圖線（圖線①②為雙曲線）符合這一過程的是圖線____________。參考答案：（1）（2分）；p0S（2分）（2）推動活塞過程中漏氣（2分）（3）③（2分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）試通過分析比較，具有相同動能的中子和電子的物質(zhì)波波長的大小。參考答案：粒子的動量，物質(zhì)波的波長由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長為，要比較波長需要將中子和電子的動量用動能表示出來即，因為，所以，故。15.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運會場館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術(shù)來供電，奧運會90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽內(nèi)部4個氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個氦核（He）和兩個正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.MeV的能量．①寫出該熱核反應(yīng)方程；②一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出多少MeV的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，用特殊材料制成的PQ界面垂直于x軸，只能讓垂直打到PQ界面上的電子通過．PQ的左右兩側(cè)有兩個對稱的直角三角形區(qū)域，左側(cè)的區(qū)域內(nèi)分布著方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，右側(cè)區(qū)域內(nèi)分布著豎直向上勻強電場．現(xiàn)有速率不同的電子在紙面上從坐標(biāo)原點O沿不同方向射向三角形區(qū)域，不考慮電子間的相互作用．已知電子的電量為e，質(zhì)量為m，在△OAC中，OA＝l，θ＝60°．(1)求能通過PQ界面的電子所具有的最大速度及其從O點入射時與y軸的夾角；(2)若以最大速度通過PQ界面的電子剛好被位于x軸上的F處的接收器所接收，求電場強度E；(3)在滿足第（2）問的情況下，求所有能通過PQ界面的電子最終穿越x軸的區(qū)間寬度．參考答案：（1）要使電子能通過PQ界面，電子飛出磁場的速度方向必須水平向右，由Bev＝m可知，，r越大v越大，從C點水平飛出的電子，運動半徑最大，對應(yīng)的速度最大，即r＝2l時，電子的速度最大

故vm＝(2分)其從O點入射時與y軸夾角為30°(2分)（2）以最大速度通過PQ界面的電子進入電場后做類平拋運動，剛好被位于x軸上的F處的接收器所接收，，(2分)解得(3分)（3）電子進入電場后做類平拋運動，出電場后做勻速直線運動穿越x軸，設(shè)類平拋運動的水平分位移為x1，豎直分位移為y1，出電場時速度的方向與水平方向的夾角為β，出電場后做勻速直線運動的水平分位移為x2，其軌跡與x軸的交點與PQ界面的距離為s．，，，

可得，

(2分)，其中

(2分)當(dāng)時，

(1分)當(dāng)（或）時，

(1分)所有能通過PQ界面的電子最終穿越x軸的區(qū)間寬度為(1分)17.如圖所示,質(zhì)量為m的尖劈A頂角α=370，一面靠在豎直的光滑墻壁上，質(zhì)量為2m的方木塊B放在水平光滑地面上，A和B之間無摩擦，彈簧右端固定。方木塊B將彈簧壓縮xo后，由靜止釋放，A在B的推動下，沿豎直光滑的墻壁上滑，當(dāng)彈簧剛恢復(fù)原長時，B的速度為vB。(重力加速度為g，sin370=0．6)

(1)求彈簧剛恢復(fù)原長時，A的速度；(2)求彈簧壓縮量為xo時具有的彈性勢能；(3)若彈簧的勁度系數(shù)為K，求兩物體動能最大時，