河南省周口市陳寨中學(xué)2022年高三物理模擬試題含解析

河南省周口市陳寨中學(xué)2022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.水平面上A,B,C三點固定著三個電荷量為Q的正點電荷，將另一質(zhì)量為m的帶正電的小球(可視為點電荷)放置在O點，OABC恰構(gòu)成一棱長為L的正四面體，如圖所示。已知靜電力常量為k,重力加速度為g，為使小球能靜止在0點，小球所帶的電荷量為（

）A、

B、

C、

D、參考答案：A2.如圖所示電路中，電源內(nèi)阻不可忽略，A、B兩燈均正常發(fā)光，R為一滑動變阻器，P為滑動片，若將滑動片向下滑動，電源內(nèi)阻r電壓變化量大小ΔU1，A燈電壓變化量大小ΔU2，則A．A燈變暗

，B燈變暗

B．電源輸出功率變大

C．R1上消耗功率變小

D．ΔU2=ΔU1參考答案：AD3.如圖所示，絕緣輕彈簧的下端固定在斜面底端，彈簧與斜面平行，帶電小球Q（可視為質(zhì)點）固定在光滑絕緣斜面上的M點，且在通過彈簧中心的直線ab上?，F(xiàn)把與Q大小相同，電性相同的小球P，從N點由靜止釋放，在小球P與彈簧接觸到壓縮到最短的過程中（彈簧始終在彈性限度內(nèi))，以下說法正確的是A．小球P和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B．小球P和彈簧剛接觸時其速度最大C．小球P的動能與彈簧彈性勢能的總和增大D．小球P的加速度先減小后增大參考答案：CD4.一次模擬演習(xí)中，某特種兵進行了飛行跳傘表演。該傘兵從高空靜止的直升飛機上跳下，在t0時刻打開降落傘，在3t0時刻以速度v2著地。他運動的速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示。下列結(jié)論正確的是A．在0～t0時間內(nèi)加速度不變，在t0～3t0時間內(nèi)加速度增大B．降落傘打開后，降落傘和傘兵所受的阻力越來越大K]C．在t0～3t0的時間內(nèi)，平均速度＜D．在0～t0時間內(nèi)降落傘和傘兵的總重力的功率與速度成正比參考答案：CD5.（多選）如圖9所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體接觸而未連接，彈簧水平且無形變。用水平力F緩慢推動物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了x0，此時物體靜止。撤去F后，物體開始向左運動，運動的最大距離為4x0。物體與水平面間的動摩擦因數(shù)處處相同為μ，重力加速度為g。則（

）A．撤去F后，物體先做勻加速運動，再做勻減速運動B．物體做勻減速運動的時間為C．撤去F后，物體剛開始向左運動時的加速度大小為-D．物體從開始向左運動到速度達到最大的過程中摩擦力對物體做的功為參考答案：【知識點】牛頓第二定律．C2【答案解析】BCD解析：A、撤去F后，物體水平方向上受到彈簧的彈力和滑動摩擦力，滑動摩擦力不變，而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小，彈力先大于滑動摩擦力，后小于滑動摩擦力，則物體向左先做加速運動后做減速運動，隨著彈力的減小，合外力先減小后增大，則加速度先減小后增大，故物體先做變加速運動，再做變減速運動，最后物體離開彈簧后做勻減速運動；故A錯誤．B、由題，物體離開彈簧后通過的最大距離為3x0，由牛頓第二定律得：勻減速運動的加速度大小為a==μg．將此運動看成向右的初速度為零的勻加速運動，則

3x0=at2，得t=．故B正確．C、撤去F后，根據(jù)牛頓第二定律得物體剛運動時的加速度大小為a=，故C正確；D、由上分析可知，當(dāng)彈簧的彈力與滑動摩擦力大小相等、方向相反時，速度最大，此時彈簧的壓縮量為x=，則物體開始向左運動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為W=μmg（x0-x）=μmg(x0?)．故D正確．故選BCD【思路點撥】本題通過分析物體的受力情況，來確定其運動情況：撤去F后，物體水平方向上受到彈簧的彈力和滑動摩擦力，滑動摩擦力不變，而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小，可知加速度先減小后增大，物體先做變加速運動，再做變減速運動，最后物體離開彈簧后做勻減速運動；撤去F后，根據(jù)牛頓第二定律求解物體剛運動時的加速度大小；物體離開彈簧后通過的最大距離為3x0，由牛頓第二定律求得加速度，由運動學(xué)位移公式求得時間；當(dāng)彈簧的彈力與滑動摩擦力大小相等、方向相反時，速度最大，可求得此時彈簧的壓縮量，即可求解物體開始向左運動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某實驗小組的同學(xué)在進行“研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中準備的實驗器材有木塊、木板、毛巾和砝碼，在實驗中設(shè)計的實驗表格和實驗數(shù)據(jù)記錄如下表所示。實驗序數(shù)接觸面的材料正壓力（N）滑動摩擦力（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)計的表格可以知道該實驗用的實驗方法為________________.（2）分析比較實驗序數(shù)為1、2、3、4的實驗數(shù)據(jù)，可得出的實驗結(jié)論為_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比較實驗序數(shù)為_________的兩組實驗數(shù)據(jù)，可得出的實驗結(jié)論是：壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大.參考答案：7.電量分別為+q、+q和-q的三個小球，質(zhì)量均為m，固定在水平放置的邊長均為的絕緣輕質(zhì)三角形框架的三個頂點處，并處于場強為E且方向水平的勻強電場中，如圖所示．三角形框架在未知力F作用下繞框架中心O由靜止開始沿逆時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)過120０時角速度為ω．則此過程中，帶電小球系統(tǒng)總的電勢能的增量為_____；合外力做的功為______．參考答案：2Eql；

8.如圖所示，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠ABC=α，AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜邊BC的推力，現(xiàn)物塊靜止不動，則摩擦力的大小為_______________。

參考答案：9.某興趣小組用如題1圖所示裝置驗證動能定理．（1）有兩種工作頻率均為50Hz的打點計時器供實驗選用：A．電磁打點計時器B．電火花打點計時器為使紙帶在運動時受到的阻力較小，應(yīng)選擇_______（選填“A”或“B”）．（2）保持長木板水平，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過打點計時器的限位孔．實驗中，為消除摩擦力的影響，在砝碼盤中慢慢加入沙子，直到小車開始運動．同學(xué)甲認為此時摩擦力的影響已得到消除．同學(xué)乙認為還應(yīng)從盤中取出適量沙子，直至輕推小車觀察到小車做勻速運動．看法正確的同學(xué)是_____（選填“甲”或“乙”）．（3）消除摩擦力影響后，在砝碼盤中加入砝碼．接通打點計時器電源，松開小車，小車運動．紙帶被打出一系列點，其中的一段如題2圖所示．圖中紙帶按實際尺寸畫出，紙帶上A點的速度vA=______m/s．（4）測出小車的質(zhì)量為M，再測出紙帶上起點到A點的距離為L．小車動能的變化量可用ΔEk=算出．砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g；實驗中，小車的質(zhì)量應(yīng)______（選填“遠大于”“遠小于”或“接近”）砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量，小車所受合力做的功可用W=mgL算出．多次測量，若W與ΔEk均基本相等則驗證了動能定理．參考答案：

(1).B

(2).乙

(3).0.31（0.30~0.33都算對）

(4).遠大于【詳解】(1)為使紙帶在運動時受到的阻力較小，應(yīng)選電火花打點計時器即B；(2)當(dāng)小車開始運動時有小車與木板間的摩擦為最大靜摩擦力，由于最大靜摩擦力大于滑動摩擦力，所以甲同學(xué)的看法錯誤，乙同學(xué)的看法正確；(3)由圖可知，相鄰兩點間的距離約為0.62cm，打點時間間隔為0.02s，所以速度為；(4)對小車由牛頓第二定律有：，對砝碼盤由牛頓第二定律有：聯(lián)立解得：，當(dāng)時有：，所以應(yīng)滿足：。10.如圖甲所示，足夠長的水平傳送帶以的速度勻速運行。t=0時，在最左端輕放一個小滑塊，t=2s時，傳送帶突然制動停下。已知滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為u=0.2，。在圖乙中，關(guān)于滑塊相對地面運動的v-t圖像正確的是

參考答案：D11.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：（1）你認為還需要的實驗器材有

．（2）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是

，實驗時為保證細線拉力為木塊的合外力首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m．讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達式為

（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量）．參考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）（4分）（1）實驗要驗證動能增加量和總功是否相等，故需要求出總功和動能，故還要天平和刻度尺；故答案為：刻度尺、天平；

（2）沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細線的拉力小于重力，設(shè)拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，有

對沙和沙桶，有mg-T=ma

對小車，有T=Ma

解得故當(dāng)M＞＞m時，有T≈mg

小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一端墊高；

故答案為：沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量，平衡摩擦；

（3）總功為：mgL，動能增加量為：故答案為：mgL=12.（4分）磁場具有能量，磁場中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為B2/2μ，式中B是磁感強度，μ是磁導(dǎo)率，在空氣中μ為一已知常數(shù)。為了近似測得條形磁鐵磁極端面附近的磁感強度B，一學(xué)生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開一段微小距離Δl，并測出拉力F，如圖所示。因為F所作的功等于間隙中磁場的能量，所以由此可得磁感強度B與F、A之間的關(guān)系為B＝

。參考答案：答案：(2μF/A)1/213.如圖所示為水平放置的兩個彈簧振子A和B的振動圖像，已知兩個振子質(zhì)量之比為mA:mB=2:3，彈簧的勁度系數(shù)之比為kA:kB=3:2，則它們的周期之比TA：TB＝

；它們的最大加速度之比為aA:aB＝

。

參考答案：2：3；9：2略三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）如圖所示，在水平地面上固定一傾角θ=37°、表面光滑的斜面，物體A以初速度v1沿斜面上滑，同時在物體A的正上方，有一物體B以初速度v2=2.4m/s水平拋出，當(dāng)A上滑到最高點時，恰好被B物體擊中．A、B均可看作質(zhì)點，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物體A上滑時的初速度v1；（2）物體A、B間初始位置的高度差h．參考答案：（1）物體A上滑時的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物體A上滑過程中，由牛頓第二定律得：mgsinθ=ma設(shè)物體A滑到最高點所用時間為t，由運動學(xué)公式：0=v1﹣at物體B做平拋運動，如圖所示，由幾何關(guān)系可得：水平位移x=；其水平方向做勻速直線運動，則x=v2t聯(lián)立可得：v1=6m/s（2）物體B在豎直方向做自由落體運動，則hB=物體A在豎直方向：hA=如圖所示，由幾何關(guān)系可得：h=hA+hB聯(lián)立得：h=6.8m答：（1）物體A上滑時的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．15.

(12分)(1)用簡明的語言表述臨界角的的定義：(2)玻璃和空所相接觸。試畫出入射角等于臨界角時的光路圖，并標(biāo)明臨界角。(3)當(dāng)透明介質(zhì)處在真空中時，根據(jù)臨界角的定義導(dǎo)出透明介質(zhì)的折射率n與臨界角θc的關(guān)系式。

參考答案：解析：(1)光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中，折射角為90°時的入射角叫做臨界角(2)如圖，θC為臨界角。(3)用n表示透明介質(zhì)的折射率，θC表示臨界角，由折射定律

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，△OAC的三個頂點的坐標(biāo)分別為O（0，0）、A（0，L）、C（L，0），在△OAC區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強磁場．在t=0時刻，同時從三角形的OA邊各處以沿y軸正向的相同速度將質(zhì)量均為m，電荷量均為q的帶正電粒子射入磁場，已知在t=t0時刻從OC邊射出磁場的粒子的速度方向垂直于y軸．不計粒子重力和空氣阻力及粒子間相互作用．（1）求磁場的磁感應(yīng)強度B的大??；（2）若從OA邊兩個不同位置射入磁場的粒子，先后從OC邊上的同一點P（P點圖中未標(biāo)出）射出磁場，求這兩個粒子在磁場中運動的時間t1與t2之間應(yīng)滿足的關(guān)系；（3）從OC邊上的同一點P射出磁場的這兩個粒子經(jīng)過P點的時間間隔與P點位置有關(guān)，若該時間間隔最大值為，求粒子進入磁場時的速度大?。畢⒖即鸢福嚎键c：帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力．專題：帶電粒子在磁場中的運動專題．分析：（1）粒子垂直O(jiān)A進入磁場中，轉(zhuǎn)過90°，垂直打在y軸上，則t=t0=T，求出周期，由周期公式T=求B的大小．（2）畫出兩個粒子的運動軌跡，設(shè)軌跡所對應(yīng)的圓心角分別為θ1和θ2，由幾何關(guān)系有θ1=180°﹣θ2，可得到時間之和等于．（3）根據(jù)圓周運動知識知道，兩粒子在磁場中運動的時間差△t與△θ=θ2﹣θ1成正比，只要求出△θ的最大值，即可求得θ2的最大值．由△t=和已知條件△tmax=，聯(lián)立可求出θ2的最大值，再結(jié)合幾何知識求出軌跡的半徑，由牛頓第二定律，利用洛倫茲力等于向心力，列式求解速度．解答：解：（1）粒子在t0時間內(nèi)，速度方向改變了90°，t=t0=T，故周期T=4t0由T=…①得B=…②（2）在同一點射出磁場的兩粒子軌跡如圖，軌跡所對應(yīng)的圓心角分別為θ1和θ2，由幾何關(guān)系有：θ1=180°﹣θ2…③故t1+t2==2t0…④（3）由圓周運動知識可知，兩粒子在磁場中運動的時間差△t與△θ=θ2﹣θ1成正比，由②得：△θ=θ2﹣θ1=2θ2﹣180°…⑤根據(jù)⑤式可知θ2越大，△θ2越大，時間差△t越大由△t=…⑥由題時間間隔最大值為△tmax=…⑦又T=4t0…⑧則⑤⑥⑦⑧得，θ2的最大值為θmax=150°…⑨在磁場中運動時間最長的粒子軌跡如圖，由幾何關(guān)系α=180°﹣θ=30°…⑩由幾何知識得tan∠A==

得∠A=60°…（11）β=90°﹣∠A=30°…（12）且有Rcosα+=L

解得：R=根據(jù)qvB=m

（或v=或v=均可）

代入數(shù)據(jù)解得：v=答：（1）磁場的磁感應(yīng)強度B的大小是；（2）這兩個粒子在磁場中運動的時間t1與t2之間應(yīng)滿足的關(guān)系是t1+t2==2t0；（3）從OC邊上的同一點P射出磁場的這兩個粒子經(jīng)過P點的時間間隔與P點位置有關(guān)，若該時間間隔最大值為，粒子進入磁場時的速度大小是．點評：對于帶電粒子在磁場中運動類型，要善于運用幾何知識幫助分析和求解，這是軌跡問題的解題關(guān)鍵．17.半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場，磁感應(yīng)強度為B=0.2T，磁場方向垂直紙面向里，半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場同心地放置，磁場與環(huán)面垂直，其中a=0.4m，b=0.6m．金屬環(huán)上分別接有燈L1、L2，兩燈的電阻均為R=2Ω，一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計．（1）若棒以v0=5m/s的速率，在環(huán)上向右勻速滑動，求棒滑過圓環(huán)直徑OO′的瞬時（如圖），MN中的電動勢和流過燈L1的電流．（2）撤去中間的金屬棒MN，將右面的半圓環(huán)OL2O′以O(shè)O′為軸向上翻轉(zhuǎn)90°后，磁場開始隨時間均勻變化，其變化率為，求L1的功率．參考答案：解：（1）棒滑過圓環(huán)直徑OO′的瞬時，MN中的電動勢E1=B?2av=0.2×0.8×5V=0.8V

①等效電路如圖（1）所示，流過燈L1的電流I1===A=0.4A；②故流過燈L1的電流為0.4A；

（2）撤去中間的金屬棒MN，將右面的半圓環(huán)OL2O′以O(shè)O′為軸向上翻轉(zhuǎn)90°，半圓環(huán)OL1O′中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，相當(dāng)于電源，燈L2為外電路，等效電路如圖（2）所示，感應(yīng)電動勢E2==0.5×πa2×=0.32V

③L1的功率P1==1.28×10﹣2W答：（1）若棒以v0=5m/s的速率，在環(huán)上向右勻速滑動，求棒滑過圓環(huán)直徑OO′的瞬時（如圖），MN中的