黑龍江省伊春市宜春袁州第四中學2022年高三物理模擬試卷含解析

黑龍江省伊春市宜春袁州第四中學2022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.如圖甲所示，光滑金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角，M、P兩端接一電阻R，整個裝置處于方向垂直導軌平面上的勻強磁場中．t=0時對金屬棒施加一平行于導軌的外力F，使金屬棒ab由靜止開始沿導軌向上運動，導軌電阻忽略不計．已知通過電阻R的感應(yīng)電流I隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示．下列關(guān)于棒運動速度v、外力F、流過R的電量q以及閉合回路中磁通量的變化率隨時間變化的圖象正確的是（）A． B． C． D．參考答案：B【考點】法拉第電磁感應(yīng)定律．【分析】由題可知，金屬棒由靜止開始沿導軌向上做勻加速運動，回路中的感應(yīng)電流與時間成正比，說明感應(yīng)電動勢也是隨時間均勻增大的，明確各個圖象的物理意義，結(jié)合產(chǎn)生感應(yīng)電流的特點即可正確求解．【解答】解：A、而E=Blv，所以v=，v﹣t圖象是一條過原點斜率大于零的直線，說明了導體棒做的是初速度為零的勻加速直線運動，即v=at；故A錯誤；B、根據(jù)如圖乙所示的I﹣t圖象可知I=kt，其中k為比例系數(shù)，由閉合電路歐姆定律可得：I==kt可推出：E=kt（R+r）而E=，所以有：=kt（R+r）圖象是一條過原點斜率大于零的直線；故B正確；C、對導體棒在沿導軌方向列出動力學方程F﹣BIl﹣mgsinθ=ma，而I=，v=at，得到F=t+m（a+gsinθ），可見F﹣t圖象是一條斜率大于零且與速度軸正半軸有交點的直線；故C錯誤．D、q===，q﹣t圖象是一條開口向上的拋物線，故D錯誤；故選：B．2.（多選）如圖是某緩沖裝置，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與直桿相連，直桿可在固定的槽內(nèi)移動，與槽間的滑動摩擦力恒為f，直桿質(zhì)量不可忽略。一質(zhì)量為m的小車以速度撞擊彈簧，最終以速度彈回。直桿足夠長，且直桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計小車與地面的摩擦。則A．小車被彈回時速度一定小于B．直桿在槽內(nèi)移動的距離等于C．直桿在槽內(nèi)向右運動時，小車與直桿始終保持相對靜止D．彈簧的彈力可能大于直桿與槽間的最大靜摩擦力參考答案：BDA、小車在向右運動的過程中，彈簧的形變量若始終小于時，直桿和槽間無相對運動，小車被彈回時速度v一定等于v0；若形變量等于時，桿和槽間出現(xiàn)相對運動，克服摩擦力做功，小車的動能減小，所以小車被彈回時速度v一定小于v0，故A錯誤；B、整個過程應(yīng)用動能定理：，直桿在槽內(nèi)移動的距離，故B正確；C、直桿在槽內(nèi)向右運動時，開始小車速度比桿的大，所以不可能與直桿始終保持相對靜止，故C錯誤；D、當彈力等于最大靜摩擦力時桿即開始運動，此時車的速度大于桿的速度，彈簧進一步被壓縮，彈簧的彈力大于最大靜摩擦力，故D正確。故選BD。3.（多選）如圖所示，一個水平放置的“∠”形光滑導軌固定在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，ab是粗細、材料與導軌完全相同的導體棒，導體棒與導軌接觸良好。在外力作用下、導體棒以恒定速度向右平動，以導體棒所在位置的時刻為計時起點，則回路中的電動勢E、感應(yīng)電流I、導體棒所受外力的功率P和回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q隨時間t變化的圖象中正確的是：參考答案：AC4.汽車以恒定功率P、初速度v0沖上傾角一定的斜坡時，汽車受到地面的阻力恒定不變，則汽車上坡過程中的v---t圖可能是下圖中的參考答案：BCD5.（單選）如圖示，平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電池連接，a處有一電荷量非常小的點電荷，S是閉合的，φa表示a點的電勢，F(xiàn)表示點電荷受到的電場力.現(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動，使兩板間的距離增大，則（

）A.φa變大，F(xiàn)變大 B.φa變大，F(xiàn)變小C.φa不變，F(xiàn)不變 D.φa不變，F(xiàn)變小參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.馬拉著質(zhì)量為60kg的雪橇，從靜止開始用80s的時間沿平直冰面跑完1000m。設(shè)雪橇在運動過程中受到的阻力保持不變，并且它在開始運動的8s時間內(nèi)做勻加速直線運動，從第8s末開始，馬拉雪橇做功的功率保持不變，繼續(xù)做直線運動，最后一段時間雪橇做的是勻速直線運動，速度大小為15m/s，已知開始運動的8s內(nèi)馬拉雪橇的平均功率是8s后功率的一半。則在整個運動過程中馬拉雪橇做功的平均功率是________W；雪橇在運動過程中所受阻力大小是_________N。參考答案：答案：687；48.27.(選修模塊3—3)設(shè)想將1g水均勻分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少個水分子?(已知1mol水的質(zhì)量為18g，地球的表面積約為5×1014m2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字)參考答案：答案：7×103（6×103～7×103都算對）解析：

1g水的分子數(shù)N=NA，1cm2的分子數(shù)n=N≈7×103（6×103～7×103都算對）。8.如圖，質(zhì)量為kg的木板放在光滑水平面上，一質(zhì)量為kg的物塊放在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長．開始時兩者都以m/s的初速度向相反方向運動，當木板的速度為m/s時，物塊的速度大小為

m/s，木板和物塊最終的共同速度大小為

m/s．參考答案：0.8；2

23、如圖所示，一名消防隊員在模擬演習訓練中，沿著長為12m的豎立在地面上的鋼管住下滑．已知這名消防隊員的質(zhì)量為60㎏，他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時速度恰好為零。如果他加速時的加速度大小是減速時的2倍，下滑的總時間為3s，那么該消防隊員加速與減速過程的時間之比為____________，加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為____________。參考答案：1:2，1:710.某同學設(shè)計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量關(guān)系的實驗，圖中（甲）為實驗裝置簡圖。鉤碼的總質(zhì)量為，小車和砝碼的總質(zhì)量為（1）他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認為下列說法中正確的是________（選填字母代號）.A．實驗時要平衡摩擦力

B．實驗時不需要平衡摩擦力C．鉤碼的重力要遠小于小車和砝碼的總重力

D．實驗進行時應(yīng)先釋放小車再接通電源（2）如圖（乙）所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計數(shù)點(每打5個點取一個計數(shù)點)，已知打點計時器采用的是頻率為50HZ的交流電，其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm。則打C點時小車的速度為

m/s，小車的加速度是

m/s2。(計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)（3）由于他操作不當?shù)玫降腶－F關(guān)系圖象如圖所示，其原因是：_______________________________________

(4)實驗中要進行質(zhì)量和的選取，以下最合理的一組是（

）

A.=200,=10、15、20、25、30、40B.=200,=20、40、60、80、100、120C.=400,=10、15、20、25、30、40D.=400,=2040、60、80、100、120參考答案：（1）AC(2分，選對一個給1分)

（2）

1.24(2分)

6.22(2分)（3）沒有平衡摩擦力或木板的傾角過?。?分）

（4）C（2分）11.某同學設(shè)計了一個“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗．如圖a為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重量，小車運動加速度a可用紙帶上的打點求得．

（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2．（保留二位有效數(shù)字）

（2）在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，保持砝碼和小桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m數(shù)據(jù)如下表：次

數(shù)123456789小車加速度a/m?s－21.981.721.481.251.000.750.480.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.710.751.001.67

根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時a與m的關(guān)系，請在圖c

方格坐標紙中選擇恰當物理量建立坐標系，并作出圖線．（如有需要，可利用上表中空格）

（3）在“探究加速度與力的關(guān)系”時，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖d，該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因．答：

．參考答案：12.已知地球自轉(zhuǎn)周期為T，同步衛(wèi)星離地心的高度為R，萬有引力恒量為G，則同步衛(wèi)星繞地球運動的線速度為______

__，地球的質(zhì)量為___

_____。══════════════════════════════════════

參考答案：，，13.某同學“探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗裝置如圖甲所示。小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與穿過打點計時器的紙帶相連。開始時，小車停在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離。啟動打點計時器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運動；重物落地后，小車會繼續(xù)向上運動一段距離。打點計時器使用的交流電頻率為50Hz。某次實驗打出的紙帶如圖乙所示，圖中a、b、c是紙帶上的三段，紙帶運動方向如圖中箭頭所示。（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計算打c段紙帶時小車的加速度大小為_______m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的__________兩點之間。參考答案：(1)5.0(2)D4、D5：（1）根據(jù)勻變速直線運動的推論得：a==5.0m/s2．

（2）從紙帶b上可發(fā)現(xiàn)：相鄰的點距離先增大后減小，由于打點計時器打點的時間間隔是相等的，所以b段紙帶先加速后減速，所以最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中長度為2.98cm的一段.三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（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）15.直角三角形的玻璃磚ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延長線上S點有一點光源，發(fā)出的一條光線由D點射入玻璃磚，如圖所示．光線經(jīng)玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束經(jīng)過SD用時和在玻璃磚內(nèi)的傳播時間相等．已知光在真空中的傳播速度為c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃磚的折射率；②S、D兩點間的距離．參考答案：(1)

(2)d試題分析：①由幾何關(guān)系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃磚中光速光束經(jīng)過SD和玻璃磚內(nèi)的傳播時間相等有可得

SD=d考點：光的折射定律。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.滑板運動是青少年喜愛的一項活動，如圖，一滾軸溜冰的運動員（連同滑板）(可視為質(zhì)點)質(zhì)量為m＝30kg，以某一初速度從A點水平離開h=0.8m高的平臺，運動員(連同滑板)恰好能無碰撞的從B點沿圓弧切線進入豎直光滑圓弧軌道，然后經(jīng)C點沿固定斜面向上運動至最高點D.B、C為圓弧的兩端點，其連線水平，圓弧對應(yīng)圓心角θ=106°,已知圓弧半徑為R＝1.0m，斜面與圓弧相切于C點.已知滑板與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計空氣阻力，試求：（1）運動員（連同滑板）離開平臺時的初速度v0（2）運動員（連同滑板）在斜面上滑行的最大距離CD.（3）運動員（連同滑板）在圓弧軌道最低點受到軌道的作用力.參考答案：【知識點】機械能守恒定律；牛頓第二定律；平拋運動；向心力．C2D2D4E3【答案解析】(1)3m/s(2)1.25m(3)1290N

解析：（1）運動員離開平臺后從A至B在豎直方向有：v2y=2gh

①在B點有：vy=v0tan

②由①②得：v0=3m/s

③（2）運動員從A至C過程有：mgh=mv2C-mv20

④運動員從C至D過程有：mgLsin+μmgLcos=mv2C

⑤由③④⑤解得：L=1.25m（3）運動員在圓弧軌道上做圓周運動，設(shè)運動員在最低點的速度為v，

根據(jù)機械能守恒定律有：mv02+mg[h+R（1-cos

53°）]=mv2，

在最低點時有：N-mg=m，代入數(shù)據(jù)解得：N=1290N．【思路點撥】（1）利用平拋運動規(guī)律，對B點的速度進行正交分解，得到水平速度和豎直方向速度的關(guān)系；（2）在斜面上時，對人受力分析，找出對人做功的有幾個力，根據(jù)動能定理可以求得在斜面上滑行的最大距離．（3）利用機械能守恒求解物塊在最低點O的速度，然后利用牛頓第二定律在最低點表示出向心力，則滑塊受到的支持力可解．17.如圖，一束單色光射入一半徑為0.1m玻璃球體，入射角為，已知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)一次反射后，再次折射回到空氣中時與入射光線平行。求：①此玻璃的折射率；②光在玻璃球內(nèi)的傳播時間。參考答案：

（1）作出光線在玻璃球體內(nèi)光路圖，A、C是折射點，B反射點，OD平行于入射光線，由幾何知識得，，則由幾何關(guān)系得：折射角，入射角所以折射率為②光在玻璃球內(nèi)的傳播速度光在玻璃球內(nèi)傳播的距離故光在玻璃球內(nèi)的傳播時間18.如甲圖所示，長為4m的水平軌道AB與傾角為37°的足夠長斜面BC在B處連接，有一質(zhì)量為2kg的滑塊，從A處由靜止開始受水平向右的力F作用，F(xiàn)按乙圖所示規(guī)律變化，滑塊與AB和BC間的動摩擦因數(shù)均為0.25，重力加速度g取l0m/s2．求：（1）滑塊第一次到達B處時的速度大??；（2）不計滑塊在B處的速率變化，滑塊到達B點時撤去力F，滑塊沖上斜面，滑塊最終靜止的位置與B點的距離．（sin37°=0.6）參考答案：考點：動