2022-2023學年廣東省湛江市第二十中學高三物理模擬試卷含解析

2022-2023學年廣東省湛江市第二十中學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，一個內、外半徑分別為R1和R2的圓環(huán)狀均勻帶電平面，其單位面積帶電量為σ。取環(huán)面中心O為原點，以垂直于環(huán)面的軸線為x軸。設軸上任意點P到O點的距離為x，P點電場強度的大小為E。下面給出E的四個表達式（式中k為靜電力常量），其中只有一個是合理的。你可能不會求解此處的場強E，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達式的合理性做出判斷。根據你的判斷，E的合理表達式應為（

）A

A．B．C．

D．參考答案：A2.2016年2月11日，美國科學家宣布探測到引力波，雙星的運動是產生引力波的來源之一，假設宇宙中有一雙星系統(tǒng)由a、b兩顆星體組成，這兩顆星繞它們連線的某一點在萬有引力作用下作勻速圓周運動，測得a星的周期為T，a、b兩顆星的距離為l，a、b兩顆星的軌道半徑之差為△r（a星的軌道半徑大于b星的），則（）A．b星的周期為B．a星的線速度大小為C．a、b兩顆星的半徑之比為D．a、b兩顆星的質量之比為參考答案：B【考點】萬有引力定律及其應用．【分析】雙星系統(tǒng)靠相互間的萬有引力提供向心力，角速度的大小相等，周期相等，根據向心力的關系求出轉動的半徑之比，從而得出線速度大小之比，根據向心力相等求出質量關系．【解答】解：A、雙星系統(tǒng)靠相互間的萬有引力提供向心力，角速度大小相等，則周期相等，所以b星的周期為T，故A錯誤；B、根據題意可知，ra+rb=l，ra﹣rb=△r，解得：，，則a星的線速度大小，，故B正確，C錯誤；D、雙星系統(tǒng)靠相互間的萬有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，則有：解得：，故D錯誤．故選：B3.如圖所示，一小球在斜面上處于靜止狀態(tài)，不考慮一切摩擦，如果把豎直擋板由豎直位置緩慢繞O點轉至水平位置，則此過程中球對擋板的壓力F1和球對斜面的壓力F2的變化情況是()A．F1先增大后減小，F(xiàn)2一直減小B．F1先減小后增大，F(xiàn)2一直減小C．F1和F2都一直減小D．F1和F2都一直增大參考答案：B4.如圖所示為物體做直線運動的v-t圖像，若將該物體的運動過程用x-t圖像表示出來（其中x為物體相對出發(fā)點的位移），則下列四幅圖中描述正確的是（）A.B.C.D.參考答案：C試題分析：由圖象可以看出：物體在0到時間內做向正方向的勻速直線運動，到時間內速度為零，到時間內做反方向的勻速直線運動，與第一段時間內速度大小相同，因為位移-時間圖象的斜率表示速度，斜率的正負表示速度的方向；圖象中第一段時間內的速度為負值，故A錯誤；圖象中第三段時間內物體的速度為正值，故B錯誤；由位移時間圖象可以看出，物體在0到時間內做向正方向的勻速直線運動，到時間內速度為零，到時間內做反方向的勻速直線運動，故C正確；由其圖象可以看出第一段時間內的斜率與第三段時間內的斜率大小不同，說明速度大小不同，故D錯誤?？键c：勻變速直線運動的圖像、勻變速直線運動的速度與時間的關系【名師點睛】由速度-時間圖象可以看出物體在第一段時間內做勻速直線運動，第二段時間內速度為零，第三段時間內做反方向的勻速直線運動，結合速度-時間圖象、位移-時間圖象規(guī)律進行解題。5.(多選題)圖中展示了等量異種點電荷的電場和等勢面．關于場中的A、B、C、D四點，下列說法中正確的是（）A．A、B兩點的電勢和場強都相同B．A、B兩點的場強相同，電勢不同C．中垂線上的C、D兩點的電勢和場強都不同D．中垂線上的C、D兩點的電勢相同，場強不同參考答案：BD解：A、B：等量異種點電荷的電場左右對稱，所以A、B兩點的場強大小相等；沿電場線方向電勢降落，所以A點的電勢高于B點的電勢，故A錯誤，B正確；C、D：等量異種點電荷的電場的中垂線是一個等勢面，電勢與無窮遠處的電勢相同，所以C、D兩點的電勢相同；D點的電場線比較密，所以D得的場強比較大．故C錯誤，D正確．故選：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.已知O、A、B、C為同一直線上的四點，A、B間的距離為1m，B、C間的距離為2m，一物體自O點由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速運動，依次經過A、B、C三點，已知物體通過AB段與BC段所用的時間相等，則物體通過A點和B點時的速度大小之比為__________，O、A間的距離為___________m。參考答案：7.做“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中，取下一段紙帶研究其運動情況，如圖所示。設0點為計數(shù)的起點，兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，則第一個計數(shù)點與起始點的距離x1為_______cm，打第一個計數(shù)時的瞬時速度為_______cm/s，物體的加速度大小為_________m/s2。參考答案：4，45，18.如圖所示是某同學探究功與速度變化的關系的實驗裝置，他將光電門固定在長木板上的B點，用不同重物通過細線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．（1）若用游標卡尺測出遮光條的寬度d如圖所示，d=

cm；（2）實驗中可近似認為細線對小車的拉力與重物重力大小相等，則拉力對小車所做的功為重物重力與AB的距離的乘積；測出多組重物的質量m和對應遮光條通過光電門的時間?t，通過描點作出線性圖象，研究功與速度變化的關系。處理數(shù)據時應作出_____圖象。

A．?t－m

B．?t2－m

C．

D．參考答案：（1）1.140

（2）D

9.有人設想了一種靜電場：電場的方向都垂直于紙面并指向紙里，電場強度的大小自左向右逐漸增大，如圖所示。這種分布的靜電場是否可能存在？試述理由。

參考答案：這種分布的靜電場不可能存在.因為靜電場是保守場，電荷沿任意閉合路徑一周電場力做的功等于0，但在這種電場中，電荷可以沿某一閉合路徑移動一周而電場力做功不為0．（5分）10.兩同學用圖（a）中的實驗裝置做“研究加速與質量關系”的實驗．

（1）該實驗中采用控制變量法，保持小車所受拉力不變，用砂和砂桶所受的重力作為小車所受拉力，為了減小實驗誤差，應使砂和砂桶質量盡量

些.(填“大”或“小“）

（2）保持小車所受拉力不變，改變小車的質量，多次重復測量．在某次實驗中根據測得的多組數(shù)據可畫出關系圖線．

一同學在實驗中并沒有采取平衡摩擦力的措施，則畫出的圖線可能（b）中的

。（填“甲”或“乙”或“丙”）

（3）另一同學在實驗過程中保持水車的質量不變，改變砂和砂桶的質量，畫出的a一F圖線如圖(c)所示，造成這種現(xiàn)象的主要原因是

。

A．木板與水平面間的夾角太大

B．木板與水平面間的夾角太小

C．砂和砂桶的總質量較大

D．所用小車的質量較大參考答案：11.如圖所示，A、B、C三點都在勻強電場中．已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20cm.把一個q＝10－5C的正電荷從A移到B，電場力做功為零；從B移到C，電場力做功為－1.73×10－3J，則該勻強電場的場強大小是

V/m，并在圖中作出這個電場線。

參考答案：1000V/m,12.做勻變速直線運動的小車，牽引一條紙帶通過打點計時器，交流電源的頻率是50Hz,由紙帶上打出的某一點開始,每5點剪下一段紙帶（每段紙帶時間均為0.1s），按如圖所示，每一條紙帶下端與X軸相重合，在左邊與y軸平行,將紙帶粘在坐標系中,則：①所剪的這0.6s內的平均速度是_

m/s②物體運動的加速度是____

m/s2(計算結果保留三位有效數(shù)字)參考答案：0.413m/s

0.750m/m213.初速度為v0的勻加速直線運動，可看作是一個同方向的一個

運動和一個

運動的合運動。參考答案：勻速直線運動，初速度為0的勻加速直線運動。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，在平面直角坐標系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場，其邊界過原點O和y軸上的點A（0，L）．一質量為m、電荷量為e的電子從A點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的B點射出磁場，射出B點時的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強磁場的磁感應強度B的大小；（2）電子在磁場中運動的時間t．參考答案：答：（1）勻強磁場的磁感應強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為考點： 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）電子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應強度．（2）根據電子轉過的圓心角與電子做圓周運動的周期可以求出電子的運動時間．解答： 解：（1）設電子在磁場中軌跡的半徑為r，運動軌跡如圖，可得電子在磁場中轉動的圓心角為60°，由幾何關系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對于電子在磁場中運動，有：ev0B=m，解得，磁感應強度B的大?。築=；（2）電子在磁場中轉動的周期：T==，電子轉動的圓心角為60°，則電子在磁場中運動的時間t=T=；答：（1）勻強磁場的磁感應強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為．點評： 本題考查了電子在磁場中的運動，分析清楚電子運動過程，應用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．15.（簡答）如圖12所示，一個截面為直角三角形的劈形物塊固定在水平地面上.斜面,高h=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C點沖上斜面.由A點飛出落在AB面上.不計一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到達A點的速度大小；(2)小球由A點飛出至第一次落到AB面所用時間；(3)小球第一次落到AB面時速度與AB面的夾角的正切值參考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N機械能守恒定律．解析：(1)從C到A對小球運用動能定理]，解得v0=1m/s(2)將小球由A點飛出至落到AB面的運動分解為沿斜面（x軸）和垂直于斜面（y軸）兩個方向;則落回斜面的時間等于垂直于斜面方向的時間所以（3）小球落回斜面時沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由機械能守恒定律可以求出小球到達A點的速度．

（2）小球離開A后在豎直方向上先做勻減速直線運動，后做自由落體運動，小球在水平方向做勻速直線運動，應用運動學公式求出小球的運動時間．

（3）先求出小球落在AB上時速度方向與水平方向間的夾角，然后再求出速度與AB面的夾角θ的正切值．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.圖（a）所示的xOy平面處于勻強磁場中，磁場方向與xOy平面（紙面）垂直，磁感應強度B隨時間t變化的周期為T，變化圖線如圖（b）所示。當B為+B0時，磁感應強度方向指向紙外。在坐標原點O有一帶正電的粒子P，其電荷量與質量之比恰好等于2π/(TB0)。不計重力。設P在某時刻t0以某一初速度沿y軸正向自O點開始運動，將它經過時間T到達的點記為A。（1）若t0=0，則直線OA與x軸的夾角是多少？（2）若t0=T/4，則直線OA與x軸的夾角時多少？（3）為了使直線OA與x軸的夾角為π/4，在0<t0<T/4的范圍內，t0應取何值？參考答案：(1)OA與x軸的夾角θ=0

(2)OA與x軸的夾角

(3)

17.一質量為m、帶電量為＋q的粒子以速度v0從O點沿y軸正方向射入一圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場區(qū)域后，從b處穿過x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為30°，同時進入場強大小為大小為E，方向沿x軸負方向成60°角斜向下的勻強電場中，通過了b點正下方c點，如圖所示，已知b到O的距離為L，粒子的重力不計，試求：（1）磁感應強度B（2）圓形勻強磁場區(qū)域的最小面積；（3）c點到b點的距離參考答案：（1）粒子在磁場中受洛侖茲力作用，作勻速圓周運動，設其半徑為R，據此并由題意知，粒子在磁場中的軌跡的圓心C必在x軸上，且b點在磁場區(qū)之外。過b沿速度方向作延長線，它與y軸相交于d點。作圓弧過O點與y軸相切，并且與bd相切，切點a即粒子離開磁場區(qū)的地點。這樣也求得圓弧軌跡的圓心C，如圖所示。由圖中幾何關系得：L=3R

由①、②求得

Ks5u（2）要使磁場的區(qū)域有最小面積，則O應為磁場區(qū)域的直徑，由幾何關系知：由②、④得

∴勻強磁場的最小面積為：

（3）帶電粒子進入電場后，由于速度方向與電場力方向垂直，故做類平拋運動，由運動的合成知識有：s·sin30°=v0t

s·cos30°=at2/2

而a=qE/m聯(lián)立解得：