廣東省汕尾市市城區(qū)長沙中學(xué)2022年高三物理模擬試卷含解析

廣東省汕尾市市城區(qū)長沙中學(xué)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.如圖所示，水平面內(nèi)的等邊三角形ABC的邊長為L，頂點(diǎn)C恰好位于光滑絕緣直軌道CD的最低點(diǎn)，光滑直導(dǎo)軌的上端點(diǎn)D到A、B兩點(diǎn)的距離均為L，D在AB邊上的豎直投影點(diǎn)為O，一對電荷量均為－Q的點(diǎn)電荷分別固定于A、B兩點(diǎn)。在D處將質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球套在軌道上，由靜止開始釋放。已知靜電力常量為k、重力加速度為g，且(忽略空氣阻力及小球?qū)υ妶龅挠绊?，則A.小球剛到達(dá)C點(diǎn)時，其動能為B.小球剛到達(dá)C點(diǎn)時，其加速度為零C.A、B兩處的電荷在D點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為D.小球沿直軌道CD下滑過程中，其電勢能先減小后增大參考答案：BD【分析】根據(jù)矢量合成的方法，結(jié)合庫侖定律即可求出D點(diǎn)的電場強(qiáng)度；對C點(diǎn)的小球進(jìn)行受力分析，結(jié)合庫侖定律即可求出小球在C點(diǎn)的加速度；根據(jù)功能關(guān)系即可求出小球到達(dá)C的動能；根據(jù)等量同種點(diǎn)電荷的電場的特點(diǎn)分析各點(diǎn)的電勢的變化，然后結(jié)合電勢與電勢能的關(guān)系分析小球的電勢能的變化?！驹斀狻緼項：由于C與D到A、B的距離都等于L，結(jié)合等量同種點(diǎn)電荷的電場特點(diǎn)可知，C點(diǎn)與D點(diǎn)的電勢是相等的，所以小球從D到C的過程中電場力做功的和等于0，則只有重力做功，小球的機(jī)械能守恒，得由幾何關(guān)系可得：小球的動能：，故A錯誤；B項：由幾何關(guān)系得：，則：∠OCD=45°對小球進(jìn)行受力分析，其受力剖面圖如圖：由于C到A、B的距離與D到A、B的距離都等于L，結(jié)合A的分析可知，C點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小與D點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小相等，方向指向O點(diǎn)，即：沿斜面方向：mgcos45°-F?cos45°=ma垂直于方向：mgsin45°+Fsin45°=N其中F是庫侖力，聯(lián)立以上三式得：a=0．故B正確；C項：負(fù)電荷產(chǎn)生的電場指向負(fù)電荷，可知兩個負(fù)電荷在D處的電場強(qiáng)度分別指向A與B，由于兩個點(diǎn)電荷的電量是相等的，所以兩個點(diǎn)電荷在D點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小相等，則它們的合場強(qiáng)的方向沿DA、DB的角平分線；由庫侖定律，A、B在D點(diǎn)的場強(qiáng)的大小：它們的合場強(qiáng)：ED=EAcos30°+EBcos30°=，故C錯誤；D項：由幾何關(guān)系可知，在CD的連線上，CD連線的中點(diǎn)處于到A、B的距離最小，電勢最低，小球帶正電，所以小球在CD的連線中點(diǎn)處的電勢能最小。則小球沿直軌道CD下滑過程中，其電勢能先減小后增大。故D正確。故選：BD?！军c(diǎn)睛】此題的難度在于計算小球到最低點(diǎn)時的電場力的大小，注意AB處有等量同異種電荷，CD位于AB邊的中垂面上。2.如圖所示，在豎直面內(nèi)A點(diǎn)固定有一帶電的小球，可視為點(diǎn)電荷。在帶電小球形成的電場中，有一帶電粒子在水平面內(nèi)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，下列說法正確的是A.粒子運(yùn)動的水平面為等勢面B.粒子運(yùn)動的軌跡在一條等勢線上C.粒子運(yùn)動過程中所受的電場力不變D.粒子重力可以忽略不計參考答案：B【詳解】粒子在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，合力充當(dāng)向心力并指向圓心，粒子的電場力的方向沿兩個粒子的連線方向并不指向圓心，因此粒子需要在電場力和重力的合力作用下做勻速圓周運(yùn)動，且粒子和帶點(diǎn)小球相互吸引，故D錯誤；粒子在運(yùn)動過程中電場力的大小不變但是方向發(fā)生變化，因此電場力變化，C錯誤；假設(shè)粒子運(yùn)動的平面為等勢面，電場線的方向垂直于等勢面，粒子所在平面的電場線沿豎直方向，粒子的受力也就沿豎直方向，但由庫侖力的特點(diǎn)可知粒子的受力沿電荷連線方向，因此假設(shè)不成立,A錯誤；由點(diǎn)電荷的電勢可知在點(diǎn)電荷中距離相等的點(diǎn)電勢相等，故粒子運(yùn)動的軌跡在一條等勢線上，B正確。3.如圖所示為一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的速度-時間圖象，下列說法中正確的是A．整個運(yùn)動過程中，CE段的加速度最大B．整個運(yùn)動過程中，BC段的加速度最大C．整個運(yùn)動過程中，質(zhì)點(diǎn)在D點(diǎn)的狀態(tài)所對應(yīng)的位置離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)D．OA段所表示的運(yùn)動通過的路程是12.5m參考答案：ACD速度時間圖象中，圖線的斜率表示加速度的大小，故A正確B錯誤。由圖線與時間軸圍成的面積表示位移的大小可知D正確。整個運(yùn)動過程中，質(zhì)點(diǎn)在D點(diǎn)的速度發(fā)生反向，故D點(diǎn)所對應(yīng)的位置離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，C正確。4.把一個上為平面、下為球面的凸透鏡平放在平行玻璃板上，如圖所示，現(xiàn)用單色光垂直于平面照射，在裝置的上方向下觀察，可以看到一系列的同心圓，下列說法正確的是（

）（A）這是光的干涉現(xiàn)象，同心圓間隔均勻（B）這是光的干涉現(xiàn)象，同心圓間隔不均勻（C）這是光的衍射現(xiàn)象，同心圓間隔均勻（D）這是光的衍射現(xiàn)象，同心圓間隔不均勻參考答案：B5.（單選）如圖所示電路，電阻R1與電阻R2阻值相同，都為R，和R1并聯(lián)的D為理想二極管（正向電阻可看作零，反向電阻可看作無窮大），在A、B間加一正弦交流電u=20sin100πt（V），則加在R2上的電壓有效值為（）A．10VB．20VC．15VD．5V參考答案：解：因為是交流電所以應(yīng)該分兩種情況考慮：1、當(dāng)電源在正半軸時A點(diǎn)電位高于B點(diǎn)電位二極管導(dǎo)通即R1被短路，R2電壓為電源電壓V=20V；

2、電源在負(fù)半軸時B點(diǎn)電位高于A點(diǎn)電位二極管截止R1，R2串聯(lián)分壓，Q=Q1+Q2，即為：；解得：U=5V；故D正確，ABC錯誤；故選：D．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.圖12（a）是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置示意圖。重力加速度取g。

（1）為了平衡小車受到的阻力，應(yīng)適當(dāng)抬高木板的

端（填“左”或“右”）。

（2）細(xì)砂和小桶的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，實驗要求m

M（填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)于”）。該實驗的原理是，在平衡小車受到的阻力后，認(rèn)為小車受到的合外力是

，其值與真實值相比

（填“偏大”或“偏小”），小車受到合外力的真實值為

。

（3）已知打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期為0．02s，一位同學(xué)按要求打出一條紙帶如圖12（b）所示，在紙帶上每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，則計數(shù)點(diǎn)l、2間的距離S12=____cm，計數(shù)點(diǎn)4的速度v4=

m/s，小車的加速度a=

m/s2。

（4）保持細(xì)砂和砂桶的質(zhì)量不變，改變小車的質(zhì)量M，分別得到小車的加速度a與其對應(yīng)的質(zhì)量M，處理數(shù)據(jù)的恰當(dāng)方法是作

（填“a-M”或“a-”）圖象。

（5）保持小車的質(zhì)量不變，改變細(xì)砂的質(zhì)量，甲、乙、丙三位同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分別作出了小車的加速度a隨合外力F變化的圖線如圖12（c）、（d），（e）所示。

圖（c）中的圖線上部出現(xiàn)了彎曲，偏離了原來的直線，其主要原因是

。圖（d）中的圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是

。圖（e）中的圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是

。參考答案：7.（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應(yīng)保持小車質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為___________，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是______________。②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：（1）小車受到的合力；（2）小車的加速度跟所受的合力成正比；（3）C。8.某研究性學(xué)習(xí)小組對“不同類型的運(yùn)動鞋底在相同平面上滑動時摩擦力的大小”進(jìn)行了探究，如圖所示。他們先測出每只不同類型運(yùn)動鞋的質(zhì)量，再往質(zhì)量小的鞋子里均勻擺放砝碼，使鞋子(連同鞋里砝碼)的質(zhì)量均相等。接著用彈簧測力計先后勻速拉動不同類型的運(yùn)動鞋，使它們沿水平桌面滑動，讀取各次彈簧測力計的讀數(shù)。(1)探究中“使鞋子(連同鞋里砝碼)的質(zhì)量均相等”，這是采用了

研究方法。(2)測量時，沿水平方向勻速拉動運(yùn)動鞋，則此時運(yùn)動鞋所受滑動摩擦力與彈簧測力計拉力的大小

。這種測摩擦力的方法是

(選填“直接”或“間接”)測量法。參考答案：（1）控制變量法（2）相等，間接9.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s。①寫出x=2.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動方程式y(tǒng)=

▲

㎝；②求出x=0.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～4.5s內(nèi)通過的路程s=▲㎝。參考答案：①y=-5sin(2πt)②9010.三根繩a、b、c長度都為l，a、b懸掛在天花板上，ｃ的下端與質(zhì)量為m＝2kg物體相連，它們之間的夾角為120°，如圖所示?，F(xiàn)用水平力F將物體m緩慢向右拉動，繩a的拉力為T1，繩b的拉力為T2，當(dāng)繩c與豎直方向的夾角為某一角度時，Ｔ2的值恰為零，此時T1＝Ｎ，水平拉力F的大小為

Ｎ。（取g＝10m／s2）參考答案：40，

11.2013年2月12日朝鮮進(jìn)行了第三次核試驗,韓美情報部門通過氙（Xe）和氪（Kr）等放射性氣體，判斷出朝鮮使用的核原料是鈾（U）還是钚（Pu），若核實驗的核原料是，則①完成核反應(yīng)方程式

．②本次核試驗釋放的能量大約相當(dāng)于7000噸TNT當(dāng)量，已知鈾核的質(zhì)量為235.0439u，中子質(zhì)量為1.0087u，鍶（Sr）核的質(zhì)量為89.9077u，氙（Xe）核的質(zhì)量為135.9072u，1u相當(dāng)于931.5MeV的能量，求一個原子裂變釋放的能量．參考答案：①根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可得：②該反應(yīng)的質(zhì)量虧損是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根據(jù)愛因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

12.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，某實驗小組用如圖所示裝置，采用控制變量的方法來研究小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與小車受到力的關(guān)系。（1）此實驗小組所用電源頻率為50Hz，得到的紙帶如圖所示，舍去前面比較密集的點(diǎn)，從O點(diǎn)開始，在紙帶上取A、B、C三個計時點(diǎn)（OA間的各點(diǎn)沒有標(biāo)出），已知d1=3.0cm，d2=4.8cm,d3=6.8cm.則小車運(yùn)動的加速度為

m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（2）某實驗小組得到的圖線AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

）

A、小車與軌道之間存在摩擦

B、導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C、砝碼盤添加砝碼的總質(zhì)量太大

D、所用小車的質(zhì)量太大參考答案：5.0,C13.一物體從某一行星表面豎直向上拋出（不計空氣阻力）。t=0時拋出，得到如圖所示的s-t圖象，則該行星表面重力加速度大小為

m/s2，物體被拋出時的初速度大小為

m/s。

參考答案：8；20三、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）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動函數(shù)表達(dá)式；②求出x=2.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時的位移．參考答案：

解析：①波長λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=90cm；x=2.5m質(zhì)點(diǎn)在t=0時位移為y=5cm，則經(jīng)過4個周期后與初始時刻相同，經(jīng)4.5個周期后該質(zhì)點(diǎn)位移y=

—5cm．（2分）15.（選修3-4）（6分）如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為。入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）參考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路圖如圖所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示,一物體質(zhì)量m=2kg.在傾角為=37°的斜面上的A點(diǎn)以初速度v0=3m/s下滑,A點(diǎn)距彈簧上端B的距離AB=4m.當(dāng)物體到達(dá)B后將彈簧壓縮到C點(diǎn),最大壓縮量BC=0.2m,然后物體又被彈簧彈上去,彈到的最高位置為D點(diǎn),D點(diǎn)距A點(diǎn)AD=3m.擋板及彈簧質(zhì)量不計,g取10m/s2.求:(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù).(2)彈簧的最大彈性勢能Epm.參考答案：(1)0.52

(2)24.4J17.(20分)如圖所示，輕彈簧一端連于固定點(diǎn)O，可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，另一端連接一帶電小球P,其質(zhì)量m=2×10-2kg,電荷量q=0.2C.將彈簧拉至水平后，以初速度V0=20m/s豎直向下射出小球P,小球P到達(dá)O點(diǎn)的正下方O1點(diǎn)時速度恰好水平，其大小V=15m/s.若O、O1相距R=1.5m,小球P在O1點(diǎn)與另一由細(xì)繩懸掛的、不帶電的、質(zhì)量M=1.6×10-1kg的靜止絕緣小球N相碰。碰后瞬間，小球P脫離彈簧，小球N脫離細(xì)繩，同時在空間加上豎直向上的勻強(qiáng)電場E和垂直于紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的弱強(qiáng)磁場。此后，小球P在豎直平面內(nèi)做半徑r=0.5m的圓周運(yùn)動。小球P、N均可視為質(zhì)點(diǎn)，小球P的電荷量保持不變，不計空氣阻力，取g=10m/s2。那么，（1）彈簧從水平擺至豎直位置的過程中，其彈力做功為多少？（2）請通過計算并比較相關(guān)物理量，判斷小球P、N碰撞后能否在某一時刻具有相同的速度。

(3)若題中各量為變量，在保證小球P、N碰撞后某一時刻具有相同速度的前提下，請推導(dǎo)出r的表達(dá)式(要求用B、q、m、θ表示，其中θ為小球N的運(yùn)動速度與水平方向的夾角)。參考答案：解析：（1）設(shè)彈簧的彈力做功為W，有：①代入數(shù)據(jù)，得：W＝J②（2）由題給條件知，N碰后作平拋運(yùn)動，P所受電場力和重力平衡，P帶正電荷。設(shè)P、N碰后的速度大小分別為v1和V，并令水平向右為正方向，有:

③而：

④若P、N碰后速度同向時，計算可得V，這種碰撞不能實現(xiàn)。P、N碰后瞬時必為反向運(yùn)動。有：

⑤P、N速度相同時，N經(jīng)過的時間為，P經(jīng)過的時間為。設(shè)此時N的速度V1的方向與水平方向的夾角為，有：

⑥

⑦代入數(shù)據(jù)，得：

⑧對小球P，其圓周運(yùn)動的周期為T，有：

⑨經(jīng)計算得：＜T，P經(jīng)過時，對應(yīng)的圓心角為，有：

⑩當(dāng)B的方向垂直紙面朝外時，P、N的速度相同，如圖可知，有：聯(lián)立相關(guān)方程得：比較得，，在此情況下，P、N的速度在同一時刻不可能相同。當(dāng)