2022-2023學(xué)年湖南省湘潭市湘鄉(xiāng)第三中學(xué)高三物理模擬試卷含解析

2022-2023學(xué)年湖南省湘潭市湘鄉(xiāng)第三中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）對(duì)于萬有引力定律的表達(dá)式，下面正確的說法是（

）A、公式中的G是引力常量，它是實(shí)驗(yàn)測(cè)得的，不是人為規(guī)定的B、當(dāng)r等于零時(shí)，萬有引力為無窮大C、兩物體受到的引力總是大小相等，與兩物體質(zhì)量是否相等無關(guān)D、r是兩物體最近的距離參考答案：AC2.（單選）月球上沒有空氣，若宇航員在月球上將羽毛和石塊從同一高度處同時(shí)由靜止釋放，則（）A．羽毛先落地B．石塊先落地C．它們同時(shí)落地D．它們不可能同時(shí)落地參考答案：考點(diǎn)： 自由落體運(yùn)動(dòng)．版權(quán)所有專題： 自由落體運(yùn)動(dòng)專題．分析： 月球上沒有空氣，物體只受月球?qū)λ奈ψ饔?，運(yùn)動(dòng)情況與地球上的物體做自由落體運(yùn)動(dòng)相似，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知，下落時(shí)間由高度決定，高度相同，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同．解答： 解：月球上沒有空氣，羽毛和石塊只受月球?qū)λ奈ψ饔?，運(yùn)動(dòng)情況與地球上的物體做自由落體運(yùn)動(dòng)相似，根據(jù)h=可知：t=又因?yàn)橛鹈褪瘔K從同一高度同時(shí)下落，故運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，所以羽毛和石塊同時(shí)落地．故選：C．點(diǎn)評(píng)： 月球上沒有空氣，靜止釋放的物體運(yùn)動(dòng)情況與地球上自由落體運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)情況相似，物體的位移、速度、加速度、時(shí)間等與物體的質(zhì)量無關(guān)．這類題目根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律直接解題，難度不大．3.（多選）以下說法正確的是（）A．玻爾理論認(rèn)為，原子中的電子在某些不連續(xù)的特定軌道上繞核轉(zhuǎn)動(dòng)是穩(wěn)定的，不產(chǎn)生電磁輻射B．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)C．愛因斯坦光電效應(yīng)理論認(rèn)為光電子的最大初動(dòng)能跟照射光的頻率成正比D．U→Th+He是α衰變E．鉍210的半衰期是5天，則8個(gè)鉍210經(jīng)過10天后還剩2個(gè)參考答案：ABD輕核的聚變；天然放射現(xiàn)象解：A、玻爾理論認(rèn)為，原子中的電子在某些不連續(xù)的特定軌道上繞核轉(zhuǎn)動(dòng)是穩(wěn)定的，不產(chǎn)生電磁輻射，故A正確．B、天然放射現(xiàn)象的射線來自原子核，說明原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，故B正確．C、根據(jù)光電效應(yīng)方程知，Ekm=hv﹣W0，光電子的最大初動(dòng)能與照射光的頻率不成正比，故C錯(cuò)誤．D、α衰變是自發(fā)進(jìn)行的，放出一個(gè)氦核，形成一個(gè)新核，故D正確．E、半衰期具有統(tǒng)計(jì)意義，對(duì)大量的原子核適用，故E錯(cuò)誤．故選：ABD．4.（多選）如圖所示，一小球用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用鉛筆靠著線的左側(cè)以規(guī)律水平向右移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直，則對(duì)小球運(yùn)動(dòng)描述正確的是.A.小球做加速度為4m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.小球做加速度為4m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.小球做曲線運(yùn)動(dòng)D.2s未小球的速度為8m/s參考答案：BD5.一顆人造衛(wèi)星在地球引力作用下，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球的質(zhì)量為M，地球的半徑為R，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，衛(wèi)星離地面的高度為h，引力常量為G，則地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力大小為（）A． B．

C．D．參考答案：A【考點(diǎn)】萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】萬有引力的大小公式為F=，r為衛(wèi)星到地心的距離．【解答】解：根據(jù)萬有引力的大小公式為F=，r=R+h．所以F=．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．故選A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（1）在一次探究活動(dòng)中，某同學(xué)用如圖（a）所示的裝置測(cè)量鐵塊A與放在光滑水平桌面上的金屬板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，已知鐵塊A的質(zhì)量mA=1.5㎏，用水平恒力F向左拉金屬板B，使其向左運(yùn)動(dòng)，彈簧秤示數(shù)的放大情況如圖所示，g取10m/s2，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)=

（2）該同學(xué)還設(shè)計(jì)性地將紙帶連接在金屬板B的后面，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下一些計(jì)時(shí)點(diǎn)，取時(shí)間間隔為0.1s的幾個(gè)點(diǎn)，如圖（b）所示，各相鄰點(diǎn)間距離在圖中標(biāo)出.則在打C點(diǎn)時(shí)金屬板被拉動(dòng)的速度v=

m/s.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）0.29～0.30（3分）

（2）0.80（3分）：（1）彈簧秤示數(shù)為F=4.4N，由于鐵塊A處于平衡狀態(tài)，所以鐵塊A的滑動(dòng)摩擦力等于彈簧的拉力．所以μ==0.3.（2）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：vC==0.80m/s.7.一質(zhì)量為M=1.2kg的物塊靜止在光滑水平桌面上，一質(zhì)量為m=20g的子彈以水平速度v0=100m/s射入物塊，在很短的時(shí)間內(nèi)以水平速度10m/s穿出．則子彈穿出木塊時(shí)，子彈動(dòng)量改變量的大小為1.8kg?m/s，木塊獲得的水平初速度大小為1.5m/s．參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律．分析：子彈穿過木塊的過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，應(yīng)用動(dòng)量的計(jì)算公式與動(dòng)量守恒定律可以求出動(dòng)量的該變量與木塊的速度．解答：解：子彈動(dòng)量的該變量：△p=mv﹣mv0=0.020×10﹣0.020×100=﹣1.8kg?m/s，負(fù)號(hào)表示方向；子彈穿過木塊過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以子彈的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：mv0=mv+Mv′，代入數(shù)據(jù)解得：v′=1.5m/s；故答案為：1.8；1.5．點(diǎn)評(píng)：本題考查了求動(dòng)量的變化量、求速度，應(yīng)用動(dòng)量的計(jì)算公式、動(dòng)量守恒定律即可正確解題．8.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是__________，該反應(yīng)釋放出的能量為_________MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：9.如圖所示是一個(gè)雙量程電壓表，表頭是一個(gè)內(nèi)阻Rg=500Ω，滿刻度電流為Ig=1mA的毫安表，現(xiàn)接成量程分別為10V和100V的兩個(gè)量程，則所串聯(lián)的電阻R1=__________Ω，R2=__________Ω參考答案：9500

9由串聯(lián)電路的特點(diǎn)可得,.10.關(guān)于水波的實(shí)驗(yàn)請(qǐng)回答以下問題：（1）圖(a)中的現(xiàn)象是水波的____________現(xiàn)象（2）圖(b)中，兩列頻率相同的相干水波在某個(gè)時(shí)刻的疊加情況，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，兩列波的振幅均為2cm，A點(diǎn)是振動(dòng)_______的點(diǎn)(填加強(qiáng)，減弱)，B點(diǎn)振幅為____cm。參考答案：(1)干涉

(2)減弱、

411.如圖所示，注射器連接著裝有一定水的容器．初始時(shí)注射器內(nèi)氣體體積V1，玻璃管內(nèi)外液面等高．將注射器內(nèi)氣體全部壓入容器中后，有體積V2的水被排出流入量筒中，此時(shí)水充滿了細(xì)玻璃管左側(cè)豎直部分和水平部分．拉動(dòng)活塞，使管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)且管內(nèi)外液面仍等高，最后注射器內(nèi)氣體體積V3，從管內(nèi)回流的水體積為V4．整個(gè)過程溫度不變，則V3＞V4；V1=V2+V3．（填＞，＜或=）參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：氣體在等溫變化過程中，氣體壓強(qiáng)與體積成反比，壓強(qiáng)變大體積變小，壓強(qiáng)變小體積變大；根據(jù)題意分析，找出各體積間的關(guān)系．解答：解：把注射器內(nèi)的氣體壓入容器時(shí)，氣體壓強(qiáng)變大，總體積變小，流出水的體積小于注射器內(nèi)氣體的體積，V1＞V2，拉動(dòng)活塞，使管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)時(shí)，容器（包括注射器）內(nèi)氣體壓強(qiáng)變小，體積變大，注射器內(nèi)氣體體積大于回流的水的體積，V3＞V4，管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)且管內(nèi)外液面仍等高，壓強(qiáng)不變，氣體總體積不變，則V1=V2+V3，故答案為：＞=點(diǎn)評(píng)：在整個(gè)過程中氣體溫度不變，氣體發(fā)生的是等溫變化；應(yīng)用玻意耳定律根據(jù)題意即可正確解題．12.如圖所示，某車沿水平方向高速行駛，車廂中央的光源發(fā)出一個(gè)閃光，閃光照到了車廂的前、后壁，則地面上的觀察者認(rèn)為該閃光

▲

（選填“先到達(dá)前壁”、“先到達(dá)后壁”或“同時(shí)到達(dá)前后壁”），同時(shí)他觀察到車廂的長度比靜止時(shí)變▲（選填“長”或“短”）了。參考答案：先到達(dá)后壁

短13.某研究性學(xué)習(xí)小組為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”獨(dú)力設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。已知小車質(zhì)量為m1，砝碼和盤的質(zhì)量為m2，交流電的頻率為50Hz，除了裝置圖中所給的器材外，另外備有復(fù)寫紙、電鍵及導(dǎo)線若干。（1）除了上面涉及的實(shí)驗(yàn)器材外，本次實(shí)驗(yàn)還缺少的器材有

。（2）保持m1不變，改變m2的大小，小明同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖象如圖乙所示，該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，最可能的原因是：

。（3）如圖丙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出。AB、CD計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離已測(cè)出，由于疏漏B、C兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離忘記了標(biāo)注，根據(jù)紙帶上現(xiàn)有的數(shù)據(jù)情況，可計(jì)算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度為

m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（4）在探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，要盡可能保證a-F圖象是一條直線，需要控制的條件是_________________________________________。參考答案：（1）交流電源（或答學(xué)生電源）和刻度尺（2分）（2）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠（2分）（3）0.52（3分）（4）小車質(zhì)量m1遠(yuǎn)大于砝碼和盤的質(zhì)量m2（或答m1>>m2）解析：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要交流電源，所以需要交流電源，紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離需要測(cè)量，還缺少刻度尺。（2）由圖象可知，當(dāng)施加一定外力時(shí)，小車的加速度還為零，則外力與小車受到的摩擦力平衡。（3）根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得，x3-x1=2aT2，解得，a=0.52m/s2。（4）小車質(zhì)量m1遠(yuǎn)大于砝碼和盤的質(zhì)量m2時(shí)，繩中拉力近似等于小車所受合外力（或答m1>>m2）三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.內(nèi)表面只反射而不吸收光的圓筒內(nèi)有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點(diǎn)光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點(diǎn)光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則筒的內(nèi)半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫出S經(jīng)管壁反射形成的虛像點(diǎn)，及由畫出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對(duì)從S向右的光線的反射光線就有一部分進(jìn)入球的右方，不會(huì)完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r?就是題所要求的筒的內(nèi)半徑的最大值．這時(shí)SM與MN的交點(diǎn)到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關(guān)系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）15.如圖所示,甲為某一列簡(jiǎn)諧波t=t0時(shí)刻的圖象,乙是這列波上P點(diǎn)從這一時(shí)刻起的振動(dòng)圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據(jù)振動(dòng)圖象可知判斷P點(diǎn)在t=t0時(shí)刻在平衡位置且向負(fù)的最大位移運(yùn)動(dòng)，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點(diǎn)睛】本題中根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)法等等方法，知道波速、波長、周期的關(guān)系.四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，坐標(biāo)平面的第Ⅰ象限內(nèi)存在大小為E、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第Ⅱ象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。足夠長的擋板MN垂直x軸放置且距原點(diǎn)O的距離為d。一質(zhì)量為m、帶電量為-q的粒子若自距原點(diǎn)O為L的A點(diǎn)第一次以大小為v0，方向沿y軸正方向的速度進(jìn)入磁場(chǎng)，則粒子恰好到達(dá)O點(diǎn)而不進(jìn)入電場(chǎng)。現(xiàn)該粒子仍從A點(diǎn)第二次進(jìn)入磁場(chǎng)，但初速度大小為2v0，為使粒子進(jìn)入電場(chǎng)后能垂直打在擋板上，求粒子（不計(jì)重力）在A點(diǎn)第二次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)：（1）其速度方向與x軸正方向之間的夾角。（2）粒子到達(dá)擋板上時(shí)的速度大小及打到擋板MN上的位置到x軸的距離．參考答案：度為v0時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r 有

得r==

設(shè)速度為2v0時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r′ 得r′==L

設(shè)其速度方向與x軸正方向之間的夾角為θ 由圖中的幾何關(guān)系有：cosθ==

得θ＝45°或θ＝135°

（2）為使粒子進(jìn)入電場(chǎng)后能垂直打在擋板上，則要求粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度方向與x軸正方向平行，如圖所示。粒子進(jìn)入電場(chǎng)后由動(dòng)能定理有 qEd=mv′2－m（2v0）2

得v′=

當(dāng)θ1=45°時(shí)，粒子打到擋板MN上的位置到x軸的距離為 y1=r′－r′sin45°=（－1）L

當(dāng)θ2=135°時(shí)，粒子打到擋板MN上的位置到x軸的距離為 y2=r′+r′sin45°=（+1）L

y2=r′+r′sin45°=（+1）L

17.（計(jì)算）（2014?寧夏一模）如圖所示，在光滑的水平面上有兩個(gè)物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=3kg，mB=6kg，它們之間由一根不可伸長的輕繩相連，開始時(shí)繩子完全松弛，兩物塊緊靠在一起．現(xiàn)用3N的水平恒力F拉B，使B先運(yùn)動(dòng)，繩瞬間繃直后再拖動(dòng)A前進(jìn)，在B前進(jìn)了0.75m時(shí)，兩物塊共同向前運(yùn)動(dòng)的速度為m/s，求連接兩物塊的繩長l．參考答案：0.25m動(dòng)量守恒定律；動(dòng)能定理的應(yīng)用解：設(shè)輕繩長為L，繩剛拉直質(zhì)點(diǎn)B速度為vB．根據(jù)動(dòng)能定理有：FL=得：此后A、B以共同速度運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)量守恒得：mBvB=（mA+mB）vAB之后AB一起勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：﹣=2ax，a=由題知x=0.75﹣L，vAB′=m/s聯(lián)立解得：L=0.25m答：連接兩物塊的繩長l是0.25m．18.如圖所示,待測(cè)區(qū)域中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),根據(jù)帶電粒子射入時(shí)的受力情況可推測(cè)其電場(chǎng)和磁場(chǎng).圖中裝置由加速器和平移器組成,平移