湖北省孝感市文昌中學(xué)2022年高三物理模擬試題含解析

湖北省孝感市文昌中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，相距均為d的兩條曲線l1，l2，l3，它們之間的區(qū)域Ⅰ，Ⅱ分別存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，一個(gè)質(zhì)量為m，邊長為d，總電阻為R的正方形導(dǎo)線框從l1上方一定高度處由靜止開始沿斜面下滑，當(dāng)ab邊在越過l1進(jìn)入磁場Ⅰ時(shí)，恰好以速度v1做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)ab邊在越過l2運(yùn)動(dòng)到l3之前的某個(gè)時(shí)刻，線框又開始以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g．在線框從釋放到穿過磁場的過程中，下列說法正確的是（）A．線框中磁感應(yīng)電流的方向不變B．線框ab邊從l1運(yùn)動(dòng)到l2所用時(shí)間大于從l2運(yùn)動(dòng)到l3的時(shí)間C．線框以速度v2勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)熱功率為sin2θD．線框從ab邊進(jìn)入磁場到速度變?yōu)関2的過程中，減少的機(jī)械能△E機(jī)與重力做功WG的關(guān)系式是△E機(jī)=WG+mv12﹣mv22參考答案：解：A、從線圈的ab邊進(jìn)入磁場I過程：由右手定則判斷可知，ab邊中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向沿b→a方向．dc邊剛要離開磁場II的過程中：由右手定則判斷可知，cd邊中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向沿d→c方向，ab邊中感應(yīng)電流方向沿b→a方向．故A正確；B、根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可知，兩次電場力與重力的分力大小相等方向相反；第二種情況下，兩邊均受電場力；故v2應(yīng)小于v1；故線框ab邊從l1運(yùn)動(dòng)到l2所用時(shí)間小于從l2運(yùn)動(dòng)到l3的時(shí)間；故B錯(cuò)誤；C、線圈以速度v2勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，mgsinθ=4×v=；電功率P=Fv=mgsinθ×=sin2θ；故C正確；D、機(jī)械能的減小等于重力勢能的減小量和動(dòng)能改變量的和；故線框從ab邊進(jìn)入磁場到速度變?yōu)関2的過程中，減少的機(jī)械能△E機(jī)與重力做功WG的關(guān)系式是△E機(jī)=WG+mv12﹣mv22；故D正確；故選：ACD．2.如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連，勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面。有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑的速度為v時(shí)，受到安培力的大小為F。此時(shí)（

）

A．電阻R1消耗的熱功率為Fv／3

B．電阻R1消耗的熱功率為Fv／6C．整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgvcosθ

D．整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為（F＋μmgcosθ）v參考答案：BCD3.吊扇是家庭常用電器，某家在客廳天花板上安裝的吊扇如圖所示，則以下說法中正確的是

A．吊扇靜止不動(dòng)時(shí)對(duì)天花板的拉力等于其翻身重力的大小

B．吊扇正常工作時(shí)對(duì)天花板的拉力小于其自身重力的大小

C．吊扇正常工作時(shí)對(duì)天花板的拉力大于其自身重力的大小

D．吊扇正常工作時(shí)對(duì)天花板的拉力等于其自身重力的大小參考答案：AD4.如圖所示，B和C是一組塔輪，即B和C半徑不同，但固定在同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，其半徑之比為，A輪的半徑大小與C輪相同，它與B輪緊靠在一起，當(dāng)A輪繞過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于摩擦作用，B輪也隨之無滑動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)起來.分別為三輪邊緣的三個(gè)點(diǎn)，則三點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過程中的（

）A．線速度大小之比為3:2:2B．角速度之比為3:3:2C．轉(zhuǎn)速之比為2:3:2D．向心加速度大小之比為9:6:4參考答案：D5.（多選）如圖所示，均質(zhì)均勻圓環(huán)半徑略大于圓柱體半徑，空間存在垂直于圓柱體表面沿半徑向外的磁場，圓環(huán)所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。圓環(huán)的質(zhì)量為m，半徑為r，給環(huán)以豎直向上的初速度v，圓環(huán)上升到最高度，然后落回拋出點(diǎn)，此過程中A．圓環(huán)先有擴(kuò)張后有收縮趨勢B．圓環(huán)上升時(shí)間比下降時(shí)間短C．圓環(huán)上升過程和下降過程產(chǎn)生的熱量相同D．圓環(huán)上升過程與下降過程流過線圈橫截面的電荷量相等參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.測速儀安裝有超聲波發(fā)射和接受裝置，如圖所示，B為測速儀，A為汽車，兩者相距335m，某時(shí)刻B發(fā)出超聲波，同時(shí)A由靜止開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)B接收到反射回來的超聲波信號(hào)時(shí)，AB相距355m，已知聲速為340m/s。則從B發(fā)出超聲波到接收到反射回來的超聲波信號(hào)用時(shí)為________s，汽車的加速度大小為__________m/s2。參考答案：2,

107.如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為v0的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入磁場，不計(jì)重力。若粒子恰好沿BC方向，從c點(diǎn)離開磁場，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝____________；粒子離開磁場時(shí)的動(dòng)能為______________。參考答案：，mv028.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響，采取的做法是將帶滑輪的長木板一端適當(dāng)墊高，使小車在

（填“掛”或“不掛”）鉤碼的情況下做

運(yùn)動(dòng)；（2）某次實(shí)驗(yàn)中所用交流電的頻率為50Hz.得到的一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,則小車的加速度為

m/s2.參考答案：（1）不掛（2分）；勻速（2分）

（2）0.6（4分）9.測定木塊與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，采用如圖所示的裝置，圖中長木板水平固定．

（1）實(shí)驗(yàn)過程中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在____（選填“直流”或“交流”）電源上，調(diào)整定滑輪高度，使____。

（2）己知重力加速度為g，測得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動(dòng)摩擦因數(shù)=

．

（3）如圖為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出．從紙帶上測出，

則木塊加速度大小a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．參考答案：10.如右圖所示，在高處以初速度水平拋出一個(gè)帶刺飛鏢，在離開拋出點(diǎn)水平距離l、2l處有A、B兩個(gè)小氣球以速度勻速上升，先后被飛標(biāo)刺破（認(rèn)為飛標(biāo)質(zhì)量很大，刺破氣球不會(huì)改變其平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡），已知。則飛標(biāo)刺破A氣球時(shí)，飛標(biāo)的速度大小為

；A、B兩個(gè)小氣球未被刺破前的勻速上升過程中，高度差

。參考答案：．5；4

11.用多用電表測電阻每次選擇倍率后，都必須手動(dòng)進(jìn)行電阻_________。下圖是測某一電阻時(shí)表盤指針位置，是用1×100的倍率則此電阻的阻值為__________.為了提高測量的精度，應(yīng)選擇___________的倍率更好.（從×1、×10、×1K中選?。﹨⒖即鸢福河枚嘤秒姳頊y電阻每次選擇倍率后，都必須手動(dòng)進(jìn)行歐姆調(diào)零。歐姆表表盤讀數(shù)為4.5Ω，由于選擇的是“×l00”倍率，故待測電阻的阻值是450Ω。為了提高測量的精度，應(yīng)使表針指在中間位置附件，故選擇“×l0”的倍率更好。12.如圖所示，R1＝5Ω，R2阻值未知，燈L標(biāo)有“3V

3W”字樣，R3是最大電阻是6Ω的滑動(dòng)變阻器．P為滑片，電流表內(nèi)阻不計(jì)，燈L電阻不變．當(dāng)P滑到A時(shí)，燈L正常發(fā)光；當(dāng)P滑到B時(shí)，電源的輸出功率為20W．則電源電動(dòng)勢為_____V；當(dāng)P滑到變阻器中點(diǎn)G時(shí)，電源內(nèi)電路損耗功率為______W．參考答案：12

2．5613.我國交流電的周期為________，頻率為________，1min內(nèi)電流方向改變了___次。參考答案：0.02s

50Hz

6000次。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—3）（5分）在圖所示的氣缸中封閉著溫度為100℃的理想氣體．一重物用繩索經(jīng)滑輪與缸中活塞相連接．重物和活塞均處于平衡狀態(tài)，這時(shí)活塞離缸底的高度為20cm．如果缸內(nèi)氣體變?yōu)?℃，問：

①重物是上升還是下降？說明理由。②這時(shí)重物將從原處移動(dòng)多少厘米？（設(shè)活塞與氣缸壁問無摩擦）（結(jié)果保留一位小數(shù)）參考答案：

解析：

①缸內(nèi)氣體溫度降低，壓強(qiáng)減小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸內(nèi)氣體作等壓變化，設(shè)活塞截面積為S㎝2，氣體初態(tài)體積V1=20S㎝3，溫度T1=373K，末態(tài)溫度T2=273K，體積設(shè)為V2=hS㎝3（h為活塞到缸底的距離）

據(jù)

（1分）

可得h=14.6㎝

則重物上升高度

（1分）15.

（選修3-3）（4分）估算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理想氣體分子間的距離（寫出必要的解題過程和說明,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解析：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1mol氣體的體積為V=22.4L=2.24×10-2m3

一個(gè)分子平均占有的體積V0=V/NA

分子間的平均距離d=V01/3=3.3×10-9m四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平桌面右端固定一光滑定滑輪，O點(diǎn)到定滑輪的距離s=0.5m，當(dāng)用豎直向下的力將質(zhì)量m=0.2kg的木塊A按住不動(dòng)時(shí)，質(zhì)量M=0.3kg的重物B剛好與地面接觸（對(duì)地面無壓力），木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5．然后將木塊A拉到P點(diǎn)，OP間的距離為h=0.5m，待B穩(wěn)定后由靜止釋放，g取10m/s2．求：（1）木塊A按住不動(dòng)時(shí)所受摩擦力；（2）木塊A由靜止釋放后運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的速度大??；（3）通過計(jì)算說明木塊A是否會(huì)撞到定滑輪？若不會(huì)撞上請(qǐng)求出最終木塊A停在距定滑輪多遠(yuǎn)的地方；若會(huì)撞上，請(qǐng)定性說出兩種避免撞上的解決方案．

參考答案：見解析解：（1）木塊A按住不動(dòng)時(shí)所受摩擦力為靜摩擦力，由平衡條件得f=T=Mg=3N，方向水平向左

（2）在B下落至地面前，據(jù)動(dòng)能定理，有

Mgh﹣μmgh=（M+m）v2，得v==2m/s

（3）在B落地后，A運(yùn)動(dòng)到停下來，設(shè)B繼續(xù)向右滑行距離為s′時(shí)停下，則據(jù)動(dòng)能定理，有﹣μmgs′=0﹣mv2得s′==0.4m＜0.5m

所以木塊A不會(huì)撞到定滑輪，最終木塊A停在距定滑輪0.1m處．答：（1）木塊A按住不動(dòng)時(shí)所受摩擦力是3N，方向水平向左；（2）木塊A由靜止釋放后運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的速度大小是2m/s；（3）木塊A不會(huì)撞到定滑輪，最終木塊A停在距定滑輪0.1m處．17.（17分）如圖所示，一個(gè)長L1＝0.9m、寬L2＝0.6m的光滑斜面體，其傾角θ＝30°。有一長度L＝0.4m的輕質(zhì)繩一端固定在距斜面頂點(diǎn)Ａ為L＝0.4m斜面邊緣的Ｏ點(diǎn)上，另一端系一質(zhì)量m=1kg的小球。現(xiàn)把小球拉至頂點(diǎn)Ａ處，以v0＝1m/s的初速度沿斜面頂邊緣水平拋出。（g取10m/s2）（1）剛開始小球做什么運(yùn)動(dòng)？并說明理由。（2）求小球運(yùn)動(dòng)至斜面邊緣Ｂ點(diǎn)時(shí)受到繩子的拉力ＦT。（3）若小球運(yùn)動(dòng)至Ｂ點(diǎn)時(shí)繩子剛好斷了，求小球從斜面上飛出后落地點(diǎn)與最初拋出點(diǎn)在地面上投影點(diǎn)的距離L3。參考答案：解析：（1）小球沿斜面向下的加速度a＝=5m/s2（1分）其在斜面上運(yùn)動(dòng)可等效看作在g′=a＝5m/s2的豎直平面上的曲線運(yùn)動(dòng)由于小球剛拋出的速度v0＜m/s，故其開始做類平拋運(yùn)動(dòng)（2分）（2）如圖所示，設(shè)它運(yùn)動(dòng)時(shí)間t秒至與水平線的夾角為α?xí)r，繩子剛好拉直。由平拋運(yùn)動(dòng)公式有：①（1分）

②

（1分）①②聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：＝0°，t＝0.4s

（2分）＝0°，說明小球拋至繩子在水平線時(shí)剛好拉直。在拉直瞬間，由于繩子不可伸長，故小球水平速度瞬間變?yōu)榱?，只存在沿斜面向下的速度vy（1分）vy＝g′t＝5×0.4m/s=2m/s

（1分）以后小球在繩子束縛下沿斜面向下做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)至Ｂ點(diǎn)時(shí)的速度為v2。根據(jù)類機(jī)械能守恒定律，有：mg′L＋mvy2＝mv22

（1分）代入數(shù)據(jù)解得：v2=m/s

（1分）根據(jù)牛頓第二定律，有： （1分）代入數(shù)據(jù)解得：ＦＴ=25Ｎ

（1分）（3）繩斷后小球以v２做平拋運(yùn)動(dòng)，由題意知其高度h′=0.05m，設(shè)至落地所需時(shí)間為t′,根據(jù)

解得：t′＝0.1s

（1分）平拋的水平位移x＝v2t′＝0.1m

（1分）而本題斜面有效長度在地面投影長度Ｌ４＝0.4m

（1分）所求的距離

（1分）18.(計(jì)算)如圖所示，質(zhì)量為m=4kg的物體靜止在水平面上，在外力F=25N作用下開始運(yùn)動(dòng)，已知F與水平方向夾角為37°，物體位移為5m時(shí)，具有50J的動(dòng)能．求：（取g=10m/s2）（1）此過程中，物體克服摩擦力所做的功；（si