2022年山西省臨汾市向明中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示，空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面向里的水平勻強磁場。在該區域中，有一個豎直放置的光滑絕緣圓環，環上套有一個帶正電的小球。O點為圓環的圓心，a、b、c、d為圓環上的四個點，a點為最高點，c點為最低點，bd沿水平方向。已知小球所受電場力與重力大小相等。現將小球從環的頂端a點由靜止釋放。下列判斷正確的是A．小球能越過與O等高的d點并繼續沿環向上運動B．當小球運動到c點時，小球受到的洛侖茲力最大

C．小球從b點運動到c點，電勢能增大，動能先增大后減小D.小球從a點到b點，重力勢能減小，電勢能增大參考答案：C2.如圖所示，小車上有一定滑輪，跨過定滑輪的繩上一端系一重球，另一端系在彈簧秤上，彈簧秤固定在小車上．開始時小車處在靜止狀態．當小車勻加速向右運動時（

）Ａ．彈簧秤讀數及小車對地面壓力均增大Ｂ．彈簧秤讀數及小車對地面壓力均變小

Ｃ．彈簧秤讀數變大，小車對地面的壓力不變Ｄ．彈簧秤讀數不變，小車對地面的壓力變大參考答案：答案：C3.以下說法正確的是

。

A．氣體分子單位時間內與單位面積器壁碰撞的次數，僅與單位體積內的分子數有關

B．布朗運動是液體分子的運動，它說明分子不停息地做無規則熱運動

C．當分子間的引力和斥力平衡時，分子勢能最小

D．如果氣體分子總數不變，而氣體溫度升高，氣體的平均動能一定增大，因此壓強也必然增大參考答案：4.如圖所示，兩根光滑直桿(粗細可忽略不計)水平平行放置，一質量為、半徑為的均勻細圓環套在兩根直桿上，兩桿之間的距離為，甲圖為立體圖，乙圖為側視圖。現將兩桿沿水平方向緩慢靠近直至兩桿接觸為止，在此過程中A．每根細桿對圓環的彈力均增加B．每根細桿對圓環的最大彈力均為C．每根細桿對圓環的彈力均不做功D．每根細桿對圓環所做的功均為參考答案：

答案：BD5.在物理學的重大發現中科學家們創造出了許多物理學研究方法，以下關于所用物理學研究方法的敘述不正確的是（

）A.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質點來代替物體的方法叫假設法B.根據速度定義式，當非常非常小時，就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義應用了極限思想方法C.在探究加速度、力和質量三者之間的關系時，先保持質量不變研究加速度與力的關系，再保持力不變研究加速度與質量的關系，該實驗應用了控制變量法D.在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（1）一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中，使用兩條不同的輕質彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示。則：_____彈簧的原長更長，_____彈簧的勁度系數更大。（填“a”或“b”）參考答案：b；a根據胡克定律有：F=k（l-l0），由此可知在F與l圖象中，斜率大小等于勁度系數，橫軸截距等于彈簧原長，因此有：b的原長比a的長，勁度系數比a的小．7.平行四邊形定則”實驗中，若由于F1的誤差使F1與F2的合力F方向略向左偏，如圖實所示，但F大于等于F′，引起這一結果的原因可能是F1的大小比真實值偏________，F1的方向使它與F2的夾角比真實值偏________．參考答案：

大

大8.t=0時刻從坐標原點O處發出一列簡諧波，沿x軸正方向傳播，4s末剛好傳到A點，波形如圖所示.則A點的起振方向為______，該波的波速v=_____m/s.

參考答案：

(1).向上（或沿y軸正方向）

(2).2.5【分析】利用同側法可以得到所有質點的振動方向和波的傳播方向的關系；波向右勻速傳播，根據傳播距離x=10m，時間t=4s，求出波速.【詳解】根據簡諧橫波向右傳播，對振動的每一個質點利用同側法(波的傳播方向和質點的振動方向垂直且在波的同一側)可知A點的起振方向為向上（或沿y軸正方向）；波向右勻速傳播，根據傳播距離x=10m，時間t=4s，則.【點睛】在波的圖象問題中，由波的傳播方向判斷質點的振動方向是基本能力，波速公式也是一般知識，要熟練掌握和應用．9.交流電流表是一種能夠測量交變電流有效值的儀表，使用時，只要將電流表串聯進電路即可．擴大交流電流表量程可以給它并聯一個分流電阻．還可以給它配接一只變壓器，同樣也能起到擴大電流表量程的作用．如圖所示，變壓器a、b兩個接線端子之間線圈的匝數n1，c、d兩個接線端子之間線圈的匝數n2，并且已知n1＞n2，若將電流表的“0～3A”量程擴大，應該將交流電流表的接線柱的“0”“3A”分別與變壓器的接線端子

相連（選填“a、b”或“c、d”）；這時，電流表的量程為

A．參考答案：a、b，【考點】變壓器的構造和原理．【分析】理想變壓器的工作原理是原線圈輸入變化的電流時，導致副線圈的磁通量發生變化，從而導致副線圈中產生感應電動勢．而副線圈中的感應電流的變化，又導致在原線圈中產生感應電動勢．串聯在電路中的是電流互感器，并聯在電路中的是電壓互感器．【解答】解：由題意可知，該處的變壓器起到的作用是先將大電流轉化為小電流，然后再將小電流連接電流表進行測量．所以電流表接電流小的線圈．根據變壓器中電流與匝數的關系式：，電流與匝數成反比，所以電流表接匝數比較多的線圈，所以要接在a、b端；電壓表原來的量程為3V，則接變壓器后的量程：A故答案為：a、b，10.直角玻璃三棱鏡的截面如圖所示，一條光線從AB面入射，ab為其折射光線，ab與AB面的夾角α=60°．已知這種玻璃的折射率n=，則：①這條光線在AB面上的的入射角為

；②圖中光線ab

（填“能”或“不能”）從AC面折射出去．參考答案：①45°(2分)

②不能11.做勻變速直線運動的小車帶動紙帶通過打點計時器,打出的部分計數點如圖所示.每相鄰兩計數點間還有四個點未畫出來,打點計時器使用的是50Hz的低壓交流電.（結果均保留兩位小數）①相鄰兩計數點間的時間間隔是

ｓ，打點計時器打“2”時,小車的速度v2=

m/s.②小車的加速度大小為________m/s2（要求用逐差法求加速度）③請你依據本實驗原理推斷第7計數點和第8計數點之間的距離大約是

cm參考答案：①

01

、

0.49

；②

0.88

；③

9.74

12.某同學在“驗證牛頓第二定律”的實驗中,打出的紙帶如下圖（a）所示,相鄰計數點間的時間間隔是T。

(1)測出紙帶各相鄰計數點之間的距離分別為S1、S2、S3、S4，為使實驗結果更精確一些,該同學計算加速度的公式應為a=

。(2)另有位同學通過測量,作出a-F圖象,如圖(b)所示,試分析：圖象不通過原點的原因是：

，圖象上部彎曲的原因是：。

參考答案：（1）

(2)平衡摩擦力不足或沒平衡摩擦力、砂和桶的質量不是遠小于車的質量13.質量為Ｍ的物體置于傾角為a的斜面上，靜止時摩擦力為Mgsina，滑動時摩擦力為mMgcosa，m為物體與斜面之間的摩擦系數，則當物體在斜面上做運動時，物體受到的摩擦力同時滿足以上兩式，此時斜面傾角和摩擦系數之間的關系為。參考答案：

答案：勻速直線運動

，

tga=m三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-5）（4分）已知氘核質量2.0136u，中子質量為1.0087u，核質量為3.0150u。A、寫出兩個氘核聚變成的核反應方程___________________________________。B、計算上述核反應中釋放的核能。（結果保留2位有效數字）（1u=931.5Mev）C、若兩氘以相等的動能0.35MeV作對心碰撞即可發生上述核反應，且釋放的核能全部轉化為機械能，則反應中生成的核和中子的動能各是多少？（結果保留2位有效數字）參考答案：

答案：a、

b、在核反應中質量的虧損為Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以釋放的核能為0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反應前總動量為0，反應后總動量仍為0，

所以氦核與中子的動量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.（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處質點的振動函數表達式；②求出x=2.5m處質點在0～4.5s內通過的路程及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內路程s=4nA=90cm；x=2.5m質點在t=0時位移為y=5cm，則經過4個周期后與初始時刻相同，經4.5個周期后該質點位移y=

—5cm．（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖（a），M、N、P為直角三角形的三個頂點，∠M=37°，MP中點處固定一電量為Q的正點電荷，MN是長為a的光滑絕緣桿，桿上穿有一帶正電的小球（可視為點電荷），小球自N點由靜止釋放，小球的重力勢能和電勢能隨位置x（取M點處x=0）的變化圖象如圖（b）所示，取sin37°=0.6，cos37°=0.8．（1）圖（b）中表示電勢能隨位置變化的是哪條圖線？（2）求勢能為E1時的橫坐標x1和帶電小球的質量m；（3）已知在x1處時小球與桿間的彈力恰好為零，求小球的電量q；（4）求小球運動到M點時的速度．參考答案：考點： 勻強電場中電勢差和電場強度的關系；電勢能．分析： （1）判斷出電荷Q產生的電場分布，判斷出正電荷下滑過程中電場力做功情況，即可判斷出電勢能的變化；（2）判斷出x1的位置，利用E1=mgh即可求的質量；（3）根據受力分析利用垂直于斜面方向合力為零即可求的電荷量；（4）利用動能定理求的速度解答： 解：（1）根據Q電荷的電場線的分布可知電場力先對帶電小球做負功，后做正功，故電勢能先增大后減小，故圖（b）中表示電勢能隨位置變化的是圖線Ⅱ（2）勢能為E1時，距M點的距離為x1=acos37°??cos37°=0.32a

x1處重力勢能E1=mgx1sin37°

m===（3）在x1處，根據受力分析可知k=mgcos37°，其中r=x1tan37°=0.24a

帶入數據，得q=（4）根據動能定理，mgasin37°+E2﹣E0=mv2帶入數據，得v=答：（1）圖（b）中表示電勢能隨位置變化的是II圖線（2）勢能為E1時的橫坐標x1為0.32a，帶電小球的質量m為；（3）已知在x1處時小球與桿間的彈力恰好為零，小球的電量q；（4）小球運動到M點時的速度．點評： 分析磁場的分布情況及小球的運動情況，通過電場力做功來判斷電勢能的變化從而判斷出圖象，再根據平衡條件和動能定理進行處理．17.如圖所示，質量m2=5kg的物塊置于光滑水平面上，再將m1=5kg的另一物塊置于m2的水平表面上，兩物塊之間的動摩擦因數μ=0.4，一根細繩繞過定滑輪將m3與m2連接，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力g=10m/s2．（1）要使m3由靜止釋放后m1、m2不發生相對滑動，求m3的取值范圍．（2）若m3=30kg，將其由靜止釋放后，m1、m2、m3的加速度大小分別為多少？參考答案：解：（1）設m1最大加速度為a1由牛頓第二定律：μm1g=m1a1①m3g﹣μm1g=（m2+m3）a2②若m1、m2間不發生相對滑動，則有：a2≤a1③由①②③聯立求解得：m3≤6.7kg（2）m3=30kg＞6.7kg，則m1、m2間發生相對滑動設這時m1的加速度為a'1，m2與m3加速度相同，且設為a'2由牛頓第二定律：μm1g=m1a'1m3g﹣μm1g=（m2+m3）a'2答：（1）m3的取值范圍為m3≤6.7kg（2）m1、m2、m3的加速度大小分別為4m/s2，8m/s2，8m/s218.（20分）一傾角為θ＝45°的斜血固定于地面，斜面頂端離地面的高度h0＝1m，斜面底端有一垂直于斜而的固定擋板。在斜面頂端自由釋放一質量m＝0.09kg的小物塊（視為質點）。小物塊與斜面之間的動摩擦因數μ＝0.2。當小物塊與擋板碰撞后，將以原速返回。重力加速度g＝10m/s2。在小物塊與擋板的前4次碰撞過程中，擋板給予小物塊的總沖量是多少？參考答案：解析：解法一：設小物塊從高為h處由靜止開始沿斜面向下運動，到達斜面底端時速度為v。由功能關系得

①

以沿斜面向上為動量的正方向。按動量定理，碰撞過程中擋板給小物塊的沖量

②

設碰撞后小物塊所能達到的最大高度為h’，則

③

同理，有

④

⑤式中，v’為小物塊再次到達斜面底端時的速度，I’為再次碰撞過程中擋板給小物塊的沖量。由①②③④⑤式得

⑥

式中

⑦由此可知，小物塊前4次與擋板碰撞所獲得的沖量成等比級數，首項為

⑧

總沖量為

⑨

由

⑩

得

代入數據得

N·s

解法二：設小物塊從高為h處由靜止開始沿斜面向下運動，小物塊受到重力，斜面對它的摩擦力和支持力，小物塊向下運動的加速度為a，依牛頓第二定律得

①

設小物塊與擋板碰撞前的速度為v，則

②

以沿斜面向上為動量的正方向。按動量定理，碰撞