河北省保定市蠡县万安中学2022-2023学年高三物理模拟试题含解析

河北省保定市蠡县万安中学2022-2023学年高三物理模拟试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. （单选）如图所示是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是（     ） A．a、b和c三点的线速度大小相等   B．a、b和c三点的角速度相等 C．a、b的角速度比c的大           D．c的线速度比a、b的大 参考答案： B 2. 课外活动小组利用如图(a)所示的装置，研究水从喷嘴P喷出时的速度跟容器中水面到喷嘴的高度间的关系．实验测得容器内水位的高度h与喷水距离x的系列数据，通过计算机作出图象是一条顶点在坐标原点的抛物线，如图(b)所示．则下列图象中可能正确的是(其中曲线为顶点在坐标原点的抛物线)                                                参考答案： AD水从喷嘴喷出后做平抛运动，因此喷出速度，下落时间恒定，因此速度，图象与图象开关相同，A对B错；由图(b)和抛物线方程可得，因此同样有，C错D对． 3. （单选题）假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4200km 的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度为36000km，宇宙飞船和地球同步卫星绕地球同向运动，每当二者相距最近时，宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站，某时刻二者相距最远，从此刻开始，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为（    ） A．4次           B．6次 C．7次           D．8次 参考答案： C 4. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r，平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭合的，两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态，G为灵敏电流计．则以下说法正确的是(　　) A．在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴向上加速运动， G中 有从b到a的电流 B．在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，油滴向下加速运动， G中 有从b到a的电流 C．在将滑动变阻器滑片P向上移动过程中，油滴仍然静止，G中有从a到b的电流 D．在将S断开后，油滴仍保持静止状态，G中无电流通过 参考答案： A 5. （多选题）用细绳拴一个质量为m带正电的小球B，另一也带正电小球A固定在绝缘竖直墙上，A，B两球与地面的高度均为h，小球B在重力、拉力和库仑力的作用下静止不动，如图所示．现将细绳剪断后（　　） A．小球B在细绳剪断瞬间起开始做平抛运动 B．小球B在细绳剪断瞬间加速度大于g C．小球B落地的时间小于 D．小球B落地的速度大于 参考答案： BCD 【考点】库仑定律；牛顿第二定律． 【分析】对小球受力分析可知，结合库仑定律，小球受到球的重力和库仑力的共同的作用，此过程中库仑力是不断减小的，小球不只受到重力的作用，做变速曲线运动． 【解答】解：A、将细绳剪断瞬间，小球受到球的重力和库仑力的共同的作用，合力斜向右下方，并不是只有重力的作用，因此剪断瞬间起开始，不可能做平抛运动，且加速度大于g，故A错误，B正确； CD、小球在落地过程中，除受到重力外，还受到库仑斥力，那么竖直方向的加速度大于g，因此球落地的时间小于，落地的速度大于，故CD正确． 故选：BCD． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 氢原子第能级的能量为，其中为基态能量。当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则         。 参考答案： 根据跃迁公式即可解得。 7. 核电池又叫“放射性同位素电池”，一个硬币大小的核电池，就可以让手机不充电使用5000年. 燃料中钚（）是一种人造同位素，可通过下列反应合成： 2         氘核（）轰击铀（）生成镎（NP238）和两个相同的粒子X，核反应方程是； ② 镎（NP238）放出一个粒子Y后转变成钚（），核反应方程是 +．则X粒子的符号为    ；Y粒子的符号为    ． 参考答案： ； 8. (1)如图11所示是日光灯的电路图，它主要是由灯管、镇流器和起动器组成的，镇流器是一个带铁芯的线圈，起动器的构造如图8．为了便于起动，常在起动器两极并上一纸质电容器C. 某班教室的一盏日光灯出现灯管两端亮而中间不亮的故障，经检查发现灯管是好的，电压正常，镇流器无故障，其原因可能是                 ，你能用什么简易方法使日光灯正常发光？                               。    （2）如图12是测定自感系数很大的线圈直流电阻的电路，两端并联一只电压表（电压表的内阻RV很大），用来测电感线圈的直流电压，在测量完毕后将电路解体时.若先断开S1 时， 则      (填电压表或电流表)将可能损坏。 参考答案： (1)电容器C击穿而短路或起动器被短路 。将电容器C撤除或更换起动器等。   （2）电压表 9. 某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50 Hz。 （1）通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_     _和    __之间某时刻开始减速． （2）计数点5对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字) （3）物块减速运动过程中加速度的大小为a＝________m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值________(填“偏大”或“偏小”)． 参考答案： (1) _ 6 和 7  ，（2）0.99-1.02_m/s.(保留三位有效数字) （3）a＝ 2.0_m/s2 ， _偏大_。   解析：①从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速； ②v5= = =1.00m/s v6= = m/s=1.16m/s ③由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据作差法得： a==-2.00m/s2． 所以物块减速运动过程中加速度的大小为2.00m/s2 在减速阶段产生的加速度的力是滑动摩擦力和纸带受的阻力，所以计算结果比动摩擦因素的真实值偏大． 故答案为：故答案为：①6；7；②1.00；1.16；③2.00;偏大 10. 从地面以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的球，设球在运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，它运动的速率随时间变化的规律如图所示，在t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1，且落地前球已做匀速运动。则球受到的空气阻力与其速率之比k=___________，球上升的最大高度H=_________________。 参考答案： ， 11. P、Q是一列简谐横波中的两质点，已知P离振源较近，P、Q两点的平衡位置相距15m（小于一个波长），各自的振动图象如图所示。此列波的波速为        m/s。 参考答案： 12. 氢原子的能级图如图所示，一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁,能产生  ▲  种不同频率的光子，其中频率最大的光子是从n=4的能级向n=  ▲  的能级跃迁所产生的。 参考答案： 6 　 1 13. 一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，下图是打出纸带的一段。 ①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a = ____________。 ②为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有_____________。用测得的量及加速度a表示阻力的计算式是为f = _______________ 。 参考答案： （1）①4.00m/s2 （2分，3.90～4.10m/s2之间都正确） ②小车质量m；斜面上任意两点间距离l及这两点的高度差h。（2分） 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. (10分)某兴趣小组为测量一遥控电动小车的额定功率，设计了这样的实验，其步骤如下：        a．用天平测出小车的质量m=0.240kg；        b．将电动小车、纸带和打点计时器按图（甲）所示安装在水平面上；        c．将打点计时器接到50Hz的低压交流电源上并闭合开关；        d．使电动小车以额定功率从静止开始加速运动，达到最大速度一段时间后通过遥控关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器电源。 上述过程中，打点计时器在纸带上打下的点迹如图（乙）所示，下方数据表示从纸带上某点O开始每三个点间的距离。     设小车在整个运动过程中所受阻力恒定，请你分析纸带数据，回答下列问题： (1)该电动小车运动的最大速度是                  m/s； (2)该电动小车的额定功率是                  W。 参考答案： 答案：(1)1.5；(2)0.81 15. 某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验时，他先测得摆线长为97.50cm，摆球的直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆完成50次全振动所用的时间，则： （1）该单摆的摆长为           cm （2）如果测出的g值偏小，可能的原因是（   ）     A．测量摆线长，线拉得过紧     B．摆线上端没有固定，振动中出现松动，使摆线变长了     C．开始计时时，秒表按下迟了     D．实验中误将49次全振动记为50次 （3）该同学由测量数据作出l-T2图线，若图线的斜率为k，则重力加速度g=           ． 参考答案： 98.50cm    B    四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 已知氘核质量为，中子质量为，核的质量为。 （1）写出两个氘核聚变成的核反应方程。 （2）若两氘核以相等的动能作为对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？（1） 参考答案： ） （2分） 依据题意：系统动量守恒 （1分） 可知 （1分） 系统能量守恒 （1分） 其中释放的核能 （1分） 可得： 17. 如图所示，在竖直平面内，虚线MO与水平线PQ相交于O，二者夹角θ=30°，在MO左侧存在电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场，MO右侧某个区域存在磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀强磁场，O点处在磁场的边界上，现有一群质量为m、电量为+q的带电粒子在纸面内以速度v（0≤v≤）垂直于MO从O点射入磁场，所有粒子通过直线MO时，速度方向均平行于PQ向左，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力。 求： （1）速度最大的粒子从O开始射入磁场至返回水平线POQ所用的时间。 （2）磁场区域的最小面积。 参考答案： （1）粒子的运动轨迹如图所示，设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R，周期为T，粒子在匀强磁场中运动时间为t1 则     （1分）   （1分）    （2分） 设粒子自N点水平飞出磁场，出磁场后应做匀速运动至OM，设匀速运动的距离为s，匀速运动的时间为t2，由几何关系知： s=R/tanθ   （1分）    （1分） 过MO后粒子做类平抛运动，设运动的时间为， 则：    （2分） 又由题知：     （1分） 则