湖北省恩施市清湖中学2022年高三物理模拟试题含解析

湖北省恩施市清湖中学2022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. （不定项选择题）一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示；当物块的初速度为时，上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为 A. tan和      B.和 C. tan和     D. 和 参考答案： D 2. 如图所示，用细线将一块玻璃板水平地悬挂在弹簧秤下端，并使玻璃板贴在水面上，然后缓慢提起弹簧秤，在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧秤的读数与玻璃板的重力大小相比较为[jf3] （     ） （A）相等                         （B）变大 （C）变小                         （D）无法确定 参考答案： B 3. （单选）下列关于作用力、反作用力做功的问题中，说法正确的是（　　） 　 A． 作用力做功，反作用力也必定做功 　 B． 作用力做正功，反作用力一定做负功 　 C． 作用力做功的数值一定等于反作用力做功的数值 　 D． 单纯根据作用力的做功情况不能判断反作用力的做功情况 参考答案： 解：A、若物体在一个静止的物体表面上滑动，则由于静止的物体没有位移，则相互作用的摩擦力对静止的物体不做功，所以作用力和反作用力可以一个力做功，另一个力不做功，故A错误，C错误 B、作用力和反作用力是作用在两个相互作用的物体之上的；作用力和反作用力可以同时做负功，也可以同时做正功；如冰面上两个原来静止的小孩子相互推一下之后，两人同时后退，则两力做正功；而两个相对运动后撞在一起的物体，作用力和反作用力均做负功，故B错误 D、单纯根据作用力的做功情况不能判断反作用力的做功情况．故D正确 故选D． 4. 霍尔式位移传感器的测量原理如图9所示，有一个沿z轴方向的磁场，磁感应强度B=B0+kz（B0、k均为常数）。将传感器固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I不变（方向如图9所示），当物体沿z轴方向移动时，由于位置不同，霍尔元件在y轴方向的上、下表面的电势差U也不同。则（     ）BD A．当物体沿z轴方向移动时，上、下表面的电势差U变小 B．传感器灵敏度（）与上、下表面的距离有关 C．若图中霍尔元件是电子导电，则下板电势高 D．传感器灵敏度（）与通过的电流有关 参考答案： BD 5. 做匀加速沿直线运动的质点在第一个3 s内的平均速度比它在第一个5 s内的平均速度小3 m/s，则质点的加速度大小为（    ） A．1m/s2         B．2m/s2      C．3m/s2        D．4 m/s2 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 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 7. 某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则： （1）你认为还需要的实验器材有                    ． （2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是            ，实验时为保证细线拉力为木块的合外力首先要做的步骤是             ． （3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为               （用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）． 参考答案： （1）天平，刻度尺（2分） （2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分） （3）（4分） （1）实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要求出总功和动能，故还要天平和刻度尺；故答案为：刻度尺、天平； （2）沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有 对沙和沙桶，有 mg-T=ma 对小车，有 T=Ma 解得 故当M＞＞m时，有T≈mg 小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一端垫高； 故答案为：沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦； （3）总功为：mgL，动能增加量为： 故答案为：mgL= 8. 如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球质量为m，平衡时小球在A处，今用力压小球 至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为                 。       参考答案： m g + k x 9. 如图所示，A、B两点相距0.1m，AB连线与电场线的夹角θ＝60°，匀强电场的场强E＝100V/m，则A、B间电势差UAB＝__　　__V。 参考答案： -5V          由图示可知，BA方向与电场线方向间的夹角为：θ=60°， BA两点沿电场方向的距离为：d=Lcosθ， BA两点间的电势差为：UBA=Ed=ELcosθ=100V/m×0.1m×cos60°=5V， 故AB间的电势差为：UAB=-UBA=-5V。 故选。 10. ①已知基态氢原子的能量为，一群处于n=3能级的氢原子向较低能级跃迁，能产生_______种不同频率的光子，其中频率最低的光子能量是_______ev. ②原子核经过________次衰变，__________次衰变，变为原子核. 参考答案： ①由可知能产生3种不同频率的光子；n=3至n=2能级的光子频率最低；②核反应方程满足质量数和电荷数守恒。 11. 一小球从水平台面边缘以速度v水平飞出，落到水平地面上需要时间为t，落地点距台面边缘的水平距离为s。若使小球以速度2v仍从同一位置水平飞出，落到水平地面上需要时间为               ；落地点距台面边缘的水平距离为                    。 参考答案： 12. 将劲度系数为200N/m的橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度是0.1N的弹簧测力计。在弹性限度内保持橡皮筋伸长2.00cm不变的条件下，沿着两个不同方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到O点，两根细绳互相垂直，如图所示。 （1）由图可读出弹簧测力计甲的拉力大小为＿＿＿N，乙的拉力大小应该为＿＿＿＿N。（只需读到0.1N） （2）在本题的虚线方格纸上按力的图示要求作出这两个力及它们的合力。 参考答案： （1）2.4，3.2 （2）见下图。4.0N. 试题分析：（1）根据弹簧秤的指示可知，两个力的大小分别为：2.4N和3.2N．KS5U （2）根据力的平行四边形定则得出合力图示如下：F1、F2相互垂直，因此有：。 13. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，所以在这种环境中已无法用天  平称量物体的质量。为了在这种环境测量物体的质量，某科学小组设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设卫星中具有弹簧秤、刻度尺、秒表等基本测量工具。 实验时物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是     ； ②实验时需要测量的物理量有                     ； ③待测质量的表达式为m=    　　　　     。（用上小题中的物理量表示） 参考答案： （1）物体对支持面几乎没有压力   （2分） （2）弹簧秤读数F、小球运动周期T、小球运动圆周半径r （3分） （3）m=（2分） 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学经历了以下实验步骤： A． 用铅笔和直尺在白纸上从O点沿着两细绳方向画直线，按一定标度作出两个力F1和F2的图示，根据平行四边形定则作图求出合力F； B．只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋与细绳的连接点拉到同样的位置O； C． 用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示数； D．在水平放置的木板上，垫一张白纸并用图钉固定，把橡皮筋的一端固定在板上A点，用两条细绳连接在橡皮筋的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置O； E．记下测力计的读数和细绳方向，按同一标度作出这个力的图示F/，比较这个实测合力和按平行四边形定则求出的合力F，看它们的大小和方向是否相等； F．改变两测力计拉力的大小和方向，多次重复实验，根据实验得出结论。 ①将以上实验步骤按正确顺序排列，应为         (填选项前的字母)。 ②在物理学中跟力一样，运算时遵守平行四边形定则的物理量还有                             （至少写出三个，要求写名称）。 参考答案： )① DCABEF （3分，只要一个步骤顺序错误不得分）   ②位移、速度、加速度、电场强度等（3分，写对一个得1分，不得有标量） 解答本题关键是理解实验原理，正确理解“等效替代法”的应用，因此掌握实验原理是解决实验问题的关键．平行四边形定则适用于所有的矢量运算。 15. 现需测量一个电池的电动势E和内电阻r。实验室提供的器材有： 电流表（量程60mA，内阻约为10Ω） 电压表（量程10V，内阻约为20kΩ） 热敏电阻（80Ω~200Ω） 一杯水，一个开关，酒精灯，温度计，导线若干. ①一位同学根据现有器材设计实验电路并连了部分实物，如右图所示，请你用笔画线代替导线，将电压表接入电路； ②用酒精灯对水加热，右表为热敏电阻在不同温度下测得的电流和电压数据，请在下图的坐标系中画出U-I图象. 由图象可知：该电池的电动势E=      V，内电阻r=      Ω；(保留2位有效数字)； t/℃ 20 40 60 80 100 I/mA 26.1 33.3 40.0 46.2 52.2 U/V 5.48 5.33 5.20 5.08 4.96 ③根据以上数据，结合闭合电路欧姆定律，发现随着温度的升高，热敏电阻的阻值    (选填“变小”、 “变大”或“不变”)。 参考答案： ）①如右图所示（2分，若电压表接在开关左侧的，则只给1分）      ②U-I图象如答图所示（2分，要求点尽可能分布在直线的两侧）；      6.0（1分，答案在5.9~6.1之间的也给这2分）；20（2分，答案在19~21之间的也给这2分）；      ③变小（1分） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 一辆汽车，以36km/h的速度匀速行驶10s，然后以1m/s2的加速度匀加速行驶10s，求： （1）汽车在这20s内的位移是多大？ （2）汽车在这20s内的平均速度是多大？ 参考答案： 17. (16分)如图所示，间距为L的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ，导轨光滑且电阻忽略不计。场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度为d1，间距为d2。两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a