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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
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