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山西省晋中市碳素厂子弟学校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. 目前,在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料,这些岩石都不同程度地含有放射性元素,下列有关放射性知识的说法中正确的是( )
A.β射线与γ射线一样是电磁波,但穿透本领远比γ射线弱
B.氡的半衰期为3.8天, 4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核
C.衰变成要经过6次β衰变和8次α衰变
D.放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的
参考答案:
答案:CD
2. 如图所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间,下列措施可行的有( )
A.增加线圈的匝数 B.提高交流电源的频率 C.将金属杯换为瓷杯 D.取走线圈中的铁芯
参考答案:
AB
3. (单选题)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,某位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图(a)所示,将压敏电阻和一块挡板固定在光滑绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球。小车向右看做直线运动过程中,电流表示数如图(b)所示,下列判断正确的是( )
A.从到时间内,小车做匀速直线运动
B.从到时间内,小车做匀加速直线运动
C.从到时间内,小车做匀速直线运动
D.从到时间内,小车做匀速直线运动
参考答案:
D
4. “探究加速度与力、质量的关系”的实验时,下列说法中不正确的是 ( )
A.连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行
B.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车
C.平衡摩擦力后,长木板的位置不能移动
D.平衡摩擦力时,应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上
参考答案:
D
5. (单选题)如图所示,质量相等的物体A和物体B与地面间的动摩擦因数相等,在力F的作用下,一起沿水平地面向右移动x,则( )
A.摩擦力对A、B做功相等
B.A、B动能的增量相同
C.F对A做的功与F对B做的功相等
D.外力对A做的功比外力对B做的功大
参考答案:
B
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 13.在平直的公路上,自行车与同方向行驶的汽车同时经过A点。自行车做匀速运动,速度为6m/s.汽车做初速度为10m/s(此即为汽车过A点的速度)、加速度大小为0.5m/s2的匀减速运动.则自行车追上汽车所需时间为 s,自行车追上汽车时,汽车的速度大小为 m/s,自行车追上汽车前,它们的最大距离是 m。
参考答案:
16;2;16
7. 某同学利用双缝干涉实验装置测定某一光的波长,已知双缝间距为d,双缝到屏的距离为L,将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐,并将该条纹记为第一亮条纹,其示数如图7所示,此时的示数x1= mm。然后转动测量头,使分划板中心刻线与第n亮条纹的中心对齐,测出第n亮条纹示数为x2。由以上数据可求得该光的波长表达式λ= (用给出的字母符号表示)。
参考答案:
0.776mm,
8. 如图所示,一自行车上连接踏脚板的连杆长R1=20cm,由踏脚板带动半径为r1的大齿盘,通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接,带动半径为R2=30cm的后轮转动。若踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24。当骑车人以n=2r/s的转速蹬踏脚板时,自行车的前进速度为______________m/s。若车匀速前进,则骑车人蹬踏脚板的平均作用力与车所受平均阻力之比为______________。
参考答案:
2.4π=7.54,3:1
9. 如图所示,将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出,穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里。线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半,线框离开磁场后继续上升一段高度,然后落下并匀速进入磁场。整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力Ff,且线框不发生转动,则:线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1= ,线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q= 。
参考答案:
10. (6分)若加在某导体两端的电压变为原来的时,导体中的电流减小了0.4 A.如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流为__________A。
参考答案:
2.0
11. (4分)一束质量为m、电量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场,如图所示,如果两极板间电压为U,两极板间的距离为d,板长为L,设粒子束不会击中极板,则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为 (粒子的重力忽略不计)。
参考答案:
答案:
12. (选修3-3(含2-2)模块)(6分)如图所示,绝热气缸开口向下竖直放置,内有一定质量的气体,缸内活塞可无摩擦的自由滑动且不漏气,活塞质量为m0,面积为S,在其下挂一砂桶,砂桶装满砂子时质量为m1,此时活塞恰好静止,此时外界气压为p0,则此时气缸内气体压强大小为 。现在把砂桶底部钻一个小洞,细砂慢慢漏出,则气缸内气体的压强将 。气缸内气体的内能将 (填增大、减小、不变)。
参考答案:
答案:p0-( m0+ m1)g/s 增大 增大(各2分)
13. 一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子。该核反应的方程是 氡衰变半衰期为3.8天,则1000g氡经过7.6天衰变,剩余氡的质量为 g;
参考答案:
① ② 250
根据衰变过程中质量数和电荷数守恒,由于生成物质量数减小4,电荷数减小2,所以放出的粒子是α粒子.该核反应的方程是:
氡核的半衰期为3.8天,根据半衰期的定义得:,其中m为剩余氡核的质量,m0为衰变前氡核的质量,T为半衰期,t为经历的时间。
由于T=3.8天,t=7.6天,
解得:
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 如图所示,某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解.A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负.A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动.B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3 m的杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架.保持杆在水平方向,
按如下步骤操作:
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ ②对两个传感器进行调零
③用另一绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器读数
④取下钩码,移动传感器A改变θ角 重复上述实验步骤,得到表格.
F1
1.001
0.580
…
1.002
…
F2
-0.868
-0.291
…
0.865
…
θ
30°
60°
…
150°
…
根据表格A传感器对应的是表中力________(选填“F1”或“F2”).钩码质量为________kg(保留一位有效数字).
参考答案:
F1 0.05
15. “验证力的平行四边形定则”的实验情况如图(甲)所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图(乙)是在白纸上根据实验结果画出的图。
如果没有操作失误,图(乙)中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是______。
本实验采用的科学方法是______
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
参考答案:
(1) F′ (2) B
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图是磁流体发电工作原理示意图。发电通道是个长方体,其中空部分的长、高、宽分别为、、,前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可略的导体电极,这两个电极与负载电阻相连。发电通道处于匀强磁场里,磁感应强度为B,方向如图。发电通道内有电阻率为的高温等离子电离气体沿导管高速向右流动,运动的电离气体受到磁场作用,产生了电动势。发电通道两端必须保持一定压强差,使得电离气体以不变的流速通过发电通道。不计电离气体所受的摩擦阻力。根据提供的信息完成下列问题:
(1)判断发电机导体电极的正负极,求发电机的电动势E;
(2)发电通道两端的压强差;
(3)若负载电阻R阻值可以改变,当R减小时,电路中的电流会增大;但当R减小到R 0时,电流达到最大值(饱和值)Im;当R继续减小时,电流就不再增大,而保持不变。设变化过程中,发电通道内电离气体的电阻率保持不变。求R 0和Im。
参考答案:
见解析
(1)(4分)发电机上导体电极为正极、下导体电极为负极。 (2分)
电机的电动势 ① (2分)
(2)(10分)外电路闭合后: ②(2分)
发电通道内电离气体的等效电阻为 ③(2分)
等离子电离气体等效电流受到的安培力为
④(2分)
等离子电离气体水平方向由平衡条件得
⑤(2分)
联立①②③④⑤解得 ⑥(2分)
注:用能量守恒处理一样给分
(3)(4分)当所有进入发电机的等离子全都偏转到导体电极上形成电流时,电流达到最大值Im,
⑦ (2分)
联立②⑦解得 (2分)
17. 1926年美国波士顿的内科医生卢姆加特等首次应用放射性氡研
究人体动、静脉血管床之间的循环时间,被誉为“临床核医学之
父”。氡的放射性同位素有27种,其中最常用的是。经过m次衰变和n次衰变后变成稳定的。
①求m、n的值;
②一个静止的氡核()放出一个粒子后变成钋核()。已知钋核的速率v=1106m/s,求粒子的速率。
参考答案:
①4m=222-206, m=4 (1分) 86=82+2m-n, n=4 (1分)
②由动量守恒定律得 -=0 (1分) =5.45×107m/s (1分)
原子核物理—衰变方程考查题。O2、O3。
本题要根据衰变规律和方程中的反应前和反应后的质量数守恒、电荷数守恒、动量守恒、能量守恒进行计算就不难得到答案。这部分学习要求考生掌握核反应过程遵守的基本规律和反应过程。
18. 如图,将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数μ=0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角θ=53°的拉力F,使圆环以a=4.4m/s2的加速度沿杆运劝,求F的大小。(sin53°=0.8 cos53°=0.6)
参考答案:
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