安徽省宿州市艺术中学2022年高三物理模拟试题含解析

安徽省宿州市艺术中学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. （单选）如图甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直。先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触。用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能，xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移。图乙中正确的是(  ) A ①③            B  ①④          C   ②③           D ②④ 参考答案： D 2. （单选）如图甲所示，线圈ABCD固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，当磁场变化时，线圈AB边所受安培力向右且变化规律如图乙所示，则磁场的变化情况可能是图丙中的 参考答案： D 3. 如图所示，以直角三角形AOC 为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A=60°，AO= a。在O 点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子，粒子的比荷为q/m，发射速度大小都为v0，且满足v0=，发射方向由图中的角度θ表示。对于粒子进入磁场后的运动（不计重力作用），下列说法正确的是（   ） A．粒子有可能打到A 点 B．以θ = 60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短 C．以θ<30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等 D．在AC 边界上只有一半区域有粒子射出 参考答案： AD 4. 在平直公路上，甲以10ms速度运动，乙以5ms速度运动，甲、乙从同一点出发，则(    ) A．同向运动时，甲观察到乙以5ms的速度远离 B．同向运动时，乙观察到甲以5ms的速度靠近 C．反向运动时，甲观察到乙以15ms的速度远离 D．反向运动时，乙观察到甲以15ms的速度靠近 参考答案： AC 5. 如图所示，线圈abcd固定于分布均匀的磁场中，磁场方向垂直线圈平面。当磁场的磁感应强度B随时间t变化时，ab边受到的安培力恒定不变。则下列磁感应强度B随时间t变化的图象中可能正确的是 A. B. C. D. 参考答案： A 当磁感应强度发生变化时，线框内产生的感应电动势为：，感应电流为：，安培力为：由以上方程可得：。要使ab边受到的安培力恒定不变，由公式可知，若磁场增大，则减小；若磁场减少，则增大。故A正确，BCD错误。 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示是饮水器的自动控制电路。左边是一个在水温较低时对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关S1。只要有水浸没S1，它就会导通；水面低于S1时，不会加热。 （1）Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P是一个___________（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，接在0～5V电源之间，图中J是一个继电器，可以控制发热器工作与否。Ry是一个可变电阻，低温时Rx应_____________（选填“远大于”、“远小于”）Ry。 （2）请阐述饮水机的自动加热原理： __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 参考答案： （1）与；远大于。 （每空2分）          （2）当水温较低时，Rx阻值较大，A为高电势，且有水浸没S1，B也为高电势，则QC之间才有高电压输出，电磁继电器有电流通过，将吸动S2闭合，发热器工作。（表述合理酌情给分） 7. 图甲为某实验小组测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸的旁边安装一个改装了的电火花计时器，电火花计时器的打点时间间隔是t。        下面是该实验的实验步骤：          I．使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触；          Ⅱ：启动电动机，使圆形卡纸转动起来；            Ⅲ．接通电火花计时器的电源，使它正常工作；          Ⅳ．关闭电动机，拆除电火花计时器。 研究卡纸上留下n个点的一段痕迹，如图乙所示，写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值。          ①要得到角速度的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是             A．秒表                 B．游标卡尺               C．圆规                   D．量角器          ②写出的表达式为                  ，表达式中各个物理量的含义是：               。 ③为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示。这对测量结果         （选填“有影响”或“没有影响”），理由是：有                       。 参考答案： 8. 在倾角为30°的斜面顶点以10m/s的速度水平抛出一个质量为0.1kg的小球，则小球落到斜面上瞬间重力的瞬时功率为         ，过程中重力的平均功率为         。（结果保留根号） 参考答案：      平抛运动的位移偏转角为30°，故：，而、 解得： 故过程中重力的平均功率为： 小球落到斜面上瞬间重力的瞬时功率为： 9. 如图所示，两个已知质量分别为m1和m2的物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端(m1>m2)，1、2是两个光电门．用此装置验证机械能守恒定律． (1)实验中除了记录物块B通过两光电门时的速度v1、v2外，还需要测量的物理量是________． (2)用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式_____________． 参考答案： (1)，两光电门之间的距离h 10. 如图所示，A、B和C、D为两对带电金属极板，长度均为l，其中A、B两板水平放置，间距为d，A、B间电压为U1；C、D两板竖直放置，间距也为d，C、D间电压为U2。有一初速度为0、质量为m、电荷量为e的电子经电压U0加速后，平行于金属板进入电场，则电子进入该电场时的速度大小为            ；若电子在穿过电场的过程中始终未与极板相碰，电子离开该电场时的动能为_____________。（A、B、C、D四块金属板均互不接触，电场只存在于极板间，且不计电子的重力） 参考答案： 11. 某实验室新发现的一种放射性元素X，8天后实验人员发现它有３／４发生衰变，则它的半衰期为_______天，若对X加热，它的半衰期_______（填变大、变小或不变）。 参考答案： 4，不变 12. 如图所示，半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体A，现给它一个水平初速度，当这一水平初速度v0至少为_______________时，它将做平抛运动，这时小物体A的落地点P到球心O的距离=_______________. 参考答案： ; 在最高点，有mg-N=m，N=0时物体A做平抛运动，此时v0=．物体A做平抛运动的时间，所以==。 13. 一物块以一定的初速度冲上斜面，利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系图象如图所示，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.则：物块下滑时的加速度大小为         ；物块与斜面间的动摩擦因数为         。. 参考答案： 2m/s2   ，           三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 随着全世界开始倡导低碳经济的发展，电动自行车产品已越来越受到大家的青睐，某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻，设计了如图所示电路，提供的实验器材有： （A）电动车电池一组，电动势约为12V，内阻未知 （B）直流电流表量程300mA，内阻很小 （C）电阻箱R，阻值范围为0～999.9Ω （D）定值电阻R0，阻值为10Ω （E）导线和开关 （1）当他闭合开关时发现，无论怎样调节变阻器，电流表都没有示数，反复检查后发现电路连接完好，估计是某一元件损坏，因此他拿来多用电表检查故障，他的操作如下： ①断开电源开关S，②将多用表选择开关置于×1Ω档，调零后，红黑表笔分别接R0两端，读数为10Ω，③将多用表选择开关置于×10Ω档，调零后，将红黑表笔分别接电阻箱两端，发现指针读数如图所示，则所测阻值为        Ω，然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测，发现电源和开关均完好．由以上操作可知，发生故障的元件是        ． （2）在更换规格相同的元件后重新连接好电路． （3）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值为R0=10Ω的定值电阻的电流I，下列三组关于R的取值方案中，比较合理的方案是       （选填方案编号1、2或3）． （4）根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线．若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E=        ，内阻r =        （用k、b和R0表示）． 参考答案： 1）70Ω，电流表（3）方案是2．（4）， ． 考点：测定电池的电动势和内电阻 【名师点睛】本题涉及欧姆表的读数、测定电源电动势和内电阻的实验原理及具体操作，虽然最后的图象处理不是用的伏安法，但都可以用闭合电路欧姆定律列式分析，作出直线图象是关键。 15. .“研究共点力的合成”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示。 ①.图乙中的F与F′ 两力中，方向一定沿AO方向的是___________（填“ F ”或“ F′ ”）。 ②.（单选题）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ks5u 参考答案： （1）_____ F′____； （2）_____B_____ 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，轻弹簧的两端与质量均为2m的B、C两物块固定连接，静止在光滑水平面上，物块C紧靠挡板但不粘连．另一质量为m的小物块A以速度vo从右向左与B发生弹性正碰，碰撞时间极短可忽略不计．（所有过程都在弹簧弹性限度范围内）求： （1）A、B碰后瞬间各自的速度； （2）弹簧第一次压缩最短与第一次伸长最长时弹性势能之比． 参考答案： 解：（1）A、B发生弹性正碰，碰撞过程中，A、B组成的系统动量守恒、机械能守恒，以A、B组成的系统为研究对象，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得： mvo=mvA+2mvB， 在碰撞过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得： mv02=mvA2+?2mvB2， 联立解得：vA=﹣v0，vB=v0； （2）弹簧第一次压缩到最短时，B的速度为零，该过程机械能守恒，由机械能守恒定律得，弹簧的弹性势能： EP=?2m?vB2=mv02， 从弹簧压缩最短到弹簧恢复原长时，B、C与弹簧组成的系统机械能守恒， 弹簧恢复原长时，B的速度vB=v0，速度方向向右，C的速度为零， 从弹簧恢复原长到