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辽宁省沈阳市宇光中学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)直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示.设投放初速度为零,下落运动中箱子所受的空气阻力不能忽略,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中,下列说法正确的是( )
A.
箱与箱内物体一起作自由落体运动
B.
由于失重,箱内物体对箱子底部始终没有压力
C.
下落过程中,空气阻力越大,箱内物体对箱子底部压力越小
D.
不论下落距离有多长,箱内物体不可能不受底部支持力而“飘起来”
参考答案:
解:A、B、C、刚释放时,速度较小,阻力较小,箱子做加速运动,空气阻力随箱子下落速度的增大,阻力不断变大,故箱子做加速度不断减小的加速运动,当加速度减为零时,速度达到最大,之后做匀速运动;在达到稳定速度前箱内物体处于失重状态;
对箱内物体受力分析,受到重力和支持力,根据牛顿第二定律,有
mg﹣N=ma
由于a逐渐增大到等于g,故支持力N由0逐渐增大到mg,之后保持不变;故ABC错误;
D、支持力N由0逐渐增大到mg,之后保持不变,所以即使下落距离足够长,箱内物体也不可能飘起来,处于完全失重状态.故D正确.
故选:D.
2. (单选)如图所示,粗糙程度一样的楔形木块固定在水平地面上,ab面和bc面与水平地面的夹角分别为α和β,且α>β。一初速度为v0的小物块先沿斜面ab向上运动,经时间to到达顶点b,速度刚好为零;然后小物块立即从静止沿bc斜面下滑。在小物块从a运动到c的过程中,可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图象是( )
参考答案:
C
3. 氢原子在第n能级时的能量,式中E1是基态能量。已知大量氢原子经某种单色光照射后发出 6种不同频率的光子,由此可知,单色光光子的能量等于
参考答案:
4. (单选)如图,电荷q均匀分布在半球面上,球面的半径为R,CD为通过半球顶点C与球心O的轴线。P、Q为CD轴上于O点两侧的对称点。如果是带电荷量为Q的均匀带电球壳,其内部电场强度处处为零,电势都相等。则下列判断正确的是
A.O点的电场强度为零
B.P点的电场强度与Q点的电场强度相等
C.在P点释放静止带正电的微粒(重力不计),微粒将做匀加速
直线运动
D.将正电荷从P点移动到Q点电势能先减小后增大
参考答案:
B
5. 质量为m的滑块从半径为R的半球形碗的边缘滑向碗底,过碗底时滑块速度为v,若滑块与碗间的动摩擦因数为μ,则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为( )
A.μmg B.μm C.μm(g+) D.μm(-g)
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. 在“测定金属的电阻率”的实验中:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图1所示,读数为 mm.
(2)某小组同学利用电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)等器材从0开始的多组电流、电压数据并求出金属丝的电阻Rx=50Ω,他们采用的是如图中的 电路图,所测电阻Rx的真实值 (选填“大于”、“小于”、“等于”)50Ω.
参考答案:
(1)2.526(2.525﹣2.528);(2)A; 小于.
【考点】测定金属的电阻率.
【分析】(1)的关键是读数时要分成整数部分和小数部分两部分之和来读;
(2)的关键是明确当电流要求从零调时,变阻器应用分压式接法,当待测电阻远小于电压表内阻时,电流表应用外接法.
【解答】解:(1)螺旋测微器的读数为d=2.5mm+20.7×0.01mm=2.527mm(2.525﹣2.528);
(2)由给出的数据表可知,电流和电压从零调,所以滑动变阻器应用分压式接法;
因电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ),而待测金属丝的电阻Rx=50Ω,依据>RARV,则有,所测电阻偏大,所以电流表应用内接法,故应采用A图;
因采用电流表内接法,则导致电压表测量值偏大,因此所测电阻的测量值大于真实值,即所测电阻Rx的真实值小于50Ω.
故答案为:(1)2.526(2.525﹣2.528);(2)A; 小于.
7. 如图所示,是在某实验过程中打出的一条纸带,根据纸带可以判断或计算出:
(1)若O端与运动物体相连,其中的D-H段,表示物体在做 运动;
(2)如果这是在“探究做功与速度变化关系”的实验中打出的纸带,则需要计算纸带中 段的速度,大小为 m/s(结果保留两位有效数字)。
参考答案:
(1)匀减速直线 (2分,只答减速运动给1分)
(2)OC(2分) 1.5m/s(2分)
8. 在做“平抛物体的运动”的实验时,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图11所示的装置,将一块平木板钉上复写纸和白纸,竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下,小球撞在木板上留下痕迹A;将木板向后移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下,小球撞在木板上留下痕迹B;又将木板再向后移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下,再得到痕迹C.若测得木板每次后移距离x,A、B间距离y,B、C间距离y。根据以上直接测量的物理量导出测小球初速度的公式为v0=_________.(用题中所给字母x,y,y和g表示);若距离x=20.00cm,距离y1=4.70cm,距离y2=14.50cm.小球初速度值为_______m/s. (g取9.80m/s2 结果保留两位有效数字)
参考答案:
2.0
由匀变速直线运动的相关规律结合平抛运动的知识可解答。
【答案】
9. 2014年5月10日南京发生放射源铱-192丢失事件,铱-192化学符号是Ir,原子序数77,半衰期为74天.铱-192通过β衰变放出γ射线,γ射线可以穿透10-100mm厚钢板.设衰变产生的新核用X表示,写出铱-192的衰变方程 ▲ ;若现有1g铱-192,经过148天有 ▲ g铱-192发生衰变.
参考答案:
(2分);0.75
10. 两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,运行线速度之比是v1:v2=1:2,它们运行的轨道半径之比为__________;所在位置的重力加速度之比为__________。
参考答案:
4:1 1:16
由万有引力提供向心力可得,解得,,将v1:v2=1:2代入即可解答。
11. (6分)某地强风的风速为20m/s,设空气密度为ρ=1.3Kg/m3。如果把通过横截面为S=20m2的风的动能的50%转化为电能,则电功率为_______。
参考答案:
52000W
12. 如图所示,竖直平面内有一金属环,半径为a,总电阻为R(指拉直时两端的电阻),磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB,AB由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时AB两端的电压大小为________
参考答案:
Bav
13. 一列简谐横波沿x轴传播,某时刻(t=0)波的图像如图所示,此刻A、B两质点的位移相同,此后A和B分别经过最短时间0.1s和0.8s回到图示位置,该波沿x轴 方向传播(填“正”或“负”),该波在18s内传播的距离为 m。
参考答案:
负,40
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 某同学采用如图的实验装置来验证动量守恒定律(图中小球A和B半径相同、质量分别为mA和mB),先调节轨道末端水平,木板竖直固定(B球和O’点在同一水平线上)。当不放置B球时,让A球从挡板处由静止开始运动,它能打到木板上的P点,将B球置于轨道末端,同样让A球从挡板处由静止开始运动,得到木板上两球的落点N和M,分别测量O’点到N、P和M点的距离为H1、H2和H3。
(1)该实验要求两球的质量关系为mA______(填“大于”“小于”或“等于”)mB
(2)若A球与B球碰撞动量守恒,则应有mA、mB、H1、H2和H3之间关系式为________。
(3)若A球与B球碰撞为弹性碰撞,则H1、H2和H3之间关系式为__________。
参考答案:
(1). (1)大于 (2). (2) (3). (3)
【详解】(1)实验中为了防止入射球反弹,则要求入射球的质量大于被碰球的质量,即mA大于mB;
(2)小球离开斜槽后做平抛运动,设其水平位移为L,则小球做平抛运动的时间:,小球的竖直位移:y=gt2,解得:,碰撞前入射球A的水平速度:,碰撞后入射球A的水平速度:,碰撞后被碰球B的水平速度:,如果碰撞过程系统动量守恒,则:mAv1=mAv2+mBv3,即:,整理得:;
(3)若A球与B球碰撞为弹性碰撞,则 ,即,联立解得:.
15. 实际电流表有内阻,测量电流表G1内阻r1的电路如图所示。供选择的仪器如下:
A.待测电流表G1 (,内阻约300Ω),B.电流表G2(,内阻约100Ω),C.定值电阻(300Ω),D.定值电阻(10Ω),E.滑动变阻器 (Ω),F.滑动变阻器 (Ω),G.干电池(电动势为1.5V,内阻不计),H电键S及导线若干。
①定值电阻应选 ,滑动变阻器应选 。(在空格内填写字母序号)
②用笔画线连接实物图。
③补全实验步骤:
a.按电路图连接电路,将滑动变阻器的触头移至最 (填“左端”或“右端”)
b.闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录和的读数和;
c.多次移动滑动触头,记录和的读数和;
d.以为纵坐标,为横坐标,作出相应图线,如图所示。
④根据图线的斜率及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式 。
参考答案:
① C F ② 如图所示
③最左端 ④①因两端的电压约为为,假若两电流表满偏,由通过定值电阻的电流为,所以定值电阻约为内阻约300Ω,故定值电阻选;又因电路是分压法接,所以滑动变阻器小时便于调节,所以应选滑动变阻器 (Ω)
②实物连图如图所示
③首先应使分压电路中输出的电压最小,所以滑动变阻器的触头移至最左端
④ 由部分电路欧姆定律可知,,因,所以
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,电源的电动势E=110V,电阻R1=21Ω,电动机绕组的电阻R0=0.5Ω,电键S1始终闭
合。当电键S2断开时,电阻R1的电功率是525W;当电键S2闭合时,电阻R1的电功率是336W,求
(1)电源的内电阻;(2)当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出的功率
参考答案:
17. (15分)如图所示,斜面倾角为45°,从斜面上方A点处由静止释放一个质量为m的弹性小球,在B点处和斜面碰撞,碰撞后速度大小不变,方向变为水平,经过一段时间在C点再次与斜面碰撞。已知AB两点的高度差为h,重力加速度为g,不考虑空气阻力。求:
(1)小球在AB段运动过程中重力做功的平均功率P;
(2)小球落到C点时速度的大小。
参考答案:
解析:(1)AB过程:重力做功W=mgh(2分)
h=(2分)
平均功率P= (2分)
由①②③得 (1分)
(2) 设BC间的水平位移为s,初速度为
(2分)
由于倾角为450,平抛运动的竖直位移也为s
S= (1分)
(1分)
全过程:末速度为
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