湖北省隨州市廣水新河中學2022年高三物理模擬試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖1所示，一物體沿三條不同的路徑由A點運動到B點，下列關于它們的位移說法中正確的是（

）A、沿Ⅰ較大

B、沿Ⅱ較大C、沿Ⅲ較大

D、一樣大參考答案：D2.（多選）在力學理論建立的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻。關于科學家和他們的

貢獻，下列說法正確的是(

)A．伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律B．卡文迪許通過實驗測出了引力常量C．牛頓最早指出力不是維持物體運動的原因D．開普勒根據(jù)行星在圓周軌道上保持勻速率運動的性質提出了慣性的概念。

參考答案：BD3.如圖所示，邊界OA與OC之間分布有垂直紙面向里的勻強磁場，邊界OA上有一粒子源S。某一時刻，從S平行于紙面向各個方向發(fā)射出大量帶正電的同種粒子（不計粒子的重力及粒子間的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，經過一段時間有大量粒子從邊界OC射出磁場。已知∠AOC=60°，從邊界OC穿出的粒子在磁場中運動的最長時間等于（T為粒子在磁場中運動的周期），則從邊界OC穿出的粒子在磁場中運動的時間不可能為

A.

B.

C.

D.

參考答案：A4.（多選）如圖所示，質量為m的工件由靜止開始從底端傳到高為h的頂端，速度保持v0不變，工件到達頂端前已經相對于傳送帶靜止．工件從底端到頂端的運動過程中，傳送帶對工件做的功為W1，傳送帶克服摩擦力做功為W2，工件與傳送帶相對滑動產生的熱量為Q．則（

）

參考答案：AC5.一質量為m的物體被人用手由靜止豎直向上以加速度a勻加速提升h，關于此過程下列說法中正確的是(

)A.提升過程中手對物體做功m(a+g)hB.提升過程中合外力對物體做功mahC.提升過程中物體的動能增加m(a+g)hD.提升過程中物體克服重力做功mgh參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.太陽能是綠色能源，太陽能發(fā)電已被廣泛應用，某型號太陽能電池組的電動勢為20V，內阻為1Ω，給一個阻值為9Ω的電阻供電，則通過該電阻的電流為

____A，該電阻兩端的電壓為_______V.參考答案：2

18

7.某同學的質量為60kg，在一次野營中，他從岸上以2m/s的速度，跳到一條以0.5m/s的速度正對著他飄來的小船上，跳上船后他又走了幾步，最終停在船上。已知小船的質量為140kg，則人與小船共同運動的速度大小為_______m/s，運動方向為________。（填“向左”或“向右”）參考答案：0.25；向右8.如圖所示,將一質量為m的擺球用長為L的細繩吊起,上端固定,使擺球在水平面內做勻速圓周運動,細繩就會沿圓錐面旋轉,這樣就構成了一個圓錐擺,擺球運動周期為

參考答案：

T=

9.圖是某地區(qū)1、7月份氣溫與氣壓的對照表，7月份與1月份相比較，從平均氣溫和平均大氣壓的角度來說正確的是A．空氣分子無規(guī)則熱運動的激烈情況幾乎相同B．空氣分子無規(guī)則熱運動減弱了C．單位時間內空氣分子對單位面積的地面撞擊次數(shù)增多了D．單位時間內空氣分子對單位面積的地面撞擊次數(shù)減少了參考答案：D10.已知金屬鈣的逸出功為2.7eV，氫原子的能級圖如圖所示．一群處于n=4的氫原子在向低能級躍遷的過程中，可能輻射

▲

種頻率的光子，有

▲

種頻率的光能使鈣發(fā)生光電效應．

參考答案：6（1分）

3（2分）11.據(jù)新華社報道，由我國自行設計、研制的世界第一套全超導核聚變實驗裝置(又稱“人造太陽”)已完成了首次工程調試。其中“人造太陽”的核反應方程式是，則X為__________，已知的質量為的質量為的質量為，X的質量為，真空中的光速為c，則在此核反應過程中釋放的核能為______________。參考答案：由核反應質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知X為中子，即，由可得核反應過程中釋放的核能。12.在河面上方20m的岸上有人用長繩栓住一條小船，開始時繩與水面的夾角為．人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，那么s后小船前進了_________m，此時小船的速率為_____m/s．參考答案：19.6；5

13.（6分）一定質量的理想氣體從狀態(tài)A(p1、V1)開始做等壓膨脹變化到狀態(tài)B(p1、V2)，狀態(tài)變化如圖中實線所示．此過程中氣體對外做的功為

，氣體分子的平均動能

（選填“增大”“減小”或“不變”），氣體

（選填“吸收”或“放出”）熱量。

參考答案：P1（V2-V1）；(2分)增大(2分)；吸收(2分)三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點出發(fā)到B點，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發(fā)點A處．整個裝置處于電場強度為E=的水平向左的勻強電場中，小球落地后不反彈，運動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點： 帶電粒子在勻強電場中的運動；牛頓第二定律；平拋運動；動能定理的應用．專題： 帶電粒子在電場中的運動專題．分析： 小球在D點，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點的速度，小球離開D時，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運動，將運動分解即可；對小球從A運動到等效最高點D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點，有：F合=解得：VD=從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運動，以D為原點沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點坐標為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點D點電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應用，分析向心力的來源是解題的關鍵．15.（09年大連24中質檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當光由玻璃射向空氣時，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點發(fā)生全反射。光線a右側的光線（如：光線b）經球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側的光線經半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應是

（1分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖16所示，從A點以v0=3m/s的水平速度拋出一質量的小物塊（可視為質點），當物塊運動至B點時，恰好沿切線方向進入光滑圓弧軌道BC，經圓孤軌道后滑上與C點等高、靜止在粗糙水平面的長木板上，圓弧軌道C端切線水平。已知長木板的質量M=4kg,A、B兩點距C點的高度分別為H=1.0m、h=0.2m，物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)。（地面對木板的最大靜摩擦力近似等于其滑動摩擦力）求：（1）小物塊運動至B點時的速度大小和方向.（2）已知圓弧半徑R=0.5m，求小物塊剛滑動至C點時，對圓弧軌道C點的壓力.（3）長木板至少為多長，才能保證小物塊不滑出長木板.參考答案：解析：物塊做平拋運動：H

-

h

=gt2

設到達C點時豎直分速度為vy＝gt

（2分）==5m/s

（1分）方向與水平面的夾角為θ：tanθ

＝vy

/v0＝4/3

即：θ

=53°

（1分）⑵從A至C點，由動能定理

mgH

=-（2分）設C點受到的支持力為FN，則有FN

–mg

=

（2分）由上式可得=

m/s

(1分)

FN

=

68N

（1分）根據(jù)牛頓第三定律可知，物塊m對圓弧軌道C點的壓力大小為68N（1分）⑶由題意可知小物塊m對長木板的摩擦力

f1=μ1mg

=5N

長木板與地面間的最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力

f2

=μ2(M+m)g=10N

因f1

<f2，所以小物塊在長木板上滑動時，長木板靜止不動。（2分）小物塊在長木板上做勻減速運動，至長木板右端時速度剛好為0。由V22=2μ1g

S

（2分）代入數(shù)據(jù)得S=2.9m

(1分）17.如圖所示，絕緣傳送帶與水平地面成角，傾角也是的絕緣光滑斜面固定于水平地面上且與傳送帶良好對接，輕質絕緣彈簧下端固定在斜面底端。皮帶傳動裝置兩輪軸心相距L＝6m，B、C分別是傳送帶與兩輪的切點，輪緣與傳送帶之間不打滑?，F(xiàn)將質量m＝0.1kg、電荷量q=+2×10C的工件（視為質點，電荷量保持不變）放在彈簧上，用力將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，工件滑到傳送帶端點B時速度=8m's。AB間的距離s=lm，AB間無電場，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.25。（g取10，)

(1)求彈簧的最大彈性勢能；

(2)若皮帶傳動裝置以速度v順時針勻速轉動，且v可取不同的值(安全運行的最大速度為10m/s)，在工件經過B點時，先加場強大小E=4×10N/C，方向垂直于傳送帶向上的均強電場，0.5s后場強大小變?yōu)镋'=1.2×10N/C．方向變?yōu)榇怪庇趥魉蛶蛳?。工件要以最短時間到達C點，求v的取值范圍；

(3)若用Q表示工件由B至C的過程中和傳送帶之間因摩擦而產生的熱量．在滿足(2)問的條件下，請推出Q與v的函數(shù)關系式。

參考答案：18.如圖所示，內徑粗細均勻的U形管豎直放置在溫度為7℃的環(huán)境中，左側管上端開口，并用輕質活塞封閉有長l1=14cm，的理想氣體，右側管上端封閉，管上部有長l2=24cm的理想氣體，左右兩管內水銀面高度差h=6cm，若把該裝置移至溫度恒為27℃的房間中（依然豎直放置），大氣壓強恒為p0=76cmHg，不計活塞與管壁間的摩擦，分別求活塞