湖南省岳陽市縣楊林鄉(xiāng)楊林中學(xué)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1.兩個點電荷的質(zhì)量分別為m1．m2，帶異種電荷，電荷量分別為Q1．Q2，相距為d，在庫侖力作用下（不計萬有引力）各自繞它們連線上的某一固定點，在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，它們的總動能為A．

B．

C．

D．參考答案：

B2.（單選）如圖所示，在x軸上坐標(biāo)為-L處固定一點電荷-q，坐標(biāo)為-2L處固定一點電荷+4q。A、B關(guān)于坐標(biāo)原點O對稱的兩點，場強(qiáng)分別為EA，EB。將另一帶正電的試探電荷由坐標(biāo)原點O分別移到A和B的過程中，電場力所做的功分別為W1和W2，則(

)A．EA<EB

W1<W2

B．EA>EB

W1<W2

C．EA>EB

W1=W2

D．EA>EB

W1>W2參考答案：D3.（單選）一物體自t=0時開始做直線運(yùn)動，其速度圖線如圖所示。下列選項正確的是A.在0～6s內(nèi)，物體離出發(fā)點最遠(yuǎn)為30m

B.在0～6s內(nèi)，物體經(jīng)過的路程為40m[C.在0～4s內(nèi)，物體的平均速率為7.5m/sD.5～6s內(nèi)，物體所受的合外力做負(fù)功

參考答案：B4.一彈簧振子振動過程中的某段時間內(nèi)其加速度數(shù)值越來越大，則在這段時間內(nèi)（

）（A）振子的速度逐漸增大

（B）振子的位移逐漸增大（C）振子正在向平衡位置運(yùn)動

（D）振子的速度方向與加速度方向一致參考答案：B5.如圖所示，質(zhì)量相等的兩個滑塊位于光滑水平桌面上。其中，彈簧兩端分別與靜止的滑塊N和擋板P相連接，彈簧與擋板的質(zhì)量均不計；滑塊M以初速度V0向右運(yùn)動，它與擋板P碰撞(不粘連)后開始壓縮彈簧，最后，滑塊N以速度V0向右運(yùn)動。在此過程中

A、M的速度等于0時，彈簧的彈性勢能最大。

B、M與N具有相同的速度時，兩滑塊動能之和最小。

C、M的速度為V0/2時，彈簧的長度最長。

D、M的速度為V0/2時，彈簧的長度最短。參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.物體因繞軸轉(zhuǎn)動而具有的動能叫轉(zhuǎn)動動能，轉(zhuǎn)動動能的大小與物體轉(zhuǎn)動的角速度有關(guān)．為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動動能EK與角速度ω的關(guān)系，可采用下述方法：先讓砂輪由動力帶動勻速轉(zhuǎn)動，測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動力，由于輪與軸之間存在摩擦，砂輪最后停下，測出脫離動力到停止轉(zhuǎn)動砂輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n．測得幾組不同的ω和n如下表所示ω（rad/s）

0.5

1

2

3

4n5

20

80

180

320Ek（J）

另外已測得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/πN．（1）試計算出每次脫離動力時砂輪的轉(zhuǎn)動動能，并填入上表中；（2）試由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式Ek=2ω2；（3）若脫離動力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉(zhuǎn)過45圈后角速度ω=2rad/s．參考答案：考點：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．專題：勻速圓周運(yùn)動專題．分析：（1）砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功公式W=f?n?πD，f是轉(zhuǎn)軸間的摩擦力大小，n是砂輪脫離動力到停止轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，D是砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑．根據(jù)動能定理得知，砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功等于砂輪動能的減小，求解砂輪每次脫離動力的轉(zhuǎn)動動能．（2）采用數(shù)學(xué)歸納法研究砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式：當(dāng)砂輪的角速度增大為原來2倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的4倍；當(dāng)砂輪的角速度增大為原來4倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關(guān)系式Ek=kω2．將任一組數(shù)據(jù)代入求出比例系數(shù)k，得到砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式．（3）根據(jù)動能與角速度的關(guān)系式，用砂輪的角速度表示動能，根據(jù)動能定理求出轉(zhuǎn)過45圈后的角速度．解答：解：（1）根據(jù)動能定理得：Ek=f?n?πD，代入計算得到數(shù)據(jù)如下表所示．ω/rad?s﹣10.51234n5.02080180320Ek/J0.5281832（2）由表格中數(shù)據(jù)分析可知，當(dāng)砂輪的角速度增大為原來2倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的4倍，得到關(guān)系Ek=kω2．當(dāng)砂輪的角速度增大為原來4倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關(guān)系式Ek=kω2．k是比例系數(shù)．將任一組數(shù)據(jù)比如：ω=1rad/s，Ek=2J，代入得到k=2J?s/rad，所以砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式是Ek=2ω2（3）根據(jù)動能定理得﹣f?n?πD=2ω22﹣2ω12代入解得ω2=2rad/s故答案為：（1）如表格所示；（2）2ω2；（3）2．點評：本題考查應(yīng)用動能定理解決實際問題的能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識處理物理問題的能力；注意摩擦力做功與路程有關(guān)．7.如圖甲是利用激光測轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當(dāng)盤轉(zhuǎn)到某一位置時，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號轉(zhuǎn)變成電信號，在示波器顯示屏上顯示出來(如圖乙所示)．

(1)若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對應(yīng)的時間為2.50×10－3s，則圓盤的轉(zhuǎn)速為________r/s.(保留3位有效數(shù)字)(2)若測得圓盤直徑為10.20cm，則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長度為________cm.(保留3位有效數(shù)字)參考答案：．90.9r/s、1.46cm8.我國航天計劃的下一個目標(biāo)是登上月球，當(dāng)飛船靠近月球表面的圓形軌道繞行幾圈后登陸月球，飛船上備有以下實驗器材：A．計時表一只；B．彈簧測力計一把；C．已知質(zhì)量為m的物體一個；D．天平一只(附砝碼一盒)。已知宇航員在繞行時及著陸后各做了一次測量，依據(jù)測量的數(shù)據(jù)，可求出月球的半徑R

及月球的質(zhì)量M(已知萬有引力常量為G)(1)兩次測量所選用的器材分別為________、________和________(用選項符號表示)；(2)兩次測量的物理量是________和________；(3)試用所給物理量的符號分別寫出月球半徑R和質(zhì)量M的表達(dá)式R＝________，M＝________。參考答案：9.一小球沿光滑斜面向下運(yùn)動，用每隔0.1s曝光一次的頻閃照相機(jī)拍攝下不同時刻小球的位置照片如圖所示，選小球的五個連續(xù)位置A，B，C，D，E進(jìn)行測量，測得距離s1，s2，s3，s4的數(shù)據(jù)如表格所示．（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）s1（cm）s2（cm）s3（cm）s4（cm）8.209.3010.4011.50（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知小球沿斜面下滑的加速度的大小為

m/s2；（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知小球在位置A的速度大小為

m/s．參考答案：（1）1.10（2）0.765【考點】勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系．【分析】根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出小球沿斜面下滑的加速度大小．根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，結(jié)合速度時間公式求出A位置的速度．【解答】解：（1）根據(jù)△x=aT2得，小球下滑的加速度大小a=．（2）B點的瞬時速度m/s=0.875m/s，則A位置的瞬時速度vA=vB﹣aT=0.875﹣1.1×0.1m/s=0.765m/s．故答案為：（1）1.10（2）0.76510.（5分）如圖所示，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠ABC=α，AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜面BC的推力，現(xiàn)物塊靜止不動，則摩擦力的大小為

。參考答案：答案：mg+Fsinα11.加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖所示．(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖所示．計時器打點的時間間隔為0.02s．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離．該小車的加速度a＝______m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(2)平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼總重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m·s－2)0.691.181.662.182.70請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖中作出a－F的關(guān)系圖象．(3)根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的a－F圖線不通過原點．請說明主要原因．參考答案：：(1)a＝＝m/s2＝0.16m/s2或a＝＝m/s2＝0.15m/s2.(3)小車、砝碼盤和砝碼組成的系統(tǒng)所受合外力為砝碼盤和砝碼的總重力，而表中數(shù)據(jù)漏計了砝碼盤的重力，導(dǎo)致合力F的測量值小于真實值，a－F的圖線不過原點．答案：(1)0.16(0.15也算對)(2)如下圖所示(3)未計入砝碼盤的重力ks5u12.一礦井深125m，在井口每隔一相同的時間落下一個小球，當(dāng)?shù)?1個小球剛從井口開始下落時，第1個小球恰好到達(dá)井底，則：（1）相鄰兩個小球下落的時間間隔時

s；（2）這時第3個球與第5個小球相距

m。（g取）參考答案：13.（10分）（1）如圖所示，把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接觸水面，如果你想使玻璃板離開水面，必須用比玻璃板重力的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子間存在作用。（2）往一杯清水中滴入一滴紅墨水，一段時間后，整杯水都變成了紅色，這一現(xiàn)象在物理學(xué)中稱為現(xiàn)象，是由于分子的而產(chǎn)生的，這一過程是沿著分子熱運(yùn)動的無序性的方向進(jìn)行的。參考答案：答案：（1）大（2）引力

（2）擴(kuò)散

無規(guī)則運(yùn)動

熵增加解析：本題只有一個難點，即“無序”性。自然發(fā)生的事情總是向無序性增大的方向發(fā)展。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱悖桑室粋€光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。15.(3-5模塊)(5分)有兩個質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級態(tài)躍遷，并發(fā)出光子．如欲碰后發(fā)出一個光子，則速度v0至少需要多大？己知氫原子的基態(tài)能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在某豎直平面內(nèi)，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑r=0.2m的四分之一細(xì)圓管CD，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧，彈簧一端固定，另一端恰好與管口D端平齊。一個質(zhì)量m為1kg的小球放在曲面AB上，現(xiàn)從距BC的高度為h=0.6m處靜止釋放小球，它與BC間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，小球進(jìn)入管口C端時，它對上管壁有FN=2.5mg的相互作用力，通過CD后，在壓縮彈簧過程中小球速度最大時彈簧的彈性勢能為Ep=0.5J。（g取10m/s2）問：（1）小球在C處受到的向心力大小；（2）在壓縮彈簧過程中小球的最大動能Ekm；（3）小球最終停止的位置。參考答案：（1）（2）6J（3）距離C端0.3m試題分析：（1）小球進(jìn)入管口C端時它與圓管上管壁有大小為的相互作用力，故小球受到的向心力為：。（2）在壓縮彈簧過程中速度最大時，合力為零．設(shè)此時滑塊離D端的距離為，則有解得在C點，由代入數(shù)據(jù)得：以小球動能最大處為零勢能面，由機(jī)械能守恒定律有：得（3）滑塊從A點運(yùn)動到C點過程，由動能定理得解得BC間距離。小球與彈簧作用后返回C處動能不變，小滑塊的動能最終消耗在與BC水平面相互作用的過程中．設(shè)物塊在BC上的運(yùn)動路程為，由動能定理有解得故最終小滑塊距離B為處停下。考點：動能定理；能源的開發(fā)和利用【名師點睛】本題綜合運(yùn)用了機(jī)械能守恒定律、動能定理、功能關(guān)系以及牛頓第二定律，關(guān)鍵要靈活選擇研究的過程，準(zhǔn)確把握圓周運(yùn)動的臨界條件。17.如圖所示，長L=9m的傳送帶與水平方向的傾角為37°，在電動機(jī)的帶動下以v=4m/s的速率順時針方向運(yùn)行，在傳送帶的B端有一離傳送帶很近的擋板P可將傳送帶上的物塊擋住，在傳送帶的A端無初速地放一質(zhì)量m=1kg的物塊，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，物塊與擋板的碰撞能量損失及碰撞時間不計．（g=10m/s2，）求：（1）物塊從第一次靜止釋放到與擋板P第一次碰撞后，物塊上升到最高點時到擋板P的距離；（2）物塊最終的運(yùn)動狀態(tài)及達(dá)到該運(yùn)動狀態(tài)后電動機(jī)的輸出功率．參考答案：解：（1）物塊從A點由靜止釋放，由牛頓第二定律得：向下運(yùn)動的加速度：ma1=mgsinθ﹣μmgcosθ，代入數(shù)據(jù)解得：a1=2m/s2，由速度位移公式可知，與P碰前的速度v1===6m/s，物塊與擋板碰撞后，以v1的速率反彈，因v1＞v，物塊相對傳送帶向上滑，由牛頓第二定律可知，物塊向上做減速運(yùn)動的加速度ma2=mgsinθ+μmgcosθ，代入數(shù)據(jù)解得：a2=10m/s2物塊速度減小到與傳送帶速度相等所需時間：t1===0.2s，物塊向上的位移：x1=t1=×0.2=1m，物塊速度與傳送帶速度相等后，μ＜tanθ，由牛頓第二定律可知，ma3=mgsinθ﹣μmgcosθ，代入數(shù)據(jù)解得，物塊向上做減速運(yùn)動的加速度：a3=2m/s2，物塊向上的位移：x2===4m，離P點的距離：x1+x2=1+4=5m（2）物塊上升到傳送帶的最高點后，物塊沿傳送帶向下加速運(yùn)動，與擋板P第二次碰撣前的速度：v2===m/s，碰后因v2＞v，物塊先向上做加速度為a2的減速運(yùn)動，再做加速度為a3的減速運(yùn)