2022年山西省长治市郊区第二中学高三物理模拟试卷含解析

2022年山西省长治市郊区第二中学高三物理模拟试卷含解析
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）质量为60kg 的人，站在升降机内的台秤上，测得体重为480N ，则升降机的运动应是（）
A ． 匀速上升或匀速下降
B ． 加速上升
C ． 减速上升
D ． 减速下降
参考答案：
考点： 超重和失重．
专题： 牛顿运动定律综合专题．
分析： 台秤测得的“重力”实际上是人对台秤的压力，根据牛顿第三定律可知，台秤给人的支持力大
小为480N ，小于自身重力，因此人处于失重状态，据此可正确解答该题．
解答： 解：根据题意可知人所受支持力小于自身重力，处于失重状态，人具有竖直向下的加速度，因
此升降机的可能运动情况是加速下降或者减速上升，故ABD 错误，C 正确． 故选C ．
2. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20:1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220V，60W”灯泡一只，且灯泡正常发光，则 A.电流表的示数为
A
B.电源输出功率为1200W
C.电流表的示数为A
D.原线圈端电压为11V
参考答案：
C
3. 下列情况下会使单摆的振动周期变大的是（ ） A ．将摆动的振幅减为原来的一半 B ．将摆从高山移到平地上
C ．将摆从北极移向赤道
D ．用一个装满沙的漏斗和一根较长的细线做成一个单摆，摆动中沙慢慢从漏斗中漏出时 参考答案：
CD
4. 如图所示，质量为M 的楔形物A 静置在水平地面上，其斜面的倾角为。

斜面上有一质量为m 的小物块B ，B 与斜面之间存在摩擦，用平行于斜面的恒力F 沿斜面向上拉B ，使之匀速上滑。

在B 运动的过程中，楔形物块A 始终保持静止。

关于相互间作用力的描述正确的是 A ．B 对A 的压力大小为
B ．B 对A 摩擦力大小为
C ．地面受到的摩擦力大小为
D ．地面受到的压力大小为
参考答案： C
5. 如图所示为两块质量均为m ，长度均为L 的木板放置在光滑的水平桌面上，木块1质量也为m （可
视为质点），放于木板2的最右端，木板3沿光滑水平桌面运动并与叠放在下面的木板2发生碰撞后粘合在一起，如果要求碰后木块1停留在木板3的正中央，木板3碰撞前的初速度v 0为多大？已知木
块与木板之间的动摩擦因数为μ．
参考答案：
解：设第3块木块的初速度为V 0，对于3、2两木块的系统，设碰撞后的速度为V 1，据动量守恒定律得：
mV 0=2mV 1…①
对于3、2整体与1组成的系统，设共同速度为V 2，则据动量守恒定律得：
2mV 1=3mV 2…②
第1块木块恰好运动到第3块正中央，则据能量守恒有：
…③
由①②③联立方程得：v 0=3
答：木板3碰碰撞前的速度v 0为3
．
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. (4分)如图所示， 放置在水平地面上的支架质量为M ，一长为L 的细线连接一小球后另一端固定在支架顶端的前面，现将细线拉至水平后无初速释放小球，小球将来回摆动，且
此过程支架始终不动，则小球在最低位置时，支架对地面的压力大小为 。

参考答案：
答案： (M + 3m ) g
7. 在“用DIS 探究牛顿第二定律”的实验中
（1）下图（左）是本实验的装置图，实验采用分体式位移传感器，其发射部分是图中的_____，与数据采集器连接的是______部分．（填①或②）
（2）上图（右）是用DIS 探究加速度与力的关系时所得到的a –F 实验图象，由图线可知，小车的质量为___________kg ． 参考答案：
（1）① ，② （每空格1分）
（2）m=0.77kg
8. （4分）如图所示为龙门吊车的示意图，质量为2t 的均匀水平横梁，架在相距8m 的A 、B 两面竖直墙上，一质量为3.2t 的吊车停在横梁上距A 墙3m 处。

不计墙的厚度和吊车的大小，
则当吊车下端未悬吊重物时，A 墙承受的压力等于______ N ；若
吊车将一质量为1.6t 的重物P 向上吊起，P 到横梁的距离以d=H –2.5t 2（SI ）（SI 表示国际单位制，式中H 为横梁离地面的高度）规律变化时，A 墙承受的压力等于______N 。

（g 取
10m/s 2） 参考答案：
答案：3×104N 、4.5×104N
9. （4分）用塑料部件代替金属部件可以减小汽车质量，从而可以节能。

假设汽车使用塑料部件后质量为原来的4/5，而其它性能不变。

若车行驶时所受的阻力与车的质量成正比，则与原来相比，使用塑料部件的汽车能节省 %的汽油。

参考答案：
答案：20%
10. 发生衰变有多种可能性。

其中的一种可能是，
先衰变成，再经一次衰变变成
（X 代表某种元素），或再经一次衰变变成
和
最后都衰变成
，衰变路径如图所
示，则由图可知：①②③④四个过程中 是α衰变； 是β衰变。

参考答案：
②③，①④
②③放出的粒子质量数减少4，是α衰变；①④放出的粒子质量数不变，是β衰变。

11. 在“探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系”时，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出．
(1)当M与m的大小关系满足_________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
(2)一组同学在先保持盘及盘中砝码的质量一定，探究加速度与质量的关系，以下做法错误的是________．
A．平衡摩擦力时，不应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．小车运动的加速度可用天平测出m以及小车的质量M，直接用公式a＝求出．
(3)在保持小车及车中砝码的质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，某同学得到的a－F关系如图所示(a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力)．其原因；
参考答案：
(1) m《M (2)CD (3)平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了
12. 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．两电压表可看作是理想电表，当闭合开关，将滑动变阻器的触片由左端向右端滑动时，灯泡L2变__________，灯泡L1变____________.（选填亮或暗）。

__________表的读数变小，_________表的读数变大.（选填V1或V2）。

参考答案：
L2变___暗__，灯泡L1变_亮_。

（每空2分）
_ V2__表的读数变小，_ V1_表的读数变大。

13. 如图所示，在边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场B，其方向垂直纸面向外，一个阻值为R、边长为a的等边三角形导线框架EFG正好与上述磁场区域的边界重合，现使导线框以周期T绕其中心
O点在纸面内匀速转动，经过导线框转到图中虚线位置，则在这时间内平均感应电动势=
Ba2，通过导线框任一截面的电量q=Ba
2．
参考答案：
解答：解：两等边三角形所夹的小三角形为等边三角形，小三角形高为：h=
根据对称性可知，小三角形的底边长为：，则小三角形的面积为S=a2根据法拉第电磁感应定律可知：Ba2
有：
q=
=Ba
2
故答案为：Ba2；Ba2
点评：
求平均感应电动势时应用E=，q=来求．
实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，小灯泡的阻值约为几欧姆；电压表量程为3 V，内阻约为3000 Ω：电流表量程为0.6 A，内阻约为2 Ω，要求小灯泡的电压能从零开始调节，为减小实验误差，方便调节，请在如图所示的四个电路图和给定的三个滑动变阻器中选取适当的电路和器材，并将它们的编号填在横线上．应选取的电路是_________，滑动变阻器应选取_______。

E．总阻值5 Ω，最大允许电流2 A的滑动变阻器
F．总阻值200 Ω，最大允许电流2 A的滑动变阻器
G．总阻值1000 Ω，最大允许电流1 A的滑动变阻器
参考答案：
实验要求小灯泡的电压能从零开始调节，故滑动变阻器采用分压式接法；小灯泡内阻较小，为减小实验误差，电流表应外接；满足不被烧坏的前提下，变阻器量程越小越好，方便调节。

15. 如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带①已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为___；
②选取ABCD纸带上四个点，从图中读出A、B两点间距s=____cm；C点对应的速度是___m/s，匀变速直线运动的加速度为m/s2（计算结果保留两位有效数字）
参考答案：
①0.02s （1分）② 0.70，（1分）0.50（3分）5.0
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 长度为L=0.50m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=3.0kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是2.0m/s，g取10m/s2，则此时细杆OA受到（）
A．6.0N的拉力B．6.0N的压力C．24N的拉力D．24N的压力
参考答案：
B
【考点】向心力．
【分析】小球运动到最高点时受到重力与轻杆的弹力，根据合力提供向心力列出牛顿第二定律解得结果．
【解答】解：小球运动到最高点时受到重力与轻杆的弹力，假设杆子的弹力方向向上为F N，
根据合力提供向心力：mg﹣F N=代入数据解得：F N=6.0N，则小球对OA有向下的压力，大小为6N，故B正确．
故选：B
17. 如图12所示，示波器的示波管可以视为加速电场与偏转电场的组合，若已知加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转极板长为L，板间距为d，且电子被加速前的初速度可忽略，则关于示波器的灵敏度（即偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转量h/ U2）与加速电场、偏转电场的关系，下列说法中正确的是（）
A．L越大，灵敏度越高
B．d越大，灵敏度越高
C．U1越大，灵敏度越小
D．灵敏度与U2无关
参考答案：
ADC
18. （15分）2004年1月25日，继“勇气”号之后，“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星。

在人类成功登陆火星之前，人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器。

它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号。

探测器上还装着两个相同的减速器（其中一个是备用的），这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2。

某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再能自动避开障碍物。

此时地球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作。

下表为控制中心的显示屏的数据：
已知控制中心的信号发射与接收设备工作速度极快。

科学家每次分析数据并输入命令最少需要3s。

问：
（1）经过数据分析，你认为减速器是否执行了减速命令？
（2）假如你是控制中心的工作人员，应采取怎样的措施？加速度需满足什么条件？请计算说明。

参考答案：
解析：
（1）设在地球和月球之间传播电磁波需时为s ①
从前两次收到的信号可知：探测器的速度m/s ②
由题意可知，从发射信号到探测器收到信号并执行命令的时刻为9:1034。

控制中心第三次收到的信号是探测器在9:1039发出的。

从后两次收到的信号可知探测器的速度m/s ③
可见，探测器速度未变，并未执行命令而减速。

减速器出现故障。

（2）应启用另一个备用减速器。

再经过3s分析数据和1s接收时间，探测器在9:1044执行命令，此时距前方障碍物距离s=2m。

设定减速器加速度为，则有m 可得m/s2④
即只要设定加速度m/s2，便可使探测器不与障碍物相撞。

评分标准：第（1）问8分，①--③式各2分；分析论述2分；第（2）问7分，④式4分，分析论述3分。