江苏省南通市栟茶高级中学2022-2023学年高三物理模拟试卷含解析

江苏省南通市栟茶高级中学2022-2023学年高三物理模
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. 如如图所示，一弧形的石拱桥由四块完全相同的石块垒成，每块石块的左、右两个截面间所夹的圆心角为30°，第1、4块石块固定在地面上，直线OA沿竖直方向.则第2、3块石块间的作用力F23和第1、2块石块间的作用力F12之比为（）
（不计石块间的摩擦力）
B． C． D．
参考答案：
A
2. （单选）如图所示，P是位于水平粗糙桌面上的物块，用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳将P与小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为m，在P向右加速运动的过程中，桌面以上的绳子始终是水平的，关于物体P受到的拉力和摩擦力的描述，正确的是
A．P受到的摩擦力方向水平向左，大小一定大于mg
B．P受到的摩擦力方向水平向左，大小一定小于mg
C．P受到的摩擦力方向水平向左，大小一定等于mg
D．P受到的摩擦力方向水平向左，大小可能等于mg
参考答案：
B
3. 如图所示，两个相同的理想变压器原线圈串联后接在交流电源上，在两个副线圈中分别接上电阻R1和R2，通过两电阻的电流分别为I1和I2，两电阻上消耗的功率分别为P1和P2，则
A．I1：I2=1﹕1
B．I1：I2=R1﹕R2
C．P1：P2=1﹕1
D．P1：P2=R1﹕R2
参考答案：
答案：AD
4. 如图是拔桩装置。

当用大小为F、方向竖直向下的作用力拉图中长绳上的E 点时，绳CE部分被水平拉直，绳CA被拉到竖直，绳DE与水平方向的夹角为α，绳BC与竖直方向的夹角为β。

则绳CA拔桩的作用
力的大小是
A．Ftanα·tanβ B．Ftanα·cotβ
C．Fcotα·tanβ D．Fcotα·cotβ
参考答案：
答案：D
5. 图中A为理想电流表，V1和V2为理想电压表，R1为定值电阻，R2为可变电阻，电池E内阻不计，则
A．R2不变时，V2读数与A读数之比等于R1
B．R2不变时， V1读数与A读数之比等于
R1
C．R2改变一定量时，V2读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R1
D．R2改变一定量时，V1读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R1
参考答案：
答案：BCD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 某同学在学习了DIS实验后，设计了一个测物体瞬时速度的实验，其装置如图甲所示。

在小车上固定挡光片（宽度为Δs），在倾斜导轨的A处放置光电门。

让小车从P点静止下滑，再利用光电门记录下挡光片经过A点所经历的时间Δt。

接
下来，改用不同宽度的挡光片重复上述实验，最后运用公式计算出不同宽度的挡光片从A点开始在各自Δs区域内的，并作出图像。

（1）当光电门传感器A、B之间无挡光物体时，电路；当A、B之间有物体挡光时，电路。

（填“断开”或“接通”）
（2）（多选）该同学测出4组数据，其中第3组数据发生了明显的偏差，如图乙所示。

造成偏差的可能原因是（）
A. 小车从图甲中P点上方静止下滑
B. 小车从图甲中P点下方静止下滑
C. 小车从图甲中P点静止下滑
D. 小车从图丙中P点静止下滑
（3）另一位同学测出如下图所示的6组数据，根据图线，可知小车的加速度大小约为 m/s2，挡光片经过A点时的瞬间速度大小约为 m/s。

参考答案：
（1）断开，接通（各1分）
（2）AD （2分）
（3）0.6—0.8 ，0.54—0.56
7. 在探究动能定理的实验中，某实验小组组装了一套如图所示的装置，拉力传感器固定在小车上，一端与细绳相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。

穿过打点计时器的纸带与小车尾部相连接，打点计时器打点周期为T，实验的部分步骤如下：
①平衡小车所受的阻力：不挂钩码，调整木板右端的高度，用手轻推小车，直到打点计时器打出一系列________的点．
②测量小车和拉力传感器的总质量M ，按图组装好仪器，并连接好所需电路，将小车停在打点计时器附近，先接通拉力传感器和打点计时器的电源，然
后，打出一条纸带，关闭电源．
③在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图所示，在纸带上按打点先后顺序依次取O、A、B、C、D、E等多个计数点，各个计数点到O点间的距离分别用hA、hB、hC、hD、hE……表示，则小车和拉力传感器在计时器打下D点时的动能表达式为，若拉力传感器的读数为F，计时器打下A点到打下D点过程中，细绳拉力对小车所做功的表达式为．
④某同学以A点为起始点，以A点到各个计数点动能的增量为纵坐标，以A 点到各个计数点拉力对小车所做的功W为横坐标，得到一条过原点的倾角为45°的直线，由此可以得到的结论是．
参考答案：
①间距相等（2分，其他表述正确的同样给分）
②释放小车（2分）
③（2分）；
（2分）
④外力所做的功，等于物体动能
的变化量（2分，其他表述正确的同样给分）
8. 如图，两光滑斜面在B处连接，小球自A处静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s，AB=BC．设球经过B点前后速度大小不变，则球在AB、BC段的加速度大小之比为9：7，球由A运动到C的过程中平均速率为 2.1m/s．
参考答案：
根据和加速度的定义a==，=解答．
解：设AB=BC=x，AB段时间为t1，BC段时间为t2，根据知AB段：，BC段为=
则t1：t2=7：3，根据a==知AB段加速度a1=，BC段加速度a2=，则球在AB、BC段的加速度大小之比为9：7；
根据=知AC的平均速度===2.1m/s．
故答案为：9：7，2.1m/s．
本题考查基本概念的应用，记住和加速度的定义a==，
=．
如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O 为圆心，且AB 为沿水平方向的直径。

若在 A 点以初速度 v1 沿 AB 方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点 D；而在 C 点以初速度 v2 沿 BA 方向平抛的小球也能击中 D 点。

已知∠COD=60°，求两小球初速度之比 v1∶v2=
参考答案：
：3
10. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，波传到x=1m的P点时，P点开始向下振动，此时为计时起点，已知在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形，此时x=4m的M点正好在波谷。

当M点开始振动时，P点正好在，这列波的传播速度是。

参考答案：
波峰10m/s
11. 如图所示为使用筷子的一种姿势。

筷子2夹住不动，筷子1（不计重力）以拇指压住O处为轴，依靠食指和中指施加力而转动。

为了使筷子1给A处食物施加恒定压力F1，食指和中指对筷子B点要施加F2的压力。

则根据图中尺寸，可估算
F1∶ F2=----____________，若保持如图姿势不变，筷子足够长，则手握筷子位置越靠右，F2_____________(选填“越大”、“越小”或“不变”)
参考答案：
1:4；越大
12. 如图所示（a）所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出）．A，B两点的坐标分别为0.2m和0.5m．放在A，B两点的检验电荷q1，q2受到的电场力的大小和方向跟检验电荷所带电量的关系如图（b）所示．则A点的电场强度大小为2000 N/C，点电荷Q的位置坐标为x= 0.3 m．
参考答案：
：解：（1）由图可知，A点的电场强度的大小为N/C．
（2）同理B点的电场强度N/C，
设点电荷Q的坐标为x，由点电荷的电场得：，
联立以上公式解得：x=0.3m．
故答案为：2000，0.3
13. 某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。

如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。

开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。

用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移。

测出H=1m，h=0.3m，x=0.5m。

（空气阻力对本实验的影响可以忽略,g取10m／s2）。

①物体下滑的加速度表达式为，
计算得a= m/s2。

②滑块与斜面间的动摩擦因数表达式为__________________，
计算得动摩擦因数等于。

参考答案：
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s．试回答下列问题：
①写出x = 1.0 m处质点的振动函数表达式；
②求出x = 2.5m处质点在0 ～ 4.5s内通过的路程
及t = 4.5s时的位移．
参考答案：
解析：①波长λ = 2.0m，周期T = λ/v = 1.0s，振幅A = 5cm，则y =
5sin(2πt) cm （2分）
②n = t/T = 4.5，则4.5s内路程s = 4nA = 90cm；x = 2.5m质点在t = 0时位移为y =5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y = —5cm．（2分）
15. (2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900 J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)
参考答案：
一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．
一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900 J.
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如右图甲所示,间距为d的平行金属板MN与一对光滑的平行导轨相连,平行导轨间距L=d/2，一根导体棒ab以一定的初速度向右匀速运动，棒的右侧存在一个垂直纸面向里，
大小为B的匀强磁场。

棒进入磁场的同时，粒子源P释放一个初速度为0的带电粒子，已知带电粒子质量为m,电量为q.粒子能从N板加速到M板，并从M板上的一个小孔穿出。

在板的上方，有一个环形区域内存在大小也为B，垂直纸面向外的匀强磁场。

已知外圆半径为2d，里圆半径为d.两圆的圆心与小孔重合（粒子重力不计）
（1）判断带电粒子的正负，并求当ab棒的速度为v0时，粒子到达M板的速度v；（2）若要求粒子不能从外圆边界飞出，则v0的取值范围是多少？
（3）若棒ab的速度v0只能是，则为使粒子不从外圆飞出，则可以控制导轨区域磁场的宽度S（如图乙所示），那该磁场宽度S应控制在多少范围内
参考答案：
（1）根据右手定则知，a端为正极，故带电粒子必须带负电（1分）
Ab棒切割磁感线，产生的电动势①（2分）
对于粒子，据动能定理：②（2分）
联立①②两式，可得③（1分）
（2）要使粒子不从外边界飞出，则粒子最大半径时的轨迹与外圆相切
根据几何关系：④即（2分）
而⑤（2分）
联立③④⑤可得（1分）
故ab棒的速度范围：（1分）
（3），故如果让粒子在MN间一直加速，则必然会从外圆飞出，所以如果
能够让粒子在MN间只加速一部分距离，再匀速走完剩下的距离，就可以让粒子的速度变小
了。

（1分）
设磁场宽度为S0时粒子恰好不会从外圆飞出，此情况下
由④⑤可得粒子射出金属板的速度……⑥（2）
粒子的加速度：⑦（1分）
解得：
对于棒ab：S0（1分）
故磁场的宽度应（1分）
17. 如图所示，一开口气缸内盛有密度为的某种液体；一长为的粗细均匀的小平底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为。

现用活塞将气缸封闭（图中未画出），使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持不变。

当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为，求此时气缸内气体的压强。

大气压强为，重力加速度为。

参考答案：
解：设当小瓶内气体的长度为时，压强为；当小瓶的底部恰好与液面相平时，瓶内气体的压强为，气缸内气体的压强为。

依题意①
由玻意耳定律②
式中S为小瓶的横截面积。

联立①②两式，得③
又有④联立③④式，得⑤
18. 已知质量为m的带电液滴，以速度v垂直射入竖直向下的匀强电场E和水平向里匀强磁场B中，液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动．如图所示，(重力加速度为g)求：
(1) 液滴带电荷量及电性；
(2) 液滴做匀速圆周运动的半径多大；
(3) 现撤去磁场，电场强度变为原来的两倍，有界电场的左右宽度为d，液滴仍以速度v 从左边界垂直射入，求偏离原来方向的竖直距离。

参考答案：
（1）；负电（2）（3）
解：（1）液滴在空间受到三个力作用：重力、电场力与洛伦兹力；因带电液滴刚好做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则液滴的重力与电场力相平衡，电场力方向竖直向上，又因电场线方向向下，所以有：液滴带负电，由于mg=qE；
解得：…①（2）带电粒子在电场中做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供；qvB=m…②①②两式联立解得：
（3）电场变为2E，则加速度
水平方向：d=vt
竖直方向的偏转距离：
解得：
【点睛】考查粒子在电场、重力场以及磁场中的圆周运动问题，关键是知道只有洛伦兹力作用下才做匀速圆周运动，理解牛顿第二定律的应用，掌握平衡条件的运用及向心力的表达式．。