浙江省湖州市第五中学2022年高三物理模拟试卷带解析

浙江省湖州市第五中学2022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. (单选)如图所示，匀速转动的水平圆盘上在离转轴某一距离处放一滑块，该滑块恰能跟随圆盘做匀速圆周运动而不产生相对滑动，则在改变下列何种条件的情况下，滑块仍能与圆盘保持相对静止( )
A.增大圆盘转动的角速度
B.增大滑块到转轴的距离
C.增大滑块的质量
D.改变上述任一条件的情况下都不能使滑块与圆盘保持相对静止
参考答案：
A
2. 核电站的核能来源于的裂变，现有4种说法：①原子核中有92个质子、143个中子；②的一种可能的裂变是变成两个中等质量的原子核，如和，反应方程式为+；③是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短；④一个裂变能放出约200MeV的能量，合
3.2×10-11J。

以上的四种说法中正确的是
A．①②③ B．②③④ C．①③④
D．①②④
参考答案：
D
3. 两个质量不同的物体，如果它们的
A．动能相等，则质量大的动量大 B．动能相等，则动量大小也相等
C．动量大小相等，则质量大的动能小 D．动量大小相等，则动能也相等
参考答案：
AC
4. 如图所示，A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计，开始时电键S闭合，静电计指针张开一定角度.为了使指针张开角度增大些，应该采取的措施是（）
A．保持电键S闭合，将A、B两极板靠近些
B．保持电键S闭合，将变阻器滑动触头向上移动
C．断开电键S后，将A、B两极板靠近些
D．断开电键S后，将A、B两极板分开些
参考答案：
答案：D
5. 如图所示，劲度系数为k的弹簧下端固定在地面上，上端与一质量为m的小球相连，处于静止状态，现用力F将小球缓慢上移，直到弹簧恢复原长．然后撤掉该力，小球从静止开始下落，下落过程中的最大速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g．下列说法正确的是（）
A．小球的速度最大时，弹簧的弹性势能为零
B．撤掉力F后，小球从静止下落到最大速度v的过程中，克服弹簧弹力做的功为﹣mv2 C．弹簧的弹性势能最大时，小球的加速度为零
D．小球缓慢上移过程中，力F做功为
参考答案：
B
【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律．
【分析】分析小球的受力情况，判断其运动情况，从而确定其速度最大时弹簧的状态．速度最大时，小球的合力为零，由胡克定律和平衡条件求出此时弹簧压缩量，再根据动能定理，即可求解克服弹簧弹力做的功；当速度最大时，弹簧的弹性势能不为零，而弹簧的弹性势能最大时，速度为零．
【解答】解：A、撤掉该力，小球从静止开始下落的过程中，受到弹簧向上的弹力和重力，弹力先小
于重力，再等于重力，后大于重力，所以小球先向下加速后减速，当弹力等于重力时速度最大，此时
弹簧处于压缩状态，弹性势能不为零．故A 错误． B 、小球速度最大时，有 mg=kx ，得 x=
．
小球从静止下落到最大速度v 的过程中，根据动能定理，则有：mgx ﹣W 克=mv 2，解得克服弹簧弹
力做的功：W 克=
﹣mv 2，故B 正确；
C 、弹簧的弹性势能最大时，小球的速度为零，弹簧形变量最大，弹力大于重力，则加速度不为零，故C 错误；
D 、小球处于平衡位置时，则有：mg=kx ；小球缓慢上移过程中，拉力是变力，取平均值，根据做功
表达式，则有：力F 做功 W==，故D 错误；
故选：B
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，质点O 从t=0时刻开始作简谐振动，振动频率为10Hz 。

图中Ox 代表一弹性
绳，OA=7 m ，AB=BC=5m 。

已知形成的绳波在绳上的传播速度为10m/s ，则在第2 s 内A 比B 多振动_____次，B 比C 多振动_____次。

参考答案：
２ 次； ５ 次。

7.
(4分) 质点以
的速率作匀速圆周运动，每经历3s 其运动方向就改变30，则该质点
运动的周期为___________s ，加速度大小为_________m/s 2。

参考答案：
36，0.5
8. （4分） 验证一切物体相同的下落规律已成为物理学的经典实验之一，1971年，“阿
波罗 15 号”宇航员斯科特刚踏上月球表面，他就忍不住在电视镜头面前重做了这个实验：让一根羽毛和一柄锤子同时落下，随后激动地说，如果没有 的发现，他就不可能到达他正
踏着的那个地方。

月球是目前人类到达的除地球外的惟一星体。

月球上没有空气，是进行 实验的理想场所。

参考答案：
答案：伽利略；自由落体
9. 北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核
辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右）．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：
▲ ．如果在该反应过程中释放的核能为
，则该反应过程中质量亏损为 ▲ ．（已知碘（I ）为53号元素，钡（）为56号元素）
参考答案：
（2分）
10. 我国航天计划的下一个目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球，飞船上备有以下实验器材： A ．计时表一只； B ．弹簧测力计一把；
C ．已知质量为m 的物体一个；
D ．天平一只(附砝码一盒)。

已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径R 及月球的质量M(已知万有引力常量为G)
(1)两次测量所选用的器材分别为________、________和________(用选项符号表示)； (2)两次测量的物理量是________和________；
(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R 和质量M 的表达式R ＝________，M ＝________。

参考答案：
11. 如图所示是物体在某段运动过程中的v -t 图像，在t 1和t 2时刻的瞬时速度分别为v 1和v 2，则在t 1到t 2的时间内，物体运动的加速度是______________（选填：“不变”、“增大”或“减小”）的，它的平均速度v ___________（选填：“等于”、“大于”或“小于”）（v 1＋v 2）/2。

参考答案：
答案：不断减小，小于
12. 日本福岛核电站核泄漏事故中的污染物中含有碘131，它通过一系列的衰变产生对人体有危害的辐射，碘131不稳定，发生
衰变，其半衰期为8天．碘131的衰变方程：
(衰变后的新元素用Y 表示)，经过 天有的碘131发生了衰变．
参考答案：
，，24
13. 铀核(
)衰变为铅核(
)
的过程中，要经过
次
α
衰变和
次β衰变
参考答案：
8
6
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角θ=37°，紧靠斜面有一质量为5kg 的光滑球，取重力加速度g ＝10 m/s 2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：
(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？
(2)小车向右以加速度3m/s 2
做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？ (3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。

参考答案：
(1)0 ，50N (2)25N ，30N (3)7.5m/s 2
【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：
否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.
(2)小车向右以加速度a 1=3m/s 2
做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：
代入数据解得：N 1=25N ，N 2=30N
(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如
图，有：
代入数据解得：
答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N
(2)小车向右以加速度3m/s 2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N 1=25N ，N 2=30N.
(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。

15. （2013?黄冈模拟）某种材料的三棱镜截面ABC 如图所示，底边BC 水平且镀银，其中∠A=90°，∠B=60°，一束竖直向下的光束从AB 边上的M 点入射，经过BC 面反射后，从AC 边上的N 点平行于BC 边射出，且MN 连线平行于BC ． 求：
（Ⅰ）光线在M 点的折射角；
（Ⅱ）三棱镜的折射率．（可用根式表示）
参考答案：
（Ⅰ）光线在M 点的折射角是15°；
（Ⅱ）三棱镜的折射率是．
考点： 光的折射定律． 专题： 光的折射专题．
分析： （Ⅰ）由几何知识求出光线在M 点的入射角和折射角． （Ⅱ）运用折射定律求解三棱镜的折射率．
解答： 解：（Ⅰ）如图，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°． 由题意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°． 根据折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ ． 根据反射定律，可得：∠PMN=∠PNM ． 即为：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ ﹣∠PNQ ． 故折射角∠PMQ=15°
（Ⅱ）折射率n= =
答：
（Ⅰ）光线在M 点的折射角是15°；
（Ⅱ）三棱镜的折射率是
．
点评： 本题是几何光学问题，作出光路图，运用几何知识求出入射角和折射角是解题的关键之处，即能很容易解决此类问题．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. (12分)如图所示，在第二象限内有水平向右的匀强电场，在第一、第四象限内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小相等，方向如图所示．现有一个带电粒子在该平面内从X 轴上的
P 点，以垂直于X 轴的初速度进入匀强电场，恰好经过y 轴上的Q 点且与y 轴成450角射出
电场，再经过一段时间又恰好垂直于X 轴进入下面的磁场．已知OP 之间的距离为d(不计粒子的重力)求： (1)p 点的坐标；
(2)带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过X 轴的时间．
参考答案：
(1)(0，2d) (2)
(1)设p 点的纵坐标为h ，到达p 点的水平分速度为
，则由类平抛运动的规律可知
得h=2d,故Q 点的坐标为(0，2d)
(2)粒子在电、磁场中的运动轨迹如图所示，设粒子在磁场中运动的半径为R,周期为T,则由几何关系可知：
粒子在磁场中的运动时间为,
粒子在电场中的运动时间为,
得总时间
17. 如图所示，一半径r = 0.2m的1/4光滑圆弧形槽底端B与水平传带相接，传送带的运行速度为v0=4m/s，长为L=1.25m , 滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,DEF为固定于竖直平面内的一段内壁光滑的中空方形细管，EF段被弯成以O为圆心、半径R = 0.25m的一小段圆弧，管的D端弯成与水平传带C端平滑相接，O点位于地面，OF 连线竖直．一质量为
M=0.2kg的物块a从圆弧顶端A点无初速滑下，滑到传送带上后做匀加速运动，过后滑块被传送带送入管DEF，管内顶端F点放置一质量为m=0.1kg的物块b．已知a、b两物块均可视为质点，a、b横截面略小于管中空部分的横截面，重力加速度g取10m/s2.求：
（1）滑块a到达底端B时的速度v B；
（2）滑块a刚到达管顶F点时对管壁的压力；
（3）滑块a滑到F点时与b发生完全非弹性正碰，飞出后落地，求滑块a的落地点
到O点的距离x（不计空气阻力）。

参考答案：
解析：(1)设滑块到达B点的速度为v B，由机械能守恒定律，有
=2m/s
(2)滑块在传送带上做匀加速运动，受到传送带对它的滑动摩擦力，
由牛顿第二定律Mg =M a
滑块对地位移为L，末速度为v C，设滑块在传送带上一直加速
由速度位移关系式
得v C=3m/s<4m/s，可知滑块与传送带未达共速
滑块从C至F，由机械能守恒定律，有
得
在F处由牛顿第二定律
得F N=1.2N 由牛顿第三定律得管上壁受压力为1.2N,压力方向竖直向上
（3）由题意知碰后物块a、b共速，设速度为,碰撞过程由动量守恒得
得
离开F点后物块a、b一起做平抛运动
…
18. （7分）如图9所示，氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射出能量为2.55eV的光子。

问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？请在图9中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。

参考答案：
答案：
氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n=2的能级，满足：
hν＝E n－E2＝2.55eV ①
E n＝hν＋E2＝－0.85eV，所以n=4 ②
基态氢原子要跃迁到n=4的能级，应提供：
ΔE＝E4－E1＝12.75eV ③跃迁图见答图3。