2022-2023学年山西省长治市三校高三3月份第一次模拟考试物理试卷含解析.pdf

2023 年高考物理模拟试卷 注意事项:1答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2答题时请按要求用笔。3请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，一个劈形物体 A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面呈水平，在水平面上放一个小球 B，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()A沿斜面向下的直线 B竖直向下的直线 C无规则曲线 D抛物线 2、如图所示，AO、BO、CO 是完全相同的绳子，并将钢梁水平吊起，若钢梁足够重时，绳子 AO 先断，则（）A=120 B120 C120 D不论 为何值，AO 总是先断 3、如图所示，一细线的一端固定于倾角为 45的光滑楔形滑块 A 上的顶端 O 处，细线另一端拴一质量为 m=0.2kg 的小球静止在 A 上若滑块从静止向左匀加速运动时加速度为 a(取210m/sg)则()A当 a=5m/s2时，线中拉力为32N2 B当a=10m/s2时,小球受的支持力为2N C当 a=12m/s2时,经过 1 秒钟小球运动的水平位移是 6m D在稳定后，地面对 A 的支持力一定小于两个物体的重力之和 4、2019 年 12 月 7 日 10 时 55 分，我国在太原卫星发射中心用“快舟一号”甲运载火箭，成功将“吉林一号”高分 02B 卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，绕地球做匀速圆周运动。已知地球质量为 M、引力常最为 G，卫星与地心的连线在时间 t（小于其运动周期）内扫过的面积为 S，则卫星绕地球运动的轨道半径为（）A224SGMt B2St GM C224GMtS D2t GMS 5、如图甲所示的电路中，R 表示电阻，L 表示线圈的自感系数。改变电路中元件的参数，使 it 曲线图乙中的改变为。则元件参数变化的情况是（）AL 增大，R 不变 BL 减小，R 不变 CL 不变，R 增大 DL 不变，R 减小 6、某实验装置如图所示，用细绳竖直悬挂一个多匝矩形线圈，细绳与传感器相连，传感器可以读出细绳上的拉力大小。将线框的下边 ab 置于蹄形磁铁的、S 极之间，使 ab 边垂直于磁场方向且 ab 边全部处于 N、S 极之间的区域中。接通电路的开关，调节滑动变阻器的滑片，当电流表读数为时，传感器的读数为1F；保持 ab 中的电流大小不变，方向相反，传感器的读数变为2F（21FF）。已知金属线框的匝数为 n，ab 边长为 L，重力加速度为 g，则可得到（）A金属线框的质量122FFmg BN、S 极之间的磁感应强度12FFBnIL C传感器的读数为1F时，ab 中的电流方向为 ba D减小电流 I 重复实验，则1F、2F均减小 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。7、甲、乙两车在同一平直道路上同向运动其v t图像如图所示，图中OPQ和OQT的面积分别为1s和221sss，初始时，甲车在乙车前方0s处，则（）A若012sss，两车不会相遇 B若01ss，两车相遇 2 次 C若01ss，两车相遇 1 次 D若02ss，两车相遇 1 次 8、如图所示，有一列沿x轴正向传播的简谐横波，在0t 时刻振源S从O点开始振动。当0.2st 时，波刚好传到4mx 处的质点。下列对该简谐横波的分析中正确的是（）A该简谐横波的周期是0.2s，波速是20m/s B频率为5Hz的简谐横波与该波相遇时一定能够发生干涉现象 C该简谐横波遇到尺寸小于4m的障碍物时能够发生明显的衍射现象 D当0.4st 时，该简谐横波上的M点向右移动了2m E.若站在振源右侧的接收者以速度v匀速向振源靠近，那么接收者接收到的频率一定大于5Hz 9、如图，竖直平面内有 a、b、c 三个点，b 点在 a 点正下方，b、c 连线水平。第一次，将一质量为 m 的小球从 a 点以初动能k0E水平抛出，经过c 点时，小球的动能为05kE；第二次，使此小球带正电，电荷量为 q，同时加一方向平行于 abc 所在平面、场强大小为2mgq的匀强电场，仍从 a 点以初动能k0E沿某一方向抛出小球，小球经过 c 点时的动能为013kE。下列说法正确的是（不计空气阻力，重力加速度大小为 g）（）Aa、b 两点间的距离为05kEmg Ba、b 两点间的距离为04kEmg Ca、c 间的电势差为08kEq Da、c 间的电势差为012kEq 10、如图，一带正电的点电荷固定于 O 点，两虚线圆均以 O 为圆心，两实线分别为带电粒子 M 和 N 先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e 为轨迹和虚线圆的交点.不计重力.下列说法正确的是()AM 带负电荷，N 带正电荷 BM 在 b 点的动能小于它在 a 点的动能 CN 在 d 点的电势能等于它在 e 点的电势能 DN 在从 c 点运动到 d 点的过程中克服电场力做功 三、实验题：本题共 2 小题，共 18 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6 分）用如图 a 所示的电路测量铂热敏电阻的阻值与温度的关系（1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至_端（填“A”或“B”）（2）实验测得不同温度下的阻值，并绘得如图 b 的 Rt-t 关系图线，根据图线写出该热敏电阻的 Rt-t 关系式：Rt=_（）（3）铂的电阻对温度变化很灵敏，可以制成电阻温度计请利用开关、导线、铂热敏电阻、图 a 中某一电表和图 c 所示的恒流源（调节旋钮时可以选择不同的输出电流，且输出电流不随外部条件的变化而变化），设计一个简易电阻温度计并在图 d 的虚线框内画出电路原理图_ （4）结合图 b 的关系图线，选择恒流源的输出电流为 0.15A，当选用的电表达到满偏时，电阻温度计所测温度为_如果要提高该温度计所能测量的最高温度值，请提出一种可行的方法：_ 12（12 分）某小组设计了一个研究平抛运动的实验装置，在抛出点 O 的正前方，竖直放置一块毛玻璃他们利用不同的频闪光源，在小球抛出后的运动过程中光源闪光，会在毛玻璃上出现小球的投影点，在毛玻璃右边用照相机进行多次曝光，拍摄小球在毛玻璃上的投影照片如图 1，小明在 O 点左侧用水平的平行光源照射，得到的照片如图 3；如图 2，小红将一个点光源放在 O 点照射重新实验，得到的照片如图 4 已知光源的闪光频率均为 31Hz，光源到玻璃的距离 L=1.2m，两次实验小球抛出时的初速度相等根据上述实验可求出：(结果 均保留两位小数)（1）重力加速度的大小为_m/s2，投影点经过图 3 中 M 位置时的速度大小为_ m/s（2）小球平抛时的初速度大小为_ m/s 四、计算题：本题共 2 小题，共 26 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10 分）如图所示，半径 R1.0 m 的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点 B 和圆心 O 的连线与水平方向间的夹角 37，另一端点 C 为轨道的最低点C 点右侧的光滑水平面上紧挨 C 点静止放置一木板，木板质量M1 kg，上表面与 C 点等高质量为 m1 kg 的物块(可视为质点)从空中 A 点以 v01.1 m/s 的速度水平抛出，恰好从轨道的 B 端沿切线方向进入轨道取 g10 m/s1求：（1）物块经过 B 点时的速度 vB（1）物块经过 C 点时对木板的压力大小（3）若木板足够长，物块在木板上相对滑动过程中产生的热量 Q 14（16 分）如图所示，竖直平面内的光滑形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。质量 M=3.0kg 的小物块 B 静止在水平面上。质量 m=1.0kg 的小物块 A 从距离水平面高 h=0.80m 的 P 点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点 Q滑上水平面与 B 相碰，碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度 g=10m/s。求：(1)A 经过 Q 点时速度的大小0v；(2)A 与 B 碰后共同速度的大小v；(3)碰撞过程中，A 与 B 组成的系统所损失的机械能 E。15（12 分）如图所示为演示“过山车”原理的实验装置，该装置由两段倾斜直轨道与一圆轨道拼接组成，在圆轨道最低点处的两侧稍错开一段距离，并分别与左右两侧的直轨道平滑相连。某研学小组将这套装置固定在水平桌面上，然后在圆轨道最高点 A 的内侧安装一个薄片式压力传感器（它不影响小球运动，在图中未画出）。将一个小球从左侧直轨道上的某处由静止释放，并测得释放处距离圆轨道最低点的竖直高度为h，记录小球通过最高点时对轨道（压力传感器）的压力大小为 F。此后不断改变小球在左侧直轨道上释放位置，重复实验，经多次测量，得到了多组 h 和 F，把这些数据标在 F-h 图中，并用一条直线拟合，结果如图所示。为了方便研究，研学小组把小球简化为质点，并忽略空气及轨道对小球运动的阻力，取重力加速度 g=10m/s2。请根据该研学小组的简化模型和如图所示的 F-h 图分析：（1）当释放高度 h=0.20m 时，小球到达圆轨道最低点时的速度大小 v；（2）圆轨道的半径 R 和小球的质量 m；（3）若两段倾斜直轨道都足够长，为使小球在运动过程中始终不脱离圆轨道，释放高度 h 应满足什么条件。参考答案 一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解析】楔形物体 A 释放前，小球受到重力和支持力，两力平衡；楔形物体 A 释放后，由于楔形物体 A 是光滑的，则小球水平方向不受力，根据牛顿第一定律知，小球在水平方向的状态不改变，即仍保持静止状态而竖直方向：楔形物体 A对 B 的支持力将小于小球的重力，小球将沿竖直方向做加速运动，所以小球在碰到斜面前的运动是竖直向下的加速运动，其运动轨迹是竖直向下的直线，故 B 正确。故选 B。2、C【解析】以结点 O 为研究对象，分析受力，作出力图如图 根据对称性可知，BO 绳与 CO 绳拉力大小相等由平衡条件得：FAO=2FBOcos2，当钢梁足够重时，AO 绳先断，说明 FAOFBO，则得到 2FBOcos2FBO，解得：120，故 C 正确，ABD 错误。3、A【解析】当小球对滑块的压力恰好等于零时，小球所受重力 mg 和拉力 T 使小球随滑块一起沿水平方向向左加速运动，由牛顿运动定律得小球和滑块共同的加速度为：20tan 4510/mgam sm A当2205/10/am sam s时，斜面对小球有支持力，将小球所受的力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解，有：4545TcosNsinma，4545TsinNcosmg，联立解得：3 22TN，故 A 正确；B当22010/10/am sam s时，斜面对小球恰好没有支持力，故 N=0，故 B 错误；C当22012/10/am sam s时，滑块的位移为2162xatm，而小球要先脱离斜面，然后保持与滑块相同的运动状态，故在这 1s 内小球运动的水平位移小于 6m，故 C 错误；D在稳定后，对小球和滑块 A 整体受力分析可知，在竖直方向没有加速度，故地面对 A 的支持力等于两个物体重力之和，故 D 错误 4、A【解析】卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可知 22GMmmrr 根据几何关系可知，卫星与地心连线在时间t内扫过的面积 22tSr 联立解得卫星绕地球的轨道半径 224SrGMt 故 A 正确，B、C、D 错误；故选 A。5、A【解析】电源电阻不计，由图可知，放电达到的最大电流相等，而达到最大电流的时间不同，说明回路中的电阻值不变，即电阻 R 不变；电流的变化变慢，所以线圈的阻碍作用增大，即自感系数 L 增大，A 正确，BCD 错误。故选 A。6、A【解析】AB通电线圈受到重力安培力和细绳的拉力作用，当电流表读数为 I 时，绳子的拉力为1F，则 1FmgnBIL 保持 ab 中的电流大小不变，方向相反，绳子的拉力为2F，则 2FnBILmg 联立解得金属框的质量为 122FFmg 122FFBnIL 选项 A 正确，B 错误；C传感器的读数为1F时，安培力竖直向下，根据左手定则可知，ab 中的电流方向为 ab，故 C 错误；D减小电流 I 重复实验，则1F减小，2F增大，故 D 错误。故选 A。二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。7、ABC【解析】读取v t图像信息，运动情景图如图所示 图像与t轴所围面积为位移，至Q点时，乙车位移为 s乙12ss 甲车位移为 s甲2s 初始时，甲车在乙车前方0s处 若甲、乙两车速度相同为v时，有 120sss 乙车还没有追上甲车，此后甲车比乙车快，不可能追上；若甲、乙两车速度相同为v时，有 1202ssss 即 01ss 则此前乙车已追上甲车 1 次，此时乙车在甲车前面，之后乙车速度小于甲车，乙车还会被甲车反追及 1 次。则全程相遇 2 次；若甲、乙两车速度相同为v时，有 1202ssss 即 01ss 则此前乙车始终在甲车后面，此时乙车刚好追及甲车（临界点），之后乙车速度小于甲车，不再相遇。则全程仅相遇 1次；故 A、B、C 正确，D 错误；故选 ABC。8、ACE【解析】A.由图可知该波的波长为4m，当0.2st 时，波刚好传到4mx 处的质点，所以该波的周期为0.2sT，该波的频率为5Hz，故波速 20m/svT，故 A 正确；B.两列波相遇时能够发生干涉的现象的条件是：两列波的频率相同，相位差恒定，故 B 错误；C.能够发生明显衍射现象的条件是：障碍物或小孔的尺寸比波长小或差不多()d，故 C 正确；D.简谐横波上的质点都在平衡位置上下振动，不会沿波的传播方向移动，故 D 错误；E.由多普勒效应可知接收者和波源相向运动时，接收者接收到的频率增大，故 E 正确。故选：ACE。9、BC【解析】AB不加电场时根据动能定理得 mghab=5Ek0-Ek0=4Ek0 解得 04kabEhmg 故 A 错误，B 正确；CD加电场时，根据动能定理得 mghab+Uacq=13Ek0-Ek0 解得 08kacEUq 故 C 正确，D 错误；故选 BC。10、ABC【解析】试题分析：由粒子运动轨迹可知，M 受到的是吸引力，N 受到的是排斥力，可知 M 带负电荷，N 带正电荷，故 A 正确M 从 a 到 b 点，库仑力做负功，根据动能定理知，动能减小，则 b 点的动能小于在 a 点的动能，故 B 正确d 点和 e 点在同一等势面上，电势相等，则 N 在 d 点的电势能等于在 e 点的电势能，故 C 正确 D、N 从 c 到 d，库仑斥力做正功，故 D 错误故选 ABC 考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题关键是根据曲线运动的条件判断出静电力的方向，掌握判断动能和电势能变化的方向，一般的解题思路是根据动能定理判断动能的变化，根据电场力做功判断电势能的变化 三、实验题：本题共 2 小题，共 18 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、B 50+t 50 将恒流源的输出电流调小 【解析】（1）开关闭合前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，故滑片应移至 B 端；（2）由图象可知，铂丝电阻 Rt的阻值与温度的关系式：Rt50+t；（3）直流恒流电源正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，并且可读出其大小，电压表并联在铂丝电阻Rt的两端，如图所示：（4）当恒流源的输出电流为 0.15A，所以当电压表示数最大时，即 Rt两端的电压 Ut15V 时，铂丝电阻 Rt的阻值最大，由丙图中所画的 Rtt 图象可知，此时温度计所能测量的温度最高；由 IUR 得铂丝电阻 Rt的阻值为：Rt150.15100，则温度计所能测量的最高温度为：tRt501005050直流恒流电源正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，并且可读出其大小，电压表并联在铂丝电阻 Rt的两端，如图所示要提高该温度计所能测量的最高温度值，应使铂丝电阻 Rt的阻值增大或将恒流源的输出电流调小 12、9.61 0.62 9.30 【解析】（1）若用平行光照射，则球在毛玻璃上的投影即为小球竖直方向上的位移，由2hgT 得：29.61/gm s 投影点经过图 3 中 M 位置时的速度大小20.62/vgm sf （2）设小球在毛玻璃上的投影 NB=Y 则经过时间 t 后小球运动的水平位移为0 x vt；竖直位移为212ygt，由相似三角形得：2012gtv tLY 则：02gLYtv 结合图 4 可得：09.30/vm s 四、计算题：本题共 2 小题，共 26 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）2/Bvm s （1）46NFN （3）Q9 J【解析】设物块在 B 点的速度为 vB，在 C 点的速度为 vC，从 A 到 B 物块做平抛运动，有 b0v sin=v解得：2/Bvm s （1）从 B 到 C，根据动能定理有 mgR(1sin)22cB11mv-mv22 解得 vC6 m/s 在 C 点，由牛顿第二定律列式，有 2cNvFmgmR 解得：46NFN 再根据牛顿第三定律得，物块对木板的压力大小46NFN (3)根据动量守恒定律得：(mM)vmcv 根据能量守恒定律有 12(mM)v1Q2c1mv2 联立解得 Q9 J 14、(1)A 经过 Q 点时速度的大小是 4m/s；(2)A 与 B 碰后速度的大小是 1m/s；(3)碰撞过程中 A 与 B 组成的系统损失的机械能 E 是 6J。【解析】(1)A 从 P 到 Q 过程中,由动能定理得:20102mghmv 解得 v0=4m/s(2)A、B 碰撞,AB 系统动量守恒,设向右为正方向,则由动量守恒定律得:0()mvmM v 解得 v=1m/s(3)碰撞过程中 A.B 组成的系统损失的机械能为:22011()22EmvmM v=6J 15、（1）2m/s（2）R=0.12m，m=0.02kg（3）h0.12m 或者 h0.3m【解析】（1）设小球质量为 m，对于从释放到轨道最低点的过程，根据动能定理，有 2102mghmv 解得：22m/svgh（2）设小球到达 A 点速度为 vA，根据动能定理 21(2)02Amg hRmv 在 A 点，设轨道对小球的压力为 N，根据牛顿第二定律：2AvNmgmR 根据牛顿第三定律 N=F 联立上述三式可得：25mgFhmgR 对比 F-h 图像，根据斜率和截距关系，可得：R=0.12m m=0.02kg（3）假设 h=h1时，小球恰好到达最高点 A，此时 F=0 由 F-h 图像可得：h1=0.3m 假设 h=h2时，小球恰好到达圆轨道圆心的右侧等高点，此过程根据动能定理：2()00mg hR 解得：h2=R=0.12m 综上，为使小球在运动过程中始终不脱离圆轨道，释放高度 h 应满足：h0.12m 或者 h0.3m