2023届广东省梅州市蕉岭中学高三第一次调研测试物理试卷含解析.pdf

2023 年高考物理模拟试卷 请考生注意：1请用 2B 铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用 05 毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2答题前，认真阅读答题纸上的注意事项，按规定答题。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，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止。在物块的运动过程中，下列表述正确的是 A物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力 B库仑力对两物块做的功相等 C最终，两个物块的电势能总和不变 D最终，系统产生的内能等于库仑力做的总功 2、如图所示，一个劲度系数为 k 的轻质弹簧竖直放置，弹簧上端固定一质量为 2m 的物块 A，弹簧下端固定在水平地面上。一质量为 m 的物块 B，从距离弹簧最上端高为 h 的正上方处由静止开始下落，与物块 A 接触后粘在一起向下压缩弹簧。从物块 B 刚与 A 接触到弹簧压缩到最短的整个过程中（弹簧保持竖直，且在弹性限度内形变），下列说法正确的是（）A物块 B 的动能先减少后增加又减小 B物块 A 和物块 B 组成的系统动量守恒 C物块 A 和物块 B 组成的系统机械能守恒 D物块 A 物块 B 和弹簧组成的系统机械能守恒 3、近年来测 g 值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测 g 归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将 g 值测得很准，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中 O 点竖直向上抛出小球，小球又落到原处的时间为 T2，在小球运动过程中要经过比 O 点高 H 的 P 点，小球离开 P 点到又回到 P 点所用的时间为 T1，测得 T1、T2和 H，可求得 g 等于()A22218HTT B22214HTT C2218()HTT D2214()HTT 4、冬季奥运会中有自由式滑雪 U 型池比赛项目，其赛道横截面如图所示，为一半径为 R、粗糙程度处处相同的半圆形赛道竖直固定放置，直径 POQ 水平。一质量为 m 的运动员（按质点处理）自 P 点上方高度 R 处由静止开始下落，恰好从 P 点进入赛道。运动员滑到赛道最低点 N 时，对赛道的压力为 4mg，g 为重力加速度的大小。用 W 表示运动员从 P 点运动到 N 点的过程中克服赛道摩擦力所做的功（不计空气阻力），则（）A34WmgR，运动员没能到达 Q 点 B14WmgR，运动员能到达 Q 点并做斜抛运动 C12WmgR，运动员恰好能到达 Q 点 D12WmgR，运动员能到达 Q 点并继续竖直上升一段距离 5、在如图所示的电路中，电源的电动势为 E，内阻为 r，R1、R3为定值电阻，R2为滑动变阻器，C 为电容器。将滑动变阻器的滑动触头 P 置于位置 a，闭合开关 S，电路稳定时理想电压表 V1、V2的示数分别为 U1、U2，理想电流表 A的示数为 I。当滑动变阻器的滑动触头 P 由 a 滑到 b 且电路再次稳定时，理想电压表 V1、V2的示数分别为 U1、U2，理想电流表 A 的示数为 I。则以下判断中正确的是（）A滑动变阻器的滑动触头 P 由 a 滑向 b 的过程中，通过 R3的电流方向由左向右 B滑动变阻器的滑动触头 P 由 a 滑向 b 的过程中，电容器的带电量减小 C11UU，22UU，II D221UURrII 6、“双星系统”由相距较近的星球组成，每个星球的半径均远小于两者之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在彼此的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动。如图所示，某一双星系统中 A 星球的质量为 m1，B 星球的质量为 m2，它们球心之间的距离为 L，引力常量为 G，则下列说法正确的是（）AB 星球的轨道半径为212mLmm BA 星球运行的周期为122()LLG mm CA 星球和 B 星球的线速度大小之比为 m1：m2 D若在 O 点放一个质点，则它受到两星球的引力之和一定为零 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、如图所示，气缸分上、下两部分，下部分的横截面积大于上部分的横截面积，大小活塞分别在上、下气缸内用一根硬杆相连，两活塞可在气缸内一起上下移动，缸内封有一定质量的气体，活塞与缸壁无摩擦且不漏气.起初，在小活塞上的烧杯中放有大量沙子.能使两活塞相对于气缸向上移动的情况是()A给气缸缓慢加热 B取走烧杯中的沙子 C大气压变小 D让整个装置自由下落 8、如图，正方形金属线框自某一高度在空气中竖直下落（空气阻力不计），然后进入并完全穿过与正方形等宽的匀强磁场区域，进入时线框动能为 Ek1，穿出时线框动能为 Ek2。从刚进入到刚穿出磁场这一过程，线框产生的焦耳热为 Q，克服安培力做的功为 W1，重力做的功为 W2，线框重力势能的减少量为Ep，则下列关系正确的是（）AQ=W1 BQ=W 2-W 1 CQ=EpEk1-Ek2 DW2=W1(Ek2-Ek1)9、如图所示，光滑水平面上放置 A、B 两物体相互接触但并不黏合，两物体的质量分别为 mAkg，mB3kg。从 t0开始，作用力 FA和作用力 FB分别作用在 A、B 两物体上，FA、FB随时间的变化规律分别为 FA=82tN，FB22tN。则（）AA、B 两物体一直以 2m/s2的加速度做匀加速运动 B当 FAFB时，A、B 两物体分离 Ct=1s 时 A 物体的运动速度为 2m/s D物体 B 在 t=5s 时的加速度为 4m/s2 10、如图所示，质量为 2kg 的木块 A 与轻质弹簧连接，弹簧的另-端固定在墙上，开始时木块 A 静止在光滑水平面上的 O 点，现有一质量为 3kg 的木块 B 以 10m/s 的初速度向右运动，与木块 A 发生碰撞并粘在一起，下列说法正确的是（）A木块 A、B 碰后瞬间的共同速度大小为 6m/s B弹簧的最大弹性势能为 90J CA、B 碰撞过程中损失的机械能为 150J D弹簧第一次被压缩至最短的过程中，墙对弹簧的冲量为 0 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）物理小组的同学用如下图甲所示的实验器材测定重力加速度。实验器材有：底座带有标尺的竖直杆、光电门 1 和 2 组成的光电计时器，其中光电门 1 在光电门 2 的上方，小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门 1 运动至光电门 2 的时间 t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离 h。(1)使用游标卡尺测量小球的直径如下图乙所示，则小球直径为_cm。(2)改变光电门 1 的位置，保持光电门 2 的位置不变，小球经过光电门 2 的速度为 v，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度 g，则 h、t、g、v 四个物理量之间的关系式 h=_。(3)根据实验数据作出htt图象如上图丙所示，若图中直线斜率的绝对值为 k，根据图象得出重力加速度 g 大小为_。12（12 分）某同学自己组装了一辆智能电动实验小车，为了研究该小车的运动情况，在小车后面系一通过电磁打点计时器的纸带。如图所示为实验中得到的一段纸带，已知电磁打点计时器使用 20Hz 交流电，相邻两计数点间还有三个点没有画出来，其中 AB=2.50cm，BC=4.00cm，CD=5.50cm，该电磁打点计时器每隔_秒打一次点，相邻两计数点间的时间间隔是_秒；小车的加速度大小为_m/s2。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ABCD是一玻璃砖的截面图,一束光沿与AB面成 30角从AB边上的E点射入玻璃砖中,折射后经玻璃砖的BC边反射后,从CD边上的F点垂直于CD边射出已知90B,60C,10EBcm,30BCcm真空中的光速83 10/cm s,求:玻璃砖的折射率;光在玻璃砖中从E传播到F所用的时间 14（16 分）如图所示，U 形管竖直放置，右管内径为左管内径的 2 倍，管内水银在左管内封闭了一段长为 76cm、温度为 300K 的空气柱，左、右两管水银面高度差为 6cm，大气压为 76cmHg。给左管的气体加热，求当 U 形管两边水银面等高时，左管内气体的温度；在问的条件下，保持温度不变，往右管缓慢加入水银，直到左管气柱恢复原长，求此时两管水银面的高度差。15（12 分）如图 a 所示是常见的饮水机的压水器，他可以简化为图 b 所示的模型，上面气囊的体积为 V1=0.5L，挤压时可以把气囊中的气体全部挤入下方横截面积为 S=0.05m2的水桶中，随下方气体压强增大，桶中的液体会从细管中流出，已知在挤压气囊过程中，气体的温度始终不变，略去细管的体积及桶口连接处的体积，已知外部大气压为 P0=105Pa，水的密度为=103kg/m3，重力加速度为 g=10m/s2，某次使用过程时，桶内气体体积为 V2=12.5L，挤压气囊一下后，桶内的水恰好上升到出水口处，认为每次挤压都能使气囊中的气体全部挤入桶中，则 桶中液面离出水口多高？至少挤压多少次才能从桶内流出体积为 V3=2.5L 的水？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、D【解析】A开始阶段，库仑力大于物块的摩擦力，物块做加速运动；当库仑力小于摩擦力后，物块做减速运动，故 A 错误；B物体之间的库仑力都做正功，且它们的库仑力大小相等，质量较小的物体所受摩擦力也较小，所以质量小的物体位移较大，则库仑力做功较多一些，故 B 错误。C在运动过程中，电场力对两带电体做正功，两物体的电势能减小，故 C 错误；D两物块之间存在库仑斥力，对物块做正功，而摩擦阻力做负功，由于从静止到停止，根据动能定理可知，受到的库仑力做的功等于摩擦生热。故 D 正确。故选 D。2、A【解析】AB 物块开始自由下落速度逐渐增大，与 A 物块碰撞瞬间，动量守恒，选取竖直向下为正方向，则 0(2)mvmm v 可知 A、B 碰后瞬间作为整体速度小于碰前 B 物块速度，随后 AB 整体向下运动，开始重力大于弹力，且弹力逐渐增大，所以整体做加速度减小的加速运动，当重力等于弹力时，速度达到最大，之后弹力大于重力，整体做加速度增大的减速运动，直至速度减为 0，所以从物块 B 刚与 A 接触到弹簧压缩到最短的整个过程中，物块 B 的动能先减少后增加又减小，A 正确；B物块 A 和物块 B 组成的系统只在碰撞瞬间内力远大于外力，动量守恒，之后系统所受合外力一直变化，系统动量不守恒，B 错误；CD两物块碰撞瞬间损失机械能，所以物块 A 和物块 B 组成的系统机械能不守恒，物块 A 物块 B 和弹簧组成的系统机械能不守恒，CD 错误。故选 A。3、A【解析】小球从 O 点上升到最大高度过程中：2221()22Thg 小球从 P 点上升的最大高度：2111()22Thg 依据题意：h2-h1=H 联立解得：22218HgTT，故选 A.点睛：对称自由落体法实际上利用了竖直上抛运动的对称性，所以解决本题的关键是将整个运动分解成向上的匀减速运动和向下匀加速运动，利用下降阶段即自由落体运动阶段解题 4、D【解析】在N点，根据牛顿第二定律有：2NNvFmgmR 解得：3NvgR 对质点从下落到N点的过程运用动能定理得：21202NmgRWmv 解得：12WmgR 由于PN段速度大于NQ段速度，所以NQ段的支持力小于PN段的支持力，则在NQ段克服摩擦力做功小于在PN段克服摩擦力做功，对NQ段运用动能定理得：221122QNmgRWmvmv 因为12WmgR，可知0Qv，所以质点到达Q点后，继续上升一段距离，ABC 错误，D 正确。故选 D。5、D【解析】AB电容 C 与电阻 R1、R2并联，其电压等于电源的路端电压，当滑动变阻器滑动触头 P 由 a 滑向 b 的过程中，变阻器的电阻增大，总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，根据QCU可知，电容器的电荷量增加，电容器充电，通过 R3的电流方向由右向左，故 AB 项错误；C 因电路电流减小，故II，则 R1两端电压减小，即11UU。因路端电压增大，则 R2两端电压增大，即22UU，故 C 项错误；D将 R1等效为电源内阻，则2U可视为等效电源的路段电压，根据 UI 图像的斜率关系可得 221UURrII 故 D 项正确。故选 D。6、B【解析】由于两星球的周期相同，则它们的角速度也相同，设两星球运行的角速度为，根据牛顿第二定律，对 A 星球有：212112m mGmrL 对 B 星球有 212222m mGmrL 得 1221:r rmm 又 12rrL 得 2112mrLmm 1212mrLmm 故 A 错误；B根据 21211224m mGmrLT 2112mrLmm 解得周期 122LTLG mm，故 B 正确；CA 星球和 B 星球的线速度大小之比 1221ABvrmvrm 故 C 错误；DO 点处的质点受到 B 星球的万有引力 22222112BGm mGm mFrmLmm 受到 A 星球的万有引力 11221212AGm mGm mFrmLmm 故质点受到两星球的引力之和不为零，故 D 错误。故选 B。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、BD【解析】以活塞和气体整体为研究对象，由物体平衡条件知(P0-P)(S-s)=G，明确原来气体压强小于大气压强；题目设计的变化如加热、取走沙子、大气压减小、装置自由下落后，我们根据理想气体状态方程判断出气体的体积增大还是减小，就可以知道活塞上升还是下降了【详解】A设缸内气体压强 P，外界大气压为 P0，大活塞面积 S，小活塞面积 s，活塞和钢球的总重力为 G，以活塞和气体整体为研究对象，由物体平衡条件知：(P0-P)(S-s)=G 给气缸缓慢加热，气体温度升高，由盖吕萨克定律知气体体积要增大，从气缸结构上看活塞应向下移动，故 A 错误 B取走烧杯中的沙子后，整体的重力小了，由式知容器内气体压强必须增大，由玻意耳定律知气体体积要减小，所以气缸要向上移动，故 B 正确 C大气压变小时，由式知道缸内气体压强要减小，由玻意耳定律知气体体积要增大，所以气缸要向下移动，故 C错误 D让整个装置自由下落，缸内气体压强增大(原来小于大气压强)，由玻意耳定律知气体体积要减小，所以气缸向上移动，故 D 正确 故选 BD【点睛】本题的关键是利用活塞受力平衡的条件和理想气体状态方程判断封闭气体的体积如何变化，是一道比较困难的易错题 8、ACD【解析】AB由能量关系可知，线框产生的焦耳热 Q 等于克服安培力做的功为 W1，选项 A 正确，B 错误；CD由动能定理 2121kkWWEE 即 W2=W1(Ek2-Ek1)而 W2=Ep 则 Q=W1=EpEk1-Ek2 选项 CD 正确。故选 ACD。9、CD【解析】ABFA、FB的大小都随时间而变化，但合力 10NABFFF合 不变，故开始一段时间内 A、B 以相同的加速度做匀加速运动，A、B 分离前，对整体有 ABAB)(FFmma 设 A、B 间的弹力为 FAB，对 B 有 BABBFFm a 由于加速度 a 恒定，则随着 t 的增大，FB增大，弹力 FAB逐渐减小，当 A、B 恰好分离时，A、B 间的弹力为零，即 AB0F 将 AB(82)N(22)NFtFt，代入解得 22m/sa 联立得，t=2s，此时 A(82)N(82 2)N4NFt B(22)N(22 2)N6NFt 所以在2s内，A、B 两物体一直以2m/s2的加速度做匀加速运动，t=2s 后 A、B 两物体分离，故 AB 错误；Ct=1s 时 A 物体的运动速度为 2 1m/s2m/svat 故 C 正确；D物体 B 在 t=5s 时的加速度为 22BBBB2222 5m/s4m/s3Ftamm 故 D 正确。故选 CD。10、AB【解析】A木块 A、B 碰撞，视 A、B 为系统，动量守恒，则有 10()BABmmvvm 解得木块 A、B 碰后瞬间的共同速度大小为 16m/sv 故 A 正确；B木块 A、B 碰后压缩弹簧过程，根据能量守恒可得弹簧的最大弹性势能为 211(2)90JPABEmmv 故 B 正确；CA、B 碰撞过程中损失的机械能为 220111()60J22BABEmmmvv 故 C 错误；D弹簧第一次被压缩至最短的过程中，墙对弹簧的作用力不为零，所以根据公式IFt可知墙对弹簧的冲量为 0，故D 错误；故选 AB。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、1.170 212gtvt 2k 【解析】(1)1主尺读数为 1.1cm，游标尺读数为 0.0514mm=0.70mm=0.070cm，所以最终读数为 1.1cm+0.070cm=1.170cm；(2)2小球经过光电门 2 的速度为 v，根据运动学公式得从开始释放到经过光电门 2 的时间 vtg 所以从开始释放到经过光电门 1 的时间 vttttg 所以经过光电门 1 的速度 v vgtvgt 根据匀变速直线运动的推论得：两光电门间的距离 2122vvhtvtgt(3)3由公式212hgt得 12hvgtt 若htt图线斜率的绝对值为 k，则 12kg 所以重力加速度大小 2gk 12、0.05 0.20 0.375 【解析】12电磁打点计时器周期为 0.05s，由于相邻计数点间还有三个点没有画出，则相邻计数点间的时间间隔为 0.20s；3根据逐差法可知，车的加速度 2222(5.502.50)100.375m/s22 0.2CDABxxTa 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、3n 109455 3101.79 103tss【解析】本题考查光的折射和全反射 光在玻璃砖中传播的光路如图所示，由几何关系可得60i 光在BC边发生反射后垂直 BC 边射出，可得30rBQECQF 由折射定律sinsininr 解得3n 光在玻璃砖中的速度为cvn 由几何关系得220EQEBcm 0tan60BQBE cos30cos3015 315QFQCBCBQcm 所以109455 3101.79 103EQQFtssv 14、346.34.8cm【解析】由右管内径是左管的 2 倍可知，右管的横截面积是左管的 4 倍，所以两管水银面相平时，左侧液面下降 4.8cm，右侧液面上升 1.2cm，则有：176670PcmHgcmHgcmHg 176?Vcm S，1300TK 276PcmHg，2(764.8)?VcmcmS 由公式1 12212PVPVTT 解得：2346.3TK；(2)管中气体做等温变化，则有：2233PVPV，其中31VV 解得：P3=80.8cmHg 所以右管的水银面比左管高80.8764.8.hcmcmcm。15、0.4m；7 次【解析】压缩气囊过程中，温度不变，由于水管体积非常小，水桶中气体体积认为不变，由玻意耳定律可知：2021p VVpV 又 0ppgh 代入数据可知 0.4mh 设挤压 n 次后，水桶内水流出1V，气体压强为2p，体积为12VV，由玻意耳定律可知：012223=pnVVp VV 203Vppg hS 解得 3032301Vp Vg hVVSnp V 代入数据得 6.35n 故至少挤压 7 次。