2022-2023学年北京市八一学校高三第三次测评物理试卷含解析.doc

2023年高考物理模拟试卷注意事项1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图甲所示，一铝制圆环处于垂直环面的磁场中，圆环半径为r，电阻为R，磁场的磁感应强度B随时间变化关系如图乙所示，时刻磁场方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是（）A在时刻，环中的感应电流沿逆时针方向B在时刻，环中的电功率为C在时刻，环中的感应电动势为零D0t0内，圆环有收缩的趋势2、如图所示，在水平光滑的平行金属导轨左端接一定值电阻R，导体棒ab垂直导轨放置，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现给导体棒一向右的初速度v0，不考虑导体棒和导轨电阻，下列图象中，导体棒速度v随时间的变化和通过电阻R的电荷量q随导体棒位移的变化描述正确的是（ ）ABCD3、如图所示，真空中位于x轴上的两个等量负点电荷，关于坐标原点O对称。下列关于E随x变化的图像正确的是ABCD4、一带电粒子从A点射人电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力下列说法正确的有A粒子带正电荷B粒子的速度不断增大C粒子的加速度先不变，后变小D粒子的电势能先减小，后增大5、目前在太阳系内一共已经发现了约127万颗小行星，但这可能仅是所有小行星中的一小部分.若某颗小行星在离太阳中心R处做匀速圆周运动，运行的周期为T，已知引力常量为G，仅利用这三个数据，可以估算出太阳的（ ）A表面加速度大小B密度C半径D质量6、如图，水平放置的圆环形窄槽固定在桌面上，槽内有两个大小相同的小球a、b，球b静止在槽中位置P。球a以一定初速度沿槽运动，在位置P与球b发生弹性碰撞，碰后球a反弹，并在位置Q与球b再次碰撞。已知POQ=，忽略摩擦，且两小球可视为质点，则a、b两球质量之比为（）A31B13C53D35二、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、空间中有水平方向的匀强电场，电场强度大小为。在电场中的点由静止释放一个电荷量为、质量为的带电微粒，经过一段时间后微粒运动至点，微粒一直在电场中运动。若、两点间的水平距离为，重力加速度为。关于微粒在、两点间的运动，下列说法中正确的是（ ）A微粒运动的加速度为B微粒运动的时间为C、两点间对应的竖直高度为D运动过程中电场力做功大小为8、空间存在水平向左的匀强电场，在该电场中由静止释放一个带负电的油滴。关于该油滴的运动下列表述正确的是（）A向左下方做曲线运动B向右下方做直线运动C电势能逐渐增大D速度随时间均匀增大9、在大型物流货场，广泛的应用着传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定速率运动，皮带始终是绷紧的，将m=1kg的货物放在传送带上的A处，经过1.2s到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化图象如图乙所示，已知重力加速度g=10m/s2。由vt图可知（）A货物与传送带的摩擦因数为0.5BA、B两点的距离为2.4mC货物从A运动到B过程中，传送带对货物做功为-11.2JD货物从A运动到B过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为19.2J10、如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在传播方向上有M、N两点（N点图中未画出），。M点开始振动后，又经1.1s的时间恰好第三次到达波谷。则下列说法正确的是（）A周期为0.55sB波速为1.0m/sC从图示时刻开始再经1.8s的时间，M点的运动路程为28cmD从图示时刻开始再经2.2s的时间，N点第四次到达波峰E.能够与该波发生干涉的简谐横波频率一定为2.5Hz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）某实验小组做“探究加速度和力、质量的关系”实验。(1)用如图甲所示的装置做实验，图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器可直接显示细线所受拉力的大小。实验时，下列操作必要且正确的是_。A将长木板右端适当垫高，使小车前端的滑轮不挂砂桶时，小车能自由匀速滑动B为了减小误差，实验中要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量C实验时，拉小车前端滑轮的细线必须保持水平D实验时，使小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数(2)在正确、规范的操作下，打出一条如图乙所示的纸带，每相邻两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器电源的频率为。则打计数点3时，小车的速度大小_；小车做匀加速直线运动的加速度大小_。（结果均保留三位有效数字）(3)带滑轮的长木板水平放置，保持小车质量不变，改变砂桶里砂的质量测出每次拉力传感器的示数和小车对应的加速度，作图象。下列图线正确的是_。A B CD12（12分）为了探究物体质量与加速度的关系，某同学设计了如图所示的实验装置。质量分别为m1和m2的两个小车，用一条柔软的轻绳通过滑轮连起来，重物的质量为m0，忽略滑轮的质量和各种摩擦，使两车同时从静止开始运动，同时停止，两个小车发生的位移大小分别为x1和x2。(1)如果想验证小车的质量和加速度成反比，只需验证表达式_成立。(用题中所给物理量表示)(2)实验中_(填“需要”或“不需要”)满足重物的质量远小于小车的质量。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）牛顿说：“我们必须普遍地承认，一切物体，不论是什么，都被赋予了相互引力的原理”任何两个物体间存在的相互作用的引力，都可以用万有引力定律计算，而且任何两个物体之间都存在引力势能，若规定物体处于无穷远处时的势能为零，则二者之间引力势能的大小为，其中m1、m2为两个物体的质量， r为两个质点间的距离（对于质量分布均匀的球体，指的是两个球心之间的距离），G为引力常量设有一个质量分布均匀的星球，质量为M，半径为R（1）该星球的第一宇宙速度是多少？（2）为了描述电场的强弱，引入了电场强度的概念，请写出电场强度的定义式类比电场强度的定义，请在引力场中建立“引力场强度”的概念，并计算该星球表面处的引力场强度是多大？（3）该星球的第二宇宙速度是多少？（4）如图所示是一个均匀带电实心球的剖面图，其总电荷量为+Q（该带电实心球可看作电荷集中在球心处的点电荷），半径为R，P为球外一点，与球心间的距离为r，静电力常量为k现将一个点电荷-q（该点电荷对实心球周围电场的影响可以忽略）从球面附近移动到p点，请参考引力势能的概念，求电场力所做的功14（16分）如图(a)，水平地面上固定一倾角为37°的斜面，一宽为l0.43m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一正方形金属线框abcd，线框沿斜面下滑时，ab、cd边始终与磁场边界保持平行。以地面为零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E与位移s之间的关系如图(b)所示，图中、均为直线段。已知线框的质量为m0.1kg，电阻为R0.06。（sin37°0.6，cos37°0.8，重力加速度g取10m/s2）求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数；(2)ab边刚进入磁场时，线框的速度v1；(3)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t；(4)线框穿越磁场的过程中，线框中产生的最大电功率Pm；15（12分）如图所示，宽度为的区域被平均分为区域、，其中、有匀强磁场，它们的磁感应强度大小相等，方向垂直纸面且相反，长为，宽为的矩形abcd紧邻磁场下方，与磁场边界对齐，O为dc边的中点，P为dc边中垂线上的一点，OP=3L矩形内有匀强电场，电场强度大小为E，方向由a指向O电荷量为q、质量为m、重力不计的带电粒子由a点静止释放，经电场加速后进入磁场，运动轨迹刚好与区域的右边界相切（1）求该粒子经过O点时速度大小v0；（2）求匀强磁场的磁感强度大小B;（3）若在aO之间距O点x处静止释放该粒子，粒子在磁场区域中共偏转n次到达P点，求x满足的条件及n的可能取值参考答案一、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】A由磁场的磁感应强度B随时间变化关系图象可知，磁场反向后，产生的感应电流的方向没有改变，0t0时间内，磁场垂直纸面向里，B减小，所以线圈中的磁通量在减小，根据楞次定律可判断线圈的电流方向为顺时针，所以A错误；BC由图象可得斜率为则由法拉第电磁感应定律可得，线圈产生的感应电动势为线圈的电功率为所以B正确，C错误；D 0t0内，磁感应强度在减小，线圈的磁通量在减小，所以根据楞次定律可知，线圈有扩张趋势，所以D错误。故选B。2、B【解析】AB导体棒做切割磁感线运动，产生感应电流，受到向左的安培力，导体棒做减速运动，随着速度的减小，感应电流减小，导体棒所受的安培力减小，则加速度减小，vt图像的斜率绝对值减小，vt图像是曲线且斜率减小，故A错误，B正确；CD通过电阻R的电量则知qx图像是过原点的倾斜的直线，故CD错误。故选B。3、A【解析】设x轴的正方向代表电场强度的正方向根据等量同种负电荷电场线在沿x轴方向的分布，结合规定正方向判断如下：在A点左侧电场线水平向右，场强为正，图像的横轴上方，离A点越近，场强越强；在A到O之间的电场线向左，场强为负，图像在横轴下方，离A越近，场强越强；在O到B之间电场线向右，场强为正，图像在横轴上方，离B越近，场强越强；在B点右侧，电场线水平向左，场强为负，图像在横轴下方，离B越近，场强越强。综上所述，只有选项A符合题意。故选A。4、C【解析】A.带电粒子做曲线运动，受力指向曲线的内侧，所以所受电场力向左，带负电；A错；BC.电场力做负功，所以动能越来越小，电势能越来越大，速度越来越小B错；C,对；D.等势线的疏密程度反映场强大小，所以所受电场力越来越小，加速度越来越小，D错故选C5、D【解析】AC在太阳表面，重力和万有引力相等，即因根据已知条件无法求出太阳半径，也就无法求出太阳表面的重力加速度，故AC错误；B 在不知道太阳半径的情况下无法求得太阳的密度，故B错误；D根据万有引力提供向心力可得求得中心天体质量故D正确。故选：D。6、D【解析】由动量守恒可知，碰后两球的速度方向相反，且在相同时间内，b球运动的弧长为a球运动的弧长为3倍，则有由动量守恒定律有由能量守恒有联立解得故ABC错误，D正确。故选D。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】A带电微粒受力情况、水平方向有电场力、竖直方向有重力；根据平行四边形定则可得合外力根据牛顿第二定律微粒运动的加速度为故A错误；B水平方向加速度为根据运动学公式可得解得微粒运动的时间为故B正确；C微粒在竖直向下为自由落体运动，下降高度解得、两点间对应的竖直高度为故C错误；D运动过程中电场力做功故D正确；故选BD。8、BD【解析】AB油滴受向下的重力和向右的电场力，且两力均为恒力。其合力的大小恒为方向恒定为右偏下、与水平方向的夹角的正切值为由知加速度恒定，则油滴由静止向右下方做匀加速直线运动，故A错误，B正确；C运动过程中电场力方向与位移夹角始终为锐角，电场力做正功，则油滴电势能减小，故C错误；D由知速度随时间均匀增大，故D正确。故选BD。9、AC【解析】A.由图象可以看出货物做两段均做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有：由图象得到：代入解得：选项A正确；B.货物的位移就是AB两点的距离，求出货物的v-t图象与坐标轴围成的面积即为AB两点的距离。所以有：选项B错误；C.传送带对货物做的功即为两段运动中摩擦力做的功：选项C正确；D.货物与传送带摩擦产生的热量：选项D错误。故选AC。10、CDE【解析】A由图可知，波长振幅各质点开始振动的方向为方向。M点振动开始后，又经过1.1s恰好第三次到达波谷，则有则所以A错误；B则波速为所以B错误；C从图示时刻开始，波传播至M点需时间之后的则M振动路程为所以M点的运动路程为28cm，C正确；D从图示时刻开始，波传播至N点需时间之后的则N点第四次到达波峰，D正确；E波的频率为则其相干波的频率为2.5Hz，E正确。故选CDE。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、AD 1.13 2.50 B 【解析】(1)1A为使小车的合外力等于小车受到的拉力，必须平衡摩擦力，故A正确；B小车受到的拉力等于拉力传感器的两倍，不需要用细线的拉力近似等于砂和砂桶的重力，实验中不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故B错误；C细线必须与木板保持平行，因为平衡了摩擦力，木板不水平，所以细线也不水平，故C错误；D为充分利用纸带，小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数，故D正确。故选AD。(2)2 打点计时器电源的频率为，相邻两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，则相邻计数点间时间间隔根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于这段的平均速度可得代入数据可得3根据逐差法有代入数据可得(3)4木板水平放置时，没有平衡小车受到的摩擦力，则有整理得则图象为不过原点的斜线，故B正确，ACD错误。故选B。12、 不需要 【解析】(1)1根据运动学公式可知甲、乙两车运动的加速度之比为要验证“在外力一定的条件下， 物体的加速度与其质量成反比” 的结论，则满足可得即等式近似成立， 则可认为“在外力一定的条件下， 物体的加速度与其质量成反比”；(2)2根据实验装置可知甲、乙两车所受的合外力相等，而甲、乙两车运动的时间相同，根据运动学公式可知甲、乙两车运动的加速度之比等于甲、乙两车运动的位移之比，所以只要测出甲、乙两车的质量和运动的位移就可验证“在外力一定的条件下， 物体的加速度与其质量成反比” 的结论，故不需要满足钩码的质量远小于任一小车的质量。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）；（3）；（4）【解析】(1)设靠近该星球表面做匀速圆周运动的卫星的速度大小为，万有引力提供卫星做圆周运动的向心力 解得： ；(2)电场强度的定义式 设质量为m的质点距离星球中心的距离为r，质点受到该星球的万有引力 质点所在处的引力场强度 得 该星球表面处的引力场强度 (3)设该星球表面一物体以初速度向外抛出，恰好能飞到无穷远，根据能量守恒定律 解得： ；(4)点电荷-q在带电实心球表面处的电势能 点电荷-q在P点的电势能 点电荷-q从球面附近移动到P点，电场力所做的功 解得： 14、 (1)0.5 (2)1.2m/s (3)0.125s (4)0.43W【解析】(1)根据线段，减少的机械能等于克服摩擦力做的功： 0.144J其中s10.36m解得：0.5(2)未进入磁场时，根据牛顿第二定律：线框的加速度m/s2速度：m/s(3)线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力所做的功，由图线可知，此时机械能线性减小，说明安培力也为恒力，线框做匀速运动。设L为线框的边长，则：联立解得L0.15m线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间：(4)在线框匀速进入磁场时，安培力又因为：可求出线框完全进入磁场后始终做匀加速直线运动，当ab边要离开磁场时，开始做减速运动，此时线框速度最大，受到的安培力最大，线框内的电功率最大由可求得v21.6m/s所以线框内的最大电功率15、（1）（2）（3）,其中n=2、3、4、5、6、7、8【解析】试题分析：（1）由题意可知aO=L,粒子在aO加速过程中有由动能定理：解得粒子经过O点时速度大小：（2）粒子在磁场区域中的运动轨迹如图，设粒子轨迹圆半径为R0，由几何关系可得：由洛伦兹力提供向心力得：联立以上解得：（3）若粒子在磁场中一共经历n次偏转到达P，设粒子轨迹圆半径为R,由几何关系可得：依题意得:联立解得：，且n取正整数设粒子在磁场中的运动速率为v，则有：在电场中的加速过程，由动能定理：联立解得：,其中n=2、3、4、5、6、7、8考点：带电粒子在匀强电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动【名师点睛】本题主要考查了带电粒子在匀强电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动电场对粒子做正功，由动能定理求出粒子经过O点时速度大小；作出粒子运动轨迹，找到圆心、找出半径与磁场宽度的关系即可解题