北京市西城区第三十一中学2022-2023学年高三第一次调研测试物理试卷含解析.doc

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、已知地球和火星绕太阳公转的轨道半径分别为R1和R2（公转轨迹近似为圆），如果把行星和太阳连线扫过的面积和与其所用时间的比值定义为扫过的面积速率，则地球和火星绕太阳公转过程中扫过的面积速率之比是（）ABCD2、一圆筒内壁粗糙，底端放一个质量为m的物体（可视为质点），该物体与圆筒内壁间的动摩擦因数为,圆筒由静止沿逆时针方向缓慢转动直到物体恰好滑动，此时物体、圆心的连线与竖直方向的夹角为，如图所示，以下说法正确的是（ ）A在缓慢转动过程中物体受到的支持力逐渐增大B在缓慢转动过程中物体受到的静摩擦力逐渐减小C物体恰好滑动时夹角与的关系为D缓慢转动过程中，圆筒对物体的作用力逐渐增大3、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C ，D4、光电效应实验中，一组同学用同一光电管在不同实验条件下得到了四条光电流与电压之间的关系曲线(甲、乙、丙、丁)，如图所示。以下判断正确的是（）A甲光的频率大于乙光B丙光的频率等于丁光C甲光的强度等于丙光D乙光的强度等于丁光5、将一个小木块和一个小钢珠分别以不同的速度，竖直向上抛出，若小木块受到的空气阻力大小跟速度大小成正比，即（其中为常数），小钢珠的阻力忽略不计，关于两物体运动的图象正确的是（取向上为正方向）（）ABCD6、托卡马克（Tokamak）是一种复杂的环形装置，结构如图所示环心处有一欧姆线圈，四周是一个环形真空室，真空室外部排列着环向场线圈和极向场线圈当欧姆线圈中通以变化的电流时，在托卡马克的内部会产生巨大的涡旋电场，将真空室中的等离子体加速，从而达到较高的温度再通过其他方式的进一步加热，就可以达到核聚变的临界温度同时，环形真空室中的高温等离子体形成等离子体电流，与极向场线圈、环向场线圈共同产生磁场，在真空室区域形成闭合磁笼，将高温等离子体约束在真空室中，有利于核聚变的进行已知真空室内等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，下列说法正确的是A托卡马克装置中核聚变的原理和目前核电站中核反应的原理是相同的B极向场线圈和环向场线圈的主要作用是加热等离子体C欧姆线圈中通以恒定电流时，托卡马克装置中的等离子体将不能发生核聚变D为了约束温度为T的等离子体，所需要的磁感应强度B必须正比于温度T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、如图甲所示，两平行金属板A、B放在真空中，间距为d，P点在A、B板间，A板接地，B板的电势随时间t的变化情况如图乙所示，t0时，在P点由静止释放一质量为m、电荷量为e的电子，当t2T时，电子回到P点。电子运动过程中未与极板相碰，不计重力，则下列说法正确的是（）A1212B1213C在02T时间内，当tT时电子的电势能最小D在02T时间内，电子的动能增大了8、如图所示，两个中心重合的正三角形线框内分别存在着垂直于纸面向里和垂直于纸面向外的匀强磁场，已知内部三角形线框ABC边长为2a，内部磁感应强度大小为B0，且每条边的中点开有一个小孔。有一带电荷量为q、质量为m的粒子从AB边中点D垂直AB进入内部磁场。如果要使粒子恰好不与边界碰撞，在磁场中运动一段时间后又能从D点射入内部磁场，下列说法正确的是()A三角形ABC与ABC之间的磁感应强度大小也为B0B三角形ABC的边长可以为2aC粒子的速度大小为D粒子再次回到D点所需的时间为9、如图,L形木板置于粗糙水平面上,光滑物块压缩弹簧后用细线系住。烧断细线,物块弹出的过程木板保持静止,此过程()A弹簧对物块的弹力不变 B弹簧对物块的弹力逐渐减小C地面对木板的摩擦力不变 D地面对木板的摩擦力逐渐减小10、如图所示，倾角=30°的斜面固定在地面上，长为L、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳AB置于斜面上，与斜面间动摩擦因数，其A端与斜面顶端平齐用细线将质量也为m的物块与软绳连接，给物块向下的初速度，使软绳B端到达斜面顶端（此时物块未到达地面），在此过程中A物块的速度始终减小B软绳上滑时速度最小C软绳重力势能共减少了D软绳减少的重力势能一定小于其增加的动能与克服摩擦力所做的功之和三、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）在测量干电池电动势E和内阻r的实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路，S2为单刀双掷开关，定值电阻R0=4。合上开关S1，S2接图甲中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S2改接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数的图像，如图乙所示，两直线与纵轴的截距分别为3.00V、2.99V，与横轴的截距分别为0.5A、0.6A。(1)S2接1位置时，作出的UI图线是图乙中的_（选填“A”或“B”）线；测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是_。(2)由图乙可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为E真=_，r真=_。(3)根据图线求出电流表内阻RA=_。12（12分）如图甲所示为测量电动机转速的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动，在圆形卡纸的旁边垂直安装了一个改装了的电火花计时器，时间间隔为T的电火花可在卡纸上留下痕迹。（1）请将下列实验步骤按先后排序_。使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触接通电火花计时器的电源，使它工作起来启动电动机，使圆形卡纸转动起来关闭电火花计时器，关闭电动机；研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示)，写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值（2）要得到的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是_A秒表 B毫米刻度尺 C圆规 D量角器（3）写出角速度的表达式=_，并指出表达式中各个物理量的意义_。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，上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，两活塞用一根长度为L的刚性轻质细杆连接，两活塞间充有氧气，小活塞下方充有氮气，大、小活塞的质量分别为2m、m，横截面积分别为2S、S。氮气和汽缸外大气的压强均为p0，大活塞与大圆筒底部相距。现通过电阻丝缓慢加热氮气，使小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐位置。已知大活塞导热性能良好，汽缸及小活塞绝热，两活塞与汽缸壁之间的摩擦不计，重力加速度为g。求：初始状态下氧气的压强；小活塞与大圆筒底部平齐时，氧气的压强。14（16分）如图所示为快件自动分捡装置原理图，快件通过一条传送带运送到各个分捡容器中。图中水平传送带沿顺时针匀速转动，右侧地面上有一个宽和高均为d=1m的容器，容器左侧离传送带右端B的距离也为d，传送带上表面离地高度为2d，快件被轻放在传送带的左端A，运动到B端后做平抛运动，AB间距离为L=2 m，快件与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g=10 m/s2，求：(1)要使快件能落入容器中，传送带匀速转动的速度大小范围；(2)试判断快件能不能不与容器侧壁碰撞而直接落在容器底部，如果能，则快件从A点开始到落到容器底部需要的最长时间为多少。15（12分）如图所示，匀强电场中相邻竖直等势线间距d =10cm，质=0.1kg、带电荷量为q =-1×10-3C的小球以初速度=10m/s抛出，初速度方向与水平线的夹角为45°，重力加速度g取10m/s2，求:（1）小球加速度的大小;（2）小球再次回到图中水平线时的速度和抛出点的距离.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、A【解析】公转的轨迹近似为圆，地球和火星的运动可以看作匀速圆周运动，根据开普勒第三定律知：运动的周期之比：在一个周期内扫过的面积之比为：面积速率为，可知面积速率之比为，故A正确，BCD错误。故选A。2、C【解析】AB对物体受力分析如图所示，正交分解，根据平衡条件列出方程随着的增大，减小，增大，选项AB错误；C当物块恰好滑动时得选项C正确；D缓慢转动过程中，圆筒对物体的作用力与重力等大反向，始终不变，D错误。故选C。3、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，则R1两端电压减小，即。因路端电压增大，则R2两端电压增大，即，故C项错误；D将R1等效为电源内阻，则可视为等效电源的路段电压，根据UI图像的斜率关系可得故D项正确。故选D。4、A【解析】AB根据爱因斯坦光电效应方程Ek=h-W0反向裁止电压Ek=eUc同一光电管的逸出功W0相同，由于Uc1Uc2，所以可以判定：甲光的频率大于乙光的频率；丙光的频率（等于甲光）大于丁光的频率（等于乙光），故A正确，B错误；CD根据饱和光电流与照射光强度的关系可知，甲光的强度大于丙光，乙光的强度大于丁光，故CD错误。故选A。5、D【解析】小钢珠在运动过程中只受到重力作用，所以小钢珠的图象为一条向下倾斜的直线，小木块在向上运动过程中其加速度满足随着的减小减小，当速度减为零的瞬间加速度刚好减小到等于重力加速度，此时曲线的斜率跟斜线的斜率相同，之后小木块下落，这个过程加速度满足加速度继续减小，如果高度足够高，小钢珠最后可能做匀速直线运动；故选D。6、C【解析】A、目前核电站中核反应的原理是核裂变，原理不同，故A错误；B、极向场线圈、环向场线圈主要作用是将高温等离子体约束在真空室中，有利于核聚变的进行，故B错误；C、欧姆线圈中通以恒定的电流时，产生恒定的磁场，恒定的磁场无法激发电场，则在托卡马克的内部无法产生电场，等离子体无法被加速，因而不能发生核聚变，故C正确D、带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，则，由洛伦兹力提供向心力，则，则有，故D错误二、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】AB电子在0T时间内向上加速运动，设加速度为a1，在T2T时间内先向上减速到零后向下加速回到原出发点，设加速度为a2，则解得由于 则1213选项A错误，B正确；C依据电场力做正功最多，电势能最小，而0T内电子做匀加速运动，T2T之内先做匀减速直线运动，后反向匀加速直线运动，因2=31，t1时刻电子的动能而粒子在t2时刻的速度故电子在2T时的动能所以在2T时刻电势能最小，故C错误；D电子在2T时刻回到P点，此时速度为（负号表示方向向下）电子的动能为根据能量守恒定律，电势能的减小量等于动能的增加量，故D正确。故选BD。8、ACD【解析】A要想使粒子不与边界碰撞，在磁场中运动一段时间后又能从D点射入内部磁场，则带电粒子在内、外磁场中做圆周运动的轨迹都应为半径为a的圆弧，粒子运动轨迹如图所示，所以三角形ABC与ABC之间的磁感应强度大小也应该为B0，故A正确；B由几何知识可知，三角形ABC的最短边长为2a2a，B错误；C带电粒子做圆周运动的轨迹半径为ra速度为C正确；D分析知粒子再次回到D点时，其运动轨迹对应的圆心角2×60°300°420°，故D正确故选ACD。9、BD【解析】烧断细线，弹簧要恢复原状，弹簧对物块的弹力逐渐减小，故A错误，B正确。木板在水平方向上受到弹簧的弹力和地面的摩擦力，两个力处于平衡，由于弹簧的弹力逐渐减小，则地面对木板的摩擦力逐渐减小。故D正确、C错误。故选BD。【点睛】本题通过形变量的变化得出弹力变化是解决本题的关键，注意木块对木板没有摩擦力，木板所受的摩擦力为静摩擦力10、BCD【解析】A物块下落过程中，刚开始由于，所以物块所受合力向上，物体做减速运动，下落过程中，合力越来越小，当加速度等于零时，速度最小，后合力方向向下，加速度向下，速度增大，所以物体的速度先减小后增大，A错误；B当加速度等于零时，速度最小，设此时软绳上滑的距离为x，则：，代入数据解得：B正确；C物块未释放时，软绳的重心离斜面顶端的高度为，软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜面顶端的高度，则软绳重力势能共减少C正确；D以物块为研究对象，因物块要克服拉力做功，所以其动能及势能变化量，以系统为研究对象，设绳的势能及动能变化量为，克服摩擦力所做的功的绝对值为W，由能量守恒定律有则选项D正确故选BCD.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 电流表的示数偏小 3.00V 1.0 1.0 【解析】(1)1当S2接1位置时，可把电压表、定值电阻与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律可知电动势和内阻的测量值均小于真实值，所以作出的图线应是B线；2测出的电池电动势和内阻存在系统误差，原因是电压表的分流；(2)3当S2接2位置时，可把电流表、定值电阻与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律可知电动势测量值等于真实值，图线应是线，即有4由于S2接1位置时，图线的B线对应的短路电流为所以真解得真5对线，根据闭合电路欧姆定律可得对应的短路电流为解得电流表内阻为12、 D 为n个点对应的圆心角 【解析】(1)1该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触，先使卡片转动，再打点，最后取出卡片进行数据处理故次序为；(2)2要测出角速度，需要测量点跟点间的角度，需要的器材是量角器，故选D；(3)3根据，则，4是n个点对应的圆心角，T是电火花计时器的打点时间间隔。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、；【解析】分析初始状态下两活塞的受力情况，根据力的平衡有解得初始状态下氧气的压强初始状态氧气体积当小活塞缓慢上升到上表面与大圆筒底部平齐时，氧气体积，压强为p2，根据玻意耳定律有，解得14、（1） （2）能，最长时间【解析】(1) 根据平抛运动的知识可得：设快件落入容器的最小速度为v1，则有：解得：设快件落入容器的最大速度为v2，则有：2d=v2t1解得：快件在传送带上匀加速运动到B点的速度为：因此传送带的速度为：(2) 设快件从容器左侧边沿落入容器可以直接落入容器底部，则有：求得：x2d，假设成立，因此快件落入容器底部，且从容器左边落入容器的快件从A点开始落到容器底部的时间最长；快件在传送带上加速运动的时间为：加速运动的距离为：匀速运动的时间为：因此运动的最长时间15、（1）（2） 速度与水平方向夹角的正切值为，水平距离为20m【解析】（1）根据图象可知，电场线方向向左，电场强度大小为：合力大小为：，方向与初速度方向垂直；根据牛顿第二定律可得加速度大小为：；（2）小球在竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做匀加速直线运动，小球再次回到图中水平线时的时间为：，此过程中与抛出点的距离为：x=v0cos45°t+t2=20m，在此过程中重力做功为零，根据动能定理可得：qEx=mv2mv02代入数据解得：v=10m/s速度与水平夹角为，.