福建省泉州市第十六中学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、2019年北京时间4月10日21时，人类历史上首张黑洞照片被正式披露，引起世界轰动。黑洞是一类特殊的天体，质量极大，引力极强，在它附近（黑洞视界）范围内，连光也不能逃逸，并伴随着很多新奇的物理现象。传统上认为，黑洞“有进无出”，任何东西都不能从黑洞视界里逃逸出来，但霍金、贝肯斯坦等人经过理论分析，认为黑洞也在向外发出热辐射，此即著名的“霍金辐射”，因此可以定义一个“ 黑洞温度"T”。T=其中T为“黑洞”的温度，h为普朗克常量，c为真空中的光速，G为万有引力常量，M为黑洞的质量。K是一个有重要物理意义的常量，叫做“玻尔兹曼常量”。以下几个选项中能用来表示“玻尔兹曼常量”单位的是（ ）ABCD2、如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向内一个三角形闭合导线框，由位置1（左）沿纸面匀速运动到位置2（右）取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点（t=0），规定逆时针方向为电流的正方向，则图中能正确反映线框中电流号时间关系的是（）ABCD3、下列关于原子核的说法正确的是（）A质子由于带正电，质子间的核力表现为斥力B原子核衰变放出的三种射线中，粒子的穿透能力最强C铀核发生链式反应后能自动延续下去，维持该反应不需要其他条件D比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定放出核能4、如图所示，两个可视为质点的小球A、B通过固定在O点的光滑滑轮用轻绳相连，小球A置于光滑半圆柱上，小球B用水平轻绳拉着，水平轻绳另一端系于竖直板上，两球均处于静止状态。已知O点在半圆柱横截面圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角、其长度与半圆柱横截面的半径相等，OB与竖直方向成60°角，则（）A轻绳对球A的拉力与球A所受弹力的合力大小相等B轻绳对球A的拉力与半网柱对球A的弹力大小不相等C轻绳AOB对球A的拉力与对球B的拉力大小之比为：D球A与球B的质量之比为2：15、如图所示，两根相距为L的平行直导轨水平放置，R为固定电阻，导轨电阻不计。电阻阻值也为R的金属杆MN垂直于导轨放置，杆与导轨之间有摩擦，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。t=0时刻对金属杆施加一水平外力F作用，使金属杆从静止开始做匀加速直线运动。下列关于通过R的电流I、杆与导轨间的摩擦生热Q、外力F、外力F的功率P随时间t变化的图像中正确的是（）ABCD6、如图所示，甲球用细线悬挂于车厢顶，乙球固定在竖直轻杆的下端，轻杆固定在天花板上，当车向右加速运动时，细线与竖直方向的夹角为=45°，已知甲球的质量为m，乙球 的质量为2m，重力加速度为g。则轻杆对乙球的作用力大小等于（ ）AmgBmgC2mgDmg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、一竖直放置的轻弹簧，一端固定于地面，一端与质量为3kg的B固定在一起，质量为1kg的A放于B上。现在A和B正在一起竖直向上运动，如图所示。当A、B分离后，A上升0.2m到达最高点，此时B速度方向向下，弹簧为原长，则从A、B分离起至A到达最高点的这一过程中，下列说法正确的是(g取10m/s2)AA、B分离时B的加速度为gB弹簧的弹力对B做功为零C弹簧的弹力对B的冲量大小为6N·sDB的动量变化量为零8、A、B两物体质量均为m，其中A带正电，带电量为+q，B不带电，通过劲度系数为k的绝缘轻质弹簧相连放在水平面上，如图所示，开始时A、B都处于静止状态。现在施加竖直向上的匀强电场，电场强度，式中g为重力加速度，若不计空气阻力，不考虑A物体电量的变化，则以下判断正确的是（）A刚施加电场的瞬间，A的加速度大小为2gB从施加电场开始到B刚要离开地面的过程中，A物体速度大小一直增大C从施加电场开始到B刚要离开地面的过程中，A物体的机械能增加量始终等于A物体电势能的减少量DB刚要离开地面时，A的速度大小为9、L1、L2两水平线间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁场高度为h，竖直平面内有质量为m，电阻为R的梯形线框，上、下底水平且底边之比5:1，梯形高2h。该线框从如图位置由静止下落，已知AB刚进入磁场时和AB刚穿出磁场时的重力等于安培力，在整个运动过程中，说法正确的是（ ）AAB边是匀速直线穿过磁场BAB边刚穿出到CD边刚要进入磁场，是匀速直线运动CAB边刚穿出到CD边刚要进入磁场，此过程的电动势为DAB边刚进入和AB边刚穿出的速度之比为4:110、如图所示是导轨式电磁炮的原理结构示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放炮弹。炮弹可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。内阻为r可控电源提供的强大恒定电流从一根导轨流入，经过炮弹，再从另一导轨流回电源，炮弹被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在炮弹所在位置始终可以简化为磁感应强度为B的垂直平行轨道匀强磁场。已知两导轨内侧间距L，炮弹的质量m，炮弹在导轨间的电阻为R，若炮弹滑行s后获得的发射速度为v。不计空气阻力，下列说法正确的是（）Aa为电源负极B电磁炮受到的安培力大小为C可控电源的电动势是D这一过程中系统消耗的总能量是+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）要测定一节干电池（电动势约1.5V，内阻约0.5，放电电流不允许超过0.6A）的电动势和内电阻，要求测量结果尽量准确。提供的器材有：A电流表A1：挡位1（03A，内阻约0.05），挡位2（00.6A，内阻约0.2）B电流表A2：0-300A，内阻rA=100C定值电阻：R0=2，R1=900，R2=4900D滑动变阻器：R3（05，2A），R4（015，1A）E.开关一只、导线若干(1)测量电流的仪表：应选择电流表A1的挡位_（填“1”或者“2”）。(2)测量电压的仪表：应将定值电阻_（填“R0”、“R1”或“R2”）与A2串联，使其成为改装后的电压表。(3)干电池内阻太小，应选择定值电阻_（填“R0”、“R1”或“R2”）来保护电源。(4)若要求A1表电流在0.1A-0.5A范围内连续可调。则滑动变阻器应选择_（填“R3”或“R4”）。(5)为消除电流表内阻对测量精度可能造成的影响，在给出的两种电路原理图中（图中V表为改装后的电压表），应选择_（填“图（a）”或“图（b）”）。(6)进行实验并记录数据。用I1、I2分别表示A1、A2表的示数，根据测量数据作出如图（c）所示的I2-I1图像，由图像可得：电池的电动势为_V，内阻为_。（保留到小数点后两位）12（12分）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）(1)下列实验步骤正确的是_A用天平测出砂和砂桶的质量B将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E.实验中不需要砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_。（结果保留两位有效数字）(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为_。A B C D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，一足够长木板在水平粗糙面上向右运动。某时刻速度为v02m/s，此时一质量与木板相等的小滑块（可视为质点）以v14m/s的速度从右侧滑上木板，经过1s两者速度恰好相同，速度大小为v21m/s，方向向左。重力加速度g10m/s2，试求：（1）木板与滑块间的动摩擦因数1（2）木板与地面间的动摩擦因数2（3）从滑块滑上木板，到最终两者静止的过程中，滑块相对木板的位移大小。14（16分）一光滑绝缘固定轨道MN与水平面成角放置，其上端有一半径为l的光滑圆弧轨道的一部分，两轨道相切于N点，圆弧轨道末端Q点切线水平；一轻质弹簧下端固定在直轨道末端，弹簧原长时，其上端位于O点，。现将一质量为m的滑块A拴接在弹簧上端，使之从O点静止释放。A向下压缩弹簧达到的最低点为P点，。当A到达最低点P时，弹簧自动锁定，使A静止于P点。使质量也为m的滑块B，从N点由静止沿斜面下滑。B下滑至P点后，与A相碰，B接触A瞬间弹簧自动解锁，A、B碰撞时间极短内力远大于外力。碰后A、B有共同速度，但并不粘连。之后两滑块被弹回。（已知重力加速度为g，）求：(1)弹簧上端被压缩至P点时所具有的弹性势能；(2)第一次碰撞过程中B对A弹力的冲量的大小；(3)若要B最终恰能回到圆弧轨道最高点，需要在B滑块由N点出发时，给B多大的初速度。15（12分）在一个足够长的水平桌面上，静置着一个足够长的木板A，A的右端与桌面边沿平齐，其上边缘距水平地面的竖直高度h=0.8m。木板A上静置两个可视为质点的B、C物块，它们之间有一个被锁定的压缩轻弹簧（弹簧与两物块均不连接），弹簧存储的弹性势能为5.4J。已知kg、kg，木板A与桌面、物块C与木板A间的动摩擦因数均为，物块B与木板A间的动摩擦因数。解锁后弹簧在瞬间恢复原长，两物块均开始运动，此时物块C距离木板A的右边缘x1=2.5m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2。求：(1)弹簧恢复原长时物块B、C的速度；(2)物块C从离开A板落地过程中的水平位移；(3)物块B从开始运动到最终停止时，相对桌面运动的距离。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】根据得，h的单位为c的单位是m/s， G的单位是M的单位是kg， T的单位是K，代入上式可得k的单位是故A正确，BCD错误。故选A。2、A【解析】先由楞次定律依据磁通量的变化可以判定感应电流的方向，再由感应电动势公式和欧姆定律，分段分析感应电流的大小，即可选择图象【详解】线框进入磁场的过程，磁通量向里增加，根据楞次定律得知感应电流的磁场向外，由安培定则可知感应电流方向为逆时针，电流i应为正方向，故BC错误；线框进入磁场的过程，线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小，由E=BLv，可知感应电动势先均匀增大后均匀减小；线框完全进入磁场的过程，磁通量不变，没有感应电流产生线框穿出磁场的过程，磁通量向里减小，根据楞次定律得知感应电流的磁场向里，由安培定则可知感应电流方向为顺时针，电流i应为负方向；线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小，由，可知感应电动势先均匀增大后均匀减小，故A正确，D错误3、D【解析】A核力与电荷无关，原子核中质子间的核力都表现为引力，故A错误；B原子核衰变放出的三种射线中，粒子的速度最小，穿透能力最弱，故B错误；C铀核发生链式反应后能自动延续下去，要维持链式反应，铀块的体积必须达到其临界体积，故C错误；D比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时有质量亏损，一定会放出核能，故D正确。故选D。4、D【解析】设轻绳中拉力为T，球A受力如图A所受弹力为绳对A的拉力和半圆对球A的弹力的合力，与重力等大反向，大于T，故A错误；B受力分析可得解得故B错误；C细线对A的拉力与对球B的拉力都等于T，故C错误；D对球B解得故D正确。故选D。5、B【解析】At时刻杆的速度为v=at产生的感应电流 则It；故A错误。B摩擦生热为则Qt2，故B正确。C杆受到的安培力 根据牛顿第二定律得F-f-F安=ma得 F随t的增大而线性增大，故C错误。D外力F的功率为P-t图象应是曲线，故D错误。故选B。6、D【解析】对甲球由牛顿第二定律知ma=mgtan则加速度大小为：a=gtan设杆对乙球的作用力为F，则解得：F=2mg；A. mg，与结论不相符，选项A错误；B. mg，与结论不相符，选项B错误；C. 2mg，与结论不相符，选项B错误；D. mg，与结论相符，选项D正确；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】A、由分离的条件可知，A、B物体分离时二者的速度、加速度相等，二者之间的相互作用力为0，对A分析可知，A的加速度，所以B的加速度为g，故A正确；B、 A、B物体分离时弹簧恢复原长，A到最高点弹簧恢复原长，从A、B分离起至A到达最高点的这一过程中弹簧的弹性势能变化为零，所以弹簧对B做的功为零，故B正确；CD、A、B物体分离后A做竖直上抛运动，可知竖直上抛的初速度，上升到最高点所需的时间：，由运动的对称性可知此时B的速度为2m/s，方向竖直向下，对B在此过程内用动量定理(规定向下为正方向)得：，解得弹簧的弹力对B的冲量大小为：，B的动量变化量为，故C正确，D错误；故选ABC。8、ABD【解析】A在未施加电场时，A物体处于平衡状态，当施加上电场力瞬间，A物体受到的合力为施加的电场力，故解得方向向上，故A正确；BB刚要离开地面时，地面对B弹力为0，即对A物体即A物体合力为0，因此从开始到B刚要离开地面过程，A物体做加速度逐渐变小的加速运动，即A物体速度一直增大，故B正确；C从开始到弹簧恢复原长的过程，A物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的减少量之和，从弹簧恢复原长到B刚要离开地面的过程，A物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的增加量之差，故C错误；D当B离开地面时，此时B受到弹簧的弹力等于B的重力，从施加电场力到B离开地面，弹簧的弹力做功为零，A上升的距离为根据动能定理可知解得故D正确。故选ABD。9、BCD【解析】A已知AB刚进入磁场时的重力等于安培力，根据安培力公式AB进入磁场后一段时间内有效切割长度变大，安培力变大，大于重力，使梯形线框减速，因为AB刚穿出磁场时的重力等于安培力，所以AB边是减速直线穿过磁场，故A错误；BAB刚穿出到CD边刚要进入磁场过程中，有效切割长度保持不变，由于AB刚穿出磁场时的重力等于安培力，故该过程中安培力一直等于重力，做匀速直线运动，故B正确；D设AB边刚进入磁场时速度为，AB=l，则CD=5l，则AB边刚进入磁场时重力等于安培力，有设AB边刚穿出磁场时速度为v1，线框切割磁感应线的有效长度为2lAB刚穿出磁场时的重力等于安培力有联立解得所以D正确；CAB边刚穿出到CD边刚要进入磁场过程中，线框做速度为v1的匀速直线运动，切割磁感应线的有效长度为2l，感应电动势为联立解得故C正确。故选BCD。10、AD【解析】A若电源a、b分别为负极、正极，根据左手定则可知，受到的安培力向右，则导体滑块可在磁场中向右加速；故A正确；B因安培力F=BIL，根据动能定理所以选项B错误；C由匀加速运动公式由安培力公式和牛顿第二定律，有F=BIL=ma根据闭合电路欧姆定律根据闭合电路欧姆定律联立以上三式解得选项C错误；D因这一过程中的时间为所以系统产生的内能为Q=I2（R+r）t联立解得炮弹的动能为由能的转化与守恒定律得这一过程中系统消耗的总能量为所以D正确。故选AD。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、2 R2 R0 R4 图(a) 1.49 0.49 【解析】(1)1测量电流的仪表：应选择电流表A1的挡位2。(2)2测量电压的仪表：应将定值电阻R2与A2串联，使其成为改装后量程为的电压表。(3)3干电池内阻太小，应选择与内阻阻值相当的定值电阻R0来保护电源。(4)4若要求A1表电流在0.1A-0.5A范围内连续可调。则滑动变阻器最大值为最小值则滑动变阻器应选择R4。(5)5因改装后的电压表内阻已知，则为消除电流表内阻对测量精度可能造成的影响，在给出的两种电路原理图中，应选择图（a）。(6)67由图可知电流计读数为I2=298A，对应的电压值为 则电池的电动势为E=1.49V，内阻为12、BDE 1.3 C 【解析】(1)1AE本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故A错误，E正确；B该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，应拿走砂桶，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；C打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故C错误；D改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带，获取多组实验数据，故D正确；故选BDE。(2)2由于两计数点间还有两个点没有画出，故T=0.06s，由x=aT2可得(3)3由牛顿第二定律得2F=ma则a-F图象的斜率小车质量为故选C；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）【解析】（1）对小滑块根据牛顿第二定律以及运动学公式进行求解；（2）对木板分析，先向右减速后向左加速，分过程进行分析即可；（3）分别求出二者相对地面位移，然后求解二者相对位移；【详解】（1）对小滑块分析：其加速度为：，方向向右对小滑块根据牛顿第二定律有：，可以得到：；（2）对木板分析，其先向右减速运动，根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到：然后向左加速运动，根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到：而且联立可以得到：，；（3）在时间内，木板向右减速运动，其向右运动的位移为：，方向向右；在时间内，木板向左加速运动，其向左加速运动的位移为：，方向向左；在整个时间内，小滑块向左减速运动，其位移为：，方向向左则整个过程中滑块相对木板的位移大小为：。【点睛】本题考查了牛顿第二定律的应用，分析清楚小滑块与木板的运动过程和受力情况是解题的前提，应用牛顿第二定律与运动学公式即可解题。14、 (1) (2) (3)【解析】(1)A由OP的过程解得(2)B由NP的过程 A、B相碰的过程 以沿斜面向下为正方向解得：A对B的冲量大小为(3)第二次B由NP的过程 A、B相碰的过程碰后，设A、B在弹簧压缩量为x处分离，对A、B对B：解得即A、B在O点分离.A、B碰后到弹簧恢复原长的过程A、B分离后，到达的最高点Q点解得15、 (1) 9m/s，3m/s；(2)0.8m；(3)14.25m【解析】(1)根据题意，弹簧解锁在极短时间恢复原长，脱离两物块。选向右为正方向，由B、C两物块系统动量守恒和能量守恒可得 联立两式解得vB1=9m/s vC1=3m/s (2)由题意可得，B、C两物块开始运动时，各自对物块A的滑动摩檫力方向相反，大小分别为而木板A与水平桌面之间的最大静摩擦力等于其滑动摩擦力由于 可知木板A在此阶段是静止的。物块C向右滑动直到到达桌面右端的过程，由运动学规律得 之后物块C做平抛运动，由平抛运动的规律可得解得(3)当物块C向右运动，直到离开木板A的过程中，物块B向左做交减速运动，由运动规律得物块C离开木板之后，由于有 木板A开始向左加速运动，直到与物块B共速。由牛顿运动定律及运动学规律可得 此过程物块B运动的距离为共速后，A、B一起做匀减速直线运动，直到停下来。由运动学规律 则物块B从开始运动到停止，运动的距离为m