福建省福建师大附中2023年高三3月份模拟考试物理试题含解析.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、某电梯的最大速度为2m/s，最大加速度为0.5m/s2。该电梯由一楼从静止开始，到达24m处的某楼层并静止.所用的最短时间是（）A12sB16sC18sD24s2、在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB=2BC，如图所示，由此可知（ ）A小球带正电B电场力大小为3mgC小球从A到B与从B到C的运动时间相等D小球从A到B与从B到C的速度变化相等3、通信卫星一般是相对地面“静止”的同步卫星，三颗同步卫星就可以实现全球通信。设地球的半径为，地面的重力加速度为，地球的自转周期为。则速度为的电磁波从一颗卫星直线传播至相邻的另一颗卫星，传播时间为（ ）ABCD4、如图所示，在与磁感应强度为B的匀强磁场垂直的平面内，有一根长为s的导线，量得导线的两个端点间的距离=d，导线中通过的电流为I，则下列有关导线受安培力大小和方向的正确表述是（ ）A大小为BIs，方向沿ab指向bB大小为BIs，方向垂直abC大小为BId，方向沿ab指向aD大小为BId，方向垂直ab5、如图甲所示，AB两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流iA随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）At1时刻，两环作用力最大Bt2和t3时刻，两环相互吸引Ct2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥Dt3和t4时刻，两环相互吸引6、如图所示汽车用绕过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，轮船在水面上以速度v匀速前进汽车与定滑轮间的轻绳保持水平。假设轮船始终受到恒定阻力f，当牵引轮船的轻绳与水平方向成角时轻绳拉船的功率为P。不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）A汽车做加速运动B轮船受到的浮力逐渐增大C轻绳的拉力逐渐减小DP的数值等于二、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、大小相同的三个小球（可视为质点）a、b、c静止在光滑水平面上，依次相距l等距离排列成一条直线，在c右侧距c为l处有一竖直墙，墙面垂直小球连线，如图所示。小球a的质量为2m，b、c的质量均为m。某时刻给a一沿连线向右的初动量p，忽略空气阻力、碰撞中的动能损失和碰撞时间。下列判断正确的是（）Ac第一次被碰后瞬间的动能为Bc第一次被碰后瞬间的动能为Ca与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为Da与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为8、如图甲所示，一个匝数为的多匝线圈，线圈面积为，电阻为。一个匀强磁场垂直于线圈平面穿过该线圈。在0时刻磁感应强度为，之后随时间变化的特点如图乙所示。取磁感应强度向上方向为正值。线圈的两个输出端、连接一个电阻。在过程中（）A线圈的点的电势高于点电势B线圈的、两点间的电势差大小为C流过的电荷量的大小为D磁场的能量转化为电路中电能，再转化为电阻、上的内能9、质量为m的物块在t0时刻受沿固定斜面向上的恒力F1作用，从足够长的倾角为的光滑斜面底端由静止向上滑行，在t0时刻撤去恒力F1加上反向恒力F2(F1、F2大小未知)，物块的速度时间(vt)图象如图乙所示，2t0时刻物块恰好返回到斜面底端，已知物体在t0时刻的速度为v0，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）A物块从t0时刻开始到返回斜面底端的过程中重力的冲量大小为2mgt0sinB物块从t0时刻到返回斜面底端的过程中动量的变化量大小为3mv0CF1的冲量大小为mgt0sinmv0DF2的冲量大小为3mgt0sin3mv010、一列简谐横波在弹性介质中沿x轴传播，波源位于坐标原点O，t=0时刻波源开始振动，t=3 s时波源停止振动，如图为t=3.2s时的波形图。其中质点a的平衡位置离原点O的距离为x=2.5m。以下说法正确的是_。A波速为5m/sB波长C波源起振方向沿y轴正方向D在t=3.3 s，质点a位于波谷E.从波源起振开始计时，3.0 s内质点a运动的总路程为2.5 m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）学习牛顿第二定律后，某同学为验证“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比”的结论设计了如图所示的实验装置.装置中用不可伸长的轻绳一端连接甲车、另一端与乙车相连，轻绳跨过不计质量的光滑滑轮，且在动滑轮下端挂一重物测量知甲、乙两车（含发射器）的质量分别记为、，所挂重物的质量记为。(1)为达到本实验目的，_平衡两车的阻力（填“需要”或“不需要”），_满足钩码的质量远小于任一小车的质量（填“需要”或“不需要”）；(2)安装调整实验器材后，同时静止释放两小车并用位移传感器记录乙两车在相同时间内，相对于其起始位置的位移分别为、，在误差允许的范围内，若等式_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”（用题中字母表示）。12（12分）某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。 (1)实验前小组同学调整气垫导轨底座使之水平，并查得当地重力加速度。(2)如图所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度_cm；实验时将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间，则滑块经过光电门时的瞬时速度为_m/s。在本次实验中还需要读出和测量的物理量有：钩码的质量m、滑块质量M和_（文字说明并用相应的字母表示）。(3)本实验通过比较钩码的重力势能的减小量_和_（用以上物理量符号表示）在实验误差允许的范围内是否相等，从而验证系统的机械能守恒。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，粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管中有A、B两段水银柱，A段水银柱上方和下方分别有气柱工、，两气柱的长L1=L3=4cm，水银柱A的长度为L2=4cm，水银柱B在左侧管中长度L4=2cm，大气压强为p0=76cmHg，环境温度为T=300K。现在左侧管中缓慢倒入水银，使B水银柱在左侧管中水银液面下降2cm。求：（i ）A水银柱上表面与右管中B水银柱上表面高度差；（ii）若不在左管中倒入水银，而是在左侧管口缓慢推入一个活塞，使B段水银在左管中水银面也下降2cm，则活塞需推人管中多长距离？14（16分）如图所示，一直角三角形ABC处于匀强电场中（电场未画出），三角形三点的电势分别为，（，为已知量）。有一电荷量为、质量为的带电粒子（重力不计）从A点以与AB成角的初速度向左下方射出，求：（1）求电场强度E；（2）设粒子的运动轨迹与的角平分线的交点为G，求粒子从A点运动到G点的时间t。15（12分）如图所示，质量均为M2 kg的甲、乙两辆小车并排静止于光滑水平面上，甲车的左端紧靠光滑的圆弧AB，圆弧末端与两车等高，圆弧半径R0.2 m，两车长度均为L0.5 m。两车上表面与滑块P之间的动摩擦因数0.2。将质量为m2 kg的滑块P(可视为质点)从A处由静止释放，滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车，重力加速度取g10 m/s2。求：(1)滑块P刚滑上乙车时的速度大小；(2)滑块P在乙车上滑行的距离。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、B【解析】电梯加速运动的时间为加速运动的位移根据对称性，减速运动的时间也为4s，位移也为4m，匀速运动时间为故电梯运动的最短时间为t=4s+4s+8s=16sB正确，ACD错误。故选B。2、B【解析】根据小球从B点进入电场的轨迹可看出，小球带负电，故A 错误；因为到达C点时速度水平，所以C点速度等于A点速度，因为AB=2BC，设BC的竖直高度为h，则AB的竖直高度为2h，由A到C根据动能定理：mg×3h-Eqh=0，即Eq=3mg，故B正确；小球从A到B在竖直方向上的加速度为g，所用时间为：；在从B到C，的加速度为向上，故所用时间：，故t1=2t2，故C 错误；小球从A到B与从B到C的速度变化大小都等于，但方向相反，故D 错误。3、C【解析】卫星绕地球运行，万有引力提供向心力，则有可得综合“黄金代换”有如图所示由几何关系知联立整理得根据运动规律，电磁波传播有可得故C正确，A、B、D错误；故选C。4、D【解析】导线的等效长度为d，则所受的安培力为F=BId，由左手定则可知方向垂直ab。故选D。5、B【解析】t1时刻感应电流为零，故两环作用力为零，则选项A错误；t2时刻A环中电流在减小，则B环中产生与A环中同向的电流，故相互吸引，t3时刻同理也应相互吸引，故选项B正确，C错误；t4时刻A中电流为零，两环无相互作用，选项D错误6、D【解析】A由速度分解此时汽车的速度为：v车=vcos，船靠岸的过程中，增大，cos减小，船的速度v不变，则车速减小，所以汽车做减速运动，故A错误；BC绳的拉力对船做功的功率为P，由P=Fvcos知，绳对船的拉力为：对船：联立可知：增大，则F变大，F浮变小；故BC错误；D船匀速运动，则Fcos=f，则故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、AC【解析】a球与b球发生弹性碰撞，设a球碰前的初速度为v0，碰后a、b的速度为、，取向右为正，由动量守恒定律和能量守恒定律有其中，解得，b球以速度v2与静止的c球发生弹性碰撞，设碰后的速度为、，根据等质量的两个球发生动静弹性碰撞，会出现速度交换，故有，ABc第一次被碰后瞬间的动能为故A正确，B错误；CD设a与b第二次碰撞的位置距离c停的位置为，两次碰撞的时间间隔为t，b球以v2向右运动l与c碰撞，c以一样的速度v4运动2l的距离返回与b弹碰，b再次获得v4向左运动直到与a第二次碰撞，有对a球在相同的时间内有联立可得，故a与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为故C正确，D错误。故选AC。8、ABC【解析】A结合图乙知磁场方向向上且逐渐减小。由楞次定律知感应电流的方向由点经线圈到点，则点电势高，A正确；B感应电动势为又有电势差大小解得B正确；C流过电路的电荷量大小为解得C正确；D电磁感应的过程中磁场能量不转化，而是作为媒介将其他形式的能转化为电能，然后再在电阻、上转化为内能，D错误。故选ABC。9、BC【解析】A根据冲量的定义式可知物块从时刻开始到返回斜面底端的过程中重力的冲量大小为故A错误；B由于在时撤去恒力加上反向恒力，物块在时恰好回到斜面的底端，所以在沿固定斜面向上的恒力的时间与撤去恒力加上反向恒力后回到底端的时间相等，设物体在沿固定斜面向上的恒力作用下的位移为，加速度为，取沿斜面向上为正；根据位移时间关系可得根据速度时间关系可得撤去沿固定斜面向上的恒力时的速度为撤去恒力加上反向恒力作用时的加速度为，则有联立解得物块在时的速度为物块从时刻到返回斜面底端的过程中动量的变化量为即物块从时刻到返回斜面底端的过程中动量的变化量大小为，故B正确；C物体在沿固定斜面向上的恒力作用下，根据动量定理可得解得的冲量大小为 故C正确；D撤去恒力加上反向恒力作用时，根据动量定理可得解得故D错误；故选BC。10、ABE【解析】At=3 s时波源停止振动，t=3.2s时，波传播了1.0m，则波速选项A正确；B由题图可知，波长，选项B正确；Ct=3.2s时，波传播了由于=2.0 m，故t=3.2s时，处质点振动与x=2.0m处质点的运动相同，可判断t=3.2s时x=2.0m处的质点向下振动，故波源起振方向沿y轴负方向，选项C错误；D波的周期从t=3.2s时刻经质点位于平衡位置，选项D错误；E从0时刻起，波传递到质点需要的时间则3.0s内质点振动了故质点运动的总路程为s=6×4A+A=2.5 m选项E正确。故选ABE。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、需要 不需要 【解析】(1)12为达到本实验目的，需要平衡两车的阻力，这样才能使得小车所受细线的拉力等于小车的合外力；因两边细绳的拉力相等即可，则不需要满足钩码的质量远小于任一小车的质量；(2)3两边小车所受的拉力相等，设为F，则如果满足物体的加速度与其质量成反比，则联立可得即若等式近似成立，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”12、0.52cm 滑块释放位置遮光条到光电门的位移s mgs 钩码和滑块的动能增加量之和 【解析】(2)1游标卡尺主尺读数为0.5cm，游标尺上第2个刻度与主尺上某一刻度对齐，则游标读数为2×0.1=0.2mm=0.02cm，所以最终读数为：0.5cm+0.02cm=0.52cm；2由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度，因此滑块经过光电门时的瞬时速度为3根据实验原理可知，该实验中需要比较钩码和滑块所组成的系统重力势能的减小量与钩码和滑块所组成的系统动能的增加量是否相等即可判断机械能是否守恒，故需要测量的物理还有：滑块释放位置遮光条到光电门的位移s(3)45钩码和滑块所组成的系统为研究对象，其重力势能的减小量为mgs，系统动能的增量为因此只要比较二者是否相等，即可验证系统机械能是否守恒四、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、（i）3.8cm；（ii）2.4cm。【解析】（i）根据力的平衡可知，右管中水银柱的长L=L2+L4=6cm当B水银柱在左管中水银液面下降2cm，则右管中水银柱长变为8cm根据力的平衡可知，左侧管中需加入的水银柱长h=8cm-L2=4cm对气柱研究，开始时压强p1=76cmHg+4cmHg=80cmHg加水银后，气体的压强p2=76cmHg+8cmHg=84cmHg设加水银后气体的长为，气体发生等温变化，则有解得这时，A水银柱上表面与右管中B水银柱上表面高度差（ii）若不在左管中倒入水银，而是在左侧管口缓慢推入一个活塞，使B段水银在左管中水银面也下降2cm，此时气柱中气体的压强为p3=p2-4cmHg=80cmHg设此时气柱的长度为，气体发生等温变化，则有求得则活塞在管中移动的距离14、（1）；（2）。【解析】（1）如图所示，由题意可知，AC边的中点D与B点的电势相等，且AC=2BC=2L，故BCD构成正三角形，则BD是电场中的一条等势线，电场方向与CB成角斜向上。由几何关系可得（2）分析可知，粒子的初速度方向与电场方向垂直，故粒子沿初速度的方向做匀速直线运动，则有沿垂直于初速度的方向做匀加速运动，故有且联立解得15、 (1)m/s(2)m【解析】(1)滑块沿圆弧下滑过程机械能守恒，有，设滑块P刚滑上乙车时的速度为v1，此时两车的速度为v2，以滑块和甲、乙两辆小车组成系统，规定向右为正方向，根据系统水平方向动量守恒列出等式：，对整体应用能量守恒有，解得：，滑块P刚滑上乙车时的速度大小为m/s；(2)设滑块P和小车乙达到的共同速度为v，滑块P在乙车上滑行的距离为x，规定向右为正方向，对滑块P和小车乙应用动量守恒有：，对滑块P和小车乙应用能量守恒有解得：。