河北省唐山市路北区唐山一中2022-2023学年高三物理第一学期期中综合测试试题(含解析)_第1页
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文档简介

1、2022-2023高三上物理期中模拟试卷考生须知:1全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。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、静止在光滑水平面上的两物块通过一根细线相连,中间夹着一根压缩了的轻弹簧(与两物块均不拴接),如图所示,A物块的质量是B物块质量的2倍。现烧断细线,在弹簧弹开两物块

2、的过程中,用、分别表示弹簧对A、B两物块的冲量大小,则ABCD2、如图所示,质量为m的物体A静止在质量为M的斜面B上,斜面B的倾角30。现用水平力F推物体A,在F由零逐渐增加至mg再逐渐减为零的过程中,A和B始终保持静止。对此过程下列说法正确的是( )A地面对B的支持力随着力F的变化而变化BA所受摩擦力方向始终沿斜面向上CA所受摩擦力的最小值为 ,最大值为mgDA对B的压力的最小值为mg,最大值为mg3、将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,图象如图所示,以下判断正确的是()A前货物做匀变速直线运动B前内货物处于失重状态C前内与最后内货物的平均速度相同D第末至第末的过

3、程中,货物的机械能守恒4、在物理学的研究及应用过程中涉及诸多的思想方法,如理想化、模型化、放大、极限思想,控制变量、猜想、假设、类比、比值法等等以下关于所用思想方法的叙述不正确的是A在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法是假设法B速度的定义式v ,采用的是比值法;当t趋近于0时, 就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想C在探究电阻、电压和电流三者之间的关系时,先保持电压不变研究电阻与电流的关系,再保持电流不变研究电阻与电压的关系,该实验应用了控制变量法D如图示的三个实验装置,这三个实验都体现了放大的思想5、A、B两个物体在水平面上沿同一直线从同一位置同时运动

4、,它们的图象如图所示B物体仅在摩擦力作用下做匀减速运动,加速度大小为,A做匀速直线运动则A物体追上B物体所用时间是A5sBsC6sDs6、图1所示为一列简谐横波在t=0时的波动图象,图2所示为该波中x=2m处质点P的振动图象,下列说法正确的是( )A该波的波速为2m/sB该波沿x轴负方向传播Ct= 1.0s时,质点P的速度最小,加速度最大D在t=0到t=2.0s的时间内,质点P的速度和加速度方向均未发生改变二、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,质量 M的木块放

5、在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块,并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离为L,子弹进入木块的深度为x,若木块对子弹的阻力F恒定,则下列关系式中正确的是( )AFx=12mv02-12(M+m)v2BFx=12mv2CFL=12Mv2DF(L+x)=12mv02-12mv28、如图所示,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,当电键闭合后,两小灯泡均能发光在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中,下列说法正确的是() A小灯泡L1、L2均变暗B小灯泡L1变亮,小灯泡L2变暗C电流表A的读数变小,电压表V的读

6、数变大D电流表A的读数变大,电压表V的读数变小9、下列有关功率的说法中正确的是A功率是描述力对物体做功快慢的物理量B从P=Fv知,汽车的功率与它的速度成正比C由P=Wt里可知,力做功越多,功率就越大D根据P=Fv可知,汽车以额定功率行驶时,速度越大,其受到的牵引力越小10、如图所示,金属杆ab、cd置于足够长的水平平行轨道MN、PQ上,可沿轨道滑动,轨道所在的空间有竖直向上匀强磁场,导轨电阻不计则下面说法中正确的是( )A若轨道光滑,给ab一初速度v0,则最终ab、cd一定做匀速运动且速度大小均为0.5v0B若轨道光滑,给ab施加一个垂直于ab的水平恒定外力作用,则最终二者一定做匀加速运动,且

7、速度差恒定C若轨道粗糙,给ab施加一个垂直于ab的水平恒定外力作用,则最终二者一定做匀加速运动,且速度差恒定D若将cd换成固定于MN、PQ间的一电容器,且轨道光滑,给ab施加一个垂直于ab的恒定外力,则最终ab一定做匀加速直线运动三、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“验证机械能守恒定律”的实验中,质量m1 kg的重锤自由下落,纸带上打出一系列的点,如图所示,相邻计数点时间间隔为0.02 s,长度单位为cm,取g9.8 m/s2.(1) 打点计时器打下计数点B时,重锤的速度vB_(保留两位有效数字)(2) 从点O到打下计数点B的过

8、程中,重锤重力势能的减小量Ep_,动能的增加量Ek_(保留两位有效数字)12(12分)某同学在实验室中利用气垫导轨(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略)进行“验证机械能守恒定律”的实验,其装置如图所示。实验步骤如下:将气垫导轨放在水平桌面上,将导轨调至水平;测出挡光条的宽度d和两光电门中心之间的距离L;如图连接好装置,将滑块移至光电门1左侧某处。待重物静止不动时,释放滑块,要求重物落地前滑块已通过光电门2;读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间tl和t2;用天平称出滑块和挡光条的总质量为M再称出重物的质量为m,当地重力加速度为g。根据以上数据,可以求得滑块通过光电门1时的速度vl=_,

9、若满足关系式_,则可认为验证了系统的机械能守恒。(以上结果均用题目中给定的字母表示)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)2016年2月11日,美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)团队向全世界宣布发现了引力波,这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并已知光在真空中传播的速度为c,太阳的质量为M0,万有引力常量为G黑洞密度极大,质量极大,半径很小,以最快速度传播的光都不能逃离它的引力,因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体。(1)因为黑洞对其他天体具

10、有强大的引力影响,我们可以通过其他天体的运动来推测黑洞的存在。天文学家观测到,有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T,半径为r0的匀速圆周运动由此推测,圆周轨道的中心可能有个黑洞。利用所学知识求此黑洞的质量M;(2)严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识,但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在。我们知道,在牛顿体系中,当两个质量分别为m1、m2的质点相距为r时也会具有势能,称之为引力势能,其大小为(规定无穷远处势能为零)请你利用所学知识,推测质量为M的黑洞,之所以能够成为“黑”洞,其半径R最大不能超过多少?14(16分)如图所示,倾角=370的光滑绝缘斜面处于水平向右的

11、匀强电场中,电场强度E=103N/C,有一个质量为m=310-3kg的带电小球,以速度v=1m/s沿斜面匀速下滑,求:(1)小球带何种电荷?电荷量为多少?(2)在小球匀速下滑的某一时刻突然撤去斜面,此后经t=0.2s内小球的位移是多大?(g取10m/s2)15(12分)如图甲所示,M、P、N为直角三角形的三个顶点,NM与MP间的夹角,MP中点处固定一电荷量为Q的正点电荷,粗糙绝缘杆MN的长,沿MN方向建立x轴(取M点处),今在杆上穿一带正电小球(可视为点电荷),自N点由静止释放,小 球的重力势能和电势能随位置的变化图象如图乙(a)、(b)所示,图中电势能,已知小球的电荷量,质量m=1.0kg,

12、取,重力加速度g=10m/s2(1)若小球下滑至图中横坐标处时,杆对它的弹力恰好为零,求固定在中点处正点电荷的电荷量Q;(2)求小球在横坐标处的电势能;(3)若该小球从M点以初速度沿轴向上运动,恰好能运动到N点,然后再返回到M点,求小球返回到M点时的动能参考答案一、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】烧断细线后在弹簧弹开两个物体的过程中,A、B所受的弹簧弹力大小相等、作用时间t相等,则由I=Ft知:IA=IB,故A正确,BCD错误。故选A。2、D【解析】A对AB组成的整体受力分析,整体受力平衡,竖直方向受到重力和地面

13、对B的支持力,所以地面对B的支持力等于,保持不变,A错误;B拉力F最大时沿斜面向上的分力为重力沿斜面向下的分力为故此时摩擦力沿斜面向下,B错误;C对A受力分析,受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用,当拉力沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时,摩擦力为零,所以摩擦力最小为零,当时,f最大,C错误;D垂直于斜面方向有当时, 最小,最小为当时,最大,最大为D正确。故选D。3、C【解析】A由图像可知,前3s匀加速向上运动;3-5s内匀速向上运动;5-7s内匀减速向上运动;可知前7s货物不是做匀变速直线运动,选项A错误;B前3s内货物向上做加速运动,加速度向上,处于超重状态,选项B错误;C前3s内与

14、最后2s内货物的平均速度相同,均为选项C正确;D3s到5s内物体做匀速直线运动,动能不变,高度增大,重力势能增加,所以机械能不守恒,D错误。故选C。4、A【解析】质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法,故A错误;为研究某一时刻或某一位置时的速度,我们采用了取时间非常小,即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度,即采用了极限思维法,故B正确;在探究加速度和力、质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验应用了控制变量法,故C正确;D图1是演示桌面在压力作用下发生形变的装置中,当用力压桌面时,桌面向下形变,平面镜倾斜,在入射光线方向不

15、变,平面镜的反射光线方向改变的角度是平面镜倾斜角度的两倍,体现了放大的思想图2是演示玻璃瓶在压力作用下发生形变的装置中,用力挤压玻璃瓶,玻璃瓶发生形变,细管中水柱上升,由于管子较细,上升的高度较大,将玻璃瓶微小的形变放大,能直观的观察到形变,体现了放大的思想图3是通过受到微小的力转动,从而由光的反射来体现转动角度,体现放大的思想,故D正确;本题选错误的,故选A点睛:在高中物理学习中,我们会遇到多种不同的物理分析方法,这些方法对我们理解物理有很大的帮助;故在理解概念和规律的基础上,更要注意科学方法的积累与学习5、D【解析】B减速到零所需的时间为;B减速到零经历的位移为;在这段时间内A运动的位移为

16、;即此时A未追上B物体,还需;即A物体追上B物体所用时间是,故ABC错误,D正确;故选D6、C【解析】A.由图1读出波长,由图2读出,因此该波的波速,故选项A错误;B.由图2可以看出,质点P在时向上振动,根据“同侧法”知,波沿轴正方向传播,故选项B错误;C.由图2可知,时,质点位于波峰位置,速度最小,加速度最大,故选项C正确;D.从到是半个周期,质点从平衡位置向上振动到波峰位置,然后再回到平衡位置,它的速度方向先向上再向下,加速度方向是由回复力方向决定的,该过程中回复力的方向一直向下,所以加速度方向一直向下,故选项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

17、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、ACD【解析】AB. 根据能量守恒定律知,摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失,有Fx=12mv02-12(m+M)v2故选项A符合题意,选项B不合题意;C.对木块运用动能定理,有FL=12Mv2-0故选项C符合题意;D.对子弹,由动能定理-F(L+x)=12mv2-12mv02则F(L+x)=12mv02-12mv2故选项D符合题意。8、BC【解析】滑动变阻器的触片向右滑动,电阻变大,总电阻变大,总电流变小,所以电流表A的读数变小,小灯泡L2变暗总电流变小,内电压变小,路端电压变大,即电压表V的读

18、数变大又小灯泡L2分压变小,所以并联部分分压变大,小灯泡L1变亮,BC对9、AD【解析】功率是描述力对物体做功快慢的物理量,选项A正确;根据P=Fv,知只有在F一定的条件下,功率才与速度成正比。故B错误。由P=Wt可知,一定的时间内力做功越多,功率就越大,选项C错误;根据P=Fv可知,汽车以额定功率行驶时,速度越大,其受到的牵引力越小,选项D正确;故选AD.10、ABD【解析】若轨道光滑,给ab一初速度v0,ab运动后在ab棒中产生电动势,电路中产生感应电流,根据楞次定律可知,ab受到的安培力的方向向后,cd受到的安培力的方向向前,结合F=BIL可知两根棒中受到的安培力大小相等,方向相反,由动

19、量守恒定律即可求出二者的末速度若轨道光滑,开始时ab的速度比较小,则电路中的电流比较小,ab受到的安培力小于拉力F,所以ab向右做加速运动,同时cd 也向右做加速运动,但开始时ab的加速度大,随速度差的增大,二者的加速度逐渐趋于相等,最后二者以相等的加速度运动若轨道粗糙,根据外力与摩擦力比较,从而判定棒ab运动情况,再根据安拉力与滑动摩擦力关系,得出cd棒运动情况,最后根据闭合电路欧姆定律与安培力表达式,即可求解;若将cd换成固定于MN、PQ间的一电容器,金属棒在向右运动的过程中,随着速度增大,安培力增大,由牛顿第二定律分析加速度的变化【详解】若轨道光滑,ab运动后在ab棒中产生电动势,电路中

20、产生感应电流,根据楞次定律可知,ab受到的安培力的方向向后,cd受到的安培力的方向向前,结合可知两根棒中受到的安培力大小相等,方向相反,二者在水平方向的动量守恒,选取向右为正方向,由动量守恒定律得,解得,故A正确;若轨道光滑,给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用,ab将开始做加速运动,电路中产生感应电流,根据楞次定律可知,ab受到的安培力的方向向后,cd受到的安培力的方向向前;开始时ab的速度比较小,则电路中的电流比较小,ab受到的安培力小于拉力F,所以ab向右做加速运动,加速度满足,电路中由感应电流后cd也向右做加速运动,加速度满足,开始时ab的加速度比较大,cd的加速度比较小,二者之间的

21、速度差逐渐增大,则电路中的电动势与电流都逐渐增大,此时二者之间的加速度的差逐渐减小,当它们的加速度相等时,二者之间的速度差最大,此时,同时满足,B正确;若轨道粗糙,给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用,设两根棒与轨道之间的摩擦力都是f;若,则都静止不动;若,故棒ab由静止开始作加速运动,棒ab中将出现不断变大的感应电流,致使cd也会受到安培力作用,当时,cd保持不动;当时,cd棒也开始运动由以上的分析可知,若轨道粗糙,给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用,不一定最终二者一定做匀加速运动,且速度差恒定,C错误;若将cd换成固定于MN、PQ间的一电容器,且轨道光滑,给ab施加一个垂直于ab的恒

22、定外力F,设金属棒做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律,电流的定义式,电容器上的带电量,根据法拉第电磁感应定律,整理以上式子得,所以有,可知假设正确,给ab施加一个垂直于ab的恒定外力,最终ab一定做匀加速直线运动,故D正确三、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、0.97m/s0.48J0.47J【解析】(1)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得B点的速度为:(2)从点O到打下计数点B的过程中,物体重力势能的减少量Ep=mgh=19.84.8610-2J0.48J,动能的增加量.12、 【解析】1由于光电门的宽度d很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度。滑块通过光电门1速度为:滑块通过光电门2速度为:2如果满足关系式:Ep=Ek2-Ek1,即:即系统重力势能减小量等于动能增加量,则可认为验

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