2022-2023学年新疆乌鲁木齐地区物理高三上期中学业水平测试模拟试题(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、在静电场中,关于场强、电势和电势差的说法正确的是( )A电势为零的地方场强也一定为零,场强为零的地方电势也一定为零B电势降落的方向必定是电场强度的方向,场强在数值上等于单位距离上的电势差C电势高的地方电场强度不一定大,电场强度大的地

2、方电势不一定高D沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降落必定相同2、如图所示,3根轻绳悬挂着两个质量相同的小球并保持静止,绳AD与AC垂直现对B球施加一个水平向右的力F,使B缓慢移动到图中虚线位置,此过程中AD、AC两绳张力TAC、TAD的变化情况是()ATAC变大,TAD减小BTAC变大,TAD不变CTAC减小,TAD变大DTAC不变,TAD变大3、如图所示,A、B两小球分别连在轻绳两端,B球另一端用弹簧固定在倾角为30的光滑斜面上A、B两小球的质量分别为mA、mB,重力加速度为g,若不计弹簧质量,在绳被剪断瞬间,A、B两球的加速度大小分别为()A都等于B和0C和D和4、如图,一很长的、不可

3、伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和ba球质量为m,静置于地面;b球质量为3m,用手托往,高度为h,此时轻绳刚好拉紧从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为( )AhB2hC1.5hD2.5h5、如图所示,固定的半圆形竖直轨道,AB为水平直径,O为圆心,同时从A点水平抛出质量相等的甲、乙两个小球,初速度分别为v1、v2,分别落在C、D两点并且C、D两点等高,OC、OD与竖直方向的夹角均为37(sin 37=0.6,cos 37=0.8)则()A甲、乙两球下落到轨道上C、D两点时的机械能和重力瞬时功率不相等B甲、乙两球下落到轨道上的速度变化量相同CD6、如图所示,矩形的四个顶点a

4、、b、c、N是匀强电场中的四个点,ab=2bc=2L,电场线与矩形所在的平面平行,已知a点电势为18V, b点电势为10V, c点电势为6V,一质子从a点以速度v0射入电场,v0与亦边的夹角为,一段时间后质子经过ab中点e,不计质子重力。下列判断正确的是Ad点电势为12VB质子从a到e电势能增加了 4eVC质子从a到e所用时间为D将另一比荷相同的带正电粒子以相同的初动能从a点沿与v0相同的方向射入电场该粒子一定经e点二、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、如图甲所示的电路

5、中,理想变压器原、副线圈匝数比为101,电流表,电压表均为理想电表,R是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u,下列说法正确的是()A电压u的频率为100 HzB电压表的示数为22 VC照射R的光变强时,灯泡变暗D照射R的光变强时,电流表的示数变大8、如图所示,光滑定滑轮固定在天花板上,一足够长的细绳跨过滑轮,一端悬挂小球b,另一端与套在水平粗糙圆形直杆上的小球a(球中心孔径比杆的直径大些)连接。已知小球b的质量是小球a的2倍。用一水平拉力作用到小球a上,使它从图示虚线(最初是竖直的)位置开始缓慢向右移动一段距离,在这一过程中 A当细绳与直杆的夹角达到30时,杆

6、对a球的压力为零B天花板对定滑轮的作用力大小逐渐增大C直杆对a球的摩擦力可能先减小后增加D水平拉力一定逐渐增大9、北斗卫星导航系统空间段由35颗卫星组成,包括5颗同步卫星、27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星,关于这些卫星,下列说法正确的是A5颗同步卫星所受到的向心力一定相同B5颗同步卫星的运行轨道一定在同一平面内C导航系统中所有的卫星的运行速度都大于第一宇宙速度D导航系统所有卫星中,运行轨道的半径越大,运转周期越长10、如图甲所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为的小球,从离弹簧上端高h处由静止释放,落在弹簧上后继续向下运动到最低点的过程中,小球的速度v随时

7、间的变化图象如图乙所示,其中OA段为直线,AB段是与OA相切于A点的曲线,BCD是平滑的曲线若小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下方向建立坐标轴ox,则关于A、B、C、D各点对应的小球下落的位置坐标x及所对应的加速度的大小,以下说法正确的是( ) AxA=h,aA=0 BxB=h+mgk,aB=0CxC=h+2mgk, aC=g DxD=h+2mgk,aDg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“探究弹力和弹簧伸长量的关系,并测量弹簧的劲度系数”的实验中,实验装置如图甲所示所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定拉力实验时

8、先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测量相应的弹簧的总长度,并在图乙坐标纸上描出了弹簧所受的拉力与弹簧长度所对应的五个点,连接这些点就得到一条图线 (1)由此图线可计算出该弹簧的劲度系数k_N/m;(2)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较,优点在于:_;缺点在于:_.12(12分)某实验小组设计了“探究加速度与合外力关系”的实验,实验装置如图所示已知小车的质量为500克,g取10m/s2,不计绳与滑轮间的摩擦实验步骤如下: (1)细绳一端系在小车上,另一端绕过定滑轮后挂一个小砝码盘(2)在盘中放入质量为m的砝码,用活动支柱将木板固定有定滑轮的一端垫

9、高,调整木板倾角,恰好使小车沿木板匀速下滑(3)保持木板倾角不变,取下砝码盘,将纸带与小车相连,并穿过打点计时器的限位孔,接通打点计时器电源后,释放小车(4)取下纸带后,在下表中记录了砝码的质量m和对应的小车加速度a(5)改变盘中砝码的质量,重复(2)(3)步骤进行实验 某次实验用打点计时器(交流电的频率为50Hz)研究小车的运动,纸带记录如图所示,从O点开始每打五个点取一个计数点,根据纸带计算小车过e点的对应速度ve=_m/s,小车的加速度是_m/s2.某同学按照下表中的测量结果在坐标纸上作出a-mg图象(_)实验次数1234567m/kg0.020.040.050.060.070.080.

10、10a/(ms-2)1.401.792.012.202.382.613.02上述图象不过坐标原点的原因是:_根据()问中的图象还能求解哪些物理量?其大小为多少?_你认为本次实验中小车的质量是否要远远大于砝码的质量:_(选填“是”或“否”)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,倾角=370的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中,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

11、撤去斜面,此后经t=0.2s内小球的位移是多大?(g取10m/s2)14(16分)在物理学中,常常用等效替代、类比、微小量放大等方法来研究问题,如在牛顿发现万有引力定律一百多年后,卡文迪许利用微小量放大法由实验测出了万有引力常量G的数值,如图所示是卡文迪许扭秤实验示意图。卡文迪许的实验常被称为是“称量地球质量”的实验,因为由G的数值及其他已知量,就可计算出地球的质量,卡文迪许也因此被誉为第一个称量地球的人。(1)若在某次实验中,卡文迪许测出质量分别为m1、m2相距为r的两个小球之间引力的大小为F,求万有引力常量G;(2)若已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,万有引力常量为G,忽略地球自转

12、的影响,请推导出地球质量M;(3)取万有引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2,地球质量M=6.01024kg,月球质量m=7.31022kg,月地距离r=3.8105km,计算月球和地球之间的万有引力大小。(结果保留一位有效数字)15(12分)雨滴下落时由于空气阻力的作用,经过一段加速后会趋近匀速下落为解释雨滴下落过程中的各种现象,某同学查阅资料发现,若将雨滴视作半径为r的球体,则在竖直下落过程中雨滴所受的阻力满足公式,其中k为常数,v为雨滴下落的速度大小已知雨滴的密度为,重力加速度为g.(1)取雨滴由静止开始下落的时刻作为计时起点,请在下面的v-t图中定性画出雨滴从高空开始下落后直至

13、落地前的过程中,其速度随时间的变化图像(取竖直向下为正方向,且不考虑与其它雨滴的碰撞);(2)若某一雨滴的半径为rc,某时刻在竖直方向加速下落的速度大小为vc,求该时刻雨滴加速度的大小a;(3)高空中的雨滴竖直下落后打在沙滩上会留下深浅不一的小坑,该同学查阅资料后认为坑的深浅取决于雨滴撞击地面时的平均压强为简化问题,雨滴撞击地面时可视为圆柱体形状,且撞击时间极短,撞击后的速度为零请你帮助该同学推导此雨滴撞击地面时平均压强p的表达式(结果用、g、k和 r表示)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、C【解析】场强与电势没

14、有直接关系场强越大的地方电势不一定越高,场强为零的地方电势不一定为零电势为零是人为选取的匀强电场中场强和电势差的关系式是U=Ed,d是沿电场线方向两点间的距离沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降落U必定相等电势降低最快的方向一定是电场强度的方向【详解】A项:电势为零是人为选取的,则电势为零的地方场强可以不为零;同样场强为零的地方电势不一定为零,因为电势为零是人为选取的,故A错误;B项:沿电场线方向电势逐渐降低,电势降低的方向,不一定是电场强度方向,在匀强电场中场强在数值上等于沿电场线方向单位距离上的电势差,在非匀强电场中或在匀强电场中不沿电场线方向,场强在数值上不等于单位距离上的电势差,故B

15、错误;C项:沿着电场线的方向电势逐渐降低,电场线密的地方,电场强度大,电场线疏的地方电场强度小电势高的地方电场强度不一定大,电场强度大的地方,电势不一定高,故C正确;D项:在匀强电场中,沿电场线方向任何相同距离上的电势降落相同,如果是非匀强电场,沿电场线方向相等距离的电势降落不一定相等,故D错误故应选:C【点睛】对于电势与场强的大小关系:两者没有关系,可根据电势高低看电场线的方向,场强大小看电场线疏密来理解2、C【解析】B缓慢移动,A、B可以看做整体,设AC绳与水平面的夹角为没有施加力F时对整体受力分析(如图所示),由力的平衡可得:施加力F后对整体受力分析(如图所示),建立坐标系,方向:方向:

16、由两式可得:比较和、和可知:,即TAC减小,TAD变大,故C正确3、D【解析】根据题意得:剪断绳子前弹簧的弹力为:,绳中的力为:;剪断绳后,绳子上的力瞬间消失,弹簧上的弹力瞬间保持不变。则A的加速度大小为:,代入解之得:;B的加速度大小为:,代入解之得:。A. 都等于。与结论不符,故A错误; B. 和0。与结论不符,故B错误;C. 和。与结论不符,故C错误; D. 和。与结论相符,故D正确。4、C【解析】设a球上升高度h时,两球的速度大小为v,根据ab系统的机械能守恒得:3mgh=mgh+(3m+m)v2,解得:,此后绳子恰好松弛,a球开始做初速为的竖直上抛运动,再对a球,根据机械能守恒:mg

17、h+=mgH,解得a球能达到的最大高度:H=1.5h,故C正确,ABD错误。5、D【解析】AB甲乙两球下落到轨道上做平抛运动,只受重力作用,机械能守恒,甲乙两球下落到轨道上CD两点时的机械能相等,两个物体下落的高度是相等的,根据可知,甲乙两球下落到轨道的时间相等,由可得甲乙两球下落到轨道上的速度变化量相同,重力瞬时功率相等,故AB错误;CD设圆形轨道的半径为R,则甲乙两球的水平位移为则由t相同,则根据可知故C错误,D正确故选D6、C【解析】A.匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等,故有:即:可得d点电势为:故A错误;B. 中点的电势为:质子从到电势能变化了:电势能减小了4eV,故B错误;

18、C.连线为等势线,故质子抛出后做类平抛运动,落到点时,垂直于电场线方向的位移为:所需时间为:故C确;D. 另一比荷相同的带正电粒子射入电场做类平抛运动,落到上时,设垂直于电场线方向的位移为,平行于电场线方向的位移为,根据运动的合成与分解则有:解得:由于另一带正电粒子与质子的比荷相同,初动能相同,则另一带正电粒子与质子的不一定相同,则粒子落到上时垂直于电场线方向的位移不一定等于,所以射入电场该粒子不一定经点,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】原线

19、圈接入如图乙所示,T=0.02s,所以频率为f=1T=50Hz,故A错误;原线圈接入电压的最大值是2202V,所以原线圈接入电压的有效值是U=220V,理想变压器原、副线圈匝数比为10:1,所以副线圈电压是22V,所以V的示数为22V,故B正确;R阻值随光照变强而减小,根据I=UR 知副线圈电流增大,灯泡变亮,根据功率相等,所以原线圈输入功率增大,原线圈电流增大,所以A的示数变大,故C错误D正确;故选BD.8、AC【解析】A、设a的质量为m,则b的质量为2m;以b为研究对象,竖直方向受力平衡,可得绳子拉力始终等于b的重力,即T=2mg,保持不变;以a为研究对象,受力如图所示,设绳子与水平方向夹

20、角为,支持力FN=2mgsin-mg=2mg12-mg=0,故A正确;B、向右缓慢拉动的过程中,两个绳子之间的拉力夹角逐渐增大,绳子的拉力不变,所以绳子的合力减小,则绳子对滑轮的作用力逐渐减小,根据共点力平衡的条件可知,天花板对定滑轮的作用力大小逐渐减小,故B错误;C、向右缓慢拉动的过程中,支持力FN=2mgsin-mg,由于从90开始逐渐减小,支持力先减小后反向增加,所以直杆对a球的摩擦力f=FN=(2mgsin-mg)先减小后增加,故C正确;D、向右缓慢拉动的过程中,水平方向:F=f+2mgcos=2mgcos+(2mgsin-mg)=2mg(cos+sin)-mg,由于:cos+sin=

21、2+1(sincos+cossin)=2+1sin(+),由于从90开始逐渐减小,可知水平拉力先减小后增大,故D错误; 故选AC。【点睛】以b为研究对象可得绳子拉力始终保持不变,再以a为研究对象,根据共点力的平衡条件列方程求解摩擦力和拉力F的变化情况;随着a的右移,分析绳子与竖直方向的夹角变化情况,再分析两段绳子合力变化情况即可。9、BD【解析】A同步卫星的质量不一定相同,故所受向心力不一定相同,故A错误;B同步卫星的运行轨道一定在赤道平面内,故B正确;C第一宇宙速度是最大的运行速度,故导航系统中所有的卫星的运行速度都小于第一宇宙速度,故C错误;D根据万有引力提供向心力解得周期运行轨道的半径越

22、大,运转周期越长,故D正确。10、BC【解析】OA过程是自由落体,A的坐标就是h,加速度为g,故A错误;B点是速度最大的地方,此时重力和弹力相等,合力为0,加速度也就为0由mg=kx,可知x=mgk所以B的坐标为h+mgk,故B正确;A、C两点关于B点对称,由A点到B点的形变量为mgk由对称性得B到D的形变量也为mgk,所以在C点的形变量为2mgk,所以弹簧弹力F=2mg,F-mg=maa=g,x=2mgk故C的坐标为h+2mgk,故C正确;到达D点时,速度为0,所以到达D点时形变量要大于C点的形变量,故D的坐标大于h+2mgk,加速度aDg故D错误故选BC 点睛:明确物体压缩弹簧的过程,就可

23、以逐个分析位移和加速度要注意在压缩弹簧的过程中,弹力是个变力,加速度是变化的,当速度等于零时,弹簧被压缩到最短三、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、20 避免弹簧自身所受重力对实验的影响 弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差 【解析】(1)描点作图,FL图线如图所示,当弹力为零时,弹簧的形变量为零,此时弹簧的长度等于弹簧的原长,则弹簧的原长根据胡克定律知,可知图线的斜率表示劲度系数,则;(2)优点是可以避免弹簧自身所受重力对实验的影响,从而减小实验误差;缺点是弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差。12、0.196 3.92 没有考虑砝码盘的质量 砝码盘的质量为m=0.05kg 是 【解析】(5)1 小车过e点的对应速度为df段的平均速度;2由可得;3在坐标纸上做出图像为4当没有砝码的时候,还有加速度,说明合外力不为零,即没有考虑砝码盘的质量;5砝码盘的重力充当合外力,通过截距可以求得砝码盘的质量为m=0.05kg;6设绳中拉力为T,则对小车由牛顿第二定律可得对钩码牛顿第二定律可得两式联立可得,本实验需要钩码的重力约为小车所受合力,因此需要,即需要小车质量远大于钩码质量四、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

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