2022-2023学年北京日坛中学高三物理模拟试卷含解析

2022-2023学年北京日坛中学高三物理模拟试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道．以下判断正确的是()．A．甲的周期大于乙的周期B．乙的速度大于第一宇宙速度C．甲的加速度小于乙的加速度D．甲在运行时能经过北极的正上方参考答案：解析地球卫星绕地球做圆周运动时，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律知G＝m，得T＝2π.r甲＞r乙，故T甲＞T乙，选项A正确；贴近地表运行的卫星的速度称为第一宇宙速度，由G＝知v＝，r乙＞R地，故v乙比第一宇宙速度小，选项B错误；由G＝ma，知a＝，r甲＞r乙，故a甲＜a乙，选项C正确；同步卫星在赤道正上方运行，故不能通过北极正上方，选项D错误．答案AC2.如图所示的火警报警装置，为热敏电阻，温度升高急剧减小，当电铃电压达到一定数值时，电铃会响，则下列说法正确的是（

）A.若报警器的电池老化。（内阻变大）电动势不变，不会影响报警器的安全性能。B.若试验时发现当有火点时装置不响，应把的滑片P向下移C.若试验时发现当有火点时装置不响，应把的滑片P向上移D.增大电源的电动势，会使报警的临界温度升高

参考答案：C3.一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其﹣t的图象如图所示，则下列说法正确的是(

)A．质点做匀速直线运动，速度为0.5m/sB．质点做匀加速直线运动，加速度为0.5m/sC．质点在第1s内的平均速度0.75m/sD．质点在1s末速度为1.5m/s参考答案：D考点：匀变速直线运动的规律的应用【名师点睛】本题的关键要写出解析式，采用比对的方法求出加速度和初速度，明了物体的运动情况后，再由运动学公式研究图象的信息。4.如图所示，有一圆筒形绝热容器，用绝热且具有一定质量的活塞密封一定量的理想气体，不计活塞与容器之间的摩擦．开始时容器直立在水平桌面上，容器内气体处于状态a，然后将容器缓慢平放在桌面上，稳定后气体处于状态b．下列说法正确的是（）A．与a态相比，b态气体分子间作用力较小B．与a态相比，b态气体的温度较低C．a、b两态的气体分子对活塞的压力相等D．a、b两态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数相等参考答案：B【考点】理想气体的状态方程；气体压强的微观意义．【分析】根据热力学第一定律，结合体积的变化，得出气体内能的变化，从而得出温度的变化，得出分子平均动能的变化．压强越大，单位时间内撞击单位面积上气体分子数越多．【解答】解：A、气体分子间的距离较大，分子间的斥力可以忽略，故A错误．B、设活塞的质量为m，由图可知，a气体的压强：，b气体的压强等于大气压强P0；根据理想气体的状态方程：可知气体的压强减小时，气体的体积增大；根据热力学第一定律知，气体对外界做功，由于容器绝热，没有吸放热，可知内能减小，气体的温度降低，故B正确．C、气体的压强减小时，a态时气体分子对活塞的压力大．故C错误．D、b态下气体的压强减小，则单位时间内撞击活塞的分子个数较少，故D错误．故选：B5.关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（

）A．安培首先发现了电流的磁效应B．伽利略认为自由落体运动是速度随位移均匀变化的运动C．牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球间引力的大小D．法拉第提出了电场的观点，说明处于电场中电荷所受到的力是电场给予的参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某小组同学尝试用下图所示装置测定大气压强．实验过程中温度保持不变．最初U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶中无水．当用注射器往烧瓶中注入水时，U形管两臂中的水银面出现高度差．实验的部分数据记录在下表中．

气体体积V(ml)800674600531500水银面高度差h(cm)014.025.038.045.0

（1）根据表中数据，在右图中画出该实验的h－1/V关系图线；（2）实验环境下的大气压强p0=

cmHg；

（3）如果实验开始时气体的热力学温度为T0，最终气体的体积为500ml，现使U型管中的水银面回到初始齐平状态，应使容器中的气体温度降低到_________．参考答案：（1）右图所示

（2分）（2）75（±2）

（3分）（3）

（3分）7.（6分）如图所示，电源电动势为E=10V，内阻r=1Ω，R1=3Ω，R2=6Ω，C=30μF。开关S断开时，电容器的电荷量为

C。闭合开关S，稳定后通过R1的电流为

A。参考答案：

答案：3×10—4；

18.在某些恒星内部，3个α粒子可以结合成一个核，已知核的质量为1.99302×10-26kg，α粒子的质量为6.64672×10-27kg，真空中光速c=3×108m/s，这个核反应方程是

，这个反应中释放的核能为

（结果保留一位有效数字）。参考答案：3

(2分)

9×10-13J9.某同学想设计一个调光电路，现在已有下列器材：一只标有“6V，3W”的灯泡L，一只标有“12Ω，1A”的滑动变阻器，一电源电动势为12V，电源内阻不计，开关一只，导线若干．要想使调光电路的开关闭合后，改变滑动变阻器的滑片P的位置，可使灯泡由正常发光到逐渐变暗，直至熄灭．

（1）为了满足实验设计的要求还需要_________________________（填写实验器材），理由_____________________________________________

_______________________________________________

_______________________________________________

___________________________________________

（2）请在右边的方框内画出符合设计要求的电路图．参考答案：（1）一个分压电阻R0；

若仅用现有器材设计电路其电路图如图所示，通过计算可知，当滑动触片P使灯泡正确发光时，滑动电阻器左边部分电阻为R1=7.42Ω，通过部分的电流将大于1A，所以滑动变阻器将破坏，因此不能满足灯泡正常发光的情况．

（2）电路图如图所示．10.在匀强电场中建立空间坐标系O﹣xyz，电场线与xOy平面平行，与xOz平面夹角37°，在xOz平面内有A、B、C三点，三点连线构成等边三角形，其中一边与Ox轴重合．已知点电荷q=﹣1.0×10﹣8C在A点所受电场力大小为1.25×10﹣5N；将其从A点移到B点过程中克服电场力做功2.0×10﹣6J，从B点移到C点其电势能减少4.0×10﹣6J，则A、B、C三点中电势最高的点是

点，等边三角形的边长为

m．（cos37°=0.8，sin37°=0.6）参考答案：C；0.4．【考点】电势差与电场强度的关系；匀强电场中电势差和电场强度的关系．【分析】根据电场力做功正负分析电势能的变化，结合推论：负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，分析电势的高低．由电场力做功公式求等边三角形的边长．【解答】解：将负点电荷从A点移到B点过程中克服电场力做功2.0×10﹣6J，电势能增大2.0×10﹣6J，从B点移到C点其电势能减少4.0×10﹣6J，所以C点的电势能最小，由推论：负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，则C点的电势最高．由于点电荷从B移动到C电势能变化量最大，由等边三角形的对称性可知，BC边应与x轴重合，设等边三角形的边长为L．从B点移到C点电场力做功W=4.0×10﹣6J已知点电荷q=﹣1.0×10﹣8C在A点所受电场力大小为F=1.25×10﹣5N，由W=FLcos37°得L===0.4m故答案为：C；0.4．11.如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆长R1＝20cm，由踏脚板带动半径为r1的大齿盘，通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接，带动半径为R2＝30cm的后轮转动。若踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24。当骑车人以n=2r/s的转速蹬踏脚板时，自行车的前进速度为______________m/s。若车匀速前进，则骑车人蹬踏脚板的平均作用力与车所受平均阻力之比为______________。参考答案：2.4π=7.54，3:1

12.飞镖是一种喜闻乐见的体育活动。飞镖靶上共标有10环，其中第10环的半径为1cm，第9环的半径为2cm……以此类推，靶的半径为10cm。记成绩的方法是：当飞镖击中第n环与第n+1环之间区域则记为n环。某人站在离靶5m的位置，将飞镖对准靶心以水平速度v投出，当v<________m/s（小数点后保留2位）时，飞镖将不能击中靶，即脱靶；当v=60m/s时，成绩应为______环。（不计空气阻力，g取10m/s2）参考答案：35.36，713.(4分)一水平传送带保持2m／s的速度顺时针转动，某时刻将一质量为0.5kg的小物块轻轻放在传送带的最左端，已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，传送带两轮轮心间的距离为3m，则物块运动到传送带最右端的时间为______s；此过程中摩擦力对物块的冲量大小为

。（g取）参考答案：答案：2

1（每空2分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.电池的内阻很小，不便于直接测量。某探究小组的同学将一只2.5Ω的保护电阻R0与电池串联后再用电流表和电压表测电池的电动势和内阻，实验电路如图所示。①按电路原理图把实物电路补画完整；②实验中测定出了下列数据：R1885

请根据数据在坐标图中画出I-U图象。连线时，有一组数据是弃之不用的，原因是

③由I-U图象得出电池的电动势为

，内阻为

。参考答案：.①实物电路图连接如图所示（2分）；②U-I图象如图所示（2分），数据存在严重错误（2分）③1.5V(2分）,0.50(2分）15.在验证机械能守恒的实验中采用如甲图所示的装置，打出一条图乙所示的纸带，相邻两个点之间的时间间隔均为t，0为起始点，各点与0点之间的距离如图，当地重力加速度为g，取纸带上的两点间动能的增量△EK和势能的减小量△EP之间的关系，一般实验的结果总是△EK

△EP(填大于、等于或小于)，其原因是

以下几种方案你认为最合理的是

参考答案：小于

有阻力或有摩擦

C四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（11分）如图所示，分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。电量为q，质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场，离开磁场时速度方向偏转了60°角。试确定：（1）粒子做圆周运动的半径。（2）粒子的入射速度。参考答案：解析：（1）根据几何关系（2分）

∴（3分）

（2）设洛仑兹力提供向心力（2分）

而（2分）

∴（2分）17.（07年如东、启东联考）（14分）如图所示，可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为300、长L=2m的固定斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上，三物块的质量分别为mA＝0.80kg、mB＝0.64kg、mC＝0.50kg，其中A不带电，B、C的带电量分别为qB＝＋4.0×10-5C、qC＝＋2.0×10-5C且保持不变，开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用．如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0，则相距为r时，两点电荷具有的电势能可表示为．现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上作加速度a＝1.5m/s2的匀加速直线运动，经过时间t0，力F变为恒力，当A运动到斜面顶端时撤去力F。已知静电力常量k＝9.0×109N·m2／C2，g＝10m/s2．求：（1）未施加力F时物块B、C间的距离；（2）t0时间内A上滑的距离；（3）t0时间内库仑力做的功；（4）力F对A物块做的总功。参考答案：解析：（1）A、B、C处于静止状态时，设B、C间距离为L1，则C对B的库仑斥力

（1分）

以A、B为研究对象，根据力的平衡

（1分）

联立解得

L1=1.0m

（1分）

（2）给A施加力F后，A、B沿斜面向上做匀加速直线运动，C对B的库仑斥力逐渐减小，A、B之间的弹力也逐渐减小．经过时间t0，B、C间距离设为L2，A、B两者间弹力减小到零，此后两者分离，力F变为恒力．则t0时刻C对B的库仑斥力为

①

（1分）

以B为研究对象，由牛顿第二定律有

②

（1分）

联立①②解得

L2=1.2m

则t0时间内A上滑的距离

（1分）

（3）设t0时间内库仑力做的功为W0，由功能关系有

（1分）

代入数据解得

③

（1分）

（4）设在t0时间内，末速度为v1，力F对A物块做的功为W1，由动能定理有