广东省仲元中学2023年物理高三第一学期期末联考模拟试题含解析

广东省仲元中学2023年物理高三第一学期期末联考模拟试题考生须知：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、一辆汽车在水平公路上拐弯，其运动可看成匀速圆周运动。沿圆周运动半径方向的汽车轮胎与路面的最大静摩擦力为。圆周运动的半径为，汽车的质量为。在汽车做圆周运动过程中（）A．受重力、支持力、半径方向的静摩擦力、向心力B．为避免侧滑，向心加速度不能超过C．为避免侧滑，最大速度为D．速度为时，在半径方向轮胎与地面间的摩擦力为2、安培曾假设：地球的磁场是由绕地轴的环形电流引起的。现代研究发现：地球的表面层带有多余的电荷，地球自转的速度在变慢。据此分析，下列说法正确的是（）A．地球表面带有多余的正电荷，地球的磁场将变弱B．地球表面带有多余的正电荷，地球的磁场将变强C．地球表面带有多余的负电荷，地球的磁场将变弱D．地球表面带有多余的负电荷，地球的磁场将变强3、一足够长的传送带与水平面的倾角为θ，以一定的速度匀速运动，某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的小物块，如图甲所示，以此时为计时起点t=0，小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系如图乙所示，图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，v1>v2，已知传送带的速度保持不变，则（）A．小物块与传送带间的动摩擦因数μ<tanθB．小物块在0~t1内运动的位移比在t1~t2内运动的位移小C．0~t2内，传送带对物块做功为D．0~t2内物块动能变化量大小一定小于物体与皮带间摩擦而产生的热量4、放射性元素A经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了A．1位 B．2位 C．3位 D．4位5、如图所示，空间直角坐标系处于一个匀强电场中，a、b、c三点分别在x、y、z轴上，且到坐标原点的距离均为。现将一带电荷量的负点电荷从b点分别移动到a、O、c三点，电场力做功均为。则该匀强电场的电场强度大小为（）A． B． C． D．6、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（）A． B． C． 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、如图所示，在垂直于纸面向外的匀强磁场中，水平放置两个同心金属环，半径分别是r和3r，磁感应强度为B，在两环间连接有一个电容为C的电容器，a、b是电容器的两个极板。长为2r的金属棒AB沿半径方向放置在两环间且与两环接触良好，并绕圆心以角速度ω做顺时针方向（从垂直环面向里看）的匀速圆周运动。则下列说法正确的是（）A．金属棒AB中有从B到A的持续电流B．电容器b极板带负电C．电容器两端电压为D．电容器所带电荷量为8、如图,L形木板置于粗糙水平面上,光滑物块压缩弹簧后用细线系住。烧断细线,物块弹出的过程木板保持静止,此过程()A．弹簧对物块的弹力不变B．弹簧对物块的弹力逐渐减小C．地面对木板的摩擦力不变D．地面对木板的摩擦力逐渐减小9、如图所示，一弹性轻绳（绳的弹力与其伸长量成正比）一端固定在A点，弹性绳自然长度等于AB，跨过由轻杆OB固定的定滑轮连接一个质量为m的绝缘带正电、电荷量为q的小球。空间中还存在着水平向右的匀强电场（图中未画出），且电场强度E=。初始时A、B、C在一条竖直线上，小球穿过水平固定的杆从C点由静止开始运动，滑到E点时速度恰好为零。已知C、E两点间距离为L，D为CE的中点，小球在C点时弹性绳的拉力为，小球与杆之间的动摩擦因数为0.5，弹性绳始终处在弹性限度内。下列说法正确的是A．小球在D点时速度最大B．若在E点给小球一个向左的速度v，小球恰好能回到C点，则v=C．弹性绳在小球从C到D阶段做的功等于在小球从D到E阶段做的功D．若保持电场强度不变，仅把小球电荷量变为2q，则小球到达E点时的速度大小v=10、如图所示，a、b两束不同频率的单色光从半圆形玻璃砖底边平行射入，入射点均在玻璃砖底边圆心O的左侧，两束光进入玻璃砖后都射到O'点，OO'垂直于底边，下列说法确的是（）A．从点O'射出的光一定是复色光B．增大两束平行光的入射角度，则b光先从O'点消失C．用同一装置进行双缝干涉实验，b光的相邻条纹间距较大D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的截止电压低三、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）如图甲所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验：（1）为达到平衡阻力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做________运动.（2）连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图乙所示的纸带.纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2N，小车的质量为0.2kg.请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化，补填表中空格_______，_______（结果保留至小数点后第四位）.O—BO—CO—DO—EO—FW/J0.04320.05720.07340.09150.04300.05700.07340.0907通过分析上述数据你得出的结论是：在实验误差允许的范围内，与理论推导结果一致.（3）实验中是否要求托盘与砝码总质量m远小于小车质量M？________（填“是”或“否”）；（4）实验前已测得托盘的质量为，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________kg（g取，结果保留至小数点后第三位）.12．（12分）小明所在的课外活动小组在实验室测量导线的电阻率，他们在实验室选取了一段金属丝，经过讨论他们进行了如下操作。（1）先用刻度尺测量其长度如图l所示，该段金属丝的长度为___cm。（2）接着他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：（请填写第②步操作）①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔，选择电阻挡“×l”；②____，调整欧姆调零旋钮，____；③把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接，多用电表的示数如图2所示。（3）根据多用电表示数，为了减小实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图3中的四个电路中选择___电路来测量金属丝电阻，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移至最__（填“左”或“右”）端，多次测量求平均值后测得该金属丝的电阻为5.2Ω。A．B．C．D．（4）他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图4所示，金属丝的直径为___mm。（5）根据以上数据可以计算出该金属丝的电阻率为=____（结果保留两位有效数字）。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，质量为的带有圆弧的滑块A静止放在光滑的水平面上，圆弧半径R=1.8m，圆弧的末端点切线水平，圆弧部分光滑，水平部分粗糙，A的左侧紧靠固定挡板，距离A的右侧S处是与A等高的平台，平台上宽度为L=0.5m的M、N之间存在一个特殊区域，B进入M、N之间就会受到一个大小为F=mg恒定向右的作用力。平台MN两点间粗糙，其余部分光滑，M、N的右侧是一个弹性卡口，现有一个质量为m的小滑块B从A的顶端由静止释放，当B通过M、N区域后碰撞弹性卡口的速度v不小于5m/s时可通过弹性卡口，速度小于5m/s时原速反弹，设m=1kg，g=10m/s2，求：(1)滑块B刚下滑到圆弧底端时对圆弧底端的压力多大？(2)若A、B间的动摩擦因数μ1=0.5，保证A与平台相碰前A、B能够共速，则S应满足什么条件？(3)在满足(2)问的条件下，若A与B共速时，B刚好滑到A的右端，A与平台相碰后B滑上平台，设B与MN之间的动摩擦因数0＜μ＜1，试讨论因μ的取值不同，B在MN间通过的路程。14．（16分）2019年1月3日，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面，并通过“鹊桥”中继卫星传回了世界上第一张近距离拍摄月球背面的图片。此次任务实现了人类探测器首次在月球背面软着陆、首次在月球背面通过中继卫星与地球通讯，因而开启了人类探索月球的新篇章。（1）为了尽可能减小着陆过程中月球对飞船的冲击力，探测器在距月面非常近的距离h处才关闭发动机，此时速度相对月球表面竖直向下，大小为v，然后仅在月球重力作用下竖直下落，接触月面时通过其上的“四条腿”缓冲，平稳地停在月面，缓冲时间为t，如图1所示。已知月球表面附近的力加速度为，探测器质量为，求：①探测器与月面接触前瞬间相对月球表面的速度v´的大小。②月球对探测器的平均冲击力F的大小。（2）探测器在月球背面着陆的难度要比在月球正面着陆大很多，其主要的原因在于：由于月球的遮挡，着陆前探测器将无法和地球之间实现通讯。2018年5月，我国发射了一颗名为“鹊桥”的中继卫星，在地球和月球背面的探测器之间搭了一个“桥”，从而有效地解决了通讯的问题。为了实现通讯和节约能量，“鹊桥”的理想位置就是固绕“地一月”系统的一个拉格朗日点运动，如图2所示。所谓“地一月”系统的拉格朗日点是指空间中的某个点，在该点放置一个质量很小的天体，该天体仅在地球和月球的万有引力作用下保持与地球和月球敏相对位置不变。①设地球质量为M，月球质量为m，地球中心和月球中心间的距离为L，月球绕地心运动，图2中所示的拉格朗日点到月球球心的距离为r。推导并写出r与M、m和L之间的关系式。②地球和太阳组成的“日一地”系统同样存在拉格朗日点，图3为“日一地”系统示意图，请在图中太阳和地球所在直线上用符号“*”标记出几个可能拉格朗日点的大概位置。15．（12分）如图所示，左边圆柱形容器的横截面积为S，上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为m的活塞；右边圆柱形容器上端封闭高为H，横截面积为。两容器由装有阀门的极细管道相连，容器、活塞和细管都是绝热的。开始时阀门关闭，左边容器中装有理想气体，平衡时活塞到容器底的距离为H，右边容器内为真空。现将阀门打开，活塞缓慢下降，直至系统达到新的平衡，此时气体的热力学温度增加到原来热力学温度的1.3倍。已知外界大气压强为p，求：(i)系统达到新的平衡时活塞到容器底的距离r；(ii)此过程中容器内的气体内能的增加量∆U。

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】

A．汽车在水平面做圆周运动时，沿圆周半径方向的静摩擦力提供向心力，这不是独立的两个力，A错误；B．汽车向心力的最大值为，对应有最大向心加速度B正确；C．汽车达最大速度时有则C错误；D．速度为时，对应的向心力则半径方向轮胎与地面间的静摩擦力为，D错误。故选B。2、C【解析】

地球自西向东自转，地球表面带电，从而形成环形电流。这一环形电流产生地磁场。若从北极俯视地球地磁场由外向里，由安培定则知产生磁场的环形电流方向应自东向西，与地球自转方向相反，则地球带负电。地球自转速度变小，则产生的环形电流变小，则产生的磁场变弱，ABD错误，C正确。故选C。3、D【解析】

v-t图象与坐标轴所围成图形的面积等于物体位移大小，根据图示图象比较在两时间段物体位移大小关系；由图看出，物块先向下运动后向上运动，则知传送带的运动方向应向上。0～t1内，物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下，可知物块对传送带做功情况。由于物块能向上运动，则有μmgcosθ＞mgsinθ．根据动能定理研究0～t2内，传送带对物块做功。根据能量守恒判断可知，物块的重力势能减小、动能也减小都转化为系统产生的内能，则系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小。【详解】在t1～t2内，物块向上运动，则有μmgcosθ＞mgsinθ，解得：μ＞tanθ，故A错误。因v1>v2，由图示图象可知，0～t1内图象与坐标轴所形成的三角形面积大于图象在t1～t2内与坐标轴所围成的三角形面积，由此可知，物块在0～t1内运动的位移比在t1～t2内运动的位移大，故B错误；0～t2内，由图“面积”等于位移可知，物块的总位移沿斜面向下，高度下降，重力对物块做正功，设为WG，根据动能定理得：W+WG=mv22-mv12，则传送带对物块做功W≠mv22-mv12，故C错误。0～t2内，物块的重力势能减小、动能也减小，减小的重力势能与动能都转化为系统产生的内能，则由能量守恒得知，系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小，即：0～t2内物块动能变化量大小一定小于物体与皮带间摩擦而产生的热，故D正确。故选D。4、C【解析】

α粒子是，β粒子是，因此发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β衰变电荷数增加1，据题意，电荷数变化为：，所以新元素在元素周期表中的位置向前移动了3位．故选项C正确．【点睛】衰变前后质量数和电荷数守恒，根据发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β衰变电荷数增加1可以计算出放射性元素电荷数的变化量．5、B【解析】

由公式代入数据可得由题意可知a、O、c三点所构成的面是等势面，垂直于平面，点到平面的距离，故匀强电场的电场强度大小故B正确，ACD错误。故选B。6、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。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、BC【解析】

A．根据右手定则可知，金属棒AB切割磁感线产生感应电动势，但由于电路没有闭合，所以没有感应电流，故A错误；B．根据右手定则可判断B端为电源的正极，a端为电源的负极，所以电容器b极板带负电，故B正确；C．根据法拉第电磁感应定律知切割产生的感应电动势故C正确；D．电容器所带电荷量故D错误。故选BC。8、BD【解析】

烧断细线，弹簧要恢复原状，弹簧对物块的弹力逐渐减小，故A错误，B正确。木板在水平方向上受到弹簧的弹力和地面的摩擦力，两个力处于平衡，由于弹簧的弹力逐渐减小，则地面对木板的摩擦力逐渐减小。故D正确、C错误。故选BD。【点睛】本题通过形变量的变化得出弹力变化是解决本题的关键，注意木块对木板没有摩擦力，木板所受的摩擦力为静摩擦力．9、ABD【解析】

A.对小球分析可知，在竖直方向由与，故支持力为恒力，即，故摩擦力也为恒力大小为从C到E，由动能定理可得由几何关系可知，代入上式可得在D点时，由牛顿第二定律可得由，将可得，D点时小球的加速度为故小球在D点时的速度最大，A正确；B.从E到C，由动能定理可得解得故B正确；C.由于弹力的水平分力为，和均越来越大，故弹力水平分力越来越大，故弹性绳在小球从C到D阶段做的功小于在小球从D到E阶段做的功，C错误；D.将小球电荷量变为，由动能定理可得解得故D正确；故选ABD。10、AD【解析】

A．两光束射到O′点时的入射角都等于在玻璃砖底边的折射角，根据光路可逆性可知，从O′点射出时折射角都等于射入玻璃砖底边时的入射角，而在玻璃砖底边两光束平行射入，入射角相等，所以从O′点射出时折射角相同，两光束重合，则从O′点射出的一定是一束复色光，故A正确；B．令光在底边的入射角为i，折射角为r，根据折射定律有所以根据几何知识可知，光在O′点的入射角为r，无论怎样增大入射角度，光在O′点的入射角都小于光发生全反射的临界角，所以a、b光不会在O′点发生全反射，故B错误；C．根据光路图可知，玻璃砖对a光的折射率小于b光的折射率，则a光的波长大于b光的波长，由于条纹间距为所以a光的条纹间距大于b光的条纹间距，故C错误；D．由于a光的频率小于b光的频率，根据光电效应方程可知a、b光分别照射同一光电管发生光电效应时，a光的截止电压比b光的截止电压低，故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、匀速直线0.11200.1105是0.015【解析】

（1）[1]．平衡摩擦力时，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动．

（2）[2][3]．从O到F，拉力做功为：W=Fx=0.2×0.5575J=0.1120J．F点的瞬时速度为：则动能的增加量为：（3）[4]．实验中是要使托盘与砝码的重力等于小车的拉力，必须要使得托盘与砝码总质量m远小于小车质量M；（4）[5]．砝码盘和砝码整体受重力和拉力，从O到F过程运用动能定理，有：代入数据解得：m=0.015kg．12、60.50（60.48～60.52均可）将红、黑表笔短接使指针指向电阻刻度“0”刻线D左0.200【解析】

（1）[1]毫米刻度尺的分度值为，所以读数为：70.50cm-10.00cm=60.50cm；（2）[2][3]②将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指向表盘右侧的“0”刻度线，即表盘中电阻刻度“0”刻线；（3）[4][5]电阻为，电流表的分压相对较为明显，所以电流表应采用外接法；为获得较大的电压调节范围，滑动变阻器应选用分压式接法，所以选择电路D，滑片P开始应调节至左端，使电压从0开始调节；（4）[6]螺旋测微器的精度为，所以读数为：；（5）[7]根据电阻定律：金属丝的横截面积：所以电阻率：。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