2023届辽宁省鞍山市一般高中协作校高三上学期二模考试物理试题（解析版）

鞍山市一般高中协作校2022-2023高三二模考试

物理试卷

一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1．学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法。下列关于物理学中的思想方法，叙述正确的是（　　）

A．伽利略在研究自由落体运动时采用了理想实验法和逻辑推理相结合的方法

B．在探究求合力方法的实验中使用了控制变量法的思想

C．在利用v-t图像推导匀变速直线运动的位移公式时，采用了极限思想

D．在计算带电体间的相互作用力时，若电荷量分布对计算影响很小，将带电体看做点电荷采用了“等效法”

2．摩天轮是游乐场里的大型娱乐项目，它的直径可以达到几百米。乘客乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，下列说法中正确的是（　　）

A．在最高点，乘客处于失重状态

B．任一时刻乘客受到的合力都等于零

C．乘客在乘坐过程中对座椅的压力始终不变

D．乘客在乘坐过程中的机械能始终保持不变

3．如图，一根不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于点O′的固定光滑轴，悬挂一质量为M的物体。轻绳OO′段水平，长度为L，绳子上套一可沿绳滑动的轻环P。现在轻环上悬挂一质量为m钩码，平衡后，物体上升L，则物体与钩码的质量之比为（　　）

A． B． C． D．

4．经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1：m2＝3：2。则可知（　　）

A．m1做圆周运动的半径为

B．m2做圆周运动的半径为

C．m1、m2做圆周运动的角速度之比为2：3

D．m1、m2做圆周运动的线速度之比为3：2

5．图示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板距离减小，则在此过程中（　　）

A．膜片与极板间的电容减小 B．极板所带电荷量减小

C．膜片与极板间的电场强度增大 D．电阻R中有向上的电流

6．如图所示，在直角三角形所在的平面内有匀强电场，其中A点电势为0 V，B点电势为3 V，C点电势为6 V。已知∠ACB=30°，AB边长为m，D为AC的中点。则（　　）

A．匀强电场场强大小为2 N/C

B．匀强电场场强大小为 N/C

C．匀强电场场强方向为垂直BC向上

D．匀强电场场强方向为垂直AB向左

7．一质量为1kg的物体受水平拉力F作用，在粗糙水平面上做加速直线运动时的a－t图像如图所示，t=0时其速度大小为2m/s，滑动摩擦力大小恒为2N，则（　　）

A．t=3s时，水平拉力F的大小为3N

B．在0~6 s内，合力对物体做的功为200J

C．在0~6 s内，合力对物体的冲量为36N·s

D．t=6s时，拉力F的功率为120W

8．如图，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置的半径为R的圆环顶点P，另一端系一质量为m的小球，小球穿在圆环上做无摩擦的运动。设开始时小球置于A点，弹簧处于自然状态，当小球运动到最低点时速率为v，对圆环恰好没有压力。下列分析正确的是（　　）

A．小球过B点时，弹簧的弹力为

B．小球过B点时，弹簧的弹力为

C．从A到B的过程中，小球的机械能守恒

D．从A到B的过程中，小球的机械能减少

9．某静电场的电势在轴上分布如图所示，下列说法正确的有（　　）

A．x1处的电场强度为零

B．该电场可能是由正点电荷产生的电场

C．负电荷从x2移到x1，电势能增加

D．0～x1之间电场强度的水平分量沿x轴负向

10．如图甲所示，一轻质弹簧的两端分别与质量是m1=2kg、m2=3kg的A、B两物块相连，它们静止在光滑水平面上。现给物块A一个水平向右的初速度v0=2m/s并从此时刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A．t2时刻弹簧处于原长状态

B．v1大小为0.4m/s

C．v2大小为0.8m/s

D．弹簧的最大弹性势能为2.4J

二、非选择题（本题共5小题，共54分）

11．一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验

（1）采用如图甲所示装置，质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，实验中做出小盘中砝码重力随弹簧伸长量x的图像如图乙所示。（重力加速度g＝10 m/s2）

①利用图乙中图像，可求得该弹簧的劲度系数为________N/m；

②利用图乙中图像，可求得小盘的质量为________kg，小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果比真实值________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。

（2）为了制作一个弹簧测力计，乙同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图丙所示的图像，为了制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧________；为了制作一个量程较大的弹簧测力计，应选弹簧_______。（填“A”或“B”）

12．如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

（1）为完成此实验，以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是___________。（选填选项前的字母）

A．秒表

B．天平

C．刻度尺

D．打点计时器

（2）关于本实验，下列说法中正确的是 ___________。（选填选项前的字母）

A．轨道末端必须水平

B．轨道倾斜部分必须光滑

C．入射小球的质量小于被碰小球的质量

D．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放

（3）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP，然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S中静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有 ___________。（选填选项前的字母）

A．小球抛出点距地面的高度H

B．入射小球开始的释放高度h

C．入射小球和被碰小球的质量m1、m2

D．两球相碰后的平抛射程OM、ON

（4）经测定，m1=40.0 g，m2=5.0 g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示。碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1′，m2的动量为p2′，实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值为___________；（结果保留三位有效数字）

13．如图，光滑斜面倾角为37°，一质量、电荷量的小物块置于斜面上，当加上水平方向的匀强电场时，该物体恰能静止在斜面上，g取，，，求：

（1）该电场的电场强度；

（2）若电场强度变为原来的，小物块运动的加速度。

14．如图所示，有一传送带与水平地面夹角θ=37°，传送带以v=10 m/s的速率逆时针转动。在传送带上端A点静止释放一个质量为m=1.0kg的物体，经过2s运动到传送带下端B点并离开传送带。已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，sin 37°=0.6，g=10 m/s2，求：

（1）传送带从A到B的长度；

（2）物体运动到B点时的速度大小。

15．.如图，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速度释放，A与B发生弹性碰撞。已知A的质量，B的质量，圆弧轨道的半径，圆弧轨道光滑，A和B与桌面之间的动摩擦因数均为，取重力加速度。

（1）求碰撞前瞬间A的速率；

（2）求碰撞后瞬间A和B的速度大小；

（3）最终A和B静止时的距离L。

1．A

【详解】

A．伽利略在研究自由落体运动时采用了理想实验法和逻辑推理相结合的方法，A正确；

B．在探究求合力方法的实验中使用了等效的思想，B错误；

C．在利用v-t图像推导匀变速直线运动的位移公式时，采用了微元法，C错误；

D．在计算带电体间的相互作用力时，若电荷量分布对计算影响很小，将带电体看做点电荷采用了“理想模型法”，D错误。

故选A。

2．A

【详解】

A．在最高点，乘客具有向下的加速度，处于失重状态，故A正确；

B．乘客做匀速圆周运动，受到的合力大小不变，方向总是指向圆心，所以任一时刻乘客受到的合力都不等于零，故B错误；

C．乘客在乘坐过程中匀速转动，例如在圆周运动的最高点时，乘客的重力与座椅对乘客的支持力提供所需向心力，有

而在最低点时，有

根据牛顿第三定律可知，显然乘客对座椅的压力不可能始终不变，故C错误；

D．乘客在乘坐过程中匀速转动，动能不变，但重力势能在变化，所以机械能也在变化，故D错误。

故选A。

3．D

【详解】

重新平衡后，绳子形状如图所示

由几何关系知，绳子与竖直方向夹角为，则环两边绳子的夹角为，据平衡条件可知，环两边绳子拉力的合力与mg相等，即

可解得

故选D。

4．B

【详解】

AB．由牛顿第二定律

得

又

得

m1与m2做圆周运动的半径分别为

，

A错误，B正确；

C．双星周期相同，由

得m1、m2做圆周运动的角速度之比为1：1，C错误；

D．由

得

D错误。

故选B。

5．C

【详解】

由图可知，膜片与极板间的电势差U保持不变，根据

， ，

膜片与极板距离d减小。

AB．根据电容决定式，可知膜片与极板间的电容增大，极板所带电荷量增大，AB错误；

C．根据电场强度公式，可知膜片与极板间的电场强度增大，C正确；

D．极板所带电荷量增大，电源给极板充电，充电电流通过电阻R向下，D错误。

故选C。

6．A

【详解】

CD．A点电势为0 V，B点电势为3 V，C点电势为6 V，则D点电势为3V，BD为等势线，则场强方向垂直BD斜向上，选项CD错误；

AB．场强大小为

选项A正确，B错误。

故选A。

7．D

【详解】

A．根据图乙可知，在t=3s时，物体的加速度

根据牛顿第二定律有

解得

A错误；

B．根据图乙可知，图像与时间轴所围几何图形的面积表示速度的变化量，则在0~6 s内有

解得

在0~6 s内，根据动能定理有

解得

B错误；

C．在0~6 s内，根据动量定理有

解得

C错误；

D．在t=6s时， 根据牛顿第二定律有

解得

此时拉力的功率为

D正确。

故选D。

8．BD

【详解】

AB．小球过B点时，根据牛顿第二定律得

解得

A错误，B正确；

CD．从A到B的过程中，系统只有动能、重力势能、弹性势能相互转化，系统的机械能守恒，因为弹簧的弹性势能增大，所以小球的机械能减少，C错误，D正确。

故选BD。

9．CD

【详解】

A．由图可知曲线斜率表示电场强度，x1处的斜率不为零，所以电场强度不为零，A错误；

B．由图可知电势有正也有负，所以不可能只有正点电荷，B错误；

C．从x2移到x1电势减小，因为为负电荷，所以电势能增大，C正确；

D．0～x1之间电势在增大，根据顺着电场线方向电势降低，可知此时电场强度有水平沿x轴负向的分量，D正确。

故选CD。

10．ABD

【详解】

A．在弹簧弹力的作用下，B物块做加速运动，当速度达到最大时，所受合外力为零，即弹簧弹力为零，即t2时刻弹簧处于原长状态，A正确；

BC．设向右为正方向，从A开始运动到弹簧恢复原长的过程中，由动量守恒与机械能守恒

得

，

B正确，C错误；

D．两物体共速时，弹簧型变量最大，弹性势能最大，根据动量守恒与机械能守恒

得弹簧的最大弹性势能为

D正确。

故选ABD。

11．     200     0.1     相同     A     B

【详解】

（1）①[1]弹簧的劲度系数

②[2]由图示图象可知

解得

[3]应用图象法处理实验数据，图像的斜率仍表示弹簧的劲度系数，故小盘的质量不会影响弹簧劲度系数的测量结果，即与真实值相同；

（2）[4][5]注意该图象中纵坐标为伸长量，横坐标为拉力，斜率的倒数为劲度系数，由此可知A弹簧的劲度系数小于B弹簧的劲度系数，由于B的劲度系数大，因此伸长相同的长度，弹簧B的弹力大，力大的量程较大，制作一个量程较大的弹簧测力计应选弹簧B；由于A的劲度系数小，在相同拉力作用下，弹簧A的伸长量大，弹簧A较灵敏，因此其精度高，制作一个精确度较高的弹簧测力计，选弹簧A。

12．     BC     AD     CD     1.06

【详解】

（1）[1]实验中需要用刻度尺测量小球平抛运动的水平距离；需要用天平测量小球的质量；不需要秒表和打点计时器；故选BC。

（2）[2]A．轨道末端必须水平，以保证小球做平抛运动，选项A正确；

B．轨道倾斜部分不一定必须光滑，只要小球到达斜面底端时速度相同即可，选项B错误；

C．为防止入射球碰后反弹，则入射小球的质量大于被碰小球的质量，选项C错误；

D．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放，以保证到达底端时的速度相同，选项D正确。

故选AD。

（3）[3]若碰撞过程动量守恒，应满足

m1v0=m1v1+m2v2

小球做平抛运动竖直位移相同，故运动时间相同，由x=vt可知，平抛初速度与水平位移成正比，故应满足的表达式为

m1•OP=m1•OM+m2•ON

则实验中还需要测量的有入射小球和被碰小球的质量m1、m2，两球相碰后的平抛射程OM、ON，故CD正确。

（4）[4]由题意可知

13．（1），方向水平向右；（2）；方向沿斜面向下

【详解】

（1）根据题意，对小物块受力分析，受重力、水平向右的电场力、斜面的支持力，如图所示

水平方向上有

竖直方向上有

联立解得

又有

代入数据解得

方向水平向右。

（2）根据题意，由牛顿第二定律有

代入数据解得

方向沿斜面向下。

14．（1）16m；（2）12m/s

【详解】

（1）速度达到10m/s之前

mgsin θ＋μmgcos θ=ma1

解得

a1=10 m/s2

经历时间

通过的位移

速度达到10m/s之后运动时间

t2= t0-t1=1 s

根据牛顿第二定律有

mgsin θ-μmgcos θ=ma2

解得

a2=2m/s2

此过程通过的位移为

则传送带从A到B的长度为

L=x1＋x2=16 m

（2）物体运动到B点时的速度大小

v2=v+a2t2

解得

v2=12m/s

15．（1）3m/s；（2）1m/s，2m/s；（3）0.75m

【详解】

（1）对A，从释放→碰撞前，由动能定理得

解得

（2）对A、B组成的系统，在碰撞过程中，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得

解得

（3）A和B在桌面上做匀减速直线运动

解得

解得

则