2023届天津市新华中学高三下学期模拟统练七物理试题（含解析）

2023届天津市新华中学高三下学期模拟统练七物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列关于物理学史的说法，正确的是（　　）

A．卡文迪什的理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因

B．开普勒研究了前人的观测数据，提出了行星运动定律

C．胡克发现：在任何情况下，弹簧的弹力与物体的形变量成正比

D．牛顿总结前人的研究，提出了万有引力定律，并用实验测定了万有引力常量

2．下列说法正确的是（　　）

A．图1为检验工件平整度的装置，利用了光的衍射原理

B．图2为光照射透光的小圆孔得到的干涉图样

C．图3中沙漠蜃景属于光的全反射现象，其产生的原因是沙漠上层空气的折射率比下层空气的折射率大

D．图4的原理和照相机镜头表面加上增透膜的原理是不同的

3．若太阳系内每个行球贴近其表面运行的卫星的周期用T表示，该行星的平均密度是ρ，到太阳的距离是R，已知引力常量G．则下列说法正确的是（ ）

A．可以求出该行星的质量

B．可以求出太阳的质量

C．是定值

D．是定值

4．图甲所示为一简谐横波沿x轴正方向传播时，（开始计时）时刻的波形图，P、Q、M是介质中的三个质点，图乙表示介质中某质点的振动图像，下列说法正确的是（　　）

A．时刻，质点Q正在从平衡位置向下运动，且此时加速度最大

B．时刻质点M比质点P先回到平衡位置

C．波的传播形式相同，所以图乙可以表示质点Q的振动图像

D．再经过的时间，质点Q受到的回复力大于质点M受到的回复力且方向相反

5．如图所示，A是一质量为m的盒子，B的质量为，它们间用轻绳相连，跨过光滑的定滑轮，A置于倾角为的斜面上，B悬于斜面之外，整个系统处于静止状态。现在向A中缓慢地加入沙子，直至A将要滑动的过程中（　　）

A．绳子拉力不断增大 B．斜面所受地面的摩擦力逐渐增大

C．定滑轮所受作用力始终不变 D．A所受的摩擦力先减小后反向增大

二、多选题

6．两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示。若粒子只受静电力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是（　　）

A．带正电

B．从点到点的运动过程中速度先变大后变小

C．从点到点的运动过程中电势能先变大后变小

D．经过点和点时的速度相同

7．如图所示为某小型电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，升、降压变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入A、B两个理想互感器，互感器原、副线圈的匝数比分别为100：1和1：10，电压表的示数为220V，电流表的示数为5A，线路总电阻r=10，则下列说法正确的是（　　）

A．线路上损耗的功率25000W

B．发电机输出的电功率110kW

C．互感器A是电压互感器，互感器B是电流互感器

D．用户使用的用电设备变多，降压变压器输出电压U4大小不会改变

8．一定质量的理想气体从状态A经过状态B和C又回到状态A。其压强p随体积V变化的图线如图所示，其中A到B为绝热过程，C到A为等温过程。则下列说法正确的是（　　）

A．A状态速率大的分子比例较B状态多

B．过程，气体对外做的功大于内能的减少量

C．A经过状态B和C又回到状态A，气体吸收的热量小于释放的热量

D．C状态单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数比A状态多

三、实验题

9．某同学设计了“探究物体的加速度与物体所受外力的关系”的实验装置，如图甲所示，装有定滑轮的长木板放在实验台上，上面放一个右端带有滑轮的滑块。实验时，先平衡好摩擦力，然后用一根轻绳将弹簧测力计和钩码绕过两个滑轮相连，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动

（1）图乙为实验中得到的纸带截取的一部分，已知打点计时器所用交流电源频率为 f，图中两段距离分别为x1、x2，则滑块运动的加速度大小是________ m/s（用题中字母表示）

（2）读出弹簧测力计的示数F，处理纸带，得到滑块运动的加速度a；改变钩码个数，重复实验。以弹簧测力计的示数F为纵坐标，以加速度a为横坐标，得到的图象是斜率为k的一条倾斜直线，则滑块的质量m＝__

（3）在（2）问中，若忘记平衡摩擦力，会导致测量滑块的质量___（请填写“偏大”、“偏小”或“相同”）

10．在“测量金属丝的电阻率”实验中：

（1）测量一段电阻约为几欧姆金属丝的电阻时所用器材和部分电路连线如图1所示，若电流表内阻约为几十欧姆，量程为0-0．6A或0-3A，电压表内阻约为几千欧姆，量程为0-3V或0-15V，用笔画代替导线完成电路连线________。

（2）合上开关之前，图1中滑动变阻器滑片应置于最_________（选填“左”或“右”）端。

（3）连好电路之后，合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U和I数据。甲同学由每组U、I数据计算电阻，然后求电阻平均值，乙同学通过U-I图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是_________。（选填“甲”或“乙”）

（4）两同学进一步探究用镍铬丝将满偏电流的表头G改装成电流表。如图2所示，表头G两端并联长为L的镍铬丝，调节滑动变阻器使表头G满偏，毫安表示数为I，改变L，重复上述步骤，获得多组I、L数据，作出图像如图3所示。若要把该表头G改装成量程为6mA的电流表，需要把长为_________m的镍铬丝并联在表头G两端。（结果保留两位有效数字）

四、解答题

11．近段时间，针对佩洛西窜访台湾，我解放军在台海周边6个区域组织了航母编队威慑演练。如图甲，我国山东舰航母上的舰载机采用滑跃式起飞，甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分组成，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB平滑连接的一段斜面，模型简化图如图乙所示，BC长为L，BC与AB间夹角为。若舰载机从A点处由静止开始以加速度a做初速度为零的匀加速直线运动，经时间t达到B点，进入BC保持恒定功率加速，在C点刚好达到起飞速度v。已知舰载机的总质量为m（忽略滑行过程中的质量变化），舰载机在甲板上运动时受到甲板的摩擦力和空气阻力之和看作恒力，大小为其重力的k倍，重力加速度为g。求：

（1）舰载机的最小额定功率；

（2）舰载机在BC段运行的最长时间。

12．如图所示为横截面为一等腰三角形的斜面体，斜面倾角均为，两根足够长的平行金属导轨固定在斜面上，导轨电阻不计，间距，两导轨所处的斜面空间存在磁感应强度大小为，方向垂直于斜面向上的磁场。在右边斜面轨道上放置一根质量、电阻的金属棒ab，ab刚好不下滑。然后，在左边轨道上放置一根质量、电阻的光滑导体棒cd，并让cd棒由静止开始下滑，cd在滑动过程中始终处于磁场中，ab、cd棒始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，g取。求：

（1）ab棒刚要向上滑动时，cd棒的速度v多大；

（2）从cd棒开始下滑到ab棒刚要向上滑动的过程中，cd棒滑动的距离，此过程中cd棒上产生的热量是多少；

（3）cd棒从静止开始运动到所用的时间。

13．离子推进技术在太空探索中已有广泛的应用，其装置可简化为如图（a）所示的内、外半径分别为和的圆筒，图（b）为其侧视图。以圆筒左侧圆心为坐标原点，沿圆筒轴线向右为轴正方向建立坐标。在和处，垂直于轴放置栅极，在两圆筒间形成方向沿轴正向、大小为的匀强电场，同时通过电磁铁在两圆筒间加上沿轴正方向、大小为的匀强磁场。待电离的氙原子从左侧栅极飘进两圆筒间（其初速度可视为零）。在内圆筒表面分布着沿径向以一定初速度运动的电子源。氙原子被电子碰撞，可电离为一价正离子，刚被电离的氙离子的速度可视为零，经电场加速后从栅极射出，推进器获得反冲力。已知单位时间内刚被电离成氙离子的线密度（沿轴方向单位长度的离子数），其中为常量，氙离子质量为，电子质量为，电子元电荷量为，不计离子间、电子间相互作用。

（1）在处的一个氙原子被电离，求其从右侧栅极射出时的动能；

（2）要使电子不碰到外筒壁，求电子沿径向发射的最大初速度；

（3）若在的微小区间内被电离的氙离子从右侧栅极射出时所产生的推力为，求的关系式，并画出的图线；

（4）求推进器所受的推力。

参考答案：

1．B

【详解】A．理想斜面实验是伽利略完成的，故A错误；

B．开普勒研究了前人的观测数据，提出了行星运动定律，故B正确；

C．弹性限度内，弹力与形变量成正比，故C错误；

D．牛顿总结前人的研究，提出了万有引力定律，卡文迪什测出了万有引力常数，故D错误。

故选B。

2．C

【详解】A．利用了薄膜干涉的原理，同一明条纹处空气膜的厚度相同，由弯曲的条纹可知，P处被检查平面左边的空气膜厚度与其右边的空气膜厚度相同，知P处凹陷，而Q处被检查平面右边的空气膜厚度与其左边的空气膜厚度相同，知Q处凸起，A错误；

B．图为光线照射不透明小圆板得到的衍射图样，泊松亮斑，B错误；

C．沙漠上层空气的折射率比下层空气的折射率大，从远处物体射向地面的光先折射后发生全反射形成沙漠蜃景，故C正确；

D．肥皂泡在阳光下呈现彩色是光的干涉现象照相机镜头表面加上增透膜是利用薄膜干涉，它们的原理相同，D错误。

故选C。

3．C

【详解】令行星的半径为R，则行星的体积为，卫星绕行球表面做匀速圆周运动，则轨道半径，由万有引力提供卫星圆周运动的向心力则有，得行星的质量，而行星的密度，联立解得,则得，由数学知识可知与成正比例函数，斜率，故利用函数斜率不能求出行星的质量和太阳的质量，而为常数．故A、B、D均错误，C正确．故选C．

【点睛】熟练掌握利用万有引力定律求得中心天体的质量，知道球的体积公式是正确解题的关键．

4．D

【详解】A．简谐横波沿x轴正方向传播，时刻质点Q处于平衡位置且振动方向向上，所以通过平移法时刻，质点Q正在从平衡位置向下运动，且此时加速度为零，故A错误；

B．时刻质点M正在向下振动，先要达到负向最大位移处，再经过的时间才能回到平衡位置，而质点P经过时间就能回到平衡位置，所以质点P先回到平衡位置，故B错误；

C．时刻，质点Q处于平衡位置且向下振动，与图乙所示不符，故C错误；

D．再经过的时间，质点M正从y轴正方向向平衡位置处移动，质点Q位于负向最大位移处，由

可知，质点M受到的回复力小于质点Q受到的回复力，质点M受到的回复力沿y轴负方向，质点Q受到的回复力沿y轴正方向，故D正确。

故选D。

5．C

【详解】A．绳子拉力的大小等于B的重力大小，且始终不变，故A错误；

B．以A、B和斜面整体为研究对象，由平衡条件可知水平方向不受摩擦力作用，向A中缓慢地加入沙子，受力情况不发生变化，故B错误；

C．定滑轮所受作用力为绳子的拉力和滑轮支架的支持力，绳子拉力的大小等于B的重力大小，且始终不变，方向不变，由平衡条件可知定滑轮所受作用力始终不变，故C正确；

D．未加沙子时，A所受的重力沿斜面向下的分力为

恰好等于绳子的拉力，不受摩擦力作用，当向A中缓慢加入沙子， A和加入沙子的总重力沿斜面分力大于B的重力时，A有向下的运动趋势，则受到沿斜面向上的静摩擦力，则随着沙子质量的增加，A所受到的摩擦力增大，故D错误。

故选C。

6．AC

【详解】A．由带电粒子在电场中的运动轨迹可知带电粒子受到指向低电势方向的电场力，而靠近负电荷处的电势低，所以带电粒子受到负电荷的吸引力，带电粒子带正电，故A正确；

BC．由A选项可知，粒子带正电，因此粒子从a点到c点的过程中，电势能增大，电场力做负功，因此粒子动能减小，即速度减小，当粒子从c点到e点的过程中，电势能减小，电场力正功，因此粒子动能增大，即速度增大，所以粒子速度先变小后变大，故B错误，C正确；

D．由于b、d两点为等势点，根据动能定理带电粒子从b点运动到d点过程中，电场力做的功为零，b、d两点处带电粒子动能相等，速度大小相同，但是两点速度方向明显不同，故D错误。

故选AC。

7．AC

【详解】A．根据

代入数据得

线路上损耗功率

故A正确；

B．根据变压器原理可知

代入数据得

发电机输出电功率

故B错误；

C．互感器A并联接入电路是电压互感器，互感器B串联接入电路是电流互感器，故C正确；

D．用户使用的用电设备越多，用户电流增大，输电电流增大，输电线损失电压增大，降压变压器输入电压减小，降压变压器输出电压减小，故D错误。

故选AC。

8．AC

【详解】A．由于C到A为等温过程，则A的温度高于B的温度，可得A状态速率大的分子比例较B状态多。故A正确；

B．过程为绝热过程，则 气体对外做的功等于内能的减少量。故B错误；

C．整个过程，由图可知，外界对气体做的功大于气体对外界做的功，而内能不变，则气体吸收的热量小于释放的热量。故C正确；

D．A、C温度相等，则分子运动剧烈程度相同，而A压强大，因此C状态单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数比A状态少。故D错误。

故选AC。

9．          2k     相同

【详解】（1）[1]由题知周期，根据逐差法有

得

解得

（2）[2]根据牛顿第二定律有

2F=ma

变形得

故直线的斜率

解得m=2k

（3）[3]根据牛顿第二定律有

变形得

故直线的斜率

解得m=2k，所以m相同

10．     见解析     左     乙     0.40

【详解】（1）[1]由题中条件可知

则电流表应采用外接法，电路中最大电流为

故电流表应选量程0-0．6A，实物图连线如图所示

（2）[2]合上开关之前，为保护电路，测量电路中的电流应最小，故图1中滑动变阻器滑片应置于最左端；

（3）[3]利用图像处理数据，误差更小，两种求电阻的方法更合理的是乙；

（4）[4]由图像可知6mA电流对应的横轴坐标为

解得

11．（1）；（2）

【详解】（1）舰载机运动到B点且达到额定功率时，对应功率最小，设为，从A点到B点，根据运动学公式有

由牛顿第二定律有

在B点处有

联立解得

（2）舰载机在BC段运行的最长时间设为，根据动能定理有

解得

12．（1）v= 5m/s；（2）Qcd=1.3J；（3）t=1.38s

【详解】（1）ab刚好不下滑

ab刚要上滑时

解之得

v=5m/s

（2）能量守恒定律得

又

得

Q=1.3J

（3）在cd运动中取极短，动量定理得

全过程求和得

cd下滑过程中

代入数据得

t=1.38s

13．（1）；（2）；（3）， （4）

【详解】1）从右侧栅极射出时的动能

①

（2）粒子在筒内运动如图所示：

由几何关系可知

②

解得

③

根据洛伦兹力提供向心力

可得电子沿径向发射的最大初速度

④

（3）单位时间内刚被电离成的氙离子

⑤

微小区间内被电离的氙离子从右侧栅极射出时所产生的推力

⑥

即

解得

⑦

图线如下图所示：

（4）则推进器所受的推力

⑨