名校2022-2023学年高三上学期10月联考物理试题(含答案)
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2023年普通高等学校全国统一模拟招生考试
10月联考
物理
全卷满分100分,考试时间90分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并收回.
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一个选项正确,第7~10题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.
1.中国独立研制的北斗卫星导航系统由卫星、卫星和卫星三种不同类型的卫星组成.如图所示,已知卫星的轨道半径为,运行周期为,卫星和卫星的轨道半径均为,运行周期均为.则下列说法正确的是( )
A.卫星和卫星的线速度始终相同
B.卫星运行半周的过程中,位移先增大后减小
C.卫星运行一周平均速度的大小为
D.卫星运行一周的平均速率为
2.从1970年“东方红一号”人造地球卫星的发射到2022年“问天实验舱”的成功对接,52年间中国的航天事业取得令人瞩目的成就.“东方红一号”卫星目前仍在太空中绕地飞行,其轨道近地点距地面439km,远地点距地面2384km,运行周期为114分钟;“问天实验舱”在距地面约390km的近圆轨道飞行,已知地球的半径,下列说法中正确的是( )
A.“东方红一号”卫星由于长时间运行,其轨道平面已经不再过地心
B.“东方红一号”与“问天实验舱”轨道平面的交线一定过地心
C.“问天实验舱”的运行周期大于114分钟
D.“东方红一号”在远地点的速度大于“问天实验舱”的运行速度
3.如图所示,粗细均匀的金属棒固定于足够大的匀强磁场中,金属棒与磁场方向垂直,将金属棒与恒压电源相接,金属棒所受安培力的大小为F,现仅将金属棒均匀拉长到原来的2倍,则金属棒所受安培力的大小为( )
A.4F B.2F C. D.
4.如图所示,水平放置的平行板电容器与保护电阻R、电源、开关相连,下极板B接地.闭合开关K,电路稳定后,一个带电油滴静止于电容器中间;现断开开关K,将上极板A以极小的速度v水平向右匀速移动,忽略边缘效应,下列说法正确的是( )
A.带电油滴将向上运动,速度v越大,经过相同时间油滴运动的加速度越大
B.带电油滴将向下运动,速度v越大,经过相同时间油滴运动的加速度越大
C.带电油滴将向上运动,速度v越大,经过相同时间油滴运动的加速度越小
D.带电油滴将向下运动,速度v越大,经过相同时间油滴运动的加速度越小
5.儿童蹦极蹦床装置如图所示,先给小朋友绑上安全带,再将两根完全相同的弹性绳固定在小朋友身上,每根弹性绳的自然长度为,弹性绳上端两固定点等高且间距为.当小朋友静止在空中时,弹性绳与竖直方向的夹角为53°,用力向下拉小朋友使其恰好与蹦床接触,此时弹性绳与竖直方向的夹角为37°.弹性绳遵循胡克定律,小朋友可视为质点,忽略弹性绳质量及空气阻力,重力加速度为g,,,则撤去拉力的瞬间,小朋友的加速度大小为( )
A. B. C. D.
6.用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻,电流表为理想电表,改变电阻箱R的阻值,测得多组数据,根据测得数据描绘的图线如图乙所示.将该电源、电阻箱R、表笔a和b与量程为10mA、内阻为的毫安表连成如图丙所示的电路,将毫安表改装成欧姆表,下列说法正确的是( )
A.电源电动势,内电阻
B.甲图中,当电阻箱R接入电路的阻值为时,电源的输出功率为12W
C.丙图中,表笔a和b短接,当电阻箱R接入电路的阻值为时,毫安表满偏
D.丙图中,欧姆调零后,表笔a和b间接入阻值为的电阻,毫安表的示数为4mA
7.某游乐场的滑梯如图所示,1和2为直滑道(坡度不同),3是弯曲滑道,各滑道的最高点、最低点均在同一水平面内.小朋友从A点走楼梯上升到B点,沿不同的滑道滑下.假设小朋友与各滑道间的动摩擦因数相等,忽略小朋友与滑道侧壁的碰撞,下列说法正确的是( )
A.小朋友从A点上升到B点的过程中,楼梯对小朋友做正功
B.小朋友沿滑道1或2滑下,到最低点时的速度大小与质量无关
C.小朋友沿各滑道滑下,损失的机械能相等
D.小朋友沿滑道3滑下,到最低点时的动量最小
8.空间有一沿x轴正方向分布的电场,其电场强度E随x变化的图像如图所示,一质量为m、带电量为的粒子静止在原点O处,由于受到微小的扰动,粒子仅在电场力作用下沿x轴正向运动,下列说法正确的是( )
A.从O点到处,带电粒子的电势能逐渐减小
B.粒子运动到处时的加速度大小为
C.若取O点电势为零,则处的电势为
D.粒子在段的动能变化量小于在段的动能变化量
9.如图甲所示,A车和B车在同一平直公路的两个平行车道上行驶,该路段限速.当两车车头平齐时开始计时,两车运动的位移—时间图像如图乙所示,0~5s时间内,A车的图线是抛物线的一部分,B车的图线是直线,在两车不违章的情况下,下列说法正确的是( )
A.A车运动的加速度大小为 B.时,两车的速度相同
C.A车追上B车的最短时间为7.2s D.A车运动88m过程的最大平均速度大小为
10.如图甲所示,质量的物块静止在水平地面上,受到与水平方向成角的斜向上的拉力F的作用,拉力(F)随时间(t)变化的图像如图乙所示.已知物块与地面间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小,,.下列说法正确的是( )
A.时,物块开始沿水平面运动
B.离开水平地面前,物块运动的加速度大小与时间成正比
C.物块离开水平地面时的速度大小为
D.物块离开水平地面时拉力的瞬时功率为800W
二、实验题:本题共2小题,共15分.
11.(6分)某同学用气垫导轨验证动量守恒定律,实验装置如图甲所示.
(1)用螺旋测微器测量遮光条宽度d,螺旋测微器的示数如图乙所示,则其读数为________mm;
(2)用天平测得滑块1、2(均包括遮光条)的质量分别为、;
(3)接通气源,将气垫导轨调至水平,将滑块1向左弹出,与静止的滑块2发生碰撞,碰后两滑块没有粘连,与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为,与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为和,则碰撞前系统的动量___________,碰撞后系统的动量_________.(用所测物理量的符号表示)
12.(9分)某实验小组同学想测量一个定值电阻的准确阻值,实验室提供的器材如下:
待测定值电阻(阻值约为)
毫安表(量程为200mA,内阻未知)
电压表(量程3V,内阻)
滑动变阻器(允许通过最大电流1.5A,最大阻值)
滑动变阻器(允许通过最大电流0.3A,最大阻值)
电阻箱()
电源E(电动势约3V,内阻较小)
开关S、导线若干
(1)实验小组同学经过讨论设计出如图甲所示的电路,实验中滑动变阻器R应选用___________(填“”或“”);
(2)请根据原理图在图乙中将实物连线补充完整;
(3)将单刀双掷开关置于a,调节滑动变阻器滑片,测得多组电流、电压值,描绘出相应的图像,如图丙所示,则图像的斜率表示_______________;
(4)将单刀双掷开关置于b,保持滑动变阻器滑片位置不变,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数与单刀双掷开关置于a时相同,此时电阻箱的阻值如图丁所示,则毫安表的内阻________;
(5)待测电阻的准确阻值__________.(结果保留2位有效数字)
三、解答或论述题:本题共4小题,共45分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
13.(8分)徐梦桃在北京冬奥会自由式滑雪女子空中技巧比赛中夺得金牌,自由式滑雪空中技巧的部分赛道简化模型如图所示,为圆弧滑道,O点为圆心,与水平方向的夹角,为倾斜滑道.若徐梦桃从B点以速度沿切线方向滑离圆弧轨道,落在倾斜滑道上的E点(图中未画出),E点与B点的水平距离为.徐梦桃和滑板可视为质点,不计空气阻力,,,重力加速度取.求:
(1)徐梦桃在空中下落的时间;
(2)徐梦桃落在E点的速度大小.
14.(10分)如图所示,物块A和B通过一根跨过光滑定滑轮的轻质细绳连接,质量的物块A置于倾角的粗糙斜面上,细绳与斜面平行,物块B的质量,用手按住物块A使两物块均静止,物块B距离地面高度.现松手释放物块A,物块A恰好未与滑轮相碰,物块A与斜面间的动摩擦因数,物块B落地后不反弹,空气阻力、滑轮质量不计,取,,重力加速度,求:
(1)物块B落到地面前的加速度大小和细绳中拉力的大小;
(2)释放时物块A与定滑轮的距离.
15.(12分)如图所示,木板C静置于光滑的水平面上,物块B静置于木板C的左端,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与木板C的上表面相切.物块A以初速度从圆弧轨道的最高点滑下,与物块B发生弹性碰撞后恰好返回到圆弧轨道的最高点,物块B恰好未滑离木板C.已知物块A的质量,木板C的质量,圆弧轨道的半径,物块B和木板C间的动摩擦因数为,物块A、B均可看作质点,重力加速度取.求:
(1)物块A第一次运动到圆弧轨道最低点时受到的支持力大小;
(2)物块B的质量;
(3)木板C的长度L.
16.(15分)如图所示,P、Q为等离子体发电机的两个极板,M、N为平行板电容器的两个极板,它们通过导线相连,极板P与Q之间有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,P与Q的间距为d,极板M与N的长度为3L,二者之间的距离为2L.以极板N右侧边缘O点为原点建立直角坐标系,在第四象限内存在一边界与x轴重合的矩形匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里.一束等离子体(高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)沿x轴正方向喷入极板P与Q之间的磁场中.一电荷量为、质量为m的带正电粒子以速度沿平行于极板M、N的方向从紧挨极板M左边缘的A点射入极板M、N
之间,恰好从O点进入第四象限,经过x轴时速度与x轴垂直,不计粒子的重力和电容器的边缘效应,求:
(1)极板M、N之间电场强度的大小;
(2)等离子体喷入极板P与Q之间的速度大小;
(3)矩形磁场区域的最小面积.
2023年普通高等学校全国统一模拟招生考试
10月联考·物理
参考答案、提示及评分细则
1.【答案】D
【解析】卫星和卫星的线速度大小相等,方向不同,故A错误;卫星运行半周过程中,位移一直增大,故B错误;卫星运行一周的位移为0,由可知平均速度的大小为0,故C错误;卫星运行一周的路程,由可知卫星运行一周的平均速率为,故D正确.
2.【答案】B
【解析】“东方红一号”与“问天实验舱”绕地飞行时均只受万有引力作用,万有引力指向地心,所以其轨道平面均过地心,与运行时间长短无关,故A错误,B正确;由开普勒第三定律知,代入数据可得,故C错误;距地面2384km的圆轨道卫星的速度小于“问天实验舱”的运行速度,而距地面2384km的圆轨道卫星的速度大于“东方红一号”在远地点的速度,故D错误.
3.【答案】C
【解析】根据电阻定律可知将金属棒均匀拉长到原来的2倍,其电阻变为原来的4倍,由可知R通过金属棒的电流变为原来的,由可知金属棒所受安培力的大小变为原来的,故ABD错误,C正确.
4.【答案】A
【解析】断开开关K,平行板电容器两极板的电荷量Q不变,由、、可得
,所以极板间的电场强度增大,带电油滴受到的电场力增大而向上运动,设两极板沿纸面方向的长度为,垂直纸面方向的长度为,油滴的质量为m,带电荷量为q,则,经过时间t,两极板间的电场强度为,由牛顿第二定律得,化简得,极板A移动的速度v越大,油滴运动的加速度越大,故BCD错误,A正确.
5.【答案】B
【解析】设弹性绳的劲度系数为k,小朋友的质量为m,当小朋友静止在空中时,每根弹性绳的伸长量,由物体的平衡条件得;撤去拉力的瞬间,每根弹性绳的伸长量,由牛顿第二定律得,解得小朋友的加速度大小为,故ACD错误,B正确.
6.【答案】D
【解析】由闭合电路欧姆定律得,化简得,结合图线可得电源电动势,内电阻,故A错误;甲图中,当电阻箱R接入电路的阻值为时,电源的输出功率为,故B错误;丙图中,表笔a和b短接,由闭合电路欧姆定律得,解得,故C错误;丙图中,欧姆调零后,由闭合电路欧姆定律得,解得,故D正确.
7.【答案】BD
【解析】小朋友从A点上升到B点的过程中,小朋友的生物能转化为机械能,楼梯对小朋友不做功,故A错误;设三条滑道的高度差均为h,小朋友与滑道间的动摩擦因数均为,滑道1和2与水平方向的夹角为,由动能定理得,解得,小朋友沿滑道1或2滑下,到最低点时的速度大小与质量无关,故B正确;小朋友沿滑道3滑下,摩擦力做功最多,损失的机械能最多,故C错误;小朋友沿滑道3滑下,摩擦力做功最多,由动能定理得到最低点时的速度最小,即到最低点时的动量最小,故D正确.
8.【答案】AD
【解析】从O点到处,带电粒子受到的电场力做正功,其电势能逐渐减小,故A正确;由图像可知处的电场强度大于,由牛顿第二定律可知粒子的加速度大于,故B错误;图像的面积表示两点间的电势差,则,所以处的电势为,故C错误;由图像可知段的面积小于段的面积,即段的电势差小于段的电势差,由动能定理得,所以粒子在段的动能变化量小于在段的动能变化量,故D正确.
9.【答案】BC
【解析】由匀变速直线运动规律可知,由图像可知当时,当时,解得、,故A错误;由图像可知B车匀速运动的速度,由匀变速直线运动规律可得,解得,故B正确;A车加速到后做匀速运动,追上B车的时间最短,由可知A车的加速时间,A车追上B车满足,解得,故C正确;A车运动88m,由匀变速直线运动规律可得,解得,所以A车运动88m过程的平均速度大小,故D错误.
10.【答案】ACD
【解析】设物块开始运动时拉力为,则,解得,由图乙可知拉力(F)随时间(t)变化的规律,所以时,物块开始沿水平面运动,故A正确;物块离开水平地面前,由牛顿第二定律得,化简得,物块运动的加速度大小与时间成线性关系,故B错误;设物块将要离开水平面时拉力为,则,解得,所以时,物块将要离开水平面,图像的面积表示物块的速度改变量,结合可知物块离开水平地面时的速度大小为,故C正确;物块离开水平地面时拉力的瞬时功率,故D正确.
11.【答案】(1)6.300(2分)(3)(2分)(2分)
【解析】(1)遮光条的宽度即螺旋测微器的示数为;
(3)碰撞前滑块1的速度为,碰撞前系统的动量;碰撞后滑块2的速度为
,滑块1的速度为,碰撞后系统的动量.
12.【答案】(1)(1分)(2)见解析(3分)(3)待测定值电阻与毫安表的电阻之和(1分)
(4)19.0(2分)(5)(2分)
【解析】(1)由图甲可知滑动变阻器采用分压接法,应选用总电阻较小的;
(2)根据原理图连接的实物图如下图所示:
(3)单刀双掷开关置于a时,电压表测量待测定值电阻和毫安表两端的电压,所以图像的斜率表示待测定值电阻与毫安表的电阻之和;
(4)将单刀双掷开关置于b,保持滑动变阻器滑片位置不变,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数与单刀双掷开关置于a时相同,则毫安表的内阻与电阻箱的阻值相等,即;
(5)毫安表的内阻与待测定值电阻的电阻之和为,则待测电阻的准确阻值为.
13.【答案】(1)2.4s(2)
【解析】(1)徐梦桃滑离圆弧轨道后做斜抛运动,则
(1分)
(1分)
由题意得
(1分)
徐梦桃竖直上升的时间为
(1分)
徐梦桃在空中下落的时间为
解得(1分)
(2)徐梦桃落在E点的竖直分速度大小为
(1分)
徐梦桃落在E点的速度大小为
(1分)
解得(1分)
14.【答案】(1) 24N(2)6m
【解析】(1)对物块A,由牛顿第二定律得
(2分)
对物块B,由牛顿第二定律得
(1分)
解得(1分)
(1分)
(2)物块B落到地面前,由匀变速直线运动规律得
(1分)
物块B落到地面后,对物块A,由牛顿第二定律得
(1分)
由匀变速直线运动规律得
(1分)
起始时物块A与定滑轮的距离为
(1分)
解得(1分)
15.【答案】(1)(2)8kg(3)
【解析】(1)对物块A,由机械能守恒定律得
(1分)
由牛顿第二定律得
(1分)
解得(1分)
(2)对物块A,由机械能守恒定律得
(1分)
对物块A与物块B的碰撞过程,由动量守恒定律得
(2分)
由能量守恒定律得
(1分)
解得,(1分)
(3)对物块B与木板C,由动量守恒定律得
(1分)
由能量守恒定律得
(2分)
解得(1分)
16.【答案】(1)(2)(3)
【解析】(1)带正电粒子在极板M、N之间做类平抛运动,则
(1分)
(1分)
由牛顿第二定律得
(1分)
解得(1分)
(2)极板M、N之间的电势差等于极板P、Q之间的电势差,则
(1分)
设等离子体的带电荷量为,则
(1分)
解得(1分)
(3)如图所示,设带正电粒子从O点进入第四象限时速度与水平方向的夹角为,则
(1分)
(1分)
(1分)
又(1分)
解得
带正电粒子在第四象限磁场中运动,由洛伦兹力提供向心力得
(1分)
由几何关系得矩形磁场区域的最小面积为
(2分)
解得(1分)
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