辽宁省大石桥市第二高级中学2023年高三年级第一次模拟考试物理试题试卷

这是一份辽宁省大石桥市第二高级中学2023年高三年级第一次模拟考试物理试题试卷，共16页。

辽宁省大石桥市第二高级中学2023年高三年级第一次模拟考试物理试题试卷
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、短跑运动员在训练中从起跑开始的一段时间内可看成先做匀加速直线运动再做匀速直线运动。已知总位移为s，匀速阶段的速度为v、时间为t，则匀加速阶段的时间为（　　）
A． B． C． D．
2、一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中某个力的大小逐渐减小到零，然后又逐渐从零恢复到原来大小，那么，图中能正确描述该过程中物体速度与时间关系的是（　　）
A． B．
C． D．
3、下列四个实验中，能说明光具有粒子性的是（ ）
A． B．
C． D．
4、极地卫星的运行轨道经过地球的南北两极正上方（轨道可视为圆轨道）．如图所示，某时刻某极地卫星在地球北纬45°A点的正上方按图示方向运行，经过12h后再次出现在A点的正上方，地球自转周期为24h．则下列说法正确的是

A．该卫星运行周期比同步卫星周期大 A
B．该卫星每隔12h经过A点的正上方一次
C．该卫星运行的加速度比同步卫星的加速度小
D．该卫星所有可能角速度的最小值为
5、如图所示，一足够长的木板在光滑的水平面上以速度向右匀速运动，现将质量为的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端，已知物体和木板之间的动摩擦因数为。为保持木板的速度不变，从物体放到木板上到它相对木板静止的过程中，须对木板施加一水平向右的作用力，那么力对木板做功的数值为（ ）

A． B． C． D．
6、如图甲所示，倾角θ＝30°的足够长固定光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉着质量m＝1 kg的物体沿斜面向上运动。已知物体在t＝1 s到t＝3 s这段时间的v－t图象如图乙所示，弹簧的劲度系数k＝200 N/m，重力加速度g取10 m/s2。则在该段时间内(　　)

A．物体的加速度大小为2 m/s2 B．弹簧的伸长量为3 cm
C．弹簧的弹力做功为30 J D．物体的重力势能增加36 J
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、如图是氢原子的能级示意图。当氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时，辐射出光子a；从n=2能级跃迁到n=1能级时，辐射出光子b。以下判断正确的是（ ）

A．光子b可能使处于基态的氢原子电离
B．n=4能级比n=2能级氢原子的电子动能小
C．一个处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射10种不同的谱线
D．若与a同频率的光可以使某金属发生光电效应，那么与b同频率的光也可以使该金属发生光电效应
8、下列说法正确的是（ ）
A．当障碍物或孔的尺寸比波长大或差不多时,才能发生明显的衍射现象
B．不鸣笛的汽车向你驶来时听到的频率不等于喇叭发声频率是属于声波的干涉现象
C．频率相同的两列波相遇,波谷和波谷相遇处为振动加强点
D．增大单摆的摆长,单摆摆动的频率将减小
E.弹簧振子的振幅越小,其振动频率将保持不变
9、如图，从倾角为45°的足够长斜面顶端垂直于斜面向上抛出一质量为m的物体（可视为质点），物体初速度大小为v，受到水平向右、大小与物体重力相等的水平风力作用，重力加速度为g，不计空气阻力，从抛出开始计时，下列说法正确的是

A．物体距斜面的最远距离为
B．以抛出点所在水平面为零势能面，物体重力势能的最大值为
C．经过时间，物体回到斜面
D．物体重力势能最大时，水平风力的瞬时功率为
10、如图所示为内壁光滑的半球形容器，半径为R。质量为m的小球在容器内的某个水平面内做匀速圆周运动，小球与球心O连线方向与竖直方向夹角为α。下列说法正确的是（ ）

A．小球所受容器的作用力为
B．小球所受容器的作用力为
C．小球的角速度
D．小球的角速度
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）在研究匀变速直线运动的实验中，某同学选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每隔一个点取一个计数点，如下图中0、1、2……6点所示。

a．测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：x1、x2、……x6
b．分别计算x1、x2……x6与对应时间的比值、、
c．以上为纵坐标、1为横坐标，标出x与对应时间l的坐标点，画出了图线如图所示

根据图线可以计算：物体在计时起点的速度v0=_____cm/s；加速度a=___m/s2。（计算结果均保留2位有效数字）
12．（12分）某同学想测量滑块和长木板之间的动摩擦因数.如图甲所示，表面粗糙、一端装有定滑轮的长木板固定在水平实验台上；木板上有一滑块，滑块右端固定一个轻小动滑轮，钩码和拉力传感器通过绕在滑轮上的轻细绳相连，细绳与长木板平行，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动（忽略滑轮的摩擦）.

①实验开始前打点计时器应接在___________（填“交流电源”或“直流电源”）上.
②如图乙为某次实验得到的纸带，s1、s2是纸带中两段相邻计数点间的距离，相邻计数点时间为T，由此可求得小车的加速度大小为_____________（用、、T表示）.

③改变钩码的个数，得到不同的拉力传感器示数和滑块加速度,重复实验.以F为纵轴，a为横轴，得到的图像是纵轴截距大小等于b倾角为θ的一条斜直线，如图丙所示,则滑块和轻小动滑轮的总质量为_______________kg；滑块和长木板之间的动摩擦因数______________.（设重力加速度为g）

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）如图所示的空间中有一直角坐标系Oxy，第一象限内存在竖直向下的匀强电场，第四象限x轴下方存在沿x轴方向足够长，宽度m的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小B=0.4T，一带正电粒子质量m＝3.2×10－4kg、带电量q＝0.16C，从y轴上的P点以v0=1.0×103m/s的速度水平射入电场，再从x轴上的Q点进入磁场，已知OP=9m，粒子进入磁场时其速度方向与x轴正方向夹角θ=，不计粒子重力，求：
(1)OQ的距离；
(2)粒子的磁场中运动的半径；
(3)粒子在磁场中运动的时间；（π值近似取3）

14．（16分）如图所示，用折射率n=的玻璃做成内径为R、外径为R'=R的半球形空心球壳，一束平行光射向此半球的外表面，且与中心对称轴OO′平行，不计多次反射。求球壳内部有光线射出的区域？（用与OO′所成夹角表示）

15．（12分）如图所示，一足够长的斜面倾角为37°，斜面BC与水平面AB圆滑连接。质量m＝2kg的物体静止于水平面上的M点，M点距B点之间的距离L＝9m，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为μ＝0.5，现使物体受到一水平向右的恒力F＝14N作用，运动至B点时撤去该力（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2）。则：
(1)物体到达B点时的速度是多大？
(2)物体在斜面上滑行的时间是多少？




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、D
【解析】
匀速阶段的位移为

在匀加速直线运动过程，根据平均速度公式可得

根据题意则有

解得匀加速阶段的时间

故A、B、C错误，D正确。
故选D。
2、D
【解析】
依题，原来物体在多个力的作用下处于静止状态，物体所受的合力为零，使其中某个力的大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小的过程中，物体的合力从开始逐渐增大，又逐渐减小恢复到零，则物体的加速度先增大后减小，物体先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速度运动。根据速度－时间图象的斜率等于加速度可知，v－t图象的斜率先增大后减小，故ABC错误，D正确。
故选D。
3、C
【解析】
A．该实验是粒子散射实验，该实验揭示了原子的核式结构模型，A错误；
B．该实验是双缝干涉实验，该实验揭示了光具有波动性，B错误；
C．该实验是光电效应现象的实验，该实验揭示了光具有粒子性，C正确；
D．该实验是放射性现象的实验，从而得出射线的性质，D错误。
故选C。
4、D
【解析】
地球在12h的时间内转了180°，要使卫星第二次出现在A点的正上方，则时间应该满足 T+nT＝12h，解得（n=0、1、2、3、），当n=0时，周期有最大值T=16h，当n的取值不同，则周期不同，则该卫星运行周期比同步卫星周期小，选项A错误；由以上分析可知，只有当卫星的周期为16h时，每隔12h经过A点上方一次，选项B错误； 卫星的周期小于同步卫星的周期，则运转半径小于同步卫星的半径，根据可知，该卫星运行的加速度比同步卫星的加速度大，选项C错误；该卫星的最大周期T=16h，则最小的角速度为：，选项D正确.
5、C
【解析】
由能量转化和守恒定律可知，拉力F对木板所做的功W一部分转化为物体m的动能，一部分转化为系统内能，故，，，以上三式联立可得。
A. ，选项A不符合题意；
B. ，选项B不符合题意；
C. ，选项C符合题意；
D. ，选项D不符合题意；
6、B
【解析】
A.根据速度图象的斜率表示加速度可知，物体的加速度大小为
a＝＝1 m/s2
选项A错误；
B.对斜面上的物体受力分析，受到竖直向下的重力mg、斜面的支持力和轻弹簧的弹力F，由牛顿第二定律，
F－mgsin 30°＝ma
解得F＝6 N。由胡克定律F＝kx可得弹簧的伸长量x＝3 cm，选项B正确；
CD.在t＝1 s到t＝3 s这段时间内，物体动能增大
ΔEk＝ ＝6 J
根据速度—时间图象面积等于位移，可知物体向上运动位移x＝6 m，物体重力势能增加
ΔEp＝mgxsin 30°＝30 J
根据功能关系可知，弹簧弹力做功
W＝ΔEk＋ΔEp＝36 J
选项C、D错误。

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、BD
【解析】
A．由能级跃迁的频率条件：
h=Em-En
可知，光子a的能量为2.55eV，光子b的能量为10.2eV，要使处于基态的氢原子电离，入射光子的能量要大于等于13.6eV，故光子b不能使处于基态的氢原子电离，A不符合题意；
B．氢原子的能级越高，电子的轨道半径越大，由库仑力提供向心力得：

又因电子的动能，解得电子的动能

故轨道半径越大，电子动能越小，B符合题意；
C．一个处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射不同谱线最多的方式是逐级跃迁，故最多可辐射4种不同的谱线，C不符合题意；
D．由于光子b的能量比a的高，故光子b的频率也比a的高，若与a同频率的光可以使某金属发生光电效应，那么与b同频率的光也可以使该金属发生光电效应，D符合题意。
故选BD。
8、CDE
【解析】
当障碍物或孔的尺寸比光的波长小很多或相差不大时，光可以发生明显的衍射现象，A错误；不鸣笛的汽车向你驶来时听到的频率不等于喇叭发声频率是属于声波的多普勒效应，B错误；频率相同的两列波的波谷和波谷相遇处的质点振动是加强点，C正确；根据，可知当摆长增大时，单摆的周期增大，频率减小，D正确；根据简谐运动的周期由振动系统本身决定，与振幅无关，频率与周期的关系为，即频率与振幅也无关，E正确；选CDE.
9、BD
【解析】
AC．根据题意可知，物体受竖直向下的重力和与重力等大的水平向右的风力，则物体受到的合外力沿着斜面向下，与初速度方向相互垂直，物体做类平抛运动，无法落在斜面上，并且离斜面的距离越来越远，故AC错误；
B．物体在竖直方向上上升的最大高度为

则重力势能的最大值为

故B正确；
D．物体重力势能最大时，竖直方向的速度为0，所用时间为

水平方向的速度为

所以水平风力的瞬时功率为

故D正确。
故选BD。
10、BD
【解析】
AB．对小球受力分析，如图所示：

根据力的合成，可得小球所受容器的作用力为支持力：

A错误，B正确；
CD．根据力的合成，可得小球所受合外力

小球做圆周运动的轨道半径为：

根据向心力公式得：

解得角速度，C错误，D正确。
故选BD。

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、4.0 1.0
【解析】
[1][2]物体做匀变速直线运动，根据运动学公式有

两边同时除以时间t，变形得

结合图线可知，初速度为纵轴截距

斜率为，由图可得

解得
m/s2
12、交流电源 2tanθ
【解析】
由题中“测量滑块和长木板之间的动摩擦因数”可得，本题考查动摩擦因数测量实验，根据打点计时器数据处理、牛顿第二定律和相关实验操作注意事项可分析本题。
【详解】
①[1]打点计时器应接在交流电源上；
②[2]根据公式

可得

③[3]由图可知，滑块受到的拉力为拉力传感器示数的两倍，即
滑块收到的摩擦力为

有牛顿第二定律可得

计算得出F与加速度a的函数关系式为

由图像所给信息可得图像截距为

而图像斜率为

计算得出

[4]计算得出

【点睛】
本题重点是考查学生实验创新能力及运用图像处理实验数据的能力，对这种创新题目，应仔细分析给定的方案和数据，建立物理模型。

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、 (1) (2) 10m (3)
【解析】
(1)已知可得：

设粒子从P点运动到Q点的时间为t，水平方向上：

竖直方向上：

可得：

(2)由己知可得：


粒子在磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力

解得
R=10m
(3)设粒子在磁场中运动的圆心为O1，由几何关系可得：

可得粒子在磁场中转过的圆心角

由，可得：

14、以OO'为中心线，上、下（左、右）各60°的圆锥球壳内均有光线射出。
【解析】
设光线a′a射入外球面，沿ab方向射向内球面，刚好发生全反射，则有：
sinC=
可得C =45°
在△Oab中，Oa=R，Ob=R
由正弦定理得=
解得：r=30°
由=n，得 i=45°
又因为∠O′Oa=i，
∠θ=C-r=45°-30°=15°
所以∠O′Ob=i+θ=45°+15°=60°

当射向外球面的入射光线的入射角小于i=45°时，这些光线都会射出内球面。因此，以OO'为中心线，上、下（左、右）各60°的圆锥球壳内均有光线射出。
15、 (1)；(2)。
【解析】
(1)在水平面上，根据牛顿第二定律可知

解得
；
到，根据速度位移公式可知

解得
；
(2)在斜面上向上运动，根据牛顿第二定律可知

代入数据解得

根据速度位移公式可知

解得

由得

因，所以物体速度减为零后会继续下滑
下滑时根据牛顿第二定律可知

解得

由得

所以物体在斜面上滑行的总时间