牡丹江市重点中学2023年高三五月模拟考试物理试题试卷

这是一份牡丹江市重点中学2023年高三五月模拟考试物理试题试卷，共17页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容，欢迎下载使用。
牡丹江市重点中学2023年高三五月模拟考试（二）物理试题试卷
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平．若某段工作时间内，“天鲲号”的泥泵输出功率恒为，排泥量为，排泥管的横截面积为，则泥泵对排泥管内泥浆的推力为（ ）
A． B． C． D．
2、一平直公路上有甲、乙两辆车，从t＝0时刻开始运动，在0～6 s内速度随时间变化的情况如图所示．已知两车在t＝3 s时刻相遇，下列说法正确的是(　　)

A．两车的出发点相同
B．t＝2 s时刻，两车相距最远
C．两车在3～6 s之间的某时刻再次相遇
D．t＝0时刻两车之间的距离大于t＝6 s时刻两车之间的距离
3、2019年10月8日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2019年诺贝尔物理学奖，一半授予美国普林斯顿大学吉姆·皮布尔斯，以表彰他“关于物理宇宙学的理论发现”，另外一半授予瑞士日内瓦大学的米歇尔·麦耶和瑞士日内瓦大学教授兼英国剑桥大学教授迪迪埃·奎洛兹，以表彰他们“发现一颗环绕类日恒星运行的系外行星”。若某一系外行星的半径为R，公转半径为r，公转周期为T，宇宙飞船在以系外行星中心为圆心，半径为r1的轨道上绕其做圆周运动的周期为T1，不考虑其他星球的影响。(己知地球的公转半径为R0，公转周期为T0)则有
A． B．
C．该系外行星表面重力加速度为 D．该系外行星的第一宇宙速度为
4、空间存在一静电场，x轴上各点电势随x变化的情况如图所示。若在-x0处由静止释放一带负电的粒子，该粒子仅在电场力的作用下运动到x0的过程中，下列关于带电粒子的a-t图线，v-t图线，Ek-t图线，Ep-t图线正确的是（ ）

A． B． C． D．
5、在光滑的水平桌面上有两个质量均为m的小球，由长度为2l的拉紧细线相连．以一恒力作用于细线中点，恒力的大小为F，方向平行于桌面．两球开始运动时，细线与恒力方向垂直．在两球碰撞前瞬间，两球的速度在垂直于恒力方向的分量为 （ ）
A． B． C． D．
6、为探测地球表面某空间存在的匀强电场电场强度E的大小，某同学用绝缘细线将质量为m、带电量为+q的金属球悬于O点，如图所示，稳定后，细线与竖直方向的夹角θ= 60°；再用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开，再次稳定后，细线与竖直方向的夹角变为α= 30°，重力加速度为g，则该匀强电场的电场强度E大小为（ ）

A．E=mg B．E=mg C．E=mg D．E=
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、如图所示为平行于轴的静电场电势随变化的图象。电子只受电场力，自位置静止释放，到达O点时的动能为，已知电子电量为e，质量为m，，则下列分析正确的是（ ）

A．电子在处速度为 B．电子在处加速度为
C．电子将沿轴做往复运动，周期 D．电子在处动能与电势能之和为
8、从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10m/s2。由图中数据可得( )

A．物体的质量为1kg
B．物体受到的空气阻力是5N
C．h=2 m时，物体的动能Ek=60 J
D．物体从地面上升到最高点用时0.8s
9、如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为L的细线将物块连接在转轴上，细线与竖直转轴的夹角为θ，此时细线中张力为零，物块与转台间的动摩擦因数为μ()，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，则下列说法正确的是（ ）

A．转台一开始转动，细线立即绷直对物块施加拉力
B．当细线中出现拉力时，转台对物块做的功为
C．当物体的角速度为时，转台对物块的支持力为零
D．当转台对物块的支持力刚好为零时，转台对物块做的功为
10、如图，把一个有小孔的小球连接在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球套在光滑的杆上，能够自由滑动，弹簧的质量与小球相比可以忽略，小球运动时空气阻力很小，也可以忽略。系统静止时小球位于O点，现将小球向右移动距离A后由静止释放，小球做周期为T的简谐运动，下列说法正确的是（　　）

A．若某过程中小球的位移大小为A，则该过程经历的时间一定为
B．若某过程中小球的路程为A，则该过程经历的时间一定为
C．若某过程中小球的路程为2A，则该过程经历的时间一定为
D．若某过程中小球的位移大小为2A，则该过程经历的时间至少为
E.若某过程经历的时间为，则该过程中弹簧弹力做的功一定为零
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）为了测量某金属丝的电阻率：

（1）如图a所示，先用多用电表“×1 Ω”挡粗测其电阻为_______Ω，然后用图b的螺旋测微器测其直径为______mm，再用图c的毫米刻度尺测其长度为________cm．
（2）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表V（量程3 V，内阻约为15 kΩ；量程15 V，内阻约为75 kΩ）
B．电流表A（量程0.6 A，内阻约为1 Ω；量程3 A，内阻约为0.2 Ω）
C．滑动变阻器R1（0～5 Ω，1 A）
D．滑动变阻器R2（0～2000 Ω，0.1 A）
E．1.5 V的干电池两节，内阻不计
F．电阻箱
G．开关S，导线若干
为了测多组实验数据，则滑动变阻器应选用________（填“R1”或“R2”）；请在方框内设计最合理的电路图________并完成图d中的实物连线________．

12．（12分）某兴趣小组用如图所示的装置验证动能定理．

（1）有两种工作频率均为50 Hz的打点计时器供实验选用：
A．电磁打点计时器 B．电火花打点计时器
为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择_______（选填“A”或“B”）．
（2）保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔．实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动．同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除．同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动．看法正确的同学是_____（选填“甲”或“乙”）．
（3）测出小车的质量为M，再测出纸带上起点到A点的距离为L．小车动能的变化量可用 ΔEk= 算出．砝码盘中砝码的质量为m，重力加速度为g；实验中，小车的质量应_________（选填“远大于”“远小于”或“接近”）砝码、砝码盘和沙子的总质量，小车所受合力做的功可用W=mgL算出．多次测量，若W与ΔEk均基本相等则验证了动能定理．
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，在质量为M＝0.99kg的小车上，固定着一个质量为m＝0.01kg、电阻R＝1W的矩形单匝线圈MNPQ，其中MN边水平，NP边竖直，MN边长为L=0.1m，NP边长为l＝0.05m．小车载着线圈在光滑水平面上一起以v0＝10m/s的速度做匀速运动，随后进入一水平有界匀强磁场（磁场宽度大于小车长度）．磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内、磁感应强度大小B＝1.0T．已知线圈与小车之间绝缘，小车长度与线圈MN边长度相同．求：

（1）小车刚进入磁场时线圈中感应电流I的大小和方向；
（2）小车进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量q；
（3）如果磁感应强度大小未知，已知完全穿出磁场时小车速度v1＝2m/s，求小车进入磁场过程中线圈电阻的发热量Q．
14．（16分）如图所示，地面和半圆轨道面均光滑．质量M=1kg、长L=4m的小车放在地面上，其右端与墙壁的距离为S=3m，小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平．现有一质量m=1kg的滑块（不计大小）以v0=6m/s的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动．小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ=0.1，g取10m/s1．

（1）求小车与墙壁碰撞时的速度；
（1）要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，求半圆轨道的半径R的取值．
15．（12分）如图所示，平行单色光垂直射到玻璃制成的半径为R的半球平面上，玻璃对该单色光的折射率为 ，玻璃半球的下方平行于玻璃半球平面放置一光屏，单色光经半球折射后在光屏上形成一个圆形光斑。不考虑光的干涉和衍射，真空中光速为r。求：
（i）当光屏上的光斑最小时，圆心O到光屏的距离；
（ii）圆心O到光屏的距离为d=3R时，光屏被照亮的面积。




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、A
【解析】
设排泥的流量为Q，t时间内排泥的长度为：

输出的功：

排泥的功：

输出的功都用于排泥，则解得：

故A正确，BCD错误．
2、D
【解析】
由图可得，0~3s内，乙的位移，甲的位移，二者t=0时刻相距9.5m-3.75m=5.75m，选项A错误；3~6s内，乙的位移，甲的位移，二者相距4.5m+0.75m=5.25m.所以t=0时刻两质点之间的距离大于t=6s时刻两质点之间的距离，选项D正确；0~2s内，两质点间距逐渐减小，t=2s时刻不是相距最远，选项B错误；两质点在3~6s之间距离越来越大，不可能再次相遇，选项C错误；故选D．
点睛：本题考查v-t图象的性质，本题的关键在于v-t图象中图象的面积表示位移的应用，要求能从图中得出两车各自位移的变化情况，从而两车距离的变化情况．
3、D
【解析】
AB．开普勒第三定律，其中k与中心天体有关，系外行星，宇宙飞船，地球做圆周运动的中心天体均不同，故AB错误；
C．对宇宙飞船

解得

故C错误；
D．对系外行星的近地卫星：

解得

故D正确。
4、B
【解析】
AB、由图可知，图像的斜率表示电场强度，从到的过程中电场强度先减小后增大，受到沿x轴正方向的电场力先减小后增大，粒子的加速度也是先减小后增大，在位置加速度为零；粒子在运动过程中，粒子做加速度运动，速度越来越大，先增加得越来越慢，后增加得越来越快，故B正确，A错误；
C、粒子在运动过程中，受到沿x轴正方向的电场力先减小后增大，根据动能定理可知图像的斜率先变小再变大，在位置的斜率为零，故C错误；
D、由于粒子带负电，根据电势能可知，变化规律与变化规律相反，故D错误；
图线正确的是选B。
5、B
【解析】
以两球开始运动时细线中点为坐标原点，恒力F方向为x轴正方向建立直角坐标系如图1，设开始到两球碰撞瞬间任一小球沿x方向的位移为s，根据对称性，在碰撞前瞬间两球的vx、vy、v大小均相等，对其中任一小球，在x方向做初速度为零的匀加速直线运动有：；； ；细线不计质量，F对细线所做的功等于细线对物体所做的功，故对整体全过程由动能定理有：F（s+l）=2×mv2 ；由以上各式解得：   ，故选B．
6、D
【解析】
设电场方向与竖直方向夹角为α，则开始时，水平方向

竖直方向

当用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开，再次稳定后电量减半，则水平方向

竖直方向

联立解得
qE=mg
α=60°
即

故选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、BC
【解析】
A．静电场平行于轴，则图线的斜率表示场强，所以到0间的电场为匀强电场，0到间电场也为匀强电场，设电子在处速度为v，根据动能定理


所以

故A错误；
B．电子只受电场力，根据牛顿第二定律

故B正确；
C．电子将沿轴做往复运动，设从到0电子的运动时间为t1，根据运动学公式

所以

往复运动的周期

故C正确；
D.点子只受电场力，所以动能和电势能之和不变，初始时动能为零，电势能也为零，所以任意位置动能和电势能之和为0，故D错误。
故选：BC。
8、BD
【解析】
A．由图知，h=4m时Ep=80J，由Ep=mgh得m=2kg，故A错误。
B．上升h=4m的过程中机械能减少△E=20J，根据功能关系可得
fh=△E
解得f=5N，故B正确；
C．h=2m时，Ep=40J，E总=90J，则物体的动能为
Ek=E总-Ep=50J
故C错误。
D．物体的初速度

从地面至h=4m用时间

故D正确。
9、BD
【解析】
AB．转台刚开始转动，细线未绷紧，此时静摩擦力提供向心力，当转动到某一角速度ω1时，静摩擦力达到最大值，根据牛顿第二定律，有

此时物块线速度大小为

从开始运动到细线中将要出现拉力过程中，设转台对物块做的功为W，对物块由动能定理，可得

联立解得

故A错误，B正确；
CD．当转台对物块支持力恰好为零时，竖直方向

水平方向

联立解得

此时物块的线速度大小为

从开始运动到转台对物块的支持力刚好为零过程中，设转台对物块做的功为W2，对物块由动能定理，可得

联立解得

故C错误，D正确。
故选BD。
10、CDE
【解析】
AB．弹簧振子振动过程中从平衡位置或最大位移处开始的时间内，振子的位移大小或路程才等于振幅A，否则都不等于A，故AB错误；
CE．根据振动的对称性，不论从何位置起，只要经过，振子的路程一定等于2A，位置与初位置关于平衡位置对称，速度与初速度等大反向，该过程中弹簧弹力做的功一定为零，故CE正确；
D．若某过程中小球的位移大小为2A，经历的时间可能为，也可能为多个周期再加，故D正确。
故选CDE。

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、8.0（或者8）； 2.095（2.095~2.098均可） 10.14（10.13~10.15均可） R1
【解析】
第一空.由图示多用电表可知，待测电阻阻值是8×1Ω=8Ω；
第二空.由图示螺旋测微器可知，的固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×9.5mm=0.095mm，其读数为：2mm+9.5×0.01mm=2.095mm；
第三空.毫米刻度尺测其长度为10.14cm
第四空.滑动变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）的阻值比待测金属丝阻值8Ω大得太多，为保证电路安全，方便实验操作，滑动变阻器应选R1，最大阻值5Ω；
第五空.为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，由于被测电阻阻值较小，则电流表应采用外接法，实验电路图如图所示；

第六空.根据实验电路图连接实物电路图，如图所示；

12、B 乙 远大于
【解析】
(1)[1]电磁打点计时器是通过机械振动打点的，而电火花打点计时器是通过电火花来打点，用电火花打点计时器能使纸带在运动时受到的阻力较小。故A不符合题意，B符合题意。
(2)[2]同学乙的做法正确。只有让小车做匀速直线运动才能够判断摩擦力与沙子和盘的重力大小相等，才能够消除摩擦力的影响。对于甲同学，小车开始运动时，沙子和盘的重力等于最大静摩擦力，而最大静摩擦力要略大于滑动摩擦力。
(3)[3]对于砝码、砝码盘和沙子，根据牛顿第二定律：mg-F=ma，只有当小车的质量远大于砝码、砝码盘和沙子总质量时，绳子的拉力 F 才近似等于砝码、砝码盘和沙子中重力 mg。

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）0.5A 电流方向为 M→Q→P→N→M （2）5×10-3C（3）32J
【解析】
（1）线圈切割磁感线的速度v0=10m/s，感应电动势
E=Blv0=1×0.05×10=0.5V
由闭合电路欧姆定律得，线圈中电流

由楞次定律知，线圈中感应电流方向为 M→Q→P→N→M
（2）小车进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量为
q=I△t=△t
又
E=
△Φ=BS
联立可得
q=＝5×10−3C
（3）设小车完全进入磁场后速度为v，在小车进入磁场从t时刻到t+△t时刻（△t→0）过中，根据牛顿第二定律得
-BIl=-m
 即
-BlI△t=m△v
两边求和得 

则得
Blq=m（v0-v）
设小车出磁场的过程中流过线圈横截面的电量为q′，同理得
Blq′=m（v-v1） 
又线圈进入和穿出磁场过程中磁通量的变化量相同，因而有 q=q′
故得 
v0-v=v-v1
即
v==6 m/s
所以，小车进入磁场过程中线圈电阻的发热量为
Q=(M+m)v02-(M+m)v2=×1×102-×1×62=32J
14、（1）小车与墙壁碰撞时的速度是4m/s；
（1）要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，半圆轨道的半径R的取值为R≤0.14m或R≥0.6m．
【解析】
解：（1）设滑块与小车的共同速度为v1，滑块与小车相对运动过程中动量守恒，有

mv0=（m+M）v1
代入数据解得
v1=4m/s
设滑块与小车的相对位移为 L1，由系统能量守恒定律，有
μmgL1=
代入数据解得 L1=3m
设与滑块相对静止时小车的位移为S1，根据动能定理，有
μmgS1=
代入数据解得S1=1m
因L1＜L，S1＜S，说明小车与墙壁碰撞前滑块与小车已具有共同速度，且共速时小车与墙壁还未发生碰撞，故小车与碰壁碰撞时的速度即v1=4m/s．
（1）滑块将在小车上继续向右做初速度为v1=4m/s，位移为L1=L﹣L1=1m的匀减速运动，然后滑上圆轨道的最低点P．
若滑块恰能滑过圆的最高点，设滑至最高点的速度为v，临界条件为
mg=m
根据动能定理，有
﹣μmgL1﹣
①②联立并代入数据解得R=0.14m
若滑块恰好滑至圆弧到达T点时就停止，则滑块也能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道．
根据动能定理，有
﹣μmgL1﹣
代入数据解得R=0.6m
综上所述，滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，半圆轨道的半径必须满足
R≤0.14m或R≥0.6m
答：
（1）小车与墙壁碰撞时的速度是4m/s；
（1）要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，半圆轨道的半径R的取值为R≤0.14m或R≥0.6m．
【点评】本题通过计算分析小车与墙壁碰撞前滑块与小车的速度是否相同是难点．第1题容易只考虑滑块通过最高点的情况，而遗漏滑块恰好滑至圆弧到达T点时停止的情况，要培养自己分析隐含的临界状态的能力．
15、（i）；（ii）。
【解析】
（i）画出平面图如图所示，设光线入射到D点时恰好发生全反射

所以
C=45°


（ii）设光屏被照亮的面积的半径为r
因为


解得

光屏PQ上被照亮光斑的面积