四川省南充高级中学2022-2023学年高三上学期第一次模拟考试理综物理试题(含答案)

这是一份四川省南充高级中学2022-2023学年高三上学期第一次模拟考试理综物理试题(含答案)，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、2022年卡塔尔世界杯足球赛正在热烈进行，吸引全球狂热。小丽由于每天长时间使用手机观看比赛，犯了颈椎病，到医院做牵引治疗。如图所示是颈椎牵引器的示意图，设人的头所受重力大小为G，刚好把头托起时，颈椎对头支持力为零，两根关于竖直方向对称的轻质牵引带之间的夹角，则每根牵引带承受的拉力大小为( )
A.GB.C.D.2G
2、如图所示，将甲、乙两物块分别从同一固定的光滑斜面上同一位置由静止释放（斜面足够长），设两物块运动过程中，所受空气阻力的大小随运动速率成正比增大，比例系数相同。某探究小组的同学通过速度传感器记录两物块下滑过程中各个时刻的速度大小，描绘出速度—时间图象（）如图所示。则( )
A.两物块最大速度与其质量无关
B.甲物块的质量大于乙物块的质量
C.释放瞬间甲物块的加速度较大
D.在0到时间内，甲的机械能变化较少
3、2022年10月31日15时37分我国长征五号B遥四运载火箭将“梦天实验舱”成功发射，11月1日4时27分已与空间站天和核心舱顺利实现交会对接。由梦天实验舱、问天实验舱、天和核心舱形成新的空间站“T”字基本构型组合体。已知组合体的运行轨道距地面高度为h（约为400km），地球视为理想球体且半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转。则( )
A.航天员漂浮在组合体中，处于平衡状态
B.地球的平均密度可表示为
C.组合体轨道处的重力加速度为
D.组合体的运行速度介于7.9km/s和11.2km/s之间
4、质量为m的汽车由静止启动后沿平直路面行驶，如图是该汽车牵引力随速度变化的图象（其中的曲线为双曲线的一部分），图中、f、、已知，运动中的汽车受到的摩擦阻力大小为f并保持不变，忽略因耗油引起的汽车质量变化，则( )
A.做匀加速运动的那段时间内，汽车的平均速度为
B.整个过程中汽车的最大功率等于
C.速度为时，汽车牵引力的功率为
D.速度为时，汽车的加速度大小为
5、在以速度匀速上升的电梯里，一小球从电梯地板以速度（）被竖直向上弹出后又落回到电梯地板，这一过程中小球没有触碰电梯天花板，不计空气阻力，重力加速度为g。则( )
A.小球在空中运动的位移大小一定等于路程
B.小球在空中运动的平均速度大于电梯的速度
C.小球在空中运动的平均速度小于电梯的速度
D.小球从抛出到离电梯天花板最近时，电梯的位移为
二、多选题
6、一只小船渡河，水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于河岸，小船在垂直于河岸的方向上分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，初速度大小相同，运动轨迹如图所示，已知小船在渡河过程中船头方向始终不变，则( )
A.小船沿三条不同轨迹渡河的时间相同
B.小船沿AB轨迹渡河所用时间最短
C.小船沿AC轨迹渡河，船靠岸时速度最大
D.AD是小船沿垂直于河岸的方向做匀减速运动的轨迹
7、如图所示，质量的木块A叠放在质量足够长的木板B上，木板B的右端通过细绳与电动机连接，时在电动机带动下AB一起由静止向右做加速度为的匀加速运动，经2s绳突然断裂，不考虑绳断对物体速度影响，已知A、B间动摩擦因数为，木板B与地面间动摩擦因数为。则( )
A.该过程中绳的拉力做的总功为60J
B.时电动机输出功率为15W
C.为使物块A不从木板上落下，开始运动时物块A距木板右端距离最小值为0.6m
D.绳断后木板B减速过程中加速度大小为
8、如图，在一竖直平面内，BCDF段是半径为R的圆弧挡板，AB段为直线型挡板(长为)，两者在B点相切，，C、F两点与圆心等高，D在圆弧形挡板的最低点，所有接触面均光滑，绝缘挡板处于水平方向场强为E的匀强电场中.现将带电量为，质量为m的小球从挡板内侧的A点由静止释放，小球沿挡板内侧ABCDF运动到F点后抛出，在这段运动过程中，下列说法正确的是(，)( )
A.匀强电场的场强大小可能是
B.小球运动到D点时动能一定不是最大
C.小球机械能增加量的最大值是
D.小球从B到D运动过程中，动能的增量为
9、下列说法中正确的是( )
A.单摆的振动周期与小球的质量有关
B.让红光和绿光通过同一双缝干涉装置，红光形成的干涉条纹间距较大
C.鸣笛的火车经过人的附近时，人听到的鸣笛声的频率先增大后减小
D.紫外线照射金属锌的表面，有电子逸出，这就是光电效应现象。光电效应说明光具有波动性。
E.很多照相机镜头的镜片呈现淡紫色，是由于镜片上有一层增透膜使光发生干涉现象
三、实验题
10、某物理实验小组的同学川不同的实验方法验证“机械能守恒定律”。
（1）同学甲用如图1所示的实验装置让重物做自由落体运动来验证“机械能守恒定律”。
①下列说法正确的是________。
A.重物的质量和体积应大一些
B.重物释放时应尽量靠近打点计时器
C.实验时，应先接通电源，后松开纸带
D.可以用公式计算某点的速度
②该同学规范操作后，打出一条纸带，如图2所示。O点为速度为零的起始点，A，B、C、D、E、F、G为选取的计数点。已知OE之间的离为h，E点的瞬时速度大小为，重力加速度为g，将与_______进行比较，即可判断在误差允许范围内，从O点到E点的过程中，重物的机械能是否守恒。（填题中物理量的字母）
（2）同学乙用如图3所示的实验装置验证机械能守恒定律。在水平桌面上水平安装了一个气垫导轨，气垫导轨上安装了两个光电门1、2，然后将安装有遮光条的滑块用细线绕过气垫导轨右端的定滑轮与钩码相连，调节滑轮高度，使细线与导轨平面平行。该同学将滑块置于靠近连接气泵的一端并由静止释放滑块，记下滑块通过光电门1，2的时间分别为，。已知钩码的质量为m，带遮光条的滑块的质量为M，遮光条的宽度为d，当地的重力加速度为g，不考虑摩擦力的影响。
①为了验证机械能守相定律，还需要测出的一个物理量为_______。（写出物理量的名称和表示的字母）
②在实验误差允许的范围内，若系统机械能守恒，需要验证的等式为_______。（用已知量和测出量的字母表示）
11、某同学准备测量电池组的电动势和内阻。除被测电池组、开关、导线若干外，还有下列器材供选用：
A.电压表（量程为15V，内阻约为10000Ω ）
B.电压表（量程为6V，内阻约为3000 Ω）
C.电阻箱R（0~ 99.99Ω）
D.定值电阻
E.定值电阻
（1）该同学首先用多用电表的直流10V挡粗略测量电池组的电动势，电表指针如图甲所示，则该电表读数为______V。
（2）已知电池组的内阻约为1Ω，为准确测量电池组的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路图，其中电压表V应选择______（填“A”或“B”）；定值电阻应选择______（填“D”或“E”）。
（3）改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的图象如图丙所示。图线横、纵坐标轴的截距分别为、a，定值电阻的阻值用表示，则可得该电池组的电动势为______，内阻为______。（用题目中所给的字母表示）
（4）该实验测得的电动势与真实值相比______（选填“不变”、“偏大”或“偏小”）。
四、计算题
12、如图所示，一质量为的小球从斜面上A点由静止开始下滑，小球从距离A点的B点平滑地进入半径等于且竖直放置的光滑细圆管BC，O为细圆管的圆心，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力的作用。已知斜面倾斜角为45°，小球与斜面间的动摩擦因数，g取。求：
（1）小球经过B点时的速度大小？
（2）小球在圆管中运动时对圆管的压力大小是多少？
13、如图所示，足够长的光滑水平台面M距地面高，平台右端紧接长度的水平传送带NP，A、B两滑块的质量分别为、，滑块之间压着一条轻弹簧（不与两滑块栓接）并用一根细线锁定，两者一起在平台上以速度向右匀速运动；突然，滑块间的细线瞬间断裂，两滑块与弹簧脱离，之后A继续向右运动，并在静止的传送带上滑行了1.8m，B以3m/s的速度向左匀速运动，已知滑块与传送带间的动摩擦因数，，求：
（1）细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能；
（2）若在滑块A冲到传送带时传送带立即以速度逆时针匀速运动，求滑块A与传送带系统因摩擦产生的热量Q；
（3）若在滑块A冲到传送带时传送带立即以速度顺时针匀速运动，试讨论滑块A运动至P点时做平抛运动的水平位移x与的关系？（传送带两端的轮子半径足够小）
14、如图所示，O是半圆柱形玻璃体的圆心，OP是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，有一个垂直OP放置的光屏点是垂足，先后垂直直径射入a、b两束不同单色光，光线均与OP平行，在离O点距离为0.5R的位置先射入b光，屏上的光点恰好出现在P点。而后在靠近O点的左侧射入a光，并逐渐向左移动a光的入射点，发现当入射点移动到某位置时，a光在屏上的光点移动到P点且消失。已知半圆柱形玻璃体的半径是R，b光的折射率为，求：
（1）光斑P到O点的距离；
（2）a光的折射率。
参考答案
1、答案：A
解析：以人头为研究对象，受力分析如图所示
由于牵引带之间的夹角为120°，则根据几何关系可知，每根牵引带承受的拉力大小等于头部的重力，即
故选A。
2、答案：B
解析：AB.设斜面倾角为θ，根据牛顿第二定律可得
当物块达到最大速度时，，则有
整理得
即最大速度与质量有关；由图可知甲物块的最大速度大于乙物块的最大速度，根据上式可知甲物块的质量大于乙物块的质量，故A错误，B正确；
C.释放瞬间两物块的速度均为零，所受空气阻力也为零，两物块均只受重力和斜面支持力，则加速度均为，故C错误；
D.由速度—时间图象可知，在0到时间内，甲物块的位移大于乙物块的位移，且甲物块的速度总是大于乙物块的速度，则甲物块受到的空气阻力总是大于乙物块受到的空气阻力，所以甲物块克服空气阻力做了更多的功，损失的机械能也更多，故D错误。
故选B。
3、答案：C
解析：A.航天员漂浮在组合体中，航天员绕地球做匀速圆周运动，航天员受到地球的万有引力提供所需的向心力，航天员不是处于平衡状态，故A错误；
B.物体在地球表面受到的万有引力等于重力，则有
联立解得地球的平均密度为
故B错误；
C.设组合体轨道处的重力加速度为，则有
解得
故C正确；
D.卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力
解得
卫星在地面表面轨道绕地球做匀速圆周运动时的线速度最大，为地球第一宇宙速度7.9km/s，故组合体的运行速度小于7.9km/s，故D错误。
故选C。
4、答案：D
解析：A.由图可知，速度在的过程汽车的牵引力和阻力不变，汽车做匀加速运动
平均速度为
选项A错误；
B.由图可知，汽车在速度为时达到最大功率，之后保持此功率运动。有
选项B错误；
C.由图可知，速度为时，有
汽车牵引力的功率为
选项C错误；
D.速度为时，汽车的加速度大小为
选项D正确。
故选D。
5、答案：D
解析：A.根据题意可知，小球向上做初速度的匀减速直线运动，电梯做向上的匀速运动，当小球的速度未减小到0，电梯追上小球，此时小球在空中运动的位移大小等于路程，当小球的速度减小到0时，电梯未追上小球，则小球将下降，此时小球在空中运动的位移大小小于路程，故A错误；
BC.整个运动过程，小球与电梯的位移相同，运动时间相同，所以小球的平均速度一定与电梯的速度大小相同，故BC错误；
D.根据题意可知，小球抛出后，当小球速度与电梯速度相等时，小球离电梯天花板最近，则有
解得运动时间为
则电梯的位移为
故D正确。
故选D。
6、答案：CD
解析：ABD.小船渡河的时间为
所以小船在垂直于河岸的方向上做匀加速直线运动时，过河时间最短，AC轨迹表示小船沿垂直于河岸方向做匀加速直线运动，AB轨迹表示小船沿垂直于河岸的方向做匀速运动，AD轨迹表示小船沿垂直于河岸方向做匀减速运动，当小船沿AB轨迹渡河时船速较大，所用时间最短，沿AD轨迹渡河时船速较小，所用时间最长，故AB错误，D正确；
C.船靠岸时的速度大小为
小船沿AC轨迹渡河，船速较大，所以船靠岸时速度最大，故C正确。
故选CD。
7、答案：AC
解析：A.2s前两物体一起匀加速运动根据牛顿第二定律可知
代入可得
此过程拉力做的总功为
联立解得
故A正确；
B.时电动机输出功率为
根据匀变速直线运动规律可知
联系可得
故B错误；
C.2s断绳时，它们的速度为
绳短之后A的加速度为
解得
A的位移为
解得
B的位移为
解得
相对位移为
解得
故C正确；
D.绳断后木板B减速过程中加速度大小为
解得
故D错误。
故选AC。
8、答案：BC
解析：小球能沿挡板内侧ABC内侧运动，则有：，则得：，故场强大小不可能等于，故A错误；小球在复合场中受重力和电场力，所以小球运动到合力方向上时动能最大，则知在CD之间的某一点上时动能最大，故B正确；小球运动到C点时，电场力做正功最多，小球的机械能增加量最大，所以小球机械能增加量的最大值为，故C正确；小球从B到D运动过程中，根据动能定理得：动能的增量为，故D错误.
9、答案：BCE
解析：A.根据单摆周期的表达式
知，单摆的周期与小球质量无关，故A错误；
B.根据双缝干涉条纹间距的表达式
得红光形成的干涉条纹间距较大，故B正确；
C.根据多普勒效应可知鸣笛的火车经过人的附近时人听到的鸣笛声的频率先增大后减小，故C正确；
D.光电效应说明光具有粒子性，故D错误；
E.照相机镜头的镜片呈现淡紫色是由于镜头上有一层增透膜使光发生干涉，使绿光透射能力增强，从而看起来呈淡紫色，故E正确。
故选BCE。
10、答案：（1）①BC②gh
（2）①两个光电门之间的距离L②
解析：（1）①A.为了减小误差，重物应该使用质量大，体积小的物体，故A错误；
BC.为了充分利用纸带，重物释放时应尽量靠近打点计时器，实验时，应先接通电源，后松开纸带，故BC正确；
D.计算速度时，应该利用纸带计算出某一点的速度，如果使用公式计算某点的速度，相当于默认加速度为重力加速度，只有重力做功，用机械能守恒沿着机械能守恒，不可取，故D错误。
故选BC。
②若机械能守恒，应有
整理可得
可知比较与的大小验证机械能是否守恒。
（2）①若要验证机械能守恒，需求出系统动能的变化量和钩码的重力势能的减少了，故还需要测量两个光电门之间的距离L；
②滑块经过光电门1和光电门2的速度分别为
则系统动能的增加量
钩码重力势能的减少量
在实验误差允许的范围内，若系统机械能守恒，需要验证的等式
即
11、答案：（1）（2）B；D（3）；（4）偏小
解析：（1）直流10V档的表盘分度值为0.2V，读数精确到0.1V，即
（2）虽然两个电压表量程都高于电动势的粗侧值，但为了能使电压表指针有适当的偏转幅度，从而减小读数误差，应选择量程较小为6V的电压表，即选B；由于电池组内阻较小，所以调节电阻箱阻值后可能电压表示数变化并不明显，串联定值电阻可以解决上述问题，阻值过大，电压表示数过小，所以应选择，即选D。
（3）根据闭合电路欧姆定律可知
变形得
图线横、纵坐标轴的截距分别为、a，则
，
解得
；
（4）[6]考虑到电压表的分流作用，则有
变形得
纵截距变大，为则使得测量的电动势偏小。
12、答案：（1）（2）
解析：（1）小球从A到B过程中，根据牛顿第二定律
解得
根据运动学公式
解得
（2）小球在圆管中运动时，已知力和重力平衡，小球做圆周运动的向心力由圆管的弹力提供，根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律可得小球在圆管中运动时对圆管的压力大小为。
13、
（1）答案：
解析：设A、B与弹簧分离瞬间的速度分别为，A向N运动的过程，由动能定理得
则细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能为
代入数据，解得
（2）答案：
解析：滑块A在皮带上向右减速到0后向左加速到与传送带共速，之后随传送带向左离开，设相对滑动时间为，滑块A加速度大小为
由运动学公式得
滑块与传送带间的相对滑动路程为
在相对滑动过程中产生的摩擦热
（3）答案：若，；若，
解析：设A平抛初速度为，平抛时间为t，则
得
若传送带A顺时针运动的速度达到某一临界值，滑块A将向右一直加速，直到平抛时初速度恰为，则
解得
讨论：
①若传送带顺时针运动的速度，则A在传送带上与传送带相对滑动后，能与传送带保持共同速度，平抛初速度等于，水平射程
②若传送带顺时针运动的速度，则A在传送带上向右一直加速运动，平抛初速度等于6m/s，水平射程
14、答案：（1）（2）
解析：（1）做出光路图如图所示
对b光根据折射定律有
根据几何关系有
解得
，
由几何关系得
解得
（2）由题意可知，a光在Q点恰好发生全反射，则
联立代入数据解得