河北省保定市2023-2024学年高三上册12月期末考试物理模拟试卷（附答案）

这是一份河北省保定市2023-2024学年高三上册12月期末考试物理模拟试卷（附答案），共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本大题共2小题）
1．电动平衡车是一种新型载具。若某人笔直地站在电动平衡车上，在水平地面上沿直线匀速前进，下列说法正确的是（ ）
A．人受三个力作用
B．车对人的摩擦力水平向前
C．车对人的作用力与人对车的作用力大小相等
D．在行驶过程中突然向左转弯时，人会由于惯性向左倾斜
2．如图所示，电路中电流表、电压表均为理想电表。闭合开关S至电路稳定后，缓慢调节滑动变阻器滑片P向左移动一小段距离，电源的电动势E和内阻r均不变。则滑片P向左移动的过程中（ ）
A．电流表示数变大B．电流表示数不变
C．电压表V1的示数变小D．电压表V2的示数变大
二、多选题（本大题共1小题）
3．如图所示，两个带等量异种电荷的点电荷固定于M、N两点上、A、B是M、N连线中垂线上的两点，O为AB、MN的交点，AO＝OB。现使一带正电的点电荷P通过绝缘柄（图中未画出）从A点缓慢移动到B点，下列说法正确的是（ ）
A．点电荷P在O点时所受静电力最大
B．点电荷P在A点时所受电场力的方向由A指向O
C．由A到B的过程中点电荷P的电势能不变
D．由A到B的过程中点电荷P所受电场力先变小后变大
三、单选题（本大题共4小题）
4．2023年7月23日，银河航天灵犀03星在太原卫星发射中心成功发射，其做圆周运动的轨道高度约为，步卫星的轨道高度为，下列说法正确的是（ ）
A．银河航天灵犀03星运行的加速度比同步卫星的小
B．银河航天灵犀03星运行的周期大于
C．银河航天灵犀03星发射的速度大于
D．银河航天灵犀03星运行的速度一定小于
5．同一介质中，两列简谐横波的波动图像如图所示，实线波的频率为，沿轴正方向传播，虚线波沿轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示的区域相遇，下列说法正确的是（ ）
A．两列简谐横波波源的振幅都为
B．从图示时刻起再经过，虚线波向左传播了个波长的距离
C．平衡位置在处的质点此刻加速度最大
D．平衡位置在处的质点此刻速度为零
6．在如图所示的空间中存在方向斜向右下方的匀强电场（图中未画出），一带正电小球从足够高的竖直墙面上的A点以某一速度水平向左抛出，之后到达墙面上的B点．不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）

A．小球远离墙面的过程中动能一定增大
B．小球远离墙面的过程中动能一定减小
C．小球靠近墙面的过程中动能一定增大
D．小球靠近墙面的过程中动能一定减小
7．如图所示，左端连接着轻质弹簧、质量为的小球B静止在光滑水平地面上，质量为的小球A以大小为的初速度向右做匀速直线运动，接着逐渐压缩弹簧并使小球B运动，一段时间后，小球A与弹簧分离，若小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，则在上述过程中，下列说法正确的是（ ）

A．小球B的最大速度为
B．弹簧的最大弹性势能为
C．两小球的速度大小可能同时都为
D．从小球A接触弹簧到弹簧再次恢复原长时，弹簧对小球A、B的冲量相同
四、多选题（本大题共3小题）
8．雾霾天气容易给人们的正常生活造成不良影响。在一雾霾天，某人驾驶一辆小汽车行驶在平直的高速公路上，突然发现正前方处有一辆大卡车沿同方向匀速行驶，于是小汽车司机紧急刹车，但刹车过程中刹车失灵。如图所示，分别为小汽车和大卡车运动的图像，下列说法正确的是（ ）
A．内小汽车运动了
B．刚刹车时小汽车的加速度大小为
C．内大卡车的位移大小为
D．小汽车和大卡车在时发生碰撞
9．在我国，电压被分成了安全电压、低压、高压、超高压和特高压五大类，而特高压技术是指及以上电压等级的交流输电工程及相关技术。某电站采用的电压进行远距离输电，输送总功率为。下列说法正确的是（ ）
A．输电电流为
B．输电电流为
C．若改用特高压输电，则输电线上损耗的功率减小
D．若改用特高压输电，则输电效率减小
10．磁流体发电机如图所示，间距的平行金属板P、Q之间有磁感应强度大小的匀强磁场，将一束等离子体以大小的速度喷人磁场。已知磁流体发电机等效内阻，定值电阻，电压表为理想交流电表。闭合开关，小灯泡恰好正常发光时，电压表的示数为，不考虑温度对小灯泡电阻的影响。下列说法正确的是（ ）
A．金属板Q带正电
B．通过定值电阻的电流为
C．小灯泡的电阻为
D．小灯泡的额定功率为
五、实验题（本大题共2小题）
11．某实验小组用如图甲所示的实验装置来测定重力加速度。在铁架台的顶端有一电磁铁，下方某位置固定一光电门，电磁铁通电后小铁球被吸起，此时小铁球与光电门的距离为，电磁铁断电后小球做自由落体运动，小铁球通过光电门的时间为。
（1）用螺旋测微器测得小铁球的直径为，如图乙所示，则该示数为 。
（2）小铁球通过光电门时的速度大小 （用等字母表示）。
（3）当地重力加速度大小 。（用等字母表示）
12．测量一个量程为的直流电压表的内阻（几千欧），所用的实验电路图如图甲所示。
（1）请根据图甲将图乙中的器材连成完整的电路 。
（2）把滑动变阻器的滑片滑到端，将电阻箱的阻值调到零，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为，然后滑动变阻器的滑片 （填“向端滑动”“向端滑动”或“位置不变”），调节电阻箱的阻值，使电压表的示数为，此时电阻箱的示数如图丙所示，则该示数为 ，该电压表的内阻的测量值为 。
（3）由于系统误差，真实值 （填“大于”“小于”或“等于”）测量值。
六、解答题（本大题共3小题）
13．手压式自发电手电筒（如图甲所示）是一种节能产品，其微型发电系统应用了法拉第电磁感应原理，只要用手轻轻按压发电手柄，就可以给电阻为（可认为恒定不变）的小灯泡供电。图乙是手压式自发电手电筒的原理图，半径为的金属圆环导体通过手压从静止开始绕圆心沿顺时针方向转动，其角速度与时间的关系为（为正常数）。电阻为、长度为的导体棒，一端与圆环连接，并能随着圆环一起绕点转动，整个装置置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场中。小灯泡通过电刷连接在圆环和点之间，从静止开始按压发电手柄，经过时间，小灯泡正常发光，此后按压发电手柄，圆环转动的角速度不变，不计其他电阻。求：
（1）小灯泡正常发光时，通过小灯泡的电流大小及方向；
（2）小灯泡的额定功率。
14．在某公路口，装有按倒计时显示的时间显示灯。有一汽车在平直路面上正以 的速度朝该路口停车线匀速行驶，在车头前端离停车线处，司机看到前方绿灯刚好显示“6”。交通规则规定：绿灯结束时车头前端已越过停车线的汽车允许通过。
（1）若不考虑该路段的限速，司机的反应时间，司机想在剩余时间内使汽车做匀加速直线运动以通过停车线，求汽车的最小加速度
（2）为了防止超速，司机在反应时间后，立即以大小的加速度做匀减速直线运动，求汽车停下时车头前端到停车线的距离。
15．如图所示，长度的水平传送带在电动机的驱动下以的恒定速率顺时针转动，传送带的左端与光滑斜面平滑连接。一个质量的物块A从光滑斜面上高为处由静止释放，物块A刚滑上传送带时，质量的物块B从传送带的右端以某速度水平向左滑上传送带，物块的速度为零时，物块A、B在传送带上发生对心弹性碰撞（时间极短）。已知物块A、B与传送带间的动摩擦因数分别为，取重力加速度大小。
（1）求物块B滑上传送带时的速度大小；
（2）求碰撞后物块B与传送带因摩擦产生的热量；
（3）改变物块B滑上传送带的时间和速度大小（方向不变），要使物块A在刚与传送带相对静止时与物块B发生弹性碰撞且物块A刚好能返回释放点，求物块A、B刚开始滑上传送带的时间差。（结果可保留根式）
答案
1．【正确答案】C
【详解】AB．人匀速运动，处于平衡状态，若忽略空气阻力，人受到重力和车对其的支持力，“电动平衡车”对人无摩擦力；若不忽略空气阻力，则“电动平衡车”对人有摩擦力，，AB错误；
C．车对人的作用力与人对车的作用力大小相等，方向相反，为相互作用力，，C正确；
D．在行驶过程中突然向左转弯时，人会因为惯性向右倾斜，，D错误。选C。
2．【正确答案】D
【详解】滑片P向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路阻值变大，电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流变小，路端电压变大；则电流表示数变小，电压表V2的示数变大；通过的电流变小，两端电压变小，则滑动变阻器两端电压变大，即电压表V1的示数大。选D。
3．【正确答案】AC
【详解】AD．等量异种电荷的电场线如图所示
AB连线上O点的场强最大，从A到B场强先变大后变小，，点电荷P在O点时所受静电力最大，由A到B的过程中点电荷P所受电场力先变大后变小，A正确，D错误；
B．O点的场强方向向右，正点电荷P在A点时所受电场力的方向垂直AB指向右侧，B错误；
C．AB连线为等势面，由A到B的过程中点电荷P的电势能不变，C正确。选AC。
4．【正确答案】D
【详解】由万有引力提供向心力得
A．银河航天灵犀03星运行轨道半径比同步卫星小，所以银河航天灵犀03星运行的加速度比同步卫星的大，，A错误；
B．银河航天灵犀03星运行轨道半径比同步卫星小，银河航天灵犀03星运行的周期小于同步卫星周期，，B错误；
C．因为银河航天灵犀03星仍没有脱离地球束缚，所以发射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，，C错误；
D．银河航天灵犀03星运行的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，所以速度一定小于近地卫星的线速度，即，，D正确。选D。
5．【正确答案】B
【详解】A．如图可得两列波的振幅均为20cm，A错误；
B．实线波的频率为5Hz，其周期为0.2 s，由图可知：虚线波的波长等于实线波波长的1.5倍，传播介质一样，因此两列波传播速度大小相同，则虚线波的周期等于实线波周期的1.5倍，虚线波的周期为0.3 s，因此经过，传播半个周期，，虚线波向左传播了个波长的距离，，B正确；
C．平衡位置在处的质点此刻位移为0，加速度为0，，C错误；
D．根据上下坡法可知：实线波引起平衡位置在处的质点向上振动，虚线波引起平衡位置在处的质点也向上振动，因此此刻位移速度向上不为0，，D错误。选B。
6．【正确答案】C
【详解】AB．小球在水平方向先匀减速到零再反向匀加速，竖直方向自由落体，水平速度减为零前远离墙面，之后靠近墙面，由于不知道方向斜向右下方的匀强电场的具体方向与大小，所以在离开墙面的过程中，动能可能增大，可能减小，AB错误；
CD．小球在靠近墙面过程中，重力与电场力做正功，因此小球靠近墙面的过程中动能一定增大，C正确，D错误。选C。
7．【正确答案】B
【详解】A．小球A逐渐压缩弹簧并使小球B运动，一段时间后小球A与弹簧分离时，B球速度最大，由动量守恒定律及能量守恒定律可得，,解得小球B的最大速度为，A错误；
B．当弹簧被压缩到最短时，两球速度相同，设为v，此时弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律可得，解得，由能量守恒定律可得，弹簧的最大弹性势能为，B正确；
C．两小球组成的系统的初动量为，初动量方向向右。小球A压缩弹簧后，小球B在弹簧弹力作用下只能向右运动，假设两小球的速度大小都为，小球A运动方向向右时，系统的动量为，小球A运动方向向左时，系统的动量为，由于，可知假设错误，C错误；
D．从小球A接触弹簧到再次恢复原长时，弹簧弹力对两小球的弹力始终大小相等、方向相反，所以弹簧对A、B的冲量大小相等，方向相反， D错误。选B。
8．【正确答案】AC
【详解】A．图像与坐标轴围成的面积表示位移，0～1s内小汽车运动了，A正确；
B．刚刹车时小汽车的加速度大小为，B错误；
C．内大卡车的位移大小为，C正确；
D．由图可知时，a、b的速度相等，此时a追上b的距离最大，两车不会发生碰撞，D错误。选AC。
9．【正确答案】BC
【详解】AB用的电压进行远距离输电，输送总功率为，输电电流，A错误、B正确；
C．若改用特高压输电，则输电电流减小，根据，输电线上损耗的功率减小，C正确；
D．若改用特高压输电，输电线上损耗的功率减小，则输电效率提高，，D错误。选BC。
10．【正确答案】AD
【详解】A．根据左手定则可知，等离子体中的正离子向下偏转，集聚到Q板，则Q板带正电，，A正确；
B．磁流体发电机单位电动势，则回路中的电流 ，通过定值电阻的电流为，B错误；
C．小灯泡的电阻为，C错误；
D．小灯泡的额定功率为，D正确。选AD。
11．【正确答案】4.700；；
【详解】（1）[1]螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm,可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm，所以最终读数为4.5mm+0.200mm=4.700mm
（2）[2]根据极短时间的平均速度近似等于瞬时速度可知小铁球通过光电门时的速度大小
（3）[3]根据，可知
12．【正确答案】；位置不变；3936；1968；小于
【详解】（1）[1] 根据图甲将图乙中的器材连成完整的电路如下
（2）[2][3][4]根据实验原理可知，保持待测部分电压不变，所以调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为，然后滑动变阻器的滑片位置不变。调节电阻箱的阻值，使电压表的示数为，此时电阻箱的示数如图丙所示，则该示数为3936Ω。根据串联分压原理可知，解得
（3）[5] 因该支路电阻变大，则该支路部分实际电压要比原电压变大，即R0的分压要大于2V，，Rv的实际值要小一些，即真实值小于测量值。
13．【正确答案】（1）；通过小灯泡的电流方向自上而下；（2）
【详解】（1）时刻导体棒的角速度，此时产生的感应电动势，感应电流大小，解得，由右手定则可知，通过小灯泡的电流方向自上而下。
（2）小灯泡的额定功率，解得
14．【正确答案】（1）；（2）
【详解】（1）在司机反应时间内汽车做匀速直线运动的位移大小，解得，汽车加速过程所用时间，由运动学公式，解得
（2）由速度—位移关系有，解得，汽车停下时车头前端到停车线的距离，解得
15．【正确答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设物块A沿斜面滑到底端时的速度大小为，根据动能定理有，解得，假设物块A一直做匀加速直线运动，经过时间二者相碰，有，解得，此时物块A的速度大小，假设成立。对物体B，，解得
（2）设碰撞后物块A和B的速度分别为，取碰撞前瞬间物块A的速度方向为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律有，，解得，设碰撞后，物块B加速到与传送带共速所需的时间为，通过的位移大小为，则，，传送带在时间内的位移大小，，解得
（3）物块A与传送带相对静止时的速度大小，经过时间，设物块B碰前瞬间的速度大小为，碰后瞬间的速度大小为，要使物块A能返回释放点，则碰后瞬间物块A的速度，由动量守恒定律和能量守恒定律有，，解得，物块B从右端滑上传送带后做匀减速直线运动，设运动时间为，由逆向思维有，解得，则