江苏省包场高级中学2022-2023学年高三上学期综合模拟物理试题9.22

这是一份江苏省包场高级中学2022-2023学年高三上学期综合模拟物理试题9.22，共10页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项最符合题意。
1．俗说鱼跃龙门，过而为龙，唯鲤或然。如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食果实的过程，下列说法正确的是（ ）
A．鱼儿吞食果实时鱼儿受力平衡
B．鱼儿摆尾离开水面时浮力大于重力
C．鱼儿摆尾时对水的作用力大于水对鱼的作用力
D．研究鱼儿摆尾时的动作时，不能把鱼儿看作质点
2．如图所示为跳伞者在竖直下降过程中速度v随时间t变化的图像，根据图像判断下列说法正确的是（ ）
A．0~t1内跳伞者速度越大，空气阻力越大
B．0~t1内，跳伞者处于超重状态
C．tanθ=g（g为当地的重力加速度）
D．在t1~t2内，跳伞者处于失重状态
3．将一物体以初动能竖直向上抛出，选抛出时的位置为零势能点，若物块所受到的空气阻力与其速率成正比，则物体的机械能E随其位移h变化的关系图像可能是（ ）
A．B．
C．D．
4.宇宙用有一孤立星系，中心天体对周围有三颗行星，如图所示，中心天体质量大于行星质量，不考虑行星之间的万有引力，行星Ⅰ、Ⅲ为圆轨道，半径分别为，，行星Ⅱ为椭圆轨道，半长轴为a，，与行星Ⅰ轨道在B点相切，下列说法正确的是（ ）
行星Ⅱ与行星Ⅲ的运行周期相等
B. 行星Ⅱ在P点与行星Ⅲ在D点时的加速度相同
C. 行星Ⅲ的速率大于行星Ⅱ在B点的速率
D. 行星Ⅰ的速率与行星Ⅱ在B点的速率相等
5．一石子位于地球赤道地面上的A点，设想如果地球对它的引力消失，那么经过6小时后，相对于A点来看，石子（ ）
A．向上并逐渐偏东运动
B．向上并逐渐偏西运动
C．原地不动，对地面的压力为零
D．一直向东沿直线飞去
6．如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为2m和m，各接触面间的动摩擦因数均为μ。重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要使纸板相对砝码运动，所需拉力的大小应大于（ ）
A．3μmgB．4μmgC．5μmgD．6μmg
7．如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接，并且静止在光滑的水平面上。现使瞬时获得水平向右的速度，以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得（ ）
A．在、时刻两物块达到共同速度且弹簧都是处于压缩状态
B．从到时刻弹簧由压缩状态逐渐恢复原长
C．两物块的质量之比为：：
D．在时刻与的动能之比为：：
8．已知铜的摩尔质量为M(kg/ml)，铜的密度为ρ(kg/m3)，阿伏加德罗常数为NA(ml－1)。下列判断正确的是( )
A．1 kg铜所含的原子数为NA
B．1 m3铜所含的原子数为eq \f(MNA,ρ)
C．1个铜原子的体积为eq \f(M,ρNA)(m3)
D．铜原子的直径为 eq \r(3,\f(3M,πρNA))(m)
9．如图所示为两分子间的分子势能Ep随分子间距离r变化的图像，对此以下说法中正确的是( )
A．当r>r1时，分子间的引力大于斥力
B．液体存在表面张力是因为表面层中相邻分子的平均间距大于r2
C．固体相邻分子间的距离约等于r1
D．将分子间距由r1增大到r2，分子间引力与斥力的合力会变大
10．如图所示，一定质量的理想气体从状态a依次经过状态b、c和d再回到状态a的过程，a→b是温度为T1的等温过程，c→d是温度为T2的等温过程，b→c和d→a为绝热过程(气体与外界无热量交换)，这就是著名的“卡诺循环”。卡诺循环构建了从单一热源吸收热量用来做功的理想过程，符合卡诺循环的热机的效率为η＝1－eq \f(T2,T1)。下列说法正确的是( )
A．a→b过程气体对外界做功且吸收热量
B．b→c过程气体对外做的功小于气体内能的减少量
C．c→d过程单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少
D．由卡诺循环可知热机效率可能达到100%
二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11．（10分）（某同学利用图甲装置探究“系统的机械能守恒”，该系统由钩码与弹簧组成，实验步骤如下：
(1)首先测量出遮光条的宽度。
a.测遮光条的宽度需要用图乙中的___________（选填“C”或“D”）
b.某同学用卡尺把遮光条夹紧后直接进行读数，如图丙所示读数为___________。
c.上一步骤中该同学漏掉的操作是 。
(2)按图竖直悬挂好轻质弹簧，将轻质遮光条水平固定在弹簧下端，测出此时弹簧的长度；在铁架台上固定一个位置指针，标示出弹簧不挂钩码时遮光条下边缘的位置。
(3)用轻质细线在弹簧下方挂上钩码，测量出平衡时弹簧的长度，并按图所示将光电门的中心线调至与遮光条下边缘同一高度。
(4)用手缓慢的将钩码向上托起，直至遮光片恰好回到弹簧原长标记指针的等高处（保持细线竖直），将钩码由静止释放，记下遮光条经过光电门的时间。
(5)多次改变钩码个数，重复步骤(3)(4)，得到多组数据，做出图像如图丁所示。通过查找资料，得知弹簧的弹性势能表达式为（其中为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量），已知当地重力加速度为。则图线斜率等于___________（用和表示）时可得系统的机械能是守恒的。
(6)实验中钩码的速度实际上___________（选填“大于”、“等于”或“小于”） 。
12．（10分）2022年2月15日，北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中，中国选手苏翊鸣第二跳挑战内转1800度，完美落地，锁定胜局并最终夺冠。运动员的重心运动过程简化后如图所示，若其滞空时间（即从A到C的时间），最高点B与着陆点C的高度差，水平间距，，空气阻力不计，求：
（1）运动员过B点时的速度大小；
（2）起跳点A与最高点B的距离L。
13．（12分）如图所示，一个质量为m＝2 kg的T形活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞体积可忽略不计，距汽缸底部h1＝10 cm处连接一U形细管(管内气体的体积忽略不计)。初始时，封闭气体温度为T1＝360 K，活塞距离汽缸底部为h2＝15 cm，U形细管两边水银柱存在高度差。已知大气压强为p0＝1×105 Pa，汽缸横截面积为S＝1×10－3 m2，活塞竖直部分长为L＝12 cm，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)通过制冷装置缓慢降低气体温度，当温度为多少时U形细管两边水银面恰好相平；
(2)从开始至U形细管两边水银面恰好相平的过程中，若气体向外界放出的热量为6 J，气体内能的变化量ΔU。
14．（12分）20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域。现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船，为了测量自身质量，启动推进器，测出飞船在很短的时间内速度的改变和飞船受到的推力F（其他星球对它的引力可忽略）。飞船在某次航行中，当它飞近一个孤立的星球时，飞船能以速度v在离星球较高的轨道上绕星球做周期为T的匀速圆周运动。已知星球的半径为R，引力常量用G表示，求：
（1）宇宙飞船m；
（2）星球的质量M。
15.（16分）某遥控赛车轨道如图所示，赛车从起点A出发，沿摆放在水平地面上的直轨道AB运动L=10m后，从B点进入半径R=0.1m的光滑竖直圆轨道，经过一个完整的圆周后进入粗糙的、长度可调的、倾角=30的斜直轨道CD，最后在D点速度方向变为水平后飞出（不考虑经过轨道中C、D两点的机械能损失）。已知赛车质量m=0.1kg，通电后赛车以额定功率P=1.5W工作，赛车与AB轨道、CD轨道间的动摩擦因数分别为μ1=0.3和μ2=，重力加速度g取10m/s2：
(1)求赛车恰好能过圆轨道最高点P时的速度vP的大小；
(2)若要求赛车能沿圆轨道做完整的圆周运动，求赛车通电的最短时间；
(3)已知赛车在水平直轨道AB上运动时一直处于通电状态且最后阶段以恒定速率运动，进入圆轨道后关闭电源，选择CD轨道合适的长度，可使赛车从D点飞出后落地的水平位移最大，求此最大水平位移，并求出此时CD轨道的长度。
1-5 D A C A B 6-10 D C C B A
11【答案】 C 0.230 拧紧紧因螺钉，移出遮光条再读数 大于
12【答案】（1）；（2）
【解析】
（1）根据题意可知，运动员从B到C做平抛运动，竖直方向上有
水平方向上有
联立代入数据解得
，
（2）根据题意可知，从A到B用时间为
起跳点A与最高点B的水平距离为
竖直距离为
则起跳点A与最高点B的距离
13解析：(1)初态时，对活塞受力分析，由平衡条件可得p1S＝p0S＋mg，可得汽缸内气体压强为p1＝p0＋eq \f(mg,S)，体积为V1＝h2S，要使U形细管两边水银面相平，则汽缸内气体的压强为p2＝p0，此时活塞下端一定与汽缸底接触，则有V2＝LS，设此时温度为T2，由理想气体状态方程有eq \f(p1V1,T1)＝eq \f(p2V2,T2)，联立解得T2＝240 K。(2)从开始至活塞竖直部分恰好与汽缸底接触，气体压强不变，外界对气体做功W＝p1ΔV＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(p0＋\f(mg,S)))×(h2－L)S＝3.6 J，由热力学第一定律有ΔU＝W＋Q，可得气体内能的变化量ΔU＝－2.4 J。
答案：(1)240 K (2)－2.4 J
14【答案】 （1）；（2）
【解析】（1）依题意，根据动量定理可得
得宇宙飞船质量
（2）设飞船绕星球做匀速圆周运动的轨道半径为，根据万有引力提供向心力，可得
又
联立可得星球的质量
15【答案】(1)1m/s；(2)；(3)，
【解析】
(1)小球恰好在最高点P，只受到重力，重力提供向心力，即
代入数据可得
(2)由(1)小题可知，若要赛车做完整圆周运动，即小车到达P点的速度至少为，赛车从开始运动到P点的全过程，由动能定理得：
代入数据可得，赛车的最短通电时间
(3)赛车在最后过程做匀速运动，牵引力与滑动摩擦力平衡，其速度大小为
设CD轨道的长度为，赛车沿CD向上运动过程运用动能定理可得
赛车从D飞出后做平抛运动，其水平位移为x，则有
联立可得
由数学知识可得，当，水平位移x有最大值，最大值为