2022-2023学年广东省茂名市电白区高三上学期“茂一模”模拟卷物理试题（二）（解析版）

2022-2023学年度高三级“茂一模”模拟卷（二）

物理试卷

一、单选题（共28分）

1．某同学在周末自制的一辆电动小车如图所示。接通电源，小车沿直线加速前进时（　　）

A．小车的惯性越来越大

B．电机消耗的电能全部转化为车的机械能

C．空气对小车的作用力大小等于小车对空气的作用力大小

D．小车受到的合外力方向与小车速度变化量的方向相反

2．如图，某同学将乒乓球置于球拍中心，并推动乒乓球沿水平直线向前做变速运动，在运动过程中，球与球拍保持相对静止．忽略空气对乒乓球的影响，则（　　）

A．乒乓球受到的合外力为零 B．乒乓球受到沿水平方向的合外力

C．球拍对乒乓球的作用力为零 D．球拍对乒乓球作用力的方向竖直向上

3．如图所示，投壶是古代士大夫宴饮时的一种投掷游戏，也是一种礼仪。其规则是：在离壶一定距离处将箭水平抛出，箭若落至壶内则为成功。某次投壶游戏中，箭落至图中A点，为使下次投中，游戏者可以（　　）

A．仅增大抛出速度

B．仅增大抛出高度

C．同时增大抛出速度和高度

D．同时减小抛出速度和高度

4．2022年7月24日，中国空间站问天实验舱发射成功。中国空间站组建完成后，将从空间站中释放伴随卫星。如图所示，空间站绕地球运行轨道为圆轨道，伴随卫星绕地球运行轨道为接近圆的椭圆轨道，二者位于同一轨道平面内，分别为伴随卫星轨道的远地点和近地点，伴随卫星在P处时位于空间站正上方，两点与空间站轨道的高度差相等，仅考虑地球的引力作用。则 （　　）

A．当伴随卫星运行到P点时，速度比空间站的大

B．当伴随卫星运行到Q点时，加速度比空间站的小

C．经过相同时间，伴随卫星、空间站分别与地心的连线扫过的面积相等

D．空间站绕地球转过一周的过程，以空间站为参考系，伴随卫星绕空间站也转过一周

5．波源按照的规律振动，时刻在介质中形成的波形图如图，由此可知该波在5s时间内传播的距离为（　　）

A．10m B．8m

C．5m D．2m

6．如图为氢原子能级示意图的一部分，已知当氢原子吸收能量大于或等于其所在能级与能级的能级差时，氢原子将电离，吸收的多余能量将转化为电离的电子的动能，相反氢离子俘获电子时，可类似看为电离过程的“相反过程”。则下列说法正确的是（　　）

A．当处于基态的氢原子吸收光子能量发生电离时，光子能量必须恰好为13.6eV

B．当处于基态的氢原子受到质子撞击时，当质子动能为13.6eV时，氢原子一定会电离

C．当氢离子俘获电子形成氢原子时，会以光子形式释放能量，光子最大能量可能大于13.6eV

D．当氢离子俘获电子形成氢原子时，会以光子形式释放能量，光子最小能量为0.54eV

7．平时我们所处的地球表面，实际上存在场强大小为的电场，可将其视为匀强电场，在地面立一金属杆后空间中的等势面如图所示。空间中存在a、b、c三点，其中a点位于金属杆正上方，b、c等高。则下列说法正确的是（　　）

A．b、c两点的电势差 B．a点场强大小大于

C．a点场强方向水平向右 D．a点的电势低于c点

二、多选题（共18分）

8．快递运送易碎物品时，常在快递箱内放置缓冲气袋，然后放入物品，如图所示。若物品放入时，气袋被挤压无破损，袋内气体视为理想气体，温度保持不变，则被挤压后袋内气体（　　）

A．内能增大 B．压强增大

C．从外界吸热 D．分子平均动能不变

9．昆明石龙坝水电站是中国第一座水电站，距离昆明30km，最初装机容量为480kW，如图所示为电站向昆明某片区供电的示意图，若忽略发电机内阻，变压器为理想变压器，在装机容量内，用户功率增大，下列说法正确的是（　　）

A．输电电压增大 B．输电效率增大

C．发电厂的输出功率增大 D．输电线路损失功率增大

10．通电直导线ab的质量为m，长为l，用两根细线把导线ab水平吊起，导线上的电流为I，方向如图所示。在竖直方向加一个方向向上的匀强磁场，磁感应强度为B，导线处于平衡时悬线与竖直方向成=30角，下列说法正确的是（　　）

A．mg=BIl

B．悬线的拉力T=mg

C．若增大磁感应强度，则悬线的偏角将增大

D．若将导线ab拉到最低处由静止释放，则导线ab可摆过的最大角度为60

三、实验题（共16分）

11．在如图所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度与合力的关系。

（1）由于本实验中要用小盘及盘内砝码总重力大小作为细线对小车拉力大小。所以必须使砝码盘总质量与小车量M大小关系满足。___________（填写选项前的大写字母序号）

A．远小于

B．远小于

（2）为了消除摩擦力的影响，以下操作正确的是___________。（填写选项前的大写字母序号）

A．需要调节斜面倾角，使小车在小盘（盘中不放砝码）的牵引下在斜面上匀速下滑

B．需要拿走小盘，纸带穿过打点计时器，并固定在小车的尾端，然后调节斜面倾角，轻推小车，使小车在斜面上匀速下滑

C．每改变一次小车的质量，需要重新平衡一次摩擦力

（3）多次改变砝码的质量，测得多组、。根据实验数据作出的图像如图所示。图像末经过原点的原因可能是___________（填写选项前的大写字母序号）

A．平衡摩擦力过度

B．平衡摩擦力不足

12．2022年7月28日在深圳会展中心举行了第十三届国际超级电容器产业展览会，超级电容器又叫双电层电容器，是一种介于传统电容器与电池之间并具有特殊性能的新型储能装置。某学习小组同学利用DIS系统研究某超级电容器的充电和放电过程，实验电路原理如图甲所示，电源为输出电压恒为6V的学生直流稳压电源，实验前电容器已充分放电。

（1）先将单刀双掷开关S置于1，给电容器进行充分的充电，然后将单刀双掷开关S置于2，通过电阻R的电流__________（填“从a到b”或“从b到a”）；

（2）将单刀双掷开关S置于2时，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上便显示出如图乙所示的i-t图像。据此可以估算出电容器的电容约为__________F；（计算结果均保留三位有效数字）

（3）若换另一个电极材料相同、电解质相同、电极间距相等、电极正对面积稍大的超级电容器进行实验，则得到的i-t图线与坐标轴所围成图形的面积将__________（填“变大”“变小”或“不变”）。

13．长方体形状的玻璃砖有一个表面镀银（光线不能透过），现利用“插针法”测定此玻璃砖的折射率。如题图甲所示，实验时，先将玻璃砖平放到水平面内的白纸上，镀银面与纸面垂直。贴着玻璃砖前后两个面在纸上画出直线和，其中侧为镀银面。然后在白纸上竖直插上两枚大头针。

（1）准备插第三枚大头针时，应在___________侧观察（选填“”或“”）；

（2）插第三枚大头针时，这枚大头针应___________；

A．只挡住的像                 B．只挡住的像

C．同时挡住和的像

（3）插完所需大头针，补全光路。题图乙为光路的一部分，均为光路上的点，过作直线的垂线，垂足分别为，已知图中，则玻璃砖的折射率可表示为___________。

A．            B．        C．        D．

四、解答题（共38分）

14．打磨成多面体的钻石能闪闪发光，是射到钻石背面的光全部被反射回来的缘故。如图所示，某同学想把玻璃砖加工成“玻璃钻石”。该“玻璃钻石”左右对称，折射率n=2，OA边和OD边与轴线的夹角均为θ。一束光从BC边垂直入射，已知cos75°=0.26。

（1）若θ=75°，求这束光在OA边折射时折射角的正弦值；

（2）若θ=50°，通过计算判断这束光经OA边第一次反射， 到达OD边时能否发生全反射。

15．如图所示，某同学用打气筒给篮球打气。已知圆柱形打气筒内部空间的高度为，内部横截面积为，当外管往上提时，空气从气筒外管下端的中套上的小孔进入气筒内，手柄往下压时气筒不漏气，当筒内气体压强大于篮球内气体压强时，单向阀门K便打开，即可将打气筒内气体推入篮球中，若篮球的容积，每次打气前打气筒中气体的初始压强为，篮球内初始气体的压强为，打气过程中气体温度不变，忽略活塞与筒壁间的摩擦力，每次活塞均提到最高处，求：

（1）第一次打气时活塞下移多大距离时，阀门K打开？

（2）至少打几次可以使篮球内气体的压强增加到？

16．直升机因为有许多其他飞行器难以办到或不可能办到的优势（如可以垂直起飞降落，不用大面积机场），所以受到广泛应用，主要用于观光旅游、火灾救援、海上急救、缉私缉毒、消防、商务运输、医疗救助、通信以及喷洒农药杀虫剂消灭害虫、探测资源等国民经济的各个部门。如图是在某次救灾中直升机沿水平方向做匀加速运动时的情境，悬挂箱子的绳子与竖直方向的夹角保持为，此时箱子距水平地面高20m，，，，取，求：

（1）直升机的加速度的大小；

（2）某时刻直升机上仪表显示飞行速度为，若此时有一小物体从箱子中掉落，不计空气阻力，直升机仍以上述加速度运动，物体落在水平地面时距直升机的水平距离的大小。

17．如图所示，带电平行板倾斜放置与水平面间的夹角为θ，两板间的电压U=8×103V，两板间的距离d=0.4m，圆形光滑轨道竖直固定放置，最低点B正好在上极板的边缘，C点是圆弧轨道的最高点；质量m=0.1kg、电量q=+10-4C的小球，从平行板下极板边缘A点由静止释放，在平行板间的匀强电场中，正好沿水平直线AB做匀加速运动，经过B点进入圆弧轨道，刚好到达最高点C点，电场只存在带电平行板内，外部没有电场，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：

（1）平行板与水平面间的夹角θ及小球经过B点时的速度vB；

（2）圆形轨道的半径R。

1．C

【详解】

A．惯性只与质量有关，惯性不变，故A错误；

B．根据能量守恒可知，电机消耗的电能转化为车的机械能与内能，故B错误；

C．空气对小车的作用力大小等于小车对空气的作用力大小，因为是相互作用力，故C正确；

D．小车沿直线加速前进，加速度方向与速度变化量方向相同，所以小车受到的合外力方向与小车速度变化量的方向相同，故D错误。

故选C。

2．B

【详解】

乒乓球受重力和球拍对乒乓球的作用力，沿水平直线向前做变速运动，乒乓球受到的合外力沿水平方向，球拍对乒乓球作用力斜向右上方，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

3．D

【详解】

由于箭落在壶的后方，说明箭的水平位移太大，要使箭投中应减小水平位移。设箭平抛运动的初速度为，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则平抛运动的时间为

水平位移为

由题可知，要使水平位移减小，则当减小初速度或减小抛出点的高度。

故选D。

4．D

【详解】

A．构造一个过伴随卫星远地点的绕地圆轨道1，设在其上运行的天体速度为。当伴随卫星位于P点时，做近心运动，速度小于。圆轨道1的半径大于空间站的轨道半径，小于空间站的速度v，所以小于v，A错误；

B．万有引力提供加速度，由

得

当伴随卫星位于Q点时，空间站的加速度小于伴随卫星的加速度，B错误；

C．伴随卫星的轨道半长轴与空间站的轨道半径相等，则周期相等，但是两者处于不同的轨道，则经过相同时间伴随卫星与地心连线扫过的面积与空间站与地心连线扫过的面积不相等，C错误；

D．伴随卫星与空间站的周期相等，伴随卫星在P处时位于空间站正上方，经过半个周期，伴随卫星在Q处时转到空间站正下方，再经过半个周期，伴随卫星运动到P处时又转到空间站正上方，可见空间站绕地球转过一周的过程中，以空间站为参考系，伴随卫星绕空间站也转过一周，D正确。

故选D。

5．A

【详解】

波的周期为

根据图像可知波长为

则波速为

则波在5s时间内传播的距离为

故选A。

6．C

【详解】

A．氢原子吸收光子能量发生电离时，其吸收的光子能量大于或等于其所在能级与能级的能级差，故A错误；

B．当质子撞击氢原子时，质子的动能只有部分会被氢原子吸收，所以氢原子并不一定会电离，故B错误；

C．当氢离子俘获电子形成氢原子时，相当于电子从能级向低能级跃迁，当电子初始动能为零时，释放光子能量为能级差当电子在能级处动能不为零时，从能级跃迁到能级时释放能量将大于13.6eV，故C正确；

D．氢原子的激发态并不只有5个，释放光子的最小能量不一定是0.54eV，故D错误。

故选C。

7．B

【详解】

A．由图可知，b、c两点的电势差为

故A错误；

B．由图可知，a点与相邻两等势面的距离小于，电势差等于，根据

可知a点场强大小大于，故B正确；

C．根据场强方向垂直于等势面，可知a点的场强方向沿竖直方向，不是水平方向，故C错误；

D．由图可知，a点与c点在同一等势面上，电势均为，故D错误。

故选B。

8．BD

【详解】

A．D．气体温度不变，内能不变，分子平均动能不变，故A错误，D正确；

B．被挤压后袋内气体体积减小，根据玻意耳定律

可知，气体压强增大，故B正确；

C．外界对气体做正功，气体内能不变，根据热力学第一定律

可知，气体向外界放热，故C错误。

故选BD。

9．CD

【详解】

A．发电机的输出电压不变，升压变压器的匝数比不变，输电电压就不变。A错误；

B．若输电电流为I，输电电压为U，输电功率为P

P=UI

输电损失的功率为

因为用户功率增大，输电电流增大，所以输电效率减小，B错误；

C．根据

P=UI

输电电流增大，发电厂的输出功率增加，C正确；

D．根据

输电电流增大，输电线损失的功率增大，D正确。

故选CD。

10．CD

【详解】

AB．导体棒受力分析，受重力、安培力和细线拉力，如图所示：

根据平衡条件可得

FA=BIl=mgtanθ

即

悬线的拉力

选项AB错误；

C．根据

BIl=mgtanθ

可知，若增大磁感应强度，则悬线的偏角将增大，选项C正确；

D．若将导线ab拉到最低处由静止释放，则导线ab摆到最大高度时，则

解得

α=60

选项D正确。

故选CD。

11．     B     B     A

【详解】

（1）[1]在实验中，各部分加速度的大小

绳中拉力

只有当时，小车所受的拉力才可以认为等于盘和砝码的总重力；

故选B。

（2）[2]AB．平衡摩擦力时，需要拿走小盘，纸带穿过打点计时器，并固定在小车的尾端，然后调节斜面倾角，轻推小车，使小车在斜面上匀速的下滑，故A错误，B正确。

C．改变小车的质量，不需要重新平衡摩擦力，故C错误。

故选B。

（3）[3]图中直线没过原点，当F=0时，a≠0，也就是说当绳子上没有拉力时小车就有了加速度，说明该组同学实验操作中平衡摩擦力过度；

故选A。

12．     从a到b     15.6     变大

【详解】

（1）[1]将单刀双掷开关S置于1，给电容器进行充电，上极板带正电、下极板带负电，将单刀双掷开关S置于2，电容器放电，通过电阻R的电流从a到b；

（2）[2]i-t图线与坐标轴所围成图形的面积表示电容器的带电量，按照“大于等于半个格的按一个格算，小于半个格的舍去”的原则进行计算，电容器的带电量

由可得电容器的电容

（3）[3]若换另一个电极材料相同、电解质相同、电极间距相等、电极正对面积稍大的超级电容器，由

可知电容器的电容变大，由可得充电结束后电容器的带电量变大，所以i-t图线与坐标轴所围成图形的面积将变大。

13．          C     A

【详解】

（1）[1]确定第三枚大头针P3位置的作图方法：由于表面镀银，只能反射，所以光路为：入射光线、经过的折射光线、经过的反射光线、再次经过的折射后的出射光线，作出此光路，即可标出P3的位置，则

准备插第三枚大头针时，应在侧观察；

（2）[2]插第三枚大头针时，这枚大头针应同时挡住和的像，故选C。

（3）[3]根据折射定律可得

故选A。

14．（1）；（2）能发生全反射

【详解】

（1）如图所示，根据几何知识可知

根据折射定律

得

（2）根据

得

根据几何关系可知

因

所以能发生全反射。

15．（1）；（2）

【详解】

（1）根据题意，设打气筒内的气体压强增加到时活塞下压的距离为，根据玻意耳定律得

解得

（2）根据题意，设至少打气次后轮胎内气体的压强为，根据玻意耳定律得

解得

16．（1）；（2）

【详解】

（1）对箱子受力分析，由牛顿第二定律可知

故直升机的加速度为

（2）物体在竖直方向上做自由落体运动，由

可得

内物体在水平方向上通过的位移为

直升机通过的位移为

物体落地时距直升机的水平距离为

17．（1）60°，4m/s；（2）0.32m

【详解】

（1）平行板间的电场强度

对小球受力分析，可知电场力与重力的合力水平向右，由力的合成矢量三角形的几何知识可得

代入数据解得

故θ=60°；小球从A运动到B，由能量守恒可得

解得

vB=4m/s

（2）小球刚好到达最高点，有

小球从B运动到C，由机械能守恒定律可得

综合解得

R=0.32m