2022-2023学年陕西省铜川市高三下学期第一次模拟考试物理试卷（含解析）

2022-2023学年陕西省铜川市高三下学期第一次模拟考试

物理试卷

一、单选题

1．以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是（　　）

A．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷

B．摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移

C．橡胶棒和毛皮摩擦，橡胶棒带正电

D．不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移

2．如图为示波管中电子枪的原理示意图，A为发射电子的阴极，K为接在高电势的加速极，A、K之间电压为U，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K的小孔中射出的速度大小为v，下列说法正确的是（ ）

A．如果A、K之间距离减半而电压仍为U，那么电子离开K的速度为2v

B．如果A、K间距离减半电压仍为U，那么电子经过K时的速度为v

C．如果A、K间距离保持不变而电压减半，那么电子离开K时的速度为v

D．如果A、K间距离保持不变而电压减半，那么电子离开K时的速度为

3．如图所示的交流电路中，理想变压器原线圈输入电压为，副线圈电路中R1、R2为定值电阻，P是滑动变阻器R的滑动触头，电压表V1、V2的示数分别为U1和U2；电流表A的示数为I。下列说法中正确的是（　　）

A．变压器原、副线圈的匝数之比为

B．副线圈回路中电流方向每秒钟改变50次

C．当P向上滑动的过程中，增大，I减小

D．当P向下滑动的过程中，R1消耗的功率增大，R2消耗的功率减小

4．已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍。不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据可估算出（　　）

A．地球与月球的平均密度之比为64：81

B．地球与月球表面的重力加速度大小之比为9：4

C．在地球与月球表面附近沿圆轨道运行的航天器的周期之比为8：9

D．在地球与月球表面附近沿圆轨道运行的航天器的线速度大小之比为2：9

二、多选题

5．如图所示，质量分别为、的两物体甲、乙位于相邻的两水平台阶上，中间用轻绳相连，轻绳与竖直方向夹角为。在甲左端施加水平拉力F，使甲、乙均处于静止状态。已知重力加速度为g，甲表面光滑。则下列说法正确的是（　　）

A．绳的拉力大小为

B．地面对乙的摩擦力大小为F

C．台阶对甲的支持力大小为

D．台阶对甲的支持力大小为

6．质量分别为2m和m的A、B两个物体，分别在水平恒力F1和F2的作用下，沿水平面运动，运动一段时间后，撤去F1、F2，只在摩擦力作用下减速到停止。其v-t图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．和大小相等

B．和对A、B做功之比为1：1

C．时刻和的功率之比为2：12

D．减速过程中摩擦力对A、B做功之比为2：1

7．将小球以初速度10 m/s从某楼顶水平抛出，2 s末落在楼底的水平地面上，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　）

A．1s末物体的速度方向与水平方向的夹角为45o

B．物体落地时的速度方向与水平方向夹角的正切值等于2

C．物体的落地点与抛出点的距离为20 m

D．楼房的高度为20 m

8．圆形区域内有乖直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（　　）

A．a粒子的轨迹半径最大

B．c粒子的速率最大

C．a粒子在磁场中运动的时间最长

D．c粒子在磁场中运动的时间最长

9．下列说法中正确的是（　　）

A．气体放出热量，其分子平均动能不一定减小

B．液体汽化现象的原因是液体分子间存在斥力，分子相互排斥导致汽化现象的发生

C．布朗运动可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动

D．任何物质的摩尔体积V、分子体积V0与阿伏加德罗常数NA之间的关系都可表示为V=NAV0

10．一列机械波在t＝0时刻第一次形成的波形如图所示，质点A、P、B、C、Q的在x轴上的位置分别为1cm、1.5cm、3cm、4cm、19cm。从此时开始，质点B到达波峰的时间比质点C早了0.5s。下列说法正确的是（　　）

A．质点Q开始振动方向向下

B．振源振动的频率为0.5Hz

C．该波的波速为2m/s

D．t＝9s时，质点Q处于波峰位置

E．从t＝0时刻开始，4.5s内质点P的路程为45cm

三、实验题

11．某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行。已知小车质量为，打点计时器工作频率为。

（1）实验前将木板垫高是为了_________________。

（2）实验中，小车在1条橡皮筋的作用下弹出，打点计时器打出如图乙所示的一段纸带，相邻两计时点距离依次为：、、，则小车运动的最大速度______（结果保留三位有效数字）；1条橡皮筋对小车做功为_______J。

（3）小车在完全相同的1条、2条、3条…橡皮筋的作用下，每次均从相同位置从静止出发，根据多次实验获得的纸带数据，分别求出小车每次获得的最大速度、、…作出图像，则图丙中符合实际的图像是____________。

12．在“用伏安法测干电池的电动势和内阻”的实验中，为了保护电源、电表，某同学在电路中接入一合适的电阻防止短路。

（1）该同学通过改变滑动变阻器滑片的位置，得到几组电压表、电流表的读数填入下表中。

根据这些实验数据不能测出干电池的电动势和内阻，与预想的不一致，错误原因是因为电路设计有问题，请你帮助该同学分析一下，他所连接的错误电路可能是下图中的(          )

（2）该同学重新设计电路结构，在实物图中正确连接好部分导线，请你在下图中完成其余电路的连接___________。（用笔画线代替导线）

（3）应用重新测得的电压表、电流表的数据，根据计算出电池组的输出功率P，根据计算出对应的外电阻，在坐标纸上绘出图象，由所得图线判断出被测电池组的电动势___________V，电池组的内阻___________。（结果保留两位有效数字）

四、解答题

13．如图所示，水平面上有6个完全相同的质量均为m=1kg的小滑块（均可视为质点），滑块1和2间用轻质弹簧相连，其他均用细绳相连，滑块1、2、3…依次沿直线水平向左排开现用水平向右的恒力F（大小未知）作用于滑块1上，使它们一起做匀加速直线运动，测得滑块1到6间距离为L=2m，某时刻滑块1经过水平面上的O点时速度大小为v0=2m/s，一段时间后滑块6经过O点时速度大小为v1=4m/s，已知每个滑块与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度大小取g=10m/s2。求∶

（1）水平恒力F的大小；

（2）滑块4与滑块5间细绳的拉力大小；

（3）若某时刻撤去水平恒力F，则在撤去F瞬间滑块1与滑块2加速度大小之比。

14．如图所示，两根间距为l的光滑金属导轨（不计电阻），由一段圆弧部分与一段无限长的水平段部分组成，其水平段加有竖直向下方向的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨水平段上静止放置一金属棒cd，质量为2m，电阻为2r。另一质量为m，电阻为r的金属棒ab，从圆弧段M处由静止释放下滑至N处进入水平段，棒与导轨始终垂直且接触良好，圆弧段MN半径为R，所对圆心角为60°。求：

（1）ab棒在N处进入磁场区速度是多大？此时棒中电流是多少？

（2）cd棒能达到的最大速度是多大？

（3）cd棒由静止到达最大速度过程中，系统所能释放的热量是多少？

15．启动汽车时发现汽车电子系统报警，左前轮胎压过低为1.8p0，如图所示。车轮内胎体积约为V0，为使汽车正常行驶，用电动充气泵给左前轮充气，每秒钟充入、压强为p0的气体，充气结束后发现内胎体积约膨胀了20%，充气几分钟可以使轮胎内气体压强达到标准压强2.5P0?（汽车轮胎内气体可以视为理想气体，充气过程轮胎内气体温度无明显变化）

16．如图所示，一厚度均匀的圆柱形玻璃管内径为,外径为R, 高为R，一束光线从玻璃管上表面入射，入射点恰好位于M点,光线与圆柱体上表面呈30°角，且与直径MN在同一竖直面内。光线经玻璃管后，从内壁射出，最终到达圆柱体底面。已知该玻璃管的折射率为,光在真空中的传播速度为c，求光线从M点传播到圆柱体底面时所用的时间。

参考答案

1．D

【详解】ABD．摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体，并没有产生电荷。感应起电过程电荷在电场力作用下，电荷从物体的一部分转移到另一个部分，所以AB错误，D正确。

C．将橡胶棒和毛皮摩擦，橡胶棒会得到电子，而带上负电荷，故C错误。

故选D。

2．C

【详解】由动能定理可知，电子在加速电场中被加速，

所以当电压减半后，速度为v，ABD错误，C正确。

故选C。

3．D

【详解】A．电压表V1测量原线圈输入电压，电压表V2测量滑动变阻器两端电压，并不是副线圈输出电压，根据变压比

可知，变压器原、副线圈的匝数之比不等于U1：U2，故A错误；

B．原线圈输入电压的角速度

ω=100π rad/s

周期为

一个周期内，电流方向改变两次，变压器不改变交流电的周期，所以副线圈回路中电流方向每秒钟改变100次，故B错误；

C．当P向上滑动的过程中，阻值增大，副线圈总阻值增大，原线圈输入电压不变，匝数不变，则副线圈输出电压不变，根据闭合电路欧姆定律可知，副线圈输出电流减小，则电阻R1两端电压减小，并联部分电压增大，电流表示数I增大，电压表示数U2增大，故C错误；

D．当P向下滑动的过程中，阻值减小，副线圈总阻值减小，原线圈输入电压不变，匝数不变，则副线圈输出电压不变，根据闭合电路欧姆定律可知，副线圈输出电流增大，则电阻R1两端电压增大，R1消耗的功率增大，并联部分电压减小，则R2消耗的功率减小，故D正确。

故选D。

4．C

【详解】A．密度，球的体积，有

则

故A错误；

B．由，有

则

故B错误；

C．由

有

则

故C正确；

D．由

有

则

故D错误。

故选C。

5．BD

【详解】ACD．甲物体受到重力、绳子拉力、地面支持力和水平拉力，如图所示

甲物体处于静止状态，根据平衡条件有

，

解得

，

故AC错误，D正确；

B．乙物体受到重力、绳子拉力、地面支持力和摩擦力，如图所示

乙物体处于静止状态，根据平衡条件有

故B正确。

故选BD。

6．BD

【详解】A．由牛顿第二定律结合v-t图像知，A、B两个物体受到的摩擦力大小分别为

，

在水平恒力F1和F2的作用下有

，

解得

，

故A错误；

B．和对A、B做功分别为

，

和对A、B做功之比为1：1，故B正确；

C．时刻和的功率分别为

，

时刻和的功率之比为4：1，故C错误；

D．由动能定理，减速过程中摩擦力对A、B做功的绝对值等于A、B动能的减少量，即

减速过程中摩擦力对A、B做功之比等于质量之比，为2：1，故D正确。

故选BD。

7．ABD

【详解】A．1s末物体的速度方向与水平方向的夹角为

解得

A正确；

B．物体落地时的速度方向与水平方向夹角的正切值为

B正确；

D．楼房的高度为

D正确；

C．物体的落地点与抛出点的水平距离为

物体的落地点与抛出点的距离为

C错误。

故选ABD。

8．BC

【详解】

A．所示，a粒子的轨迹半径最小，所以A错误；

B．道半径公式可知速度越大轨道半径越大，所以c粒子的速率最大，则B正确；

CD．公式可知三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c的粒子的运动周期相同，粒子在磁场中的运动时间为

则运动时间的长短由圆心角的大小来决定，由图像可知a的圆心角最大，c的圆心角最小，所以a粒子在磁场中运动的时间最长，c粒子在磁场中运动的时间最短，则C正确；D错误；

故选BC。

9．AC

【详解】A．由于做功和热传递都可以改变物体的内能，如果放出热量的同时外界对气体做功，内能不一定减小，即分子平均动能不一定减小，A正确；

B．由于分子永不停息的做无规则运动，液体内总有一些分子运动的速率特别快，脱离其它分子的束缚，跑到液体外面，这就是液体的汽化现象，B错误；

C．布朗运动是固体粒颗粒在液体分子撞击下永不停息的做无规则的运动，则于固体颗粒的无规则运动，说明液体分子在永不停息地做无规则运动，C正确；

D．由于气体分子间距离特别远，分子间隙不能忽略，因此气体分子的摩尔体积V、分子体积V0与阿伏加德罗常数NA之间的关系都不能表示为

V=NAV0

D错误。

故选AC。

10．ABD

【详解】A．因从此时开始，质点B到达波峰的时间比质点C早了0.5s ，则时刻，C点振动方向向下，波向右传播，故波传到Q点时，Q点起振方向向下，A正确；

B．B比C超前运动个周期，即

则周期

频率

则B正确；

C．由图知

C错误：

D．由第一波峰传到Q点历时

D正确；

E．周期为2s，则4.5s为2.25个周期，每个周期的路程为4个振幅，则总路程

但P点不在平衡位置也不在波峰或波谷位置，它的路程不是45cm，E错误。

故选ABD。

11．     平衡摩擦力     2.00     0.5     D

【详解】（1）[1] 实验前将木板垫高，是为了使小车的重力的下滑分力与摩擦力平衡，减少实验误差，即是为了平衡摩擦力。

（2）[2]由图乙可知，匀速运动时相邻计数点间间距最大，则速度最大，由题给条件可知，小车匀速运动的速度

[3]根据动能定理

（3）[4]根据动能定理及功能关系可得，橡皮筋做的功等于小车动能的增量，即

故与成二次函数关系。

故选D。

12．     C          3.0     5.0

【详解】（1）[1]题目中的电流值、电压值数据均匀增加，且比值恒定，显然本次实验是对定值电阻的测量，所以他所连接的错误电路可能是下图中的C。

（2）[2]见图；

（3）[3][4]当外电阻与内电阻阻值相等时，电源的输出功率最大。所以由图象可知，内电阻为，根据

其中Pmax=4.5W，则可得电源电动势为

13．（1）48N；（2）16N；（3）15∶1

【详解】（1）设整体加速度为a，根据

解得

a=3m/s2

对整体由牛顿第二定律有

联立解得

F=48N

（2）设滑块4与滑块5间细绳的拉力大小T，以滑块5和6为整体，由牛顿第二定律可得

解得

T=16N

（3）撤去F的瞬间，由于滑块1、2间相连的是轻弹簧，故形变来不及回复，则滑块2的受力情况不发生改变，则滑块2的加速度大小仍为a=3m/s2；根据牛顿第二定律有

解得弹簧对滑块1的拉力大小为

=40N

设滑块1加速度大小为，由牛顿第二定律有

解得

则有撤去F瞬间滑块1与滑块2加速度大小之比为

14．（1）；（2）（3）mgR

【详解】（1）由机械能守恒定律：

mgR(1－cos 60°)＝mv2

解得

v＝。

此时棒中电流

（2）ab棒在安培力作用下做减速运动，cd棒在安培力作用下作加速运动，当两棒速度达到相同速度v'时，电路中电流为零、安培力为零，cd达到最大速度．运用动量守恒定律得：

mv＝(2m＋m)v′

解得

（3）系数释放热量应等于系统机械能减少量，故有：

Q＝mv2－3mv′2

解得

Q＝mgR

15．4min

【详解】设充气可使轮胎内气体压强达到2.5p0，设此时内胎体积为V2，压强为p2；胎内气体在压强为p1时体积为V1，由玻意耳定律得

其中

，，

联立解得

则充入胎内气体在压强为1.8 p0时的体积为

对充入胎内气体，由玻意耳定律得

其中

联立方程解得

16．

【详解】解：光路图，如图所示，由题意可知入射角，折射率为，设折射角为r，由折射定律可得

解得

由几何关系可得

光线从A点到空气，入射角是，折射角是，所以

设光线在玻璃中传播速度为v，且

解得光线从M点传播到圆柱体底面时所用的时间