贵州省正安县第八中学2023年高三4月模拟考试物理试题（文理合卷）试题

这是一份贵州省正安县第八中学2023年高三4月模拟考试物理试题（文理合卷）试题，共17页。
贵州省正安县第八中学2023年高三4月模拟考试物理试题（文理合卷）试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、如图所示，质量为2kg的物体A静止于动摩擦因数为0.25的足够长的水平桌而上，左边通过劲度系数为100N/m的轻质弹簧与固定的竖直板P拴接，右边物体A由细线绕过光滑的定滑轮与质量为2.5kg物体B相连。开始时用手托住B，让细线恰好伸直，弹簧处于原长，然后放开手静止释放B，直至B获得最大速度已知弹簧的惮性势能为（其中x为弹簧的形变量）、重力加速度g=10m/s2.下列说法正确的是（　　）

A．A、B和弹簧构成的系统机械能守恒
B．物体B机械能的减少量等于它所受的重力与拉力的合力做的功
C．当物体B获得最大速度时，弹簧伸长了25cm
D．当物体B获得最大速度时，物体B速度为m/s
2、分别用波长为和的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为12，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为（ ）
A． B． C． D．
3、我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人（包括司机）必须系好安全带．这是因为（ ）
A．系好安全带可以减小惯性
B．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害
C．系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害
D．是否系好安全带对人和车的惯性没有影响
4、如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ，设先、后两次穿过金属框的磁通量变化分别为和，则（）

A． B． C． D．不能判断
5、如图所示，一倾角、质量为的斜面体置于粗糙的水平面上，斜面体上固定有垂直于光滑斜面的挡板，轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端拴接质量为的小球。现对斜面体施加一水平向右的推力，整个系统向右做匀加速直线运动，已知弹簧恰好处于原长，斜面体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　）

A．若增大推力，则整个系统稳定后斜面体受到的摩擦力变大
B．若撤去推力，则小球在此后的运动中对斜面的压力可能为零
C．斜面对小球的支持力大小为
D．水平推力大小为
6、一物体沿竖直方向运动，以竖直向上为正方向，其运动的图象如图所示下列说法正确的是

A．时间内物体处于失重状态
B．时间内物体机械能守恒
C．时间内物体向下运动
D．时间内物体机械能一直增大
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相等的光滑轨道．甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，下列说法正确的有

A．甲的切向加速度始终比乙的大
B．甲、乙在同一高度的速度大小相等
C．甲、乙在同一时刻总能到达同一高度
D．甲比乙先到达B处
8、如图所示，A、B两滑块质量分别为2kg和4kg，用一轻绳将两滑块相连后分别置于两等高的水平面上，并用手按着两滑块不动。第一次是将一轻质动滑轮置于轻绳上，然后将一质量为4kg的钩码C挂于动滑轮上，只释放A而按着B不动；第二次是将钩码C取走，换作竖直向下的40N的恒力作用于动滑轮上，只释放B而按着A不动。重力加速度g＝10m/s2，不计一切摩擦，则下列说法中正确的是（　　）

A．第一次操作过程中，滑块A和钩码C加速度大小相同
B．第一次操作过程中，滑块A的加速度为
C．第二次操作过程中，绳张力大小为20N
D．第二次操作过程中，滑块B的加速度为10m/s2
9、如图所示，在水平面上固定有两根相距0.5m的足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R=3Ω的定值电阻，导体棒ab长l=0.5m，其电阻为r=1.0Ω，质量m=1kg，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T。现使ab棒在水平拉力作用下以v=10m/s的速度向右做匀速运动，以下判断正确的是（　　）

A．ab中电流的方向为从a向b
B．ab棒两端的电压为1.5V
C．拉力突然消失，到棒最终静止，定值电阻R产生热量为75J
D．拉力突然消失，到棒最终静止，电路中产生的总热量为50J
10、在地月系统中，若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成在引力作用下都绕某点做匀速圆周运动；但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动。我们把前一种假设叫“模型一”，后一种假设叫“模型二”。已知月球中心到地球中心的距离为L，月球运动的周期为T。利用（　　）
A．“模型一”可确定地球的质量
B．“模型二”可确定地球的质量
C．“模型一”可确定月球和地球的总质量
D．“模型二”可确定月球和地球的总质量
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某同学设计出如图所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门时间t，当地的重力加速度为 g。
（1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量_________。
A．小球的质量m
B．AB之间的距离H
C．小球从A到B的下落时间tAB
D．小球的直径d
（2）小球通过光电门时的瞬时速度v =_________(用题中所给的物理量表示)。
（3）调整AB之间距离H，多次重复上述过程，作出随H的变化图象如图所示，当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率k0=__________。

（4）在实验中根据数据实际绘出—H图象的直线斜率为k（k＜k0），则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力mg的比值=　_______________（用k、k0表示）。
12．（12分）某实验兴趣小组用如图甲所示实验装置来验证机械能守恒定律并求出当地重力加速度。倾斜气垫导轨倾角为30°，导轨上端与水平桌面相接并安装有速度传感器可以直接测出小物块经过上端时的速度，气垫导轨和水平桌面上均有刻度值可读出长度。导轨下端有一固定挡板，轻质弹簧下端与挡板相连，测出不放小物块时弹簧上端与传感器之间的长度为L。气垫导轨开始工作后把质量为m的小物块轻放在弹簧上端，用外力向下缓慢推动小物块到不同位置后撤去外力，小物块从静止开始向上运动，经过一段时间后落在水平桌面上。

（1）通过实验，该小组测出了多组不同的速度v和对应的落点到导轨上的长度x，画出了如图乙所示的图象，已知该图象为一过原点的直线、直线斜率为k，则通过该象可求出当地重力加速度g的值为_________，考虑到空气阻力，该小组测出的值________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（2）通过事先对轻弹簧的测定，、研究得出弹簧的弹性势能与压缩量的关系为。若每次释放小物块时弹簧的压缩量均为L的n倍，为了验证小物块和轻弹簧系统的机械能守恒，该小组需要验证的表达式为__________________（用x、n、L表示）。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，在边长为L的正三角形OAB区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场(图中未画出)和平行于AB边水平向左的匀强电场(图中未画出)。一带正电粒子以某一初速度从三角形区域内的O点射入三角形区域后恰好沿角平分线OC做匀速直线运动。若撤去该区域内的磁场，该粒子仍以此初速度从O点沿角平分线OC射入三角形区域，则粒子恰好从A点射出；若撤去该区域内的电场，该粒子仍以此初速度从O点沿角平分线OC射入三角形区域，则粒子将在该区域内做匀速圆周运动。粒子重力不计。求：
(1)粒子做匀速圆周运动的半径r；
(2)三角形区域内分别只有电场时和只有磁场时，粒子在该区域内运动的时间之比。

14．（16分）如图所示，在空间直角坐标系中，Ⅰ、Ⅱ象限（含、轴）有磁感应强度为，方向垂直于纸面向外的匀强磁场和电场强度为，方向竖直向上的匀强电场；Ⅲ、Ⅳ象限（不含轴）有磁感应强度为，方向沿轴负方向的匀强磁场，光滑圆弧轨道圆心，半径为，圆环底端位于坐标轴原点。质量为，带电的小球从处水平向右飞出，经过一段时间，正好运动到点。质量为，带电小球的穿在光滑圆弧轨道上从与圆心等高处静止释放，与同时运动到点并发生完全非弹性碰撞，碰后生成小球（碰撞过程无电荷损失）。小球、、均可视为质点，不计小球间的库仑力，取，求：
(1)小球在处的初速度为多大；
(2)碰撞完成后瞬间，小球的速度；
(3)分析球在后续运动过程中，第一次回到轴时的坐标。

15．（12分）一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上，一个质量为m=1.0kg的小物块（可视为质点）以v0=8m/s的初速度由底端沿斜面上滑。小物块与斜面的动摩擦因数μ=0.1．若斜面足够长，已知tan37°=，g取10m/s2，求：
（1）小物块沿斜面上滑时的加速度大小；
（2）小物块上滑的最大距离；
（3）小物块返回斜面底端时的速度大小。



参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、D
【解析】
A.由于在物体B下落的过程中摩擦力做负功，所以系统的机械能不守恒，故A错误；
B.对物体B分析，受到重力和拉力作用，W拉力=△E机，物体B机械能的减少量等于所受拉力做的功，故B错误；
C.A与B为连接体，物体B速度达到最大时，物体A速度也最大，此时A和B的加速度为零，所受合力也为零，对物体B受力分析，绳子的拉力

对物体A受力分析

弹簧弹力

则弹簧伸长了

故C错误；
D.以A和B整体为研究对象，从静止到A和B速度达到最大的过程中，由功能关系可得

代入数据可得

故D正确。
故选D。
2、C
【解析】
根据光电效应方程，有


由题意，此金属板的逸出功为

故C正确，ABD错误。
故选C。
3、B
【解析】
AB．惯性的大小只与物体的质量有关，故司机驾车时系安全带，可以防止惯性的危害，但不能减小惯性，A错误，B正确；
CD．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害，C错误，D正确；
故选BD。
【点睛】
此题通过不同的选项考查了学生对惯性知识的理解，一定要知道惯性是物体本身的一种性质，任何物体任何情况都有惯性，其大小只与物体的质量有关．
4、C
【解析】
第一次将金属框由位置I平移到位置Ⅱ，磁感线穿过金属框的方向没有改变，磁通量变化量等于在这两个位置时的磁通量的差值；第二次将金属框绕边翻转到位置Ⅱ，磁感.线穿过金属框的方向发生改变，磁通量变化量等于两个位置时的磁通量绝对值之和，所以，选项C正确.ABD错
故选C
5、B
【解析】
A．斜面体受到的摩擦力大小决定于动摩擦因数和正压力，若增大推力，动摩擦因数和正压力不变，则整个系统稳定后斜面体受到的摩擦力不变，故A错误；
B．若撒去推力，系统做减速运动，如果小球在此后的运动中对斜面的压力为零，则加速度方向向左，其大小为

以整体为研究对象可得

由此可得摩擦因数

所以当时小球在此后的运动中对斜面的压力为零，故B正确；
C．弹簧处于原长则弹力为零，小球受到重力和斜面的支持力作用，如图所示

竖直方向根据平衡条件可得

则支持力

故C错误；
D．对小球根据牛顿第二定律可得

解得

再以整体为研究对象，水平方向根据牛顿第二定律可得

解得水平推力

故D错误。
故选B。
6、D
【解析】A、以竖直向上为正方向，在图象中，斜率代表加速度，可知时间内物体向上做加速运动，加速度的方向向上，处于超重状态故A错误；
B、由图可知， 时间内物体向上做匀速直线运动，动能不变，重力势能增大，所以机械能增大故B错误；
C、由图可知， 时间内物体向上做减速运动故C错误；
D、时间内物体向上做加速运动，动能增大，重力势能也增大； 时间内物体向上做匀速直线运动，动能不变，重力势能增大，所以时间内物体机械能一直增大故D正确．
故选：D

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BD
【解析】
试题分析：由受力分析及牛顿第二定律可知，甲的切向加速度先比乙的大，后比乙的小，故A错误；由机械能守恒定律可知，各点的机械能保持不变，高度（重力势能）相等处的动能也相等，故B错误；由甲乙的速度时间图像可知C错误D正确

考点：牛顿第二定律；机械能守恒定律
8、BC
【解析】
A．第一次操作过程中，因AC移动的位移之比为2：1，则滑块A和钩码C加速度大小之比为2：1，选项A错误；
B．第一种方式：只释放A而B按着不动，设绳子拉力为T1，C的加速度为a1，
对A根据牛顿第二定律可得
T1=mAaA
对C根据牛顿第二定律可得
mCg-2T1=mCa1
根据题意可得
aA=2a1
联立解得

选项B正确；
C．第二种方式：只释放B而A按着不动，换作竖直向下的40N的恒力作用于动滑轮上，
则绳张力大小为20N，选项C正确；
D．对B受力分析，根据牛顿第二定律可得
T2=mBaB
根据题意可得T2=20N
联立解得
aB=5m/s2
故D错误。
故选BC。
9、BD
【解析】
A．由右手定则判断可知ab中电流的方向为从b向a，故A错误；
B．由法拉第电磁感应定律得ab棒产生的感应电动势为

由欧姆定律棒两端的电压

故B正确；
CD．对于棒减速运动过程，根据能量守恒定律得，回路中产生的总热量为

定值电阻R的发出热量为

故C错误，D正确。
故选BD。
10、BC
【解析】
AC．对于“模型一”，是双星问题，设月球和地球做匀速圆周运动的轨道半径分别为r和R，间距为L，运行周期为T，根据万有引力定律有

其中

解得

可以确定月球和地球的总质量，A错误，C正确；
BD．对于“模型二”，月球绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有

解得地球的质量为

可以确定地球的质量，无法确定月球的质量，B正确，D错误。
故选BC。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、BD； ； ； ；
【解析】
该题利用自由落体运动来验证机械能守恒，因此需要测量物体自由下落的高度hAB，以及物体通过B点的速度大小，在测量速度时我们利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，因此明白了实验原理即可知道需要测量的数据；由题意可知，本实验采用光电门利用平均速度法求解落地时的速度；则根据机械能守恒定律可知，当减小的机械能应等于增大的动能；由原理即可明确注意事项及数据的处理等内容。
【详解】
（1）根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故A错误；根据实验原理可知，需要测量的是A点到光电门B的距离H，故B正确；利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故C错误；利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故D正确。故选BD。
（2）已知经过光电门时的时间小球的直径；则可以由平均速度表示经过光电门时的速度；
故；
（3）若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒；则有：mgH=mv2；
即：2gH=（）2
解得：，那么该直线斜率k0=。
（4）乙图线=kH，因存在阻力，则有：mgH-fH=mv2；
所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为；
【点睛】
考查求瞬时速度的方法，理解机械能守恒的条件，掌握分析的思维，同时本题为创新型实验，要注意通过分析题意明确实验的基本原理才能正确求解。
12、 偏大
【解析】
（1）[1][2]物块到达斜面顶端时的速度为v，则：

物块离开斜面后做斜上抛运动，运动时间：

水平位移：

整理得：

由v2-x图象可知图象斜率：

所以重力加速度：

考虑空气阻力影响，所测重力加速度偏大.
（2）[3]每次释放小物块时弹簧的压缩量均为L的n倍，则：

弹簧的弹性势能：

以释放点所处水平面为重力势能的零势面，由机械能守恒定律得：

整理得：

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)(2)
【解析】
(1)设粒子的电荷量为q，从O点进入三角形区城的初速度大小为v，电场的电场强度大小为E，磁场的磁感应强度大小为B，当三角形区域内同时存在电场和磁场时，粒子做匀速直线运动，有：
qE=qvB
当三角形区域内只存在电场时，粒子在该区城内做类平抛运动的轨连如图中图线1所示，设粒子在电场中运动的加速度大小为a，有：
qE=ma
设粒子从O点运动到A点的时间为t，沿OC方向有

沿CA方向有

当三角形区城内只存在碓協肘，粒子在垓区城内做匀速圆周运动速的轨迹如图中图线2所示，设圆周运动的半径为r，有：


解得：

(2)由(1)可得，当三角形区域内只存在电场时，粒子在该区域内运动的时间为：

当三角形区域内只存在磁场时，由几何关系可知，粒子的运动轨迹对应的圆心角为：

故粒子在该区域内运动的时间为：

故

14、 (1)；(2)；(3)坐标位置为
【解析】
(1)从进入磁场，电场力和重力平衡

在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动

洛伦兹力提供向心力

解得

(2)设沿光滑轨道滑到点的速度为，由动能定理

解得

、在点发生完全非弹性碰撞，设碰后生成的球速度为，选向右为正方向，由动量守恒定律

解得

方向水平向右
(3)球从轨道飞出后，受到竖直向下的电场力和垂直纸面向里的洛伦兹力，在电场力作用下，球在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，在水平方向做匀速圆周运动，每隔一个周期，球回到轴上，球带电量

由

及，解得球圆周运动周期

球竖直方向加速度

球回到轴时坐标

代入数据解得

则坐标位置为
15、（1）8m/s2（2）4.0m（3）4m/s
【解析】
（1）小物块沿斜面上滑时受力情况如下图所示，其重力的分力分别为：

F1=mgsinθ
F2=mgcosθ
根据牛顿第二定律有：
FN=F2…①
F1+Ff=ma…②
又因为 
Ff=μFN…③
由①②③式得：
a=gsinθ+μgcosθ=(10×0.6 +0.1×10×0.8)m/s2=8.0m/s2…④
（2）小物块沿斜面上滑做匀减速运动，到达最高点时速度为零，则有：
0-v02=2（-a）x…⑤
得：
…⑥
（3）小物块在斜面上下滑时受力情况如下图所示，根据牛顿第二定律有：

FN=F2…⑦
F1-Ff=ma'…⑧
由③⑦⑧式得：
a'=gsinθ-μgcosθ=(10×0.6 -0.1×10×0.8)m/s2=4.0m/s2…⑨
有：
v2=2a′x…⑩
所以有：