山东省泰安市新泰市2022-2023学年高三第一次模拟（5月）物理试题

这是一份山东省泰安市新泰市2022-2023学年高三第一次模拟（5月）物理试题，共16页。

山东省泰安市新泰市第二中学2022-2023学年高三第一次模拟（5月）物理试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、现有一轻质绳拉动小球在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，小球质量为m，速度为v，重力加速度为g，轻绳与竖直方向夹角为，小球在运动半周时，绳对小球施加的冲量为（　　）

A． B．
C． D．
2、如图所示，D是一只理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大），电流只能从a流向b，A、B为间距很小且正对的平行金属板，现有一带电粒子（不计重力），从B板的边缘沿平行B板的方向射入极板中，刚好落到A板正中央，以E表示两极板间的电场强度，U表示两极板间的电压，表示粒子电势能的减少量，若保持极板B不动，粒子射入板间的初速度不变，仅将极板A稍向上平移，则下列说法中正确的是

A．E变小
B．U变大
C．不变
D．若极板间距加倍，粒子刚好落到A板边缘
3、根据玻尔原子理论，氢原子中的电子绕原子核做圆周运动与人造卫星绕地球做圆周运动比较，下列说法中正确的是（　　）
A．电子可以在大于基态轨道半径的任意轨道上运动，人造卫星只能在大于地球半径的某些特定轨道上运动
B．轨道半径越大，线速度都越小，线速度与轨道半径的平方根成反比
C．轨道半径越大，周期都越大，周期都与轨道半径成正比
D．轨道半径越大，动能都越小，动能都与轨道半径的平方成反比
4、如图所示，斜面体放在水平地面上，物块在一外力F的作用下沿斜面向下运动，斜面体始终保持静止，则(　　)

A．若物块做加速运动，地面对斜面体的摩擦力方向一定水平向左
B．若物块做加速运动，地面对斜面体的摩擦力方向一定水平向右
C．若物块做减速运动，地面对斜面体的摩擦力方向水平向左
D．若物块做减速运动，地面对斜面体的摩擦力方向水平向右
5、双星系统中两个星球 A、B 的质量都是 m，相距 L，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。实际观测该系统的周期 T 要小于按照力学理论计算出的周期理论值 T0，且，于是有一人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球 C 的影响，并认为 C 位于 A、B 的连线正中间，相对 A、B静止，则 A、B 组成的双星系统周期理论值 T0 及 C 的质量分别为（ ）
A．， B．，
C．， D．，
6、如图（a）所示，在倾角的斜面上放置着一个金属圆环，圆环的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场（未画出）中，磁感应强度的大小按如图（b）所示的规律变化。释放圆环后，在和时刻，圆环均能恰好静止在斜面上。假设圆环与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，则圆环和斜面间的动摩擦因数为（　　）

A． B． C． 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、如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，下述正确的是（　　）

A．若R2短路，电流表示数变小，电压表示数变大
B．若R2短路，电流表示数变大，电压表示数变小
C．若R4断路，电流表示数变大，电压表示数变小
D．若R4断路，电流表示数变大，电压表示数变大
8、下列说法正确的有（ ）
A．研究表明，一般物体的电磁辐射仅与温度有关
B．电子的衍射图样证实了电子的波动性
C．α粒子散射实验是估测原子核半径最简单的方法
D．结合能越大的原子核，核子的平均质量越大
9、如图所示，A、B、C三个物体分别用轻绳和轻弹簧连接，放置在倾角为θ的光滑斜面上，当用沿斜面向上的恒力F作用在物体A上时，三者恰好保持静止，已知A、B、C三者质量相等，重力加速度为g。下列说法正确的是

A．在轻绳被烧断的瞬间，A的加速度大小为
B．在轻绳被烧断的瞬间，B的加速度大小为
C．剪断弹簧的瞬间，A的加速度大小为
D．突然撤去外力F的瞬间，A的加速度大小为
10、如图所示，金属圆环放置在水平桌面上，一个质量为m的圆柱形永磁体轴线与圆环轴线重合，永磁体下端为N极，将永磁体由静止释放永磁体下落h高度到达P点时速度大小为v，向下的加速度大小为a，圆环的质量为M，重力加速度为g，不计空气阻力，则（ ）

A．俯视看，圆环中感应电流沿逆时针方向
B．永磁体下落的整个过程先加速后减速，下降到某一高度时速度可能为零
C．永磁体运动到P点时，圆环对桌面的压力大小为Mg+mg－ma
D．永磁体运动到P点时，圆环中产生的焦耳热为mgh+mv2
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）如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“验证牛顿第二定律”的实验。

(1)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，操作方法是把长木板右端用垫木垫高，在不挂重物且计时器打点的情况下，轻推一下小车，让小车拖着纸带在长木板上运动，通过纸带判断小车是否做匀速运动，若实验中发现打点计时器在纸带上打的点如图所示，通过纸带可判断小车并不是做匀速直线运动，可通过以下措施进行改进（____）

A．若是纸带甲端与小车相连，则保持长木板在桌面上的位置不变，仅在原垫木的位置更换高度更矮的垫木即可
B．若是纸带甲端与小车相连，则保持长木板在桌面上的位置不变，仅把垫木向左平移适当位置即可
C．若是纸带乙端与小车相连，则保持长木板在桌面上的位置不变，仅在原垫木的位置更换高度更高的垫木即可
D．若纸带乙端与小车相连，则保持长木板在桌面上的位置不变，仅把垫木向右平移适当位置即可
(2)采取合理的措施平衡摩擦力后开始进行实验，图是正确进行实验操作后打点计时器所打的纸带的一部分，在纸带上每隔四个点选一个点作为计数点，A、B、C、D和E为纸带上五个计数点。已知打点计时器所用的电源频率为50Hz，则AC间的距离为_____________cm，可得小车的加速度a=___________m/s2（计算结果保留两位有效数字）

12．（12分）如图是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置，曲面AB与水平面相切于B点且固定．带有遮光条的小物块自曲面上面某一点释放后沿水平面滑行最终停在C点，P为光电计时器的光电门，已知当地重力加速度为g．

（1）利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图所示，则遮光条的宽度d=______cm；
（2）实验中除了测定遮光条的宽度外，还需要测量的物理量有_____；
A．小物块质量m
B．遮光条通过光电门的时间t
C．光电门到C点的距离s
D．小物块释放点的高度h
（3）为了减小实验误差，同学们采用图象法来处理实验数据，他们根据（2）测量的物理量，建立图丙所示的坐标系来寻找关系，其中合理的是_____．

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，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通（忽略细管的容积）。两气缸各有一个活塞，质量分别为和，活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度。（已知，
①在两活塞上同时各放一质量为的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终保持为。
②在达到上一问的终态后，环境温度由缓慢上升到，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？（假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部）。

14．（16分）如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小为，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小B=0.5 T．有一带正电的小球，质量m=1×10–6 kg，电荷量q=1×10–6 C，正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过P点时撤掉磁场（不考虑磁场消失引起的电磁感应现象），取g=10 m/s1．求：

（1）小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向；
（1）从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t．
15．（12分）如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，y轴沿竖直方向。在x=L到x=2L之间存在竖直向上的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，一个比荷为k的带电微粒从坐标原点以一定初速度沿+x方向抛出，进入电场和磁场后恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，离开电场和磁场后，带电微粒恰好沿+x方向通过x轴上x=3L的位置，已知匀强磁场的磁感应强度为B，重力加速度为g。求：
(1)电场强度的大小；
(2)带电微粒的初速度；
(3)带电微粒做圆周运动的圆心的纵坐标。




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、A
【解析】
由题意可知在水平方向运动半周，速度反向，水平方向有
Ix=2mv
竖直方向上绳子与竖直线夹角满足
mgtan=
故竖直方向冲量为

根据矢量的合成的三角形法则可知绳对小球施加的冲量为

故A正确，BCD错误。
故选A。
2、B
【解析】
由可知d增大，电容器要放电，但二极管使电容器无法放电，Q不变，U增大，B正确；又可得，E不变，A错误；粒子电势能减少量，，所以增大，C错误；对类平抛运动，得，第一次落在位置，d加倍，第二次落在位置，D错误．
3、B
【解析】
A.人造卫星的轨道可以是连续的，电子的轨道是不连续的；故A错误.
B.人造地球卫星绕地球做圆周运动需要的向心力由万有引力提供，
＝＝ ①
可得：
玻尔氢原子模型中电子绕原子核做圆周运动需要的向心力由库仑力提供，
F＝＝＝ ②
可得：，可知都是轨道半径越大，线速度都越小，线速度与轨道半径的平方根成反比；故B正确.
C.由①可得：；由②可得：，可知，都是轨道半径越大，周期都越大，周期都与轨道半径的次方成正比；故C错误.
D.由①可得：卫星的动能：
Ek＝；
由②可得电子的动能：，可知都是轨道半径越大，动能都越小，动能都与轨道半径成反比；故D错误.
4、D
【解析】
当物块与斜面间的动摩擦因数μ＝tanθ时，则物块对斜面体的压力、摩擦力的水平分量大小相等，斜面体不受地面的摩擦力；μ>tanθ时，物块对斜面体的摩擦力的水平分量大于压力的水平分量，地面对斜面体有向右的摩擦力；μtanθ，地面对斜面体的摩擦力一定向右，即C错误，D正确．故选D.
点睛：此题首先要知道斜面体与水平面无摩擦力的条件，即μ＝tanθ，然后根据物体的运动情况确定摩擦力μmgcosθ和mgsinθ的关系.
5、D
【解析】
两星的角速度相同，根据万有引力充当向心力知：

可得
r1=r2 ①
两星绕连线的中点转动，则有：
②
所以
③
由于C的存在，双星的向心力由两个力的合力提供，则
④
又
⑤
解③④⑤式得

可知D正确，ABC错误。
故选D。
6、D
【解析】
根据楞次定律可知，时间内感应电流的方向沿顺时针方向，由左手定则可知圆环上部受安培力沿斜面向下，设圆环半径为r，电阻为R，在
时
有
，
此时圆环恰好静止由平衡得

同理在
时
圆环上部分受到的安培力沿斜面向上
，
圆环此时恰好静止，由平衡得

联立以上各式得

故ABC错误，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、AD
【解析】
AB.若R2短路，电路总电阻减小，电路总电流I增大，电源内电压增大，电源的路端电压U减小，流过R3的电流减小，电流表示数变小；电源的路端电压U减小，流过R4的电流减小，流过R1的电流增大，R1的两端的电压增大，电压表示数变大；故A项正确，B项错误。
CD.若R4断路，电路总电阻增大，电路总电流I减小，电源内电压减小，电源的路端电压U增大，流过R3的电流增大，电流表示数变大；电源的路端电压U增大，R1的两端的电压增大，电压表示数变大；故C项错误，D项正确。
8、BC
【解析】
A．实际物体辐射电磁波情况与温度、表面情况、材料都有关；黑体辐射电磁波的情况只与温度有关，是实际物体的理想化模型，故A错误；
B．电子的衍射图样证实了实物粒子的波动性，故B正确；
C．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型：原子中心有一个很小的核，内部集中所有正电荷及几乎全部质量，所以α粒子散射实验是估算原子核半径最简单的方法之一，故C正确；
D．根据核子平均质量曲线与比结合能曲线可知比结合能越大，原子核越稳定，核子平均质量越小，故D错误。
故选BC。
9、AC
【解析】
A. 把看成是一个整体进行受力分析，有:

在轻绳被烧断的瞬间，之间的绳子拉力为零，对，由牛顿第二定律得：

解得：

故A正确；
B. 对于，由牛顿第二定律得：
弹
在轻绳被烧断的瞬间，对于，绳子拉力为零，弹力不变，根据牛顿第二定律：
弹
解得：

故B错误；
C. 剪断弹簧的瞬间，对于整体，弹簧弹力为零，根据牛顿第二定律：

解得：

的加速度大小：

故C正确；
D. 突然撤去外力的瞬间，对于整体，一起做匀减速直线运动，由牛顿第二定律：
弹
解得：

的加速度大小：

故D错误。
10、AC
【解析】
根据楞次定律判断感应电流的方向；可根据假设法判断磁铁下落到某高度时速度不可能为零；根据牛顿第二定律分别为磁铁和圆环列方程求解圆环对地面的压力；根据能量关系求解焦耳热。
【详解】
磁铁下落时，根据楞次定律可得，俯视看，圆环中感应电流沿逆时针方向，选项A正确；永磁体下落的整个过程，开始时速度增加，产生感应电流增加，磁铁受到向上的安培力变大，磁铁的加速度减小，根据楞次定律可知“阻碍”不是“阻止”，即磁铁的速度不可能减到零，否则安培力就是零，物体还会向下运动，选项B错误；永磁体运动到P点时，根据牛顿第二定律：mg-F安=ma；对圆环：Mg+F安=N，则N=Mg+mg－ma，由牛顿第三定律可知圆环对桌面的压力大小为Mg+mg－ma，选项C正确；由能量守恒定律可得，永磁体运动到P点时，圆环中产生的焦耳热为mgh-mv2，选项D错误；故选AC.
【点睛】
此题关键是理解楞次定律，掌握其核心“阻碍”不是“阻止”；并能用牛顿第二定律以及能量守恒关系进行判断.

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、AC 1.23（1.21~1.25） 0.24（0.23~0.25）
【解析】
(1)[1]AB．若是纸带甲端与小车相连，由图乙可知，小车做加速运动，说明平衡摩擦过度，则应保持长木板在桌面上的位置不变，仅在原垫木的位置更换高度更矮的垫木即可，故A正确，B错误；
CD．若是纸带乙端与小车相连，由图乙可知，小车做减速运动，说明平衡摩擦不够，则应保持长木板在桌面上的位置不变，仅在原垫木的位置更换高度更高的垫木即可，故C正确，D错误。
故选AC；
(2)[2]由图可知，AC距离为

由于读数误差，1.21cm~1.25cm，均正确；
[3]由图可知，AB距离为

BC距离为

CD距离为

DE距离为

由逐差法可知加速度为

由于误差0.23m/s2~0.25m/s2均正确。
12、（1）1.060； （2）BC； （3）B．
【解析】
（1）主尺的刻度：1 cm，游标卡尺上的第12个刻度与主尺的刻度对齐，读数是：0.05×12 mm＝0.60 mm，总读数：10 mm＋0.60 mm＝10.60 mm＝1.060 cm.
（2）实验的原理：根据遮光条的宽度与物块通过光电门的时间即可求得物块的速度：
B到C的过程中，摩擦力做功，根据动能定理得：－μmgs＝0－mv2
联立以上两个公式得动摩擦因数的表达式
还需要测量的物理量是：光电门到C点的距离s与遮光条通过光电门的时间t，故BC正确，AD错误．
（3）由动摩擦因数的表达式可知，μ与t2和s的乘积成反比，所以与s的图线是过原点的直线，应该建立的坐标系为：纵坐标用物理量，横坐标用物理量s，即B正确，ACD错误．
【点睛】
本题通过动能定理得出动摩擦因数的表达式，从而确定要测量的物理量．要先确定实验的原理，然后依据实验的原理解答即可；游标卡尺的读数时先读出主尺的刻度，然后看游标尺上的哪一个刻度与主尺的刻度对齐，最后读出总读数；

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 ，吸收热量。
【解析】
①设左、右活塞的面积分别为和，由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即

由此得
①
在两个活塞上各加质量为的物块后，假设左右两活塞仍没有碰到汽缸底部，由平衡条件


，则右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中
在初态，气体的压强为：，体积为：；
在末态，气体压强为：，体积为：为左活塞的高度）
由玻意耳定律得

代入数据解得

②当温度由上升至时，气体的压强始终为，设是温度达到时左活塞的高度，
由盖∙吕萨克定律得

活塞对气体做的功为

环境温度升高，则气体温度升高内能变大，又气体对活塞做功，根据热力学第一定律：在此过程中气体吸收热量。
14、（1）10 m/s，与电场方向夹角为60° （1）3.5 s
【解析】
（1）小球做匀速直线运动时，受力如图，

其所受的三个力在同一平面内，合力为零，则有：，
带入数据解得：，
速度v的方向与电场E的方向之间的夹角满足：
解得：，则；
（1）撤去磁场后，由于电场力垂直于竖直方向，它对竖直方向的分运动没有影响，以P点为坐标原点，竖直向上为正方向，小球在竖直方向上做匀减速直线运动，其初速度为，
若使小球再次穿过P点所在的电场线，仅需小球的竖直方向的分位移为零，则有：
联立解得：
15、 (1)；(2)；(3)
【解析】
（1）进入电场和磁场后恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，则


（2）粒子轨迹如图所示

由几何关系知

由洛伦兹力提供向心力


竖直方向有

水平方向有

联立解得

（3）竖直方向有

圆心的纵坐标为

联立解得