新疆维吾尔自治区五大名校2023年高三4月仿真训练物理试题试卷

这是一份新疆维吾尔自治区五大名校2023年高三4月仿真训练物理试题试卷，共16页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。

新疆维吾尔自治区五大名校2023年高三4月仿真训练物理试题试卷
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、如图所示物块A和B的质量分别为4m和m，开始A、B均静止，细绳拉直，在竖直向上拉力F＝6mg作用下，动滑轮竖直向上运动．已知动滑轮质量忽略不计，动滑轮半径很小，不考虑绳与滑轮之间的摩擦，细绳足够长，在滑轮向上运动中，物块A和B的加速度分别为

A．aA＝g，aB＝5g B．aA＝aB＝g
C．aA＝g，aB＝3g D．aA＝0，aB＝2g
2、如图所示，A、B是两个带电小球，质量相等，A球用绝缘细线悬挂于O点，A、B球用绝缘细线相连，两线长度相等，整个装置处于水平向右的匀强电场中，平衡时B球恰好处于O点正下方，OA和AB绳中拉力大小分别为TOA和TAB，则（　　）

A．两球的带电量相等
B．TOA=2TAB
C．增大电场强度，B球上移，仍在O点正下方
D．增大电场强度，B球左移，在O点正下方的左侧
3、如果没有空气阻力，天上的云变成雨之后落到地面，在经过一路的加速后，到达地面时的速度会达到300米/秒，这样的速度基本相当于子弹速度的一半，是非常可怕的。 由于空气阻力的作用，雨滴经过变加速运动，最终做匀速运动，一般而言，暴雨级别的雨滴落地时的速度为8~9米/秒。 某次下暴雨时小明同学恰巧打着半径为0.5m的雨伞（假设伞面水平，雨水的平均密度为0.5kg/m3），由于下雨使小明增加撑雨伞的力最小约为（ ）
A．0.25N B．2.5N C．25N D．250N
4、太阳内部持续不断地发生着4个质子（）聚变为1个氦核（）的热核反应， 核反应方程是，这个核反应释放出大量核能。已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c。下列说法中正确的是（　　）
A．方程中的X表示中子
B．方程中的X表示电子
C．这个核反应中质量亏损Δm=m1－m2－m3
D．这个核反应中释放的核能ΔE=(4m1－m2－2m3）c2
5、根据爱因斯坦的“光子说”可知（　　）
A．“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”
B．只有光子数很多时，光才具有粒子性
C．一束单色光的能量可以连续变化
D．光的波长越长，光子的能量越小
6、—颗质量为m的卫星在离地球表面一定高度的轨道上绕地球做圆周运动，若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，卫星的向心加速度与地球表面的重力加速度大小之比为1：9，卫星的动能（ ）
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，在竖直平面内的xOy坐标系中分布着与水平方向成30°角的匀强电场，将一质量为0.1kg、带电荷量为+0.01C的小球以某一初速度从原点O竖直向上抛出，它的轨迹方程为y1=x，已知P点为轨迹与直线方程y=x的交点，重力加速度g=10m/s1．则（ ）

A．电场强度的大小为100N/C
B．小球初速度的大小为
C．小球通过P点时的动能为
D．小球从O点运动到P点的过程中，电势能减少
8、一质量为m的物体静止在光滑水平面上，现对其施加两个水平作用力，两个力随时间变化的图象如图所示，由图象可知在t2时刻物体的（ ）

A．加速度大小为
B．速度大小为
C．动量大小为
D．动能大小为
9、倾角为的光滑绝缘斜面底端O点固定一正点电荷，一带正电的小物块（可视为质点）从斜面上的A点由静止释放，沿斜面向下运动能够到达的最低点是B点。取O点所在的水平面为重力势能的零势能面，A点为电势能零点，小物块的重力势能、BA之间的电势能随它与O点间距离x变化关系如图所示。重力加速度，由图中数据可得（　　）

A．小物块的质量为5kg
B．在B点，
C．从A点到B点，小物块速度先增大后减小
D．从A点到B点，小物块加速度先增大后减小
10、如图所示，在xoy平面的第Ⅰ象限内存在垂直xoy平面向里的匀强磁场，两个相同的带正电粒子以相同的速率从x轴上坐标（，0）的C点沿不同方向射入磁场，分别到达y轴上坐标为（0，3L）的A点和B点（坐标未知），到达时速度方向均垂直y轴，不计粒子重力及其相互作用。根据题设条件下列说法正确的是（　　）

A．可以确定带电粒子在磁场中运动的半径
B．若磁感应强度B已知可以求出带电粒子的比荷
C．因磁感应强度B未知故无法求出带电粒子在磁场中运动时间之比
D．可以确定B点的位置坐标
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）为了测定金属丝的电阻率，某实验小组将一段金属丝拉直并固定在米尺上，其两端可作为接线柱，一小金属夹夹在金属丝上，且可在金属丝上滑动．请完成以下内容．

(1)某次用螺旋测微器测该金属丝的直径，示数如图甲所示，则其直径d＝____mm．
(2)实验中先用欧姆表测出该金属丝的阻值约为3Ω．
(3)准备的实验器材如下：
A．电压表V(量程0~3 V，内阻约20 kΩ)
B．定值电阻10Ω
C．定值电阻100Ω
D．蓄电池(电动势约12 V，内阻不计)
E．开关S一只
F．导线若干
实验小组利用上述器材设计并完成实验．实验中通过改变金属夹的位置进行了多次测量，在实验操作和测量无误的前提下，记录了金属丝接入电路中的长度l和相应的电压表的示数U，并作出了－的关系图像，如图乙所示．根据题目要求，在图丙所示的虚线框内完成设
计的实验电路图．其中定值电阻R应选____(填“B”或“C”)；金属丝电阻率的表达式＝____________________(用a、b、c、d、R表示)．

12．（12分）如图甲所示为测量电动机转速的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动，在圆形卡纸的旁边垂直安装了一个改装了的电火花计时器，时间间隔为T的电火花可在卡纸上留下痕迹。

（1）请将下列实验步骤按先后排序____。
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
②接通电火花计时器的电源，使它工作起来
③启动电动机，使圆形卡纸转动起来
④关闭电火花计时器，关闭电动机；研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示)，写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值
（2）要得到ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是____
A．秒表 B．毫米刻度尺 C．圆规 D．量角器
（3）写出角速度ω的表达式ω=___，并指出表达式中各个物理量的意义____。
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，虚线O1O2是速度选择器的中线，其间匀强磁场的磁感应强度为B1，匀强电场的场强为E（电场线没有画出）。照相底片与虚线O1O2垂直，其右侧偏转磁场的磁感应强度为B2。现有一个离子沿着虚线O1O2向右做匀速运动，穿过照相底片的小孔后在偏转磁场中做半径为R的匀速圆周运动，最后垂直打在照相底片上（不计离子所受重力）。
(1)求该离子沿虚线运动的速度大小v；
(2)求该离子的比荷；
(3)如果带电量都为q的两种同位素离子，沿着虚线O1O2射入速度选择器，它们在照相底片的落点间距大小为d，求这两种同位素离子的质量差△m。

14．（16分）如图所示，水平地面上方MN边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电场，磁感应强度B=1.0T，边界右侧离地面高h=0.45m处由光滑绝缘平台，右边有一带正电的a球，质量ma=0.1kg、电量q=0.1C，以初速度=0.9m/s水平向左运动，与大小相同但质量为=0.05kg静止于平台左边缘的不带电的绝缘球b发生弹性正碰，碰后a球恰好做匀速圆周运动，两球均视为质点，，求：

(1)电场强度的大小和方向；
(2)碰后两球分别在电磁场中运动的时间；
(3)碰后两球落地点相距多远；
15．（12分）如图所示，一透明玻璃半球竖直放置，OO′为其对称轴，O为球心，球半径为R，球左侧为圆面，右侧为半球面。现有一束平行光从其左侧垂直于圆面射向玻璃半球，玻璃半球的折射率为，设真空中的光速为c，不考虑光在玻璃中的多次反射。
（1）求从左侧射入能从右侧射出的入射光束面积占入射面的比例；
（2）从距O点正上方的B点入射的光线经玻璃半球偏折后到达对称轴OO′上的D点（图中未画出），求光从B点传播到D点的时间。




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】
在竖直向上拉力F＝6mg时，此时A、B受的拉力分别为3mg、3mg，对A因为3mg＜4mg，故物体A静止，加速度为0；对物体B
3mg－mg＝maB
解得
aB＝2g
故选D。
2、C
【解析】
A．若两球带电量相等，整体受力分析可知，两小球带异种电荷，且OA绳应竖直，A错误；
B．取B和AB整体为研究对象，对B有

其中表示A、B之间的库仑力，为OA、OB绳与竖直方向的夹角；对整体

故

B错误；
CD．对B有

对整体有

故增大E之后OA、AB与竖直方向夹角变大，且夹角相等，故B球上移，仍在O点正下方，C正确，D错误。
故选C。
3、C
【解析】
本题考查考生的分析综合能力，需要利用动量定理等相关知识解题。
【详解】
设t时间内，落到雨伞上雨水的质量为m，根据动量定理


所以

代人数值解得。故ABD错误，C正确。
故选C。
【点睛】
根据速度和雨水的平均密度求出单位时间内雨水的质量是解题的关键。
4、D
【解析】
AB．由核反应质量数守恒、电荷数守恒可推断出X为，故AB错误；
CD．质量亏损为
△m=4m1-m2-2m3
释放的核能为
△E=△mc2=（4m1-m2-2m3）c2
故C错误、D正确。
故选D。
5、D
【解析】
A．“光子说”提出光子即有波长又有动量，是波动说和粒子说的统一，不同于牛顿的“微粒说”，A错误；
B．当光子数很少时，显示粒子性；大量光子显示波动性，B错误；
C．爱因斯坦的“光子说”提出在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，每个光子的能量为，故光的能量是不连续的，C错误；
D．光的波长越大，根据，频率越小，故能量越小，D正确．
故选D.
6、B
【解析】
在地球表面有

卫星做圆周运动有：

由于卫星的向心加速度与地球表面的重力加速度大小之比为1:9，联立前面两式可得：r=3R；卫星做圆周运动：

得
Ek=
再结合上面的式子可得
Ek=
A. 与分析不符，故A错误。
B. 与分析相符，故B正确。
C. 与分析不符，故C错误。
D. 与分析不符，故D错误。

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、AC
【解析】
小球，以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程y=x1，说明小球做类平抛运动，则电场力与重力的合力沿x轴正方向，竖直方向：qE•sin30°=mg，所以：，选项A正确； 小球受到的合力：F合=qEcos30°=ma，所以a=g；P点的坐标为（1m，1m）；由平抛运动规律有：；，解得，选项B错误；小球通过P点时的速度，则动能为，选项C正确； 小球从O到P电势能减少，且减少的电势能等于电场力做的功，即：，选项D错误；故选AC.
点睛：本题考查类平抛运动规律以及匀强电场的性质，结合抛物线方程y=x1，得出小球在受到的电场力与重力大小关系是解答的关键．
8、AD
【解析】
A．由图像可知：在t2时刻物体的加速度由牛顿第二定律可得加速度大小

故A正确；
BCD．由动量定理和图像面积可得

则

根据动量和动能的关系得

故BC错误，D正确。
故选AD。
9、BC
【解析】
A．因为规定A点的电势为零，由图象可知OA之间的距离为2m，在A点具有的重力势能Ep=100J，也是物块具有的总能量，根据
Ep=mgh=mgOAsin30°
得
m=10kg
故A错误；
B．小物块在B点时电势能最大，由图象可知OB间距离为1.5m，此时的重力势能为
EpB=mgOBsin30°=10×10×1.5×0.5J=75J
由前面的分析可知物块的总能量是
E=100J
根据
E=EpB+E电
可得
E电=25J
故B正确；
C．小物块从A点静止出发，到B点速度为零，所以从A到B的过程中，物块的速度是先增大后减小的，故C正确；
D．在小物块下滑的过程中，所受的库仑力逐渐增大，一开始重力的分力大于库仑力，所以向下做加速运动，但随着库仑力的增大，其加速度逐渐减小，当库仑力与重力沿斜面的分力相等时，合力为零，加速度为零，此时物块速度达到最大，以后库伦力大于重力的分力，物块开始做减速运动，且加速度越来越大，所以整个过程加速度是先减小到零后反向增大，故D错误。
故选BC。
10、AD
【解析】
A．已知粒子的入射点及出射方向，同时已知圆上的两点，根据出射点速度相互垂直的方向及AC连线的中垂线的交点即可明确粒子运动圆的圆心位置，由几何关系可知AC长为

且有

则

因两粒子的速率相同，且是同种粒子，则可知，它们的半径相同，即两粒子的半径均可求出，故A正确；
B．由公式

得

由于不知道粒子的运动速率，则无法求出带电粒子的比荷，故B错误；
C．根据几何关系可知从A射出的粒子对应的圆心角为，B对应的圆心角为；即可确定对应的圆心角，由公式

由于两粒子是同种粒子，则周期相同，所以可以求出带电粒子在磁场中运动时间之比，故C错误；
D．由几何关系可求得B点对应的坐标，故D正确。
故选AD。


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、0.750 B
【解析】
（1）螺旋测微器固定刻度最小分度为1mm，可动刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数，由可动刻度读出毫米的小数部分。
（2）电路分为测量电路和控制电路两部分。测量电路采用伏安法。根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系，选择电流表外接法。变阻器若选择R2，估算电路中最小电流，未超过电流表的量程，可选择限流式接法。
【详解】
（1）螺旋测微器固定刻度为0.5mm，可动刻度为25.0×0.01mm，两者相加就是0.750mm。
（2）因为只有电压表，当连入电路的电阻丝变化时，其两端的电压也将发生变化，找到电压U与长度l的关系，画出图象就能求出电阻丝的电阻率，按题意就可以画出电路如图所示，

由于电阻丝的电阻只有3Ω，所以定值电阻选较小的B.
（4）据欧姆定律可以写出电阻丝两端的电压
所以
结合图象有： （截距）
当时，
而S=π()2
联立可得：
【点睛】
本实验测电阻丝的电阻率比较巧妙，利用图象法减小了偶然误差，再结合数学图象的知识，更是本题的精华部分；测量电阻最基本的原理是伏安法，电路可分为测量电路和控制电路两部分设计。测量电路要求精确，误差小。
12、①③②④ D θ为n个点对应的圆心角
【解析】
(1)[1]该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触，先使卡片转动，再打点，最后取出卡片进行数据处理．故次序为①③②④；
(2)[2]要测出角速度，需要测量点跟点间的角度，需要的器材是量角器，故选D；
(3)[3]根据，则
，
[4]θ是n个点对应的圆心角，T是电火花计时器的打点时间间隔。

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)；(3)
【解析】
(1)离子沿虚线做匀速直线运动，合力为0
Eq=B1qv
解得

(2)在偏转磁场中做半径为R的匀速圆周运动，所以

解得

(3)设质量较小的离子质量为m1，半径R1；质量较大的离子质量为m2，半径为R2
根据题意
R2=R1+
它们带电量相同，进入底片时速度都为v，得


联立得

化简得

14、 (1)，方向向上 (2) ；(3)
【解析】
（1）a球碰后在叠加场中做匀速圆周运动，满足：，
解得
A球带正电，电场力向上，则电场强度方向向上
（2）a球与b球的碰撞，由动量守恒定律得：
由能量守恒得：，
解得，
对a球，洛伦兹力提供向心力，，
解得
设a球落地点与圆心的连线和地面夹角为，有，可得
故a球离开电磁场用时
B球不带电，碰后做平抛运动，竖直方向，得
（3）对a球，设a球水平位移为，
对b球：
故两球相距
15、（1）；（2）
【解析】
（1）设从左侧的A点入射，光在右侧半球面刚好发生全反射，由
sin=①
OA=Rsin②
S′=πOA2③
S=πR2④
由①～④式解得
=

（2）设距O点的光线射到半球面上的点为C点，入射角i=30°，设折射角为r，由：
=n⑤
得：
r=60°
由图知：
BC=R，CD=R⑥
光在玻璃中传播速度
v=⑦
t=＋⑧
由⑤～⑧解得：
t=