2023届陕西省宝鸡市眉县中学高三上学期一模考试物理试题(含答案)

这是一份2023届陕西省宝鸡市眉县中学高三上学期一模考试物理试题(含答案)，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、一质点做曲线运动，在前一段时间内速度大小由v增大到，在随后的一段时间内速度大小由增大到，前后两段时间内，合外力对质点做功分别为和，合外力的冲量大小分别为和。下列关系式一定成立的是( )
A.B.C.D.
2、匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1 m，D为AB的中点，如图所示.已知电场线的方向平行于所在平面，A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V，设场强大小为E，一电量为的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W,则( )
A.，B.，
C.，D.，
3、利用图象法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示为物体做直线运动时各物理量之间的关系图象（x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间），则下列说法中正确的是( )
A.甲图中图可求出物体的加速度大小为
B.乙图中图可求出物体的加速度大小为
C.丙图中图可求出物体的加速度大小为
D.丁图中图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为6m/s
4、一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45m，如图是A处质点的振动图象。当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，这列波的波速可能是( )
5、电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示.现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是( )
A.从a到b，上极板带正电B.从a到b，下极板带正电
C.从b到a，上极板带正电D.从b到a，下极板带正电
6、如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图象（以地面为参考系）如图乙所示。已知，则( )
A.时刻，小物块离A处的距离达到最大
B.时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D.时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
7、图是某质点运动的速度图象，由图象得到的正确结果是( )
A.0~1s内的平均速度是2m/s
B.0~1s内的位移大小是3 m
C.0~1s内的加速度大于2~4s内的加速度
D.0~1s内的运动方向与2~4s内的运动方向相反
二、多选题
8、如图所示，两平行导轨在同一水平面内。一导体棒垂直放在导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数恒定。整个装置置于匀强磁场中，磁感应强度大小恒定，方向与金属棒垂直、与水平向右方向的夹角θ可调。导体棒沿导轨向右运动，现给导体棒通以图示方向的恒定电流，适当调整磁场方向，可以使导体棒沿导轨做匀加速运动或匀减速运动。已知导体棒加速时，加速度的最大值为；减速时，加速度的最大值为，其中g为重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A.棒与导轨间的动摩擦因数为
B.棒与导轨间的动摩擦因数为
C.加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向下，
D.减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向上，
9、一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点。时振子的位移，时，时。该振子的振幅和周期可能为( )
A.0.1 m，B.0.1 m，8 sC.0.2 m，D.0.2 m，8 s
10、图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象.从该时刻起( )
A.经过0.35 s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
B.经过0.25s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度
C.经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了3m
D.经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向
三、实验题
11、某同学把量程为500μA但内阻未知的微安表G改装成量程为2V的电压表，他先测量出微安表G的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用一标准电压表，对改装后的电压表进行检测。
（1）该同学利用“半偏法”原理测量微安表G的内阻，实验中可供选择的器材如下：
A.滑动变阻器（0~5kΩ）
B.滑动变阻器（0~20kΩ）
C.电阻箱（0~9999.9Ω）
D.电源（电动势为1.5V）
E.电源（电动势为9V）
F.开关、导线若干
具体实验步骤如下：
a.按电路原理图甲连接好线路；
b.将滑动变阻器R的阻值调到最大，闭合开关后调节R的阻值，使微安表G的指针满偏；
c.闭合，保持R不变，调节的阻值，使微安表G的示数为250μA，此时R'的示数为1900.0Ω；
回答下列问题：
（1）①为减小实验误差，实验中电源应选用_____（填或），滑动变阻器应选用_____（填或）；
②由实验操作步骤可知微安表G内阻的测量值_____Ω，与微安表内阻的真实值相比_____（选填“偏大”、“相等”或“偏小”）；
（2）若按照（1）中测算的，将上述微安表G改装成量程为2V的电压表需要串联一个阻值为_____Ω的电阻；
（3）用图乙所示电路对改装电压表进行校对，由于内阻测量造成的误差，当标准电压表示数为2V时，改装电压表中微安表G的示数为495μA，为了尽量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差，的阻值应调至_____Ω（结果保留1位小数）。
12、小梦同学自制了一个两挡位（“”“”）的欧姆表，其内部结构如图所示，为调零电阻（最大阻值为），、、为定值电阻（），电流计G的内阻为。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值，回答下列问题：
（1）短接①②，将单刀双掷开关S与m接通，电流计G示数为；保持电阻滑片位置不变，将单刀双掷开关S与n接通，电流计G示数变为，则______（填“大于”或“小于”）；
（2）将单刀双掷开关S与n接通，此时欧姆表的挡位为______（填“”或“”）；
（3）若从“”挡位换成“”挡位，调整欧姆零点（欧姆零点在电流计G满偏刻度处）时，调零电阻的滑片应该______调节（填“向上”或“向下”）；
（4）在“”挡位调整欧姆零点后，在①②间接入阻值为的定值电阻，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的；取走，在①②间接入待测电阻，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的，则______Ω。
四、计算题
13、图1中，质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为.在木板上施加一水平向右的拉力F，在0～3s内F的变化如图2所示，图中F以mg为单位，重力加速度.整个系统开始时静止.
（1）求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度；
（2）在同一坐标系中画出0～3s内木板和物块的图象，据此求0～3s内物块相对于木板滑过的距离.
14、如图为研究光电效应的装置示意图，该装置可用于分析光子的信息。在xOy平面（纸面）内，垂直纸面的金属薄板M、N与y轴平行放置，板N中间有一小孔O。有一由x轴、y轴和以O为圆心、圆心角为90°的半径不同的两条圆弧所围的区域Ⅰ，整个区域Ⅰ内存在大小可调、方向垂直纸面向里的匀强电场和磁感应强度大小恒为、磁感线与圆弧平行且逆时针方向的磁场。区域Ⅰ右侧还有一左边界与y轴平行且相距为l、下边界与x轴重合的匀强磁场区域Ⅱ，其宽度为a，长度足够长，其中的磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小可调。光电子从板M逸出后经极板间电压U加速（板间电场视为匀强电场），调节区域Ⅰ的电场强度和区域Ⅱ的磁感应强度，使电子恰好打在坐标为（，0）的点上，被置于该处的探测器接收。已知电子质量为m、电荷量为e，板M的逸出功为，普朗克常量为h。忽略电子的重力及电子间的作用力。当频率为ν的光照射板M时有光电子逸出。
（1）求逸出光电子的最大初动能，并求光电子从O点射入区域Ⅰ时的速度的大小范围；
（2）若区域Ⅰ的电场强度大小，区域Ⅱ的磁感应强度大小，求被探测到的电子刚从板M逸出时速度的大小及与x轴的夹角β；
（3）为了使从O点以各种大小和方向的速度射向区域Ⅰ的电子都能被探测到，需要调节区域Ⅰ的电场强度E和区域Ⅱ的磁感应强度，求E的最大值和的最大值。
15、在光滑水平面上放置两木板A和C，C的右端有一竖直挡板，水平放置的轻弹簧右端固定在挡板上，可看成质点的铁块B放置在A板的最右端，已知，，。现令A和B一同以的速度向右运动，A与C发生弹性碰撞，且在A与C碰撞的瞬间，B滑上C板，B与C向右运动过程中，B压缩弹簧至最短时，B的位置距离C板左端，B被弹簧弹开后恰好没有离开C板。。
（1）A与C碰撞后C的速度大小？
（2）B与C间的动摩擦因数？
（3）弹簧被压缩时弹性势能的最大值？
16、A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶。当B车在A车前84 m处时，B车速度为4 m/s，且正以的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，B车加速度突然变为零。A车一直以20 m/s的速度做匀速运动。经过12 s后两车相遇。问B车加速行驶的时间是多少？
参考答案
1、答案：D
解析：设质点质量为m，由动能定理有，故；由动量定理和矢量减法知识可知，，即，故，综上可知D正确。
2、答案：A
解析：试题分析：由题匀强电场中，由于D为AB的中点，则D点的电势，电荷从D点移到C点电场力所做的功为.AB的长度为1m，由于电场强度的方向并不是沿着AB方向，所以AB两点沿电场方向的距离，匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比，即，所以，故选A.
3、答案：B
解析：A.根据匀变速运动的位移与时间关系公式，根据甲图中图象为正比关系图线，可求出物体的加速度大小为
解得
A错误；
B.根据匀变速运动的速度与位移时间关系，根据乙图中图象为正比关系图线，可求出物体的加速度大小为
解得
B正确；
C.根据匀变速运动的位移与时间关系公式，整理得
根据丙图中图象为一次关系图线，可求出物体的加速度大小为
解得
物体的加速度大小为，C错误；
D.根据微元法可以得到，物理学中图象的图线与坐标轴所围成的面积表示这段时间内物理的速度变化量，则丁图中图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为
D错误。
故选B。
4、答案：A
解析：本题主要考查了波和振动图象的关系，较容易.从图中可知周期为0.4s由题可知质点AB可能AB间距和波长的关系为再由公式代入数据可知波速选项A正确.
5、答案：D
解析：由图知，穿过线圈的磁场方向向下，在磁铁向下运动的过程中，线圈的磁通量在增大，故感应电流的磁场方向向上，再根据右手定则可判断，流过R的电流从b到a，电容器下极板带正电，所以A、B、C错误，D正确.
6、答案：B
解析：A.时间内小物块向左做匀减速直线运动，时刻小物块向左速度减为零，此时离A处的距离达到最大，故A错误；
B.时刻前小物块相对传送带向左运动，之后小物块相对传送带静止，时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大，故B正确；
C.时间内小物块先减速，后反向加速，小物块受到大小不变，方向始终向右的摩擦力作用，故C错误；
D.时刻小物块向右速度增加到与皮带相等，时刻之后小物块与皮带保持相对静止随水平传送带一起匀速运动，摩擦力消失，故D错误。
故选B。
7、答案：C
解析：A、由图象的面积可求得0~1s的位移，时间，由平均速度定义得：，故A选项错误；
B、由图象的面积可求得0-2s的位移，故B选项正确；
C、利用图象斜率求出0~1s的加速度：、2~4s的加速度、因而：，故C选项正确；
D、由图象可见0~1s、2~4s两个时间段内速度均为正，表明速度都为正向，运动方向相同，故D选项错误.
8、答案：BC
解析：当导体棒加速运动时受力如图甲，由，可得，其中，可见当时，加速度取得最大值为；当导体棒减速运动时受力如图乙，由，其中，可得，其中，可见当时，加速度取得最大值为，可得，则，故当导体棒加速阶段加速度大小最大时，当导体棒减速阶段加速度大小最大时，A、D错误，B、C正确。
9、答案：ACD
解析：若振子的振幅为0.1 m，，，则周期T的最大值为，A符合题意，B不符合题意。若振子的振幅为0.2 m，由简谐运动的对称性可知，当振子由处运动到负向最大位移处再反向运动到处，再经n个周期时所用时间为，则，所以周期的最大值为，且时刻，故C符合题意；当振子由经平衡位置运动到处，再经n个周期时所用时间为，则，所以此时周期的最大值为8 s，且时，，故D符合题意。
10、答案：AC
解析：由图，经过0.35s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离.故A正确.此时P向下运动，Q点向上运动.，经过时，P点到达波谷，Q点到达平衡位置上方，但未到波峰，质点Q的加速度小于质点P的加速度.故B错误.因波沿x轴的正方向传播，，则波速，则经过0.15s，波传播距离.故C正确.，质点Q的运动方向沿y轴负方向.故D错误.
故选AC。
11、
（1）答案：①；②1900.0或1900；偏小
解析：①本实验误差来自于闭合电阻箱并入电路后，干路电流会发生变化，为使干路电流变化较小，应使干路中滑动变阻器进入电路的阻值尽量大，为使电流表能够满偏，相应的电源电动势应较大。故电源选择电动势约为9V的电源，毫安表G的满偏电流为500μA，则干路中滑动变阻器进入电路的最小阻值约大于，故滑动变阻器应选用最大阻值为20kΩ的。
②由实验操作步骤可知通过微安表的电流等于通过电阻箱的电流，可知两部分电阻相等，即微安表G内阻的测量值；
因于闭合电阻箱并入电路后，电路的总电阻变小，干路电流会变大，即干路电流大于，而流过微安表G的电流为，则流过电阻箱的电流大于，即流过电阻箱的电流实际上大于流过微安表G的电流，根据并联电路的特点，可知微安表G内阻真实值大于电阻箱的阻值，可知测量值偏小。
（2）答案：2100
解析：若按照（1）中测算的，将上述微安表G改装成量程为2V的电压表需要串联的电阻为
（3）答案：2059.6
解析：当微安表G的示数为495μA时
若是调整为准确，则需将微安表读数变为500μA，则
即将改装后的电压表内阻减小40.4Ω，即将的阻值变为
12、答案：（1）大于（2）（3）向上（4）400
解析：（1）根据题意可知，所以开关拨向m时电路的总电阻小于开关拨向n时电路的总电阻，电源电动势E不变，根据可知；
（2）当开关拨S向n时，全电路的总电阻较大，中值电阻较大，能够接入待测电阻的阻值也更大，所以开关拨S向n时对应欧姆表的挡位倍率较大，即；
（3）从“”挡位换成“”挡位，即开关S从m拨向n，全电路电阻增大，干路电流减小，①②短接时，为了使电流表满偏，则需要增大通过电流计G所在支路的电流，所以需要将的滑片向上调节；
（4）在“”挡位，令与串联部分的总电阻为，上半部分单独叫，电路图结构简化如图
第一次，当①②短接，全电路的总电阻为
通过干路的电流为
电流表满偏，根据并联电路中电流之比等于电阻反比可知
第二次，①②之间接入，全电路总电阻为，通过干路的电流为
电流表偏转了量程的，则
结合第一次和第二次解得
第三次，①②之间接入，全电路总电阻为，通过干路的电流为
电流表偏转了量程的，则
结合第二次和第三次，解得
13、
（1）答案：,
解析：设木板和物块的加速度分别为a和，在t时刻木板和物块的速度分别为和，木板和物块之间的摩擦力的大小为f，根据牛顿第二定律，运动学公式和摩擦定律得，
当，
,
联立可得，
（2）答案：如图所示.
解析：物块与木板运动的图象，如右图所示.在0～3s内物块相对于木板的距离等于木板和物块图线下的面积之差，即图中带阴影的四边形面积，该四边形由两个三角形组成，上面的三角形面积为0.25（m），下面的三角形面积为2（m），因此
14、
（1）答案：；
解析：光电效应方程，逸出光电子的最大初动能
（2）答案：；
解析：速度选择器
如图所示，几何关系
（3）答案：；
解析：由上述表达式可得
由
而等于光电子在板逸出时沿y轴的分速度，则有
即
联立可得的最大值
15、答案：（1）4m/s（2）0.2（3）6J
解析：（1）以A、B初速度方向为正方向，设A、C碰撞后A的速度为，C的速度为
则由动量定理有
因为A、C发生弹性碰撞，所以满足
联立解得：
即A、C碰撞后C的速度大小为4m/s。
（2）B、C最后达到共同速度设为
则由动量守恒有
解得
因为弹簧压缩至最短时B离C板左端，所以当B回到C板左端时，B、C相对路程为，则由能量守恒有
解得
由动量守恒定律可知，当弹簧压缩至最短时，B和C具有共同的速度，且速度为
（3）由能量守恒有
解得
16、答案：6s
解析：设A车的速度为，B车加速行驶时间为t，两车在时相遇。则有
式中，，分别为A、B两车相遇前行驶的路程。依题意有
式中，解得
代入题给数据，，，得：
解得，
不合题意，舍去。因此B车加速行驶的时间为6s。