2023年海北市重點(diǎn)中學(xué)物理高三上期末監(jiān)測模擬試題含解析

2023年海北市重點(diǎn)中學(xué)物理高三上期末監(jiān)測模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、我國第一顆人造地球衛(wèi)星因可以模擬演奏《東方紅》樂曲并讓地球上從電波中接收到這段音樂而命名為“東方紅一號”。該衛(wèi)星至今仍沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動。如圖所示，設(shè)衛(wèi)星在近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)的角速度分別為，，在近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度分別為，，則（）A． B． C． D．2、如圖所示，兩個完全相同的矩形導(dǎo)線框A、B在靠得很近的豎直平面內(nèi)，線框的長邊均處于水平位置．線框A固定且通有電流I，線框B從足夠高處由靜止釋放，在運(yùn)動到A下方的過程中（）A．穿過線框B的磁通量先變小后變大B．穿過線框B的磁通量先變大后變小C．線框B所受安培力的合力為零D．線框B的機(jī)械能一直減小3、如圖所示，A、B兩球質(zhì)量相等，A球用不能伸長的輕繩系于O點(diǎn)，B球用輕彈簧系于O′點(diǎn)，O與O′點(diǎn)在同一水平面上，分別將A、B球拉到與懸點(diǎn)等高處，使輕繩和輕彈簧均處于水平且自然伸直狀態(tài)，將兩球分別由靜止開始釋放，當(dāng)兩球達(dá)到各自懸點(diǎn)的正下方時，兩球仍處在同一水平面上，則（）A．兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時，兩球損失的機(jī)械能相等B．兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時，A球速度較小C．兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時，重力對A球做的功比B球多D．兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時，A球的動能大于B球的動能4、在一次觀察光的衍射實驗中，觀察到如圖所示的清晰的亮暗相間的圖樣，那么障礙物是下列給出的()A．很小的不透明圓板B．很大的中間有大圓孔的不透明擋板C．很大的不透明圓板D．很大的中間有小圓孔的不透明擋板5、某LED燈飾公司為保加利亞首都索非亞的一家名為“cosmos（宇宙）”的餐廳設(shè)計了一組立體可動的燈飾裝置，裝置生動模仿了行星運(yùn)動的形態(tài)，與餐廳主題相呼應(yīng)。每顆“衛(wèi)星/行星”都沿預(yù)定軌道運(yùn)動，從而與其他所有“天體”一起創(chuàng)造出引人注目的圖案。若這裝置系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)原理等效月亮繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)（模型如圖所示）；現(xiàn)有一可視為質(zhì)點(diǎn)的衛(wèi)星B距離它的中心行星A表面高h(yuǎn)處的圓軌道上運(yùn)行，已知中心行星半徑為R，設(shè)其等效表面重力加速度為g，引力常量為G，只考慮中心行星對這顆衛(wèi)星作用力，不計其他物體對這顆上星的作用力。下列說法正確的是（）A．中心行星A的等效質(zhì)量B．衛(wèi)星B繞它的中心行星A運(yùn)行的周期C．衛(wèi)星B的速度大小為D．衛(wèi)星B的等效質(zhì)量6、如圖所示，等量異種點(diǎn)電荷連線水平，O為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，點(diǎn)A與B、B與C分別關(guān)于O點(diǎn)和水平連線對稱。下列說法正確的是（）A．點(diǎn)A與B的電勢一定相等B．點(diǎn)A與C的場強(qiáng)一定相同C．將一負(fù)電荷沿直線AC從A移至C，電場力不做功D．將一正電荷沿直線AB從A移至B，電荷電勢能一直減小二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，在一個傾角為的長斜面底端點(diǎn)正上方的點(diǎn)處將一小球以速度水平拋出，恰好垂直擊中斜面上的點(diǎn)，。下列說法正確的是（）A．小球的初速度B．點(diǎn)離點(diǎn)的距離C．保持不變，將小球以的速度水平拋出，則擊中斜面的位置到點(diǎn)的距離小于D．若拋出點(diǎn)高度變?yōu)?，欲使小球仍能垂直擊中斜面，小球的初速度?yīng)調(diào)整為8、如圖甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h(yuǎn)處由靜止釋放，某同學(xué)在研究小球落到彈簧上后繼續(xù)向下運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程，他以小球開始下落的位置為原點(diǎn)，沿豎直向下方向建立坐標(biāo)軸，作出小球所受彈力F大小隨小球下落的位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，不計小球與彈簧接觸時能量損失，不計空氣阻力，重力加速度為g。以下判斷正確的是（）A．最低點(diǎn)的坐標(biāo)大于B．當(dāng)，重力勢能與彈性勢能之和最大C．小球受到的彈力最大值等于D．小球動能的最大值為9、如圖所示為用絞車拖物塊的示意圖。拴接物塊的細(xì)線被纏繞在輪軸上，輪軸逆時針轉(zhuǎn)動從而拖動物塊。已知輪軸的半徑R=0.5m，細(xì)線始終保持水平，被拖動的物塊初速度為零，質(zhì)量m=1kg，與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，輪軸的角速度隨時間t變化的關(guān)系是=kt，k=2rad/s2，g取10m/s2，以下判斷正確的是（）A．物塊的加速度逐漸增大 B．細(xì)線對物塊的拉力恒為6NC．t=2s時，細(xì)線對物塊的拉力的瞬時功率為12W D．前2s內(nèi)，細(xì)線對物塊拉力做的功為12J10、如圖甲所示，為測定物體沖上粗糙斜面能達(dá)到的最大位移x與斜面傾角的關(guān)系，將某一物體每次以大小不變的初速度沿足夠長的斜面向上推出，調(diào)節(jié)斜面與水平方向的夾角，實驗測得與斜面傾角的關(guān)系如圖乙所示，g取10m/s2，根據(jù)圖象可求出A．物體的初速度=6m/sB．物體與斜面間的動摩擦因數(shù)=0.6C．取不同的傾角，物體在斜面上能達(dá)到的位移x的最小值D．當(dāng)某次=時，物體達(dá)到最大位移后將沿斜面下滑三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)設(shè)計出如圖所示的實驗裝置來“驗證機(jī)械能守恒定律”，讓小球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中經(jīng)過A點(diǎn)正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門時間t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）為了驗證機(jī)械能守恒定律，該實驗還需要測量下列哪些物理量_________。A．小球的質(zhì)量mB．AB之間的距離HC．小球從A到B的下落時間tABD．小球的直徑d（2）小球通過光電門時的瞬時速度v=_________(用題中所給的物理量表示)。（3）調(diào)整AB之間距離H，多次重復(fù)上述過程，作出隨H的變化圖象如圖所示，當(dāng)小球下落過程中機(jī)械能守恒時，該直線斜率k0=__________。（4）在實驗中根據(jù)數(shù)據(jù)實際繪出—H圖象的直線斜率為k（k＜k0），則實驗過程中所受的平均阻力f與小球重力mg的比值=_______________（用k、k0表示）。12．（12分）某實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置進(jìn)行“測量重力加速度”并“驗證機(jī)械能守恒定律”兩個實驗。該小組把輕質(zhì)細(xì)繩的一端與一個小球相連，另一端系在力傳感器的掛鉤上，整個裝置位于豎直面內(nèi)，將擺球拉離豎直方向一定角度，由靜止釋放，與傳感器相連的計算機(jī)記錄細(xì)繩的拉力F隨時間t變化的圖線。(1)首先測量重力加速度。將擺球拉離豎直方向的角度小于5°，讓小球做單擺運(yùn)動，拉力F隨時間t變化的圖線如圖乙所示。①圖可知該單擺的周期T約為________s(保留兩位有效數(shù)字)。②該小組測得該單擺的擺長為L，則重力加速度的表達(dá)式為________(用測量或者已知的物理量表示)。(2)然后驗證機(jī)械能守恒定律。將擺球拉離豎直方向較大角度后由靜止釋放，拉力F隨時間t變化的圖線如圖丙所示。①要驗證機(jī)械能守恒，還需要測量的物理量是_________。②若圖中A點(diǎn)的拉力用F1表示，B點(diǎn)的拉力用F2表示，則小球從A到B的過程中，驗證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為_____________(填表達(dá)式前的字母序號)。A．B．C四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在光滑水平面上距離豎直線MN左側(cè)較遠(yuǎn)處用彈簧鎖定不帶電絕緣小球A，彈性勢能為0.45J，A球質(zhì)量M＝0.1kg，解除鎖定后與靜止在M點(diǎn)處的小球B發(fā)生彈性正碰，B球質(zhì)量m＝0.2kg、帶電量q＝＋10C。MN左側(cè)存在水平向右的勻強(qiáng)電場E2，MN右側(cè)空間區(qū)域范圍內(nèi)存在豎直向上、場強(qiáng)大小E1＝0.2N/C的勻強(qiáng)電場和方向垂直紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場。（g＝10m/s2，不計一切阻力）求：(1)解除鎖定后A球獲得的速度v1；(2)碰后瞬間B球速度v2；(3)E2大小滿足什么條件時，B球能經(jīng)電場E2通過MN所在的直線；（不考慮B球與地面碰撞再次彈起的情況）(4)在滿足(3)問情景下B球在電場E2中與MN的最大距離。14．（16分）如圖所示，質(zhì)量m=2kg的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L=20m。用大小為30N，沿水平方向的外力拉此物體，經(jīng)t0=2s拉至B處。（取g=10m/s2）（1）求物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ；（2）該外力作用一段時間后撤去，使物體從A處由靜止開始運(yùn)動并能到達(dá)B處，求該力作用的最短時間t。15．（12分）如圖所示，一豎直放置、缸壁光滑且導(dǎo)熱良好的柱形氣缸內(nèi)盛有一定量的理想氣體，活塞將氣體分隔成體積相同的A、B兩部分；已知活塞的面積為S，此時A中氣體的壓強(qiáng)為P1．現(xiàn)將氣缸緩慢平放在水平桌面上，穩(wěn)定后A、B兩部分氣體的體積之比為1：2．在整個過程中，沒有氣體從一部分通過活塞逸入另一部分，外界氣體溫度不變．求：I.氣缸平放時兩部分氣體的壓強(qiáng)；II.活塞的質(zhì)量m．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

根據(jù)開普勒第二定律可知，從遠(yuǎn)地點(diǎn)到近地點(diǎn)衛(wèi)星做加速運(yùn)動，而近地點(diǎn)到遠(yuǎn)地點(diǎn)，衛(wèi)星做減速運(yùn)動，所以近地點(diǎn)的速度大于遠(yuǎn)地點(diǎn)的即根據(jù)可知，因為近地點(diǎn)到地心的距離小于遠(yuǎn)地點(diǎn)到地心的距離，即則有故選C。2、D【解析】

AB.據(jù)安培定則知，線框A內(nèi)部磁場向里，外部磁場向外；線框B從足夠高處由靜止釋放，線框B下降且未與線框A相交前，線框B中磁通量是向外的增大；當(dāng)線框B與線框A相交至重合過程中，線框B中磁通量先是向外的減小到0然后是向里的增大；當(dāng)線框B與線框A重合至相離過程中，線框B中磁通量先是向里的減小到0然后是向外的增大；當(dāng)線框B與線框A相離且越來越遠(yuǎn)時，線框B中磁通量是向外的減??；故AB兩項錯誤；C.因為線框B與線框A相對運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電流，據(jù)楞次定律知，線框B所受安培力的合力豎直向上，故C項錯誤；D.線框B下降過程中，安培力對其做負(fù)功，線框B的機(jī)械能一直減小，故D項正確。3、D【解析】

A．A球運(yùn)動過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，B球運(yùn)動過程中，B球機(jī)械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈簧勢能，故A錯誤；BD．兩個球都是從同一個水平面下降的，到達(dá)最低點(diǎn)時還是在同一個水平面上，可知在整個過程中，A、B兩球重力勢能減少量相同。球A的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能，球B的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和彈簧的彈性勢能，所以兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時，A球動能較大，速度較大，故B錯誤，D正確；C．兩個球都是從同一個水平面下降的，到達(dá)最低點(diǎn)時還是在同一個水平面上，可知在整個過程中，A、B兩球重力勢能減少量相同，即重力做功相同，故C錯誤。故選D。4、D【解析】

很大的中間有大圓孔的不透明擋板和很大的不透明圓板不會發(fā)生衍射現(xiàn)象，很小的不透明圓板出現(xiàn)泊松亮斑．【詳解】A．用光照射很小的不透明圓板時后面出現(xiàn)一亮點(diǎn)，即泊松亮斑，故A錯誤；

B．很大的中間有大圓孔的不透明擋板時后面是一亮洞，不會出現(xiàn)衍射現(xiàn)象，故B錯誤；

C．很大的不透明圓板時后面是一片陰影，不會出現(xiàn)衍射現(xiàn)象，故C錯誤；

D．用光照射很大的中間有小圓孔的不透明擋板時是明暗相間的衍射圖樣，即發(fā)生衍射現(xiàn)象，故D正確．【點(diǎn)睛】該題考查單孔衍射的圖樣，要牢記單孔衍射和單縫衍射圖樣與障礙物或孔的尺寸是有關(guān)系的，不同的障礙物或孔出現(xiàn)的衍射圖樣是不一樣的．5、B【解析】

A.衛(wèi)星繞中心行星做圓周運(yùn)動，萬有引力提供圓周運(yùn)動的向心力得據(jù)此分析可得，故A錯誤；B.根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動的向心力得，r=R+h解得，故B正確；C.根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動的向心力得，r=R+h解得，故C錯誤；D.衛(wèi)星B是中心行星A的環(huán)繞衛(wèi)星，質(zhì)量不可求，故D錯誤。故選B。6、D【解析】

A．由等量異種電荷的電場分布可知，A點(diǎn)電勢高于C點(diǎn)，C點(diǎn)電勢等于B點(diǎn)電勢，可知點(diǎn)A的電勢高于B點(diǎn)電勢，選項A錯誤；B．由對稱性可知，點(diǎn)A與C的場強(qiáng)大小相同，但是方向不同，選項B錯誤；C．將一負(fù)電荷沿直線AC從A移至C，電場力做負(fù)功，選項C錯誤；D．將一正電荷沿直線AB從A移至B，電場力做正功，則電荷電勢能一直減小，選項D正確；故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解析】

AB．如圖甲所示小球垂直擊中斜面時，速度的偏向角為，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律的推論可知，速度偏向角的正切值可得小球在空中運(yùn)動的時間初速度故AB錯誤；C．保持拋出點(diǎn)高度不變，初速度大小變?yōu)樵瓉淼膬杀叮鐖D乙所示若無斜面，則小球應(yīng)擊中點(diǎn)，實際擊中點(diǎn)為軌跡與斜面的交點(diǎn)，顯然離底端的距離小于，故C正確；D．若拋出點(diǎn)高度變?yōu)?，根?jù)小球垂直擊中斜面的規(guī)律知則小球下落的高度和水平位移均變?yōu)樵瓉淼膬杀?，根?jù)聯(lián)立解得故小球的初速度應(yīng)調(diào)整為原來的倍，故D正確。故選CD。8、AD【解析】

AC．根據(jù)乙圖可知，當(dāng)x=h+x0使小球處于平衡位置，根據(jù)運(yùn)動的對稱性可知，小球運(yùn)動到h+2x0位置時的速度不為零，則小球最低點(diǎn)坐標(biāo)大于h+2x0，小球受到的彈力最大值大于2mg，選項A正確，C錯誤；B．根據(jù)乙圖可知，當(dāng)x=h+x0，小球的重力等于彈簧的彈力，此時小球具有最大速度，以彈簧和小球組成的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒可知，重力勢能與彈性勢能之和最小，故B錯誤；

D．小球達(dá)到最大速度的過程中，根據(jù)動能定理可知故小球動能的最大值為，故D正確。

故選AD。9、BCD【解析】

A．輪軸邊緣的線速度大小等于物體的速度大小，根據(jù)線速度好角速度的關(guān)系，有可見物體做勻加速直線運(yùn)動，加速度故A錯誤；B．對物體，根據(jù)牛頓第二定律代入數(shù)據(jù)解得故B正確；C．t=2s時，物體的速度為細(xì)線對物塊的拉力的瞬時功率為故C正確；D．前2秒內(nèi)，物體的位移細(xì)線對物塊拉力做的功為故D正確。故選BCD。10、AC【解析】

AB.物體在粗糙斜面上向上運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律得加速度為由運(yùn)動學(xué)公式當(dāng)=90°時，，可得，當(dāng)=0時，，可得，故A項正確，B項錯誤；C.根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式得物體能達(dá)到的位移由輔助角公式可得位移的最小值故C項正確；D.由于，所以當(dāng)物體在斜面上停止后，不會下滑，故D項錯誤。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、BD；；；；【解析】

該題利用自由落體運(yùn)動來驗證機(jī)械能守恒，因此需要測量物體自由下落的高度hAB，以及物體通過B點(diǎn)的速度大小，在測量速度時我們利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，因此明白了實驗原理即可知道需要測量的數(shù)據(jù)；由題意可知，本實驗采用光電門利用平均速度法求解落地時的速度；則根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，當(dāng)減小的機(jī)械能應(yīng)等于增大的動能；由原理即可明確注意事項及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容。【詳解】（1）根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測量質(zhì)量，故A錯誤；根據(jù)實驗原理可知，需要測量的是A點(diǎn)到光電門B的距離H，故B正確；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，不需要測量下落時間，故C錯誤；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度時，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測量小球的直徑，故D正確。故選BD。

（2）已知經(jīng)過光電門時的時間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時的速度；

故；

（3）若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認(rèn)為機(jī)械能守恒；則有：mgH=mv2；

即：2gH=（）2

解得：，那么該直線斜率k0=。

（4）乙圖線=kH，因存在阻力，則有：mgH-fH=mv2；

所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為；【點(diǎn)睛】考查求瞬時速度的方法，理解機(jī)械能守恒的條件，掌握分析的思維，同時本題為創(chuàng)新型實驗，要注意通過分析題意明確實驗的基本原理才能正確求解。12、0.75(0.70或者0.73也對)質(zhì)量A【解析】

(1)①[1]小球做單擺運(yùn)動，經(jīng)過最低點(diǎn)拉力最大，由圖乙可知11.0s到14.0s內(nèi)有4個全振動，該單擺的周期②[2]根據(jù)單擺周期公式可得重力加速度(2)①[3]圖中點(diǎn)對應(yīng)速度為零的位置，即最高位置，根據(jù)受力分析可得圖中點(diǎn)對應(yīng)速度最大的位置，即最低點(diǎn)位置，根據(jù)牛頓第二定律可得小球從到的過程中，重力勢能減小量為動能的增加量為要驗