2022_2023学年广东省高州市高三（第一次）模拟考试物理试卷（含解析）

2022~2023学年广东省高州市高三（第一次）模拟考试物理试卷
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）
1. 如图为某中国运动员在冬奥会短道速滑比赛中的精彩瞬间。若他正沿圆弧形弯道匀速率滑行，在一段时间内滑过一小角度，则他在这个过程中( )
A. 所受的合外力为零 B. 所受的合外力不为零，做匀变速运动
C. 合外力做功为零，合力的冲量也为零 D. 合外力做功为零，合力的冲量不为零
2. 理论研究表明，任一星球的第二宇宙速度与第一宇宙速度的关系为，已知某星球的半径为地球半径的一半，其表面的重力加速度大小为地球表面重力加速度的，地球的第一宇宙速度为，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度约为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示，一根长为的直杆一端抵在墙角，一端倚靠在物块的光滑竖直侧壁上，物块向左以速度大小运动时，直杆绕点做圆周运动且始终与物块间有弹力。当直杆与水平方向的夹角为时，则( )
A. 点速度大小也为 B. 点速度大小与有关
C. 点速度方向与无关 D. 点速度方向与成角
4. 一个小球在离地一定高度处向右水平抛出，不计空气阻力，抛出的初速度越大，则小球( )
A. 落地时的速度越小 B. 从抛出到落地过程中，速度的变化量越大
C. 落地时的重力的瞬时功率不变 D. 从抛出到落地过程中，动能的变化量变大
5. 如图是一个小球沿竖直方向运动时的频闪照片，由照片可知( )
A. 小球正在上升 B. 小球正在下降 C. 小球处于失重状态 D. 小球处于超重状态
6. 质量为的物块在光滑的水平面上受到水平拉力的作用，从静止开始做匀加速直线运动，计时开始的图像如甲所示，图像如图乙所示，据图像的特点与信息分析，下列说法正确的是( )
A. 图乙的斜率是图甲的斜率的倍 B. 水平拉力为
C. 前的中点时刻的速度为 D. 前中点位置的速度为
7. 如图所示，正方体放在水平地面上，空间有磁感应强度为、方向与水平面成角斜向上的匀强磁场。一根通电长直导线穿过正方体前后面的中心，电流的方向垂直于纸面向里。，，，分别是正方体所在边的中点。在这四点中( )
A. 、两点的磁感应强度大小相等 B. 、两点的磁感应强度大小相等
C. 点磁感应强度的值最大 D. 点磁感应强度的值最小
二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）
8. 如图所示，质量分别为和的、按如图的方式用轻弹簧和轻绳连接，当系统静止时轻绳的拉力大小为，轻弹簧的压缩量为，重力加速度用表示。则下列说法正确的是( )
A. 剪断轻绳的瞬间，的加速度大小为
B. 剪断轻绳后，向下运动加速度为零
C. 剪短轻绳后，向下运动时重力的功率最大
D. 撤走长木板的瞬间，的加速度大小为
9. 如图所示，无限大平行金属板水平放置且接地，金属板上表面涂上绝缘层，一个带正电的点电荷固定在金属板正上方，该电荷与金属板间形成的电场与等量异种点电荷连线的中垂线一侧的电场分布相同。将一个带正电的带电粒子从与金属板垂直连线中点的点沿直线移到板上点，再沿直线移到板上点，则此过程( )
A. 从到，的电势能一直减小
B. 从到，的电势能先减小后不变
C. 从到，受到的电场力先减小后不变
D. 在点受到的电场力大于对的库仑力
10. 如图所示，半球形容器固定在水平面上，是水平直径，一个物块从点正上方由静止释放刚好能从点进入容器，第一次从点由静止释放，点离点高度为，结果物块从点飞出上升的高度为，第二次由点由静止释放，点离点高度为，物块与容器内壁间的动摩擦因数恒定，为容器内壁最低点，容器的半径为，则下列判断正确的是
A. 第一次，物块由点运动到点的过程克服摩擦做的功为

B. 第二次，物块运动到点的速度刚好为零
C. 第一次，物块运动到点的最大动能为

D. 第一次，物块从点运动到点克服摩擦力做的功大于从点运动到点克服摩擦力做的功
第II卷（非选择题）
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
11. 一位学生设计了一个测定自由落体加速度的实验。如图所示，在一个敞口容器的底部插入一根细橡皮管，并装上一个夹子，在其下方地面上放一个金属盘子。调节夹子的松紧，以使第个水滴落入盘中的瞬间，第个水滴正好从管口落下。调节好后以某次水滴落入盘中瞬间开始计时，此后水滴落入盘中依次记数为、、，待计数到时测得经过的时间为，再用米尺量出管口至盘子的高度为。回答下列问题：
相邻的两滴水从管口落下的时间间隔为______。
重力加速度为______计算结果保留三位有效数字。
该同学测量重力加速度的测量结果比当地的重力加速度略小，原因可能是______填标号。
A.空气对水滴有阻力的作用 测得水滴下落的时间间隔偏小
12. 某同学想要描绘标有“，”字样小灯泡的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整，可供该同学选用的器材除了开关，导线外，还有：
电压表量程，内阻等于
电压表量程，内阻等于
电流表量程，内阻等于
电流表量程，内阻等于
滑动变阻器，额定电流
滑动变阻器，额定电流
定值电阻阻值等于
定值电阻阻值等于
电源，内阻不计
该同学设计的电路图如图所示，你认为滑动变阻器应选______，定值电阻应选______，电流表应选______，电压表应选______。以上均填可供选用器材的标号
该同学描绘出的小灯泡的特性曲线如图所示，则可以看出小灯泡的阻值随着两端电压的增大而______，电压为时，小灯泡的电阻为______，功率为______计算结果均保留两位小数。
四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）
13. 如图所示的电路，电源的电动势为，内阻为，阻值分别为、的电阻并联后再与阻值为的电阻串联，水平放置的电容器的两极板的间距为，分别接在阻值两端，合上开关稳定后，电容器的带电量也为。另一带电量也为的小球从距上极板上方高为处自由释放，小球恰好能下落到下极板。结果可用分式表示
求电容器的电容；
判断小球带电性质；
求小球的质量重力加速度为。
14. 如图所示，一质量为的物块静止在光滑水平面上，质量为的物块以的速度向运动，与碰撞时无机械能损失。碰后滑上粗糙斜面，然后滑下，再次运动到水平面上速度为，斜面倾角为，与水平面光滑连接。
通过计算说明、能否再次碰撞；
求物块与斜面间的动摩擦因数。
15. 如图甲所示，空间存在方向竖直向上周期性变化的匀强电场，场强大小随时间变化如图乙所示，空间还存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化如图丙所示。一个质量为、带电量为的带电小球，在空间点在时刻在纸面内以水平向右大小为的速度抛出。小球在空中运动的时间大于，最终落地时速度垂直于地面。重力加速度为，小球可视为质点，求：
时，小球的速度大小；
内小球受到的合力大小；
小球第一次速度水平向左时离点的高度；
点离地面的高度至少为多少。
答案和解析
1.【答案】
【解析】运动员沿圆弧弯道匀速率滑行，可看作匀速圆周运动，所受合外力提供向心力，方向始终指向圆心，合外力不为零，也不是恒力，故AB错误；
合外力与速度的方向始终保持垂直，合外力做功为零，但冲量是力与时间的乘积，合力的冲量不为零，故C错误，D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】设地球的半径为，表面重力加速度为，由，得
某星球的第一宇宙速度
第二宇宙速度。
故选A。
3.【答案】
【解析】直杆与箱子接触点的实际运动即合运动，方向垂直于杆指向左下方，该速度沿水平方向上的速度分量等于，即
则
故选B。
4.【答案】
【解析】A.由动能定理可知，解得，则抛出的初速度越大，落地时的动能就越大，即速度就越大，故A错误；
B.从抛出到落地过程中，水平方向做匀速直线运动，速度不变，竖直方向做自由落体运动，则速度的变化量为，故从抛出到落地过程中，速度的变化量恒定，故B错误；
C.落地时的重力的瞬时功率为， 解得，故落地时的重力的瞬时功率不变，故C正确；
D.动能的变化量为，故从抛出到落地过程中，动能的变化量不变，故D错误。
故选C。
5.【答案】
【解析】球做竖直上抛运动时，到达最高点返回时运动具有对称性，从该点上升的时间和返回的时间相同，在该点速度大小相等，因此无法判断球是上升还是下降，球运动过程中只受重力作用，因此其加速度竖直向下，大小为，处于失重状态。
故选C。
6.【答案】
【解析】A.由初速度为的匀加速直线运动规律可得，则有，可得甲图的斜率为
由，可知乙图的斜率为，则，故A错误；
B.由乙图可得，解得，由牛顿第二定律可得，故B错误；
C.当，由，解得
前的中点时刻速度即内的平均速度为，故C正确；
D.当，由可得，由，前中点位置的速度为，故D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】，，，四点的实际磁感应强度为匀强磁场和电流磁场的叠加，如图所示
由图可知，点磁感应强度大小为，点和点磁感应强度大小为
点的磁感应强度大小为
故ABC不符合题意，符合题意。
故选D。
8.【答案】
【解析】A.系统静止时，设轻绳的拉力为，轻弹簧的弹力为，由于物体受平衡力作用，则
由，则
又，解得
剪断轻绳的瞬间，对物体由牛顿第二定律得，解得，故A正确；
物体向下加速运动，当物体的合力为时，有
解得，则向下运动时，加速度为，速度最大，重力的功率最大，故B错误，C正确；
D.系统静止时物体受平衡力作用，由
撤走长木板的瞬间，对物体由牛顿第二定律得，解得，故D错误。
故选AC。
9.【答案】
【解析】由于静电感应，金属板为等势面，固定的点电荷与板间的电场为等量异种点电荷电场的一半，因此从到的电场强度越来越小，电势越来越低，带正电的带电粒子在此过程中，受到的电场力越来越小，且电场力做正功，则电势能减小；从到的电场线变稀疏，则电场强度继续减小，但由于此过程在等势面上运动，则电势不变，因此电场力减小，但电势能不变，故AC错误，B正确；
D.在点受到的电场力等于对的库仑力与金属板感应电荷对其的库仑力之和，即在点受到的电场力大于对的库仑力，故D正确。
故选BD。
10.【答案】
【解析】A.根据动能定理，解得克服摩擦力做功，故A正确；
B.第二次，由于物块运动到某一位置速度小于第一次物块在该位置的速度，因此正压力小于第一次的正压力，摩擦力小于第一次的摩擦力，因此从到克服摩擦力做功小于，根据动能定理可知，物块到达点的速度不为零，故B错误；
C.第一次，物块由运动到克服摩擦力做的功大于到摩擦力做的功，大于，因此到点的最大动能小于，故C错误；
D.第一次，物块从运动到的过程中，从运动到过程中与从运动到过程中在等高位置，物块从运动到过程中的速度大，因此正压力大，摩擦力大，因此物块从点运动到点克服摩擦力做的功大于从点运动到点克服摩擦力做的功，故D正确。
故选AD。
11.【答案】 ； ；
【解析】相邻的两滴水从管白落下的时间间隔为
由自由落体运动的规律可得
则
重力加速度的测量结果比当地的重力加速度略小，原因是空气对水滴有阻力的作用，故选A。
12.【答案】 ； 增大
【解析】用电流表与并联可改装为量程为的电流表；待测小灯泡的阻值较小，故采用电流表外接法；为使曲线完整，滑动变阻器应采用分压接法，故选择总阻值小的；灯泡额定电压为，电压表选。
由图乙可以看出小灯泡的阻值随着两端电压的增大而增大，电压为时，小灯泡的电流为，则小灯泡的电阻为
功率为。
13.【答案】、的电阻并联后阻值为
根据闭合电路欧姆定律可得
由电容定义式可得；
小球下落过程，在电场中做减速运动，由于电容器下极板带正电，可得小球带正电荷。
由动能定理可得
解得。

【解析】解题的关键是明确电路结构，知道电容器在电路中相当于断路，电容器两端的电压等于与其并联的电阻的电压。根据闭合电路欧姆定律求阻值为的电阻的电压，根据电容的定义式可求出电容。小球从释放到下极板，根据动能定理结合电场力做功公式可求小球质量。
14.【答案】碰撞时动量守恒，机械能守恒，有
解得
碰后以向左运动，速度大于返回水平面时速度，所以不能再次碰撞。
设在斜面上滑行的长度为，上滑过程，根据动能定理可得
下滑过程，根据动能定理可得
解得。

【解析】本题考查了动量守恒定律中的碰撞问题，分析清楚物体的运动过程，应用动量守恒定律、机械能守恒定律、动能定理即可正确解题。
15.【答案】小球在内只在重力作用下做平抛运动，设时，小球的速度为，小球在此时的竖直方向分速度为
因此；
在内，由于
则重力与电场力的合力为，此时合力为
小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，运动周期为
即在内，小球刚好在磁场中做完整的圆周运动，根据牛顿第二定律得
解得
小球在第内下落的高度为
小球开始做圆周运动时，速度与水平方向夹角为，当小球做圆周运动速度水平向左时，小球离点的高度为；
小球第二次在磁场中运动且落地时速度垂直于地面，这时点离地面的高度最小。在内，小球下落的高度为
设第末，小球的速度为，根据动能定理得
解得
设此时速度与竖直方向的夹角为，则
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，根据牛顿第二定律得
解得
根据几何关系可知点离地面的最小高度为。

【解析】本题考查了带电小球在叠加场中的运动，解题的关键是对带电小球受力分析，分析清楚小球的运动过程，熟练运用运动学公式和动能定理。
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