2023年湖北省当阳市第二高级中学高三第一次调研测试物理试卷（含答案解析）

2023学年高考物理模拟试卷注意事项：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，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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．已知长直导线中电流I产生磁场的磁感应强度分布规律是B=（k为常数，r为某点到直导线的距离）。如图所示，在同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙，两导线通有大小分别为2I和I且方向相反的电流，O点到两导线的距离相等。现测得O点的磁感应强度的大小为。则甲导线单位长度受到的安培力大小为（）A． B． C． D．2．如图所示，在光滑水平面上有质量分别为、的物体A，B通过轻质弹簧相连接，物体A紧靠墙壁，细线连接A，B使弹簧处于压缩状态，此时弹性势能为，现烧断细线，对以后的运动过程，下列说法正确的是（）A．全过程中墙对A的冲量大小为B．物体B的最大速度为C．弹簧长度最长时，物体B的速度大小为D．弹簧长度最长时，弹簧具有的弹性势能3．如图，虛线1、2、3是竖直方向匀强电场中间距相等的等势线。将重力不可忽略、带等量异种电荷的小球、同时以相等的速率分别沿1、3等势线抛出，时刻两小球经过等势线2。不计两小球间的相互作用。下列说法正确的是（）A．的质量比的小B．在时刻，的动能比的大C．在时刻，和的电势能相等D．在时刻，和的动量大小相等4．某移动电源上标志的4500mAh反映的物理量是（）A．电压 B．电量C．功率 D．能量5．下列用来定量描述磁场强弱和方向的是（）A．磁感应强度 B．磁通量 C．安培力 D．磁感线6．静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示金属球与外壳之间的电势差大小，如图所示，A、B是平行板电容器的两个金属极板，G为静电计。开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度增大，下列采取的措施可行的是（）A．保持开关S闭合，将A、B两极板靠近B．断开开关S后，减小A、B两极板的正对面积C．断开开关S后，将A、B两极板靠近D．保持开关S闭合，将变阻器滑片向右移动二、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．滑板运动是以滑行为特色、崇尚自由的一种运动，深受都市青年的喜爱。滑板的一种运动情境可简化为如下模型：如图甲所示，将运动员（包括滑板）简化为质量的物块，物块以某一初速度从倾角的斜面底端冲上足够长的斜面，取斜面底端为重力势能零势能面，该物块的机械能和重力势能随离开斜面底端的高度的变化规律如图乙所示。将物块视为质点，重力加速度，则由图中数据可得（）A．初速度B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.3C．物块在斜面上运动的时间为D．物块再次回到斜面底端时的动能为8．如图，一个质量为m的刚性圆环套在竖直固定细杆上，圆环的直径略大于细杆的直径，圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的P、Q两点处，弹簧的劲度系数为k，起初圆环处于O点，弹簧处于原长状态且原长为L；将圆环拉至A点由静止释放，OA=OB=L，重力加速度为g，对于圆环从A点运动到B点的过程中，弹簧处于弹性范围内，下列说法正确的是（）A．圆环在O点的速度最大B．圆环通过O点的加速度等于gC．圆环在A点的加速度大小为D．圆环在B点的速度为9．两列在同一介质中的简谐横波沿相反方向传播，某时刻两列波相遇，如图所示，其中实线波的频率为2.50Hz，图示时刻平衡位置x＝3m处的质点正在向上振动。则下列说法正确的是（）A．实线波沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播B．两列波在相遇区域发生干涉现象C．两列波的波速均为25m/sD．从图示时刻起再过0.025s，平衡位置x＝1.875m处的质点将位于y＝30cm处10．将小球以某一初速度从地面竖直向上抛出，取地面为零势能面，小球在上升过程中的动能，重力势能与其上升高度h间的关系分别如图中两直线所示，取，下列说法正确的是（）A．小球的质量为0.2kgB．小球受到的阻力（不包括重力）大小为0.25NC．小球动能与重力势能相等时的高度为mD．小球上升到2m时，动能与重力势能之差为0.5J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）某实验小组利用如图所示的装置验证“碰撞过程中的动量守恒”和探究“碰撞过程中的动能是否守恒”。水平的气垫导轨上有两滑块A、B，滑块A上有宽度为d的遮光板；滑块B上固定一支架，支架上水平固定一内壁光滑左侧开口的细薄金属直管，金属管右侧用金属板封闭，管内靠近金属板处静置一金属小球。气垫导轨通气后利用右侧挡板上的弹射装置将滑块A向左弹出，测得滑块A第一次经过光电门的时间为t1，后与静止的滑块B相碰，碰后滑块B和小球一起向左滑动滑块A向右运动。滑块A第二次通过光电门的时间为t2，滑块B与左侧挡板刚接触时，立即被安装的锁止装置锁止，同时金属管中的小球沿管壁飞出落在水平地面上的O点(图中未画出)。用天平称量出滑块A(包括遮光板的总质量M1、滑块B(包括支架、金属管)的总质量M2、小球的质量m，重力加速度为g。请回答以下问题：（1）除了题中已给出的物理量还需用刻度尺测出的物理量及符号是________。（2）小球离开金属管口时的速度大小为________(用题中已知和(1)问中物理量符号表示)。（3）要验证碰撞过程中的动量守恒，本实验需要验证的表达式为________。（4）要进一步探究碰撞过程中的动能是否守恒，需要比较表达式________与表达式________在误差允许范围内是否相等。12．（12分）某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案．如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端．开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音．用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移．（空气阻力对本实验的影响可以忽略）（1）滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________．（2）滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________．（3）以下能引起实验误差的是________．A、滑块的质量B、当地重力加速度的大小C、长度测量时的读数误差D、小球落地和滑块撞击挡板不同时四、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（甲）所示，粗糙直轨道OB固定在水平平台上，A是轨道上一点，B端与平台右边缘对齐，过B点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E=1.0×106N/C，方向水平向右的匀强电场。带负电的小物体P电荷量是2.0×10－5C，质量为m=1kg。小物块P从O点由静止开始在水平外力作用下向右加速运动，经过0.75s到达A点，当加速到4m/s时撤掉水平外力F，然后减速到达B点时速度是3m/s，F的大小与P的速率v的关系如图（乙）所示。P视为质点，P与轨道间动摩擦因数μ=0.5，直轨道上表面与地面间的距离为h=1.25m，P与平台右边缘碰撞前后速度大小保持不变，忽略空气阻力，取g=10m/s2。求：(1)P从开始运动至速率为1m/s所用的时间；(2)轨道OB的长度；(3)P落地时的速度大小。14．（16分）如图所示，在质量为M＝0.99kg的小车上，固定着一个质量为m＝0.01kg、电阻R＝1的矩形单匝线圈MNPQ，其中MN边水平，NP边竖直，MN边长为L=0.1m，NP边长为l＝0.05m．小车载着线圈在光滑水平面上一起以v0＝10m/s的速度做匀速运动，随后进入一水平有界匀强磁场（磁场宽度大于小车长度）．磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内、磁感应强度大小B＝1.0T．已知线圈与小车之间绝缘，小车长度与线圈MN边长度相同．求：（1）小车刚进入磁场时线圈中感应电流I的大小和方向；（2）小车进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量q；（3）如果磁感应强度大小未知，已知完全穿出磁场时小车速度v1＝2m/s，求小车进入磁场过程中线圈电阻的发热量Q．15．（12分）地心隧道是根据凡尔纳的《地心游记》所设想出的一条假想隧道，它是一条穿过地心的笔直隧道，如图所示。假设地球的半径为R，质量分布均匀，地球表面的重力加速度为g。已知均匀球壳对壳内物体引力为零。(ⅰ)不计阻力，若将物体从隧道口静止释放，试证明物体在地心隧道中的运动为简谐运动；(ⅱ)理论表明：做简谐运动的物体的周期T=2πmk，其中，m为振子的质量，物体的回复力为F=－kx。求物体从隧道一端静止释放后到达另一端需要的时间t(地球半径R=6400km，地球表面的重力加速为g=10m/s2

2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）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、C【答案解析】

设两导线间距为d，根据右手螺旋定则知，甲导线和乙导线在O点的磁感应强度方向均为垂直纸面向里，根据矢量叠加有乙导线在甲导线处产生的磁感应强度大小则甲导线单位长度受到的安培力大小C正确，ABD错误。故选C。2、C【答案解析】

AB．当弹簧第一次恢复原长时A恰好离开墙壁，此过程弹性势能转化为物体B的动能，由能量守恒求得该速度就是B的最大速度，此过程A的动量始终为零，对A由动量定理对B由动量定理解得选项AB错误；C．以后的运动过程中物体A将不再与墙壁有力的作用，A、B系统动量守恒，当弹簧长度最长时，A、B速度相同，根据动量守恒代入得C正确；D．弹簧长度最长时则选项D错误。故选C。3、B【答案解析】

A．根据题述可以判断电场方向垂直于题图中等势线，由于两小球同时经过等势线2，所以小球a向下加速运动，小球b向上加速运动，竖直方向上，a的位移大小等于b的位移大小，由可知a的加速度大小等于b的加速度大小，即竖直方向：对小球a，由牛顿第二定律得对小球b，由牛顿第二定律得解以上两式得则故A错误；BD．两小球初速度大小相等，加速度大小相等，时刻两小球合速度大小相等，，根据可知，时刻a的动能比b的动能大，根据可知，时刻a的动量大小大于b的动量大小，故B正确，D错误；C．由于在时刻两小球经过同一等势线，根据可知，此时a和b的电势能不相等，故C错误。故选B。4、B【答案解析】移动电源上标志的4500mAh反映的物理量是电量，表示以4500mA放电，可以放一个小时，故B正确，ACD错误．故选B5、A【答案解析】

A．磁感应强度是用来描述磁场强弱和方向的物理量，故A正确；B．磁通量是穿过某一面积上的磁感线的条数，单位面积上的磁通量才可以描述磁场的强弱，故B错误；C．安培力描述电流在磁场中受到的力的作用，不是用来描述磁场的强弱和方向，故C错误；D．磁感线只能定性地说明磁场的强弱和方向，故D错误；故选A。6、B【答案解析】

A．保持开关闭合，电容器两端的电势差不变，与极板间距无关，则指针张角不变，故A错误；B．断开电键，电容器带电量不变，减小A、B两极板的正对面积，即S减小，根据知，电容减小，根据知，电势差增大，指针张角增大，故B正确；C．断开电键，电容器带电量不变，将A、B两极板靠近，即d减小，根据知，电容增大，根据知，电势差减小，指针张角减小，故C错误；D．保持开关闭合，电容器两端的电势差不变，变阻器仅仅充当导线功能，滑动触头滑动不会影响指针张角，故D错误。故选：B。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【答案解析】

A．斜面底端为重力势能零势能面，则得故A正确；B．当时，物块运动到最高点由图乙可知此时根据功能关系，有得物块与斜面间动摩擦因数故B错误；CD．物块沿斜面上滑的时间上滑的位移因为，所以物块最终会沿斜面下滑，下滑的物块在斜面上运动的时间为滑到斜面底端时的动能故C错误，D正确。故选AD。8、BC【答案解析】

A．圆环受力平衡时速度最大，应在O点下方，故A错误。B．圆环通过O点时，水平方向合力为零，竖直方向只受重力，故加速度等于g，故B正确。

C．圆环在下滑过程中与细杆之间无压力，因此圆环不受摩擦力，在A点对圆环进行受力分析如图，根据几何关系，在A点弹簧伸长量为L-L=（-1）L，根据牛顿第二定律，有

解得故C正确。D．圆环从A到B过程，根据功能关系，知圆环减少的重力势能转化为动能，有解得故D错误。

故选BC。9、AD【答案解析】

A．图示时刻平衡位置x=3m处的质点正在向上振动，根据波动规律可知，实线波沿x轴正方向传播，则虚线波沿x轴负方向传播，故A正确；B．介质决定波速，两列波传播速度大小相同，由图可知，实线波的波长λ1=6m，虚线波的波长λ2=9m，由v=λf可知，实线波和虚线波的频率之比为f1：f2=λ2：λ1=3：2由于f1不等于f2，故两列波在相遇区域不会发生稳定的干涉现象，故B错误；C．实线波的频率为2.50Hz，波长λ1=6m，则波速故C错误；D．实线波波峰传到平衡位置x＝1.875m处的质点所用时间为虚线波波峰传到平衡位置x＝1.875m处的质点所用时间为说明从图示时刻起再过0.025s，平衡位置x＝1.875m处的质点处于波峰位置，由波的叠加可知，平衡位置x＝1.875m处的质点将位于y＝30cm，故D正确。故选AD。10、BD【答案解析】

A．由图知，小球上升的最大高度为h=4m，在最高点时，小球的重力势能得故A错误；B．根据除重力以外其他力做的功则有由图知又解得故B正确；C．设小球动能和重力势能相等时的高度为H，此时有由动能定理有由图知联立解得故C错误；D．由图可知，在h=2m处，小球的重力势能是2J，动能是，所以小球上升到2m时，动能与重力势能之差为故D正确。故选BD。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、小球从离开金属管口到落地的过程中，运动的水平位移s和竖直高度h【答案解析】

(1)[1]．滑块A与静止的滑块B相碰后，A反向，B和小球一起向左滑动，B被锁止后，小球以碰后B的速度平抛，故利用平抛的运动规律可求出小球离开金属管时的初速度，也即碰后B和小球的共同速度故需要测出小球从离开金属管口到落地的过程中，运动的水平位移s和竖直高度h。(2)[2]．由平抛运动规律可知，平抛的初速度为。(3)[3]．取向左为正方向滑块A、B碰前的总动量为，碰后的总动量为，故需验证的表达式为(4)[4][5]．滑块A、B碰前的总动能为，碰后的总动能为，故要探究功能是否守恒，需要比较和是否相等。12、CD【答案解析】

（1）由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，说明小球和滑块的运动时间相同，

对滑块，位移：x=at2；对小球，位移：H=gt2，解得：；

（2）设斜面倾角为α，则：sinα=，cosα=，

对滑块，由牛顿第二定律得：mgsinα-μmgcosα=ma，

加速度：，解得：μ=；

（3）由μ=可知，能引起实验误差的是长度x、h、H测量时的读数误差，同时要注意小球落地和滑块撞击挡板不同时也会造成误差，故选CD．【答案点睛】本题考查了测动摩擦因数实验，应用匀加速直线运动和自由落体运动、牛顿第二定律即可正确解题，解题时要注意数学知识的应用；知道实验原理是正确解题的关键．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)0.5s；(2)2.825m；(3)【答案解析】

(1)P的速率从零增加到v1=1m/s，受外力F1=7N，设其做匀变速直线运动的加速度为a1，经过时间t1，位移为x1，有代入数据得a1=2m/s2，t1=0.5s，x1=0.25m(2)P从v1=1m/s运动至A点，F2=9N，设其做匀变速直线运动的加速度为a2，有：设P从速度v1经过t2时间，在A点的速度为v2，位移为x2，则v2=v1+a2t2解得v2=2m/s，x2=0.375mP从A点至B点，先做匀加速直线运动，速度达到v3=4m/s，位移为x3，有：解得x3=1.5mP达到速度v3时撤掉水平外力，在摩擦力作用下减速，减速到达B点时速度是v4=3m/s，位移为x4，有解得