【解析】百校联盟2023届高三强基计划模拟线上物理联考试卷

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百校联盟2023届高三强基计划模拟线上物理联考试卷

一、单选题

1．在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为的光滑斜面，其上有一质量为m的物块，如图所示。物块在下滑的过程中对斜面压力的大小为（）

A．B．

C．D．

2．估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水上升了45mm。查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12m/s。据此估算该压强约为（）（设雨滴撞击唾莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103kg/m3）

A．0.15PaB．0.54PaC．1.5PaD．5.1Pa

3．如图，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以同样的速率通过P点进入磁场。这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的1/3。将磁感应强度的大小从原来的变为，结果相应的弧长变为原来的一半，则：等于（）

A．2B．C．D．3

4．在光滑的水平桌面上有两个质量均为m的小球，由长度为2l的拉紧细线相连．以一恒力作用于细线中点，恒力的大小为F，方向平行于桌面．两球开始运动时，细线与恒力方向垂直．在两球碰撞前瞬间，两球的速度在垂直于恒力方向的分量为（）

A．B．C．D．

5．友谊的小船说翻就翻，假如你不会游泳，就会随着小船一起沉入水底。从理论上来说，你和小船沉入水底后的水面相比于原来（）

A．一定上升B．一定下降

C．一定相等D．条件不足，无法判断

6．空间内有一水平向右的电场E，现有一带电量为q的小球以初速度为v0向右上抛出，已知，求小球落地点距离抛出点的最远距离（）

A．B．C．D．

7．现有一轻质绳拉动小球在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，小球质量为m，速度为v，重力加速度为g，轻绳与竖直方向夹角为，小球在运动半周时，绳对小球施加的冲量为（）

A．B．

C．D．

二、多选题

8．在粗糙地面上，某吋刻乒乓球的运动状态如图所示，判断一段时间后乒乓球的可能运动状况（）

A．静止B．可能原地向前无滑滚动

C．原地向左滚动D．原地向右滚动

9．杨氏双缝干涉实验中，双缝距光屏8cm，现将光屏靠近双缝，屏上原来3级亮纹依旧为亮纹，则移动的距离可能为（）

A．4.8B．4C．3.4D．3

10．如图所示，用等长的绝缘线分别悬挂两个质量、电量都相同的带电小球A和B，两线上端固定于O点，B球固定在O点正下方。当A球静止时，两悬线的夹角为θ．下列方法中能保持两悬线的夹角不变的是（）

A．同时使两悬线长度减半

B．同时使两球的质量和电量都减半

C．同时使A球的质量和电量都减半

D．同时使两悬线长度减半和两球的电量都减半

三、解答题

11．1916年，

Tolman和Stewart发表论文指出，一个绕在圆柱上的闭合金属线圈当该圆柱以一定的角速度绕轴旋转时，线圈中会有电流通过，这种效应称为Stewart-Tolman效应。设有许多匝线圈，每匝线圈的半径为r，每匝线圈均用电阻为R的细金属导线绕成，线圈均匀地绕在一个很长的玻璃圆柱上，圆柱的内部为真空每匝线圈的位置用黏胶固定在圆柱上，单位长度的线圈匝数为n，包含每匝线圈的平面与圆柱的轴垂直。从某一时刻开始，圆柱以角加速度β绕其轴旋转。经过足够长时间后：请计算每匝线圈中的电流强度。

12．如图所示，水平地面上某竖直平面内有一固定的内壁光滑的直角三角形管道ABC，直角边AB竖直向下，直角边BC水平朝右，C端开口。取3个小球，t=0时刻三个球1，2静止释放，3斜向抛出。1号球在拐角处可使速度大小不变方向变为向右。三者在C端相遇但不碰撞，继续运动到达地面。三个小球从释放到落到地面所经历的时间分别为T1，T2，T3。已知直角边BC距地面的高度和AB边长相同。求：

（1）三角形C处的角度为多少；

（2）T1：T2：T3。

13．质点的势函数V（r）即单位质量的质点在空间位置r处所具有的势能。今有一质量为m的质点，在一维直线势场的作用下，在直线x上运动，A为大于零的常数。已知质点的能量为E，求质点运动周期。

答案解析部分

1．【答案】C

【知识点】整体法隔离法；牛顿第二定律

【解析】【解答】设物块对斜面的压力为N，物块m相对斜面的加速度为a1，斜面的加速度为a2，方向向左；则物块m相对地面的加速度为

由牛顿第二定律得

对m有

对M有

解得

故C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C。

【分析】利用加速度的分解结合牛顿第二定律可以求出物块对斜面的压力大小。

2．【答案】A

【知识点】动量定理

【解析】【解答】由于是估算压强，所以不计雨滴的重力。设雨滴受到支持面的平均作用力为F。设在△t时间内有质量为△m的雨水的速度由v=12m/s减为零。以向上为正方向，对这部分雨水应用动量定理有

得到

设水杯横截面积为S，对水杯里的雨水，在△t时间内水面上升△h，则有

所以有压强

即睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强为0.15Pa。

故A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】利用动量定理结合压强公式可以求出压强的大小。

3．【答案】B

【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动

【解析】【解答】磁感应强度为B1时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为M，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，∠POM=120°，如图所示：

所以粒子做圆周运动的半径R为：sin60°=，得：

磁感应强度为B2时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为N，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，∠PON=60°，如图所示：

所以粒子做圆周运动的半径R′为：sin30°=，得：

由带电粒子做圆周运动的半径：得：

联立解得：。

故答案为：B。

【分析】画出导电粒子的运动轨迹，找出临界条件好角度关系，利用圆周运动由洛仑兹力充当向心力，分别表示出圆周运动的半径，进行比较即可。

4．【答案】B

【知识点】速度的合成与分解；动能定理的综合应用

【解析】【解答】以两球开始运动时细线中点为坐标原点，恒力F方向为x轴正方向建立直角坐标系如图1，设开始到两球碰撞瞬间任一小球沿x方向的位移为s，根据对称性，在碰撞前瞬间两球的、vy、v大小均相等，对其中任一小球，在x方向做初速度为零的匀加速直线运动有：；；；细线不计质量，F对细线所做的功等于细线对物体所做的功，故对整体全过程由动能定理有：F（s+l）=2×mv2；由以上各式解得：，

故答案为：B．

【分析】利用速度的分解结合动能定理可以求出垂直于F方向的速度大小。

5．【答案】B

【知识点】共点力平衡条件的应用

【解析】【解答】小船所受的浮力

翻船前浮力与重力相等；翻船后沉入水底，所受浮力小于重力，船的排水量减少，所以水面一定下降，故B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

【分析】利用浮力的大小可以判别排水量的大小进而判别液面的高低。

6．【答案】C

【知识点】位移的合成与分解；匀变速直线运动基本公式应用

【解析】【解答】设与水平方向发射角，落地点y=0，故竖直方向上有

解得

在水平方向有

又因为，

所以最远射程为

故C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C。

【分析】利用分运动的位移公式可以求出小球落地时最远的水平距离。

7．【答案】A

【知识点】动量定理；牛顿第二定律

【解析】【解答】由题意可知在水平方向运动半周，速度反向，水平方向有Ix=2mv

竖直方向上绳子与竖直线夹角满足mgtan=

故竖直方向冲量为

根据矢量的合成的三角形法则可知绳对小球施加的冲量为

故A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】利用牛顿第二定律结合动量定则可以求出绳子拉力产生的冲量大小。

8．【答案】A,B,C,D

【知识点】线速度、角速度和周期、转速

【解析】【解答】由图可知乒乓球角速度的方向与平动速度造成的效果是相反的，故到稳定状态过程中选项中的过程都有可能出现的，故ABCD均正确。

故答案为：ABCD。

【分析】利用平动速度和角速度方向可以判别乒乓球可能存在的情况。

9．【答案】A,B,C,D

【知识点】用双缝干涉测光波的波长

【解析】【解答】杨氏双缝干涉亮条纹的位置为，k=0，±1，±2……

其中，d为双缝间距，D为双缝到光屏的距离，λ为光的波长。依题意有，D<D0

其中，k为正整数，所以，k=4，5，6，……

代入D0=8cm可得D=6cm，4.8cm，4cm，3.4cm，3cm……故ABCD均正确。

故答案为：ABCD。

【分析】利用波长和距离的关系可以求出移动的距离。

10．【答案】C,D

【知识点】共点力平衡条件的应用；库仑定律

【解析】【解答】同时使两悬线长度减半，若角度θ不变，球间距减半，根据公式，静电斥力增加为4倍，故重力和静电斥力的合力方向一定改变，不能在原位置平衡，故A不符合题意；同时使两球的质量和电荷量减半，A球的重力减小为一半，静电力都减小为四分之一，故重力和静电斥力的合力方向一定改变，不能在原位置平衡，故B不符合题意；同时使A球的质量和电荷量减半，A球的重力和静电力都减小为一半，故重力和静电斥力的合力方向不变，球能保持平衡，故C符合题意；同时使两悬线长度和两球的电荷量减半，球间距减为一半，根据公式，静电力不变，故重力和静电斥力的合力方向不变，球能保持平衡，故D符合题意。

故答案为：CD

【分析】利用距离变化可以判别夹角发生改变；利用重力和电场力的变化可以判别夹角变化。

11．【答案】解：由于环加速转动，在圆环参考系中对电子产生了类似于电场力的非惯性力，即

对应的场强

产生的电流

【知识点】欧姆定律；牛顿第二定律

【解析】【分析】利用牛顿第二定律结合场强的表达式可以求出场强的大小；结合欧姆定律可以求出电流强度的大小。

12．【答案】（1）解：由题意设AB的长度和直角边BC距地面的高度为H，对1号球在AB段有

在BC段有

可得

根据机械能守恒可知1号球和2号球到达C点速度大小一样，所以对2号球有gt1=gsin（t1+t2）

所以

可得

其中

解得

即

（2）解：因为1、2、3号球到达C端时间相同，对2号球分析有

结合(1)的结果可得

到达C端后的运动对1号球

解得

对2号球

解得

对3号球

解得

又因为

解得

所以有

所以联立可得T1：T2：T3=1：0.837：0.767

【知识点】速度的合成与分解；匀变速直线运动基本公式应用

【解析】【分析】（1）利用等时性结合位移公式可以求出角度的大小；

（2）利用竖直方向的位移公式结合速度公式可以求出运动的总时间。

13．【答案】解：由

可知

由题意可知

联立以上两式：

因此可知这种势场面类似于重力场，是恒定的匀强场。加速度大小恒定大小为a=A，由

又

得

【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；功的计算

【解析】【分析】利用功与力的表达式及图像的表达式可以求出力的表达式；结合匀变速直线运动的位移公式可以求出运动的周期。

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百校联盟2023届高三强基计划模拟线上物理联考试卷

一、单选题

1．在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为的光滑斜面，其上有一质量为m的物块，如图所示。物块在下滑的过程中对斜面压力的大小为（）

A．B．

C．D．

【答案】C

【知识点】整体法隔离法；牛顿第二定律

【解析】【解答】设物块对斜面的压力为N，物块m相对斜面的加速度为a1，斜面的加速度为a2，方向向左；则物块m相对地面的加速度为

由牛顿第二定律得

对m有

对M有

解得

故C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C。

【分析】利用加速度的分解结合牛顿第二定律可以求出物块对斜面的压力大小。

2．估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水上升了45mm。查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12m/s。据此估算该压强约为（）（设雨滴撞击唾莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103kg/m3）

A．0.15PaB．0.54PaC．1.5PaD．5.1Pa

【答案】A

【知识点】动量定理

【解析】【解答】由于是估算压强，所以不计雨滴的重力。设雨滴受到支持面的平均作用力为F。设在△t时间内有质量为△m的雨水的速度由v=12m/s减为零。以向上为正方向，对这部分雨水应用动量定理有

得到

设水杯横截面积为S，对水杯里的雨水，在△t时间内水面上升△h，则有

所以有压强

即睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强为0.15Pa。

故A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】利用动量定理结合压强公式可以求出压强的大小。

3．如图，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以同样的速率通过P点进入磁场。这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的1/3。将磁感应强度的大小从原来的变为，结果相应的弧长变为原来的一半，则：等于（）

A．2B．C．D．3

【答案】B

【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动

【解析】【解答】磁感应强度为B1时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为M，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，∠POM=120°，如图所示：

所以粒子做圆周运动的半径R为：sin60°=，得：

磁感应强度为B2时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为N，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，∠PON=60°，如图所示：

所以粒子做圆周运动的半径R′为：sin30°=，得：

由带电粒子做圆周运动的半径：得：

联立解得：。

故答案为：B。

【分析】画出导电粒子的运动轨迹，找出临界条件好角度关系，利用圆周运动由洛仑兹力充当向心力，分别表示出圆周运动的半径，进行比较即可。

4．在光滑的水平桌面上有两个质量均为m的小球，由长度为2l的拉紧细线相连．以一恒力作用于细线中点，恒力的大小为F，方向平行于桌面．两球开始运动时，细线与恒力方向垂直．在两球碰撞前瞬间，两球的速度在垂直于恒力方向的分量为（）

A．B．C．D．

【答案】B

【知识点】速度的合成与分解；动能定理的综合应用

【解析】【解答】以两球开始运动时细线中点为坐标原点，恒力F方向为x轴正方向建立直角坐标系如图1，设开始到两球碰撞瞬间任一小球沿x方向的位移为s，根据对称性，在碰撞前瞬间两球的、vy、v大小均相等，对其中任一小球，在x方向做初速度为零的匀加速直线运动有：；；；细线不计质量，F对细线所做的功等于细线对物体所做的功，故对整体全过程由动能定理有：F（s+l）=2×mv2；由以上各式解得：，

故答案为：B．

【分析】利用速度的分解结合动能定理可以求出垂直于F方向的速度大小。

5．友谊的小船说翻就翻，假如你不会游泳，就会随着小船一起沉入水底。从理论上来说，你和小船沉入水底后的水面相比于原来（）

A．一定上升B．一定下降

C．一定相等D．条件不足，无法判断

【答案】B

【知识点】共点力平衡条件的应用

【解析】【解答】小船所受的浮力

翻船前浮力与重力相等；翻船后沉入水底，所受浮力小于重力，船的排水量减少，所以水面一定下降，故B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

【分析】利用浮力的大小可以判别排水量的大小进而判别液面的高低。

6．空间内有一水平向右的电场E，现有一带电量为q的小球以初速度为v0向右上抛出，已知，求小球落地点距离抛出点的最远距离（）

A．B．C．D．

【答案】C

【知识点】位移的合成与分解；匀变速直线运动基本公式应用

【解析】【解答】设与水平方向发射角，落地点y=0，故竖直方向上有

解得

在水平方向有

又因为，

所以最远射程为

故C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C。

【分析】利用分运动的位移公式可以求出小球落地时最远的水平距离。

7．现有一轻质绳拉动小球在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，小球质量为m，速度为v，重力加速度为g，轻绳与竖直方向夹角为，小球在运动半周时，绳对小球施加的冲量为（）

A．B．

C．D．

【答案】A

【知识点】动量定理；牛顿第二定律

【解析】【解答】由题意可知在水平方向运动半周，速度反向，水平方向有Ix=2mv

竖直方向上绳子与竖直线夹角满足mgtan=

故竖直方向冲量为

根据矢量的合成的三角形法则可知绳对小球施加的冲量为

故A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】利用牛顿第二定律结合动量定则可以求出绳子拉力产生的冲量大小。

二、多选题

8．在粗糙地面上，某吋刻乒乓球的运动状态如图所示，判断一段时间后乒乓球的可能运动状况（）

A．静止B．可能原地向前无滑滚动

C．原地向左滚动D．原地向右滚动

【答案】A,B,C,D

【知识点】线速度、角速度和周期、转速

【解析】【解答】由图可知乒乓球角速度的方向与平动速度造成的效果是相反的，故到稳定状态过程中选项中的过程都有可能出现的，故ABCD均正确。

故答案为：ABCD。

【分析】利用平动速度和角速度方向可以判别乒乓球可能存在的情况。

9．杨氏双缝干涉实验中，双缝距光屏8cm，现将光屏靠近双缝，屏上原来3级亮纹依旧为亮纹，则移动的距离可能为（）

A．4.8B．4C．3.4D．3

【答案】A,B,C,D

【知识点】用双缝干涉测光波的波长

【解析】【解答】杨氏双缝干涉亮条纹的位置为，k=0，±1，±2……

其中，d为双缝间距，D为双缝到光屏的距离，λ为光的波长。依题意有，D<D0

其中，k为正整数，所以，k=4，5，6，……

代入D0=8cm可得D=6cm，4.8cm，4cm，3.4cm，3cm……故ABCD均正确。

故答案为：ABCD。

【分析】利用波长和距离的关系可以求出移动的距离。

10．如图所示，用等长的绝缘线分别悬挂两个质量、电量都相同的带电小球A和B，两线上端固定于O点，B球固定在O点正下方。当A球静止时，两悬线的夹角为θ．下列方法中能保持两悬线的夹角不变的是（）

A．同时使两悬线长度减半

B．同时使两球的质量和电量都减半

C．同时使A球的质量和电量都减半

D．同时使两悬线长度减半和两球的电量都减半

【答案】C,D

【知识点】共点力平衡条件的应用；库仑定律

【解析】【解答】同时使两悬线长度减半，若角度θ不变，球间距减半，根据公式，静电斥力增加为4倍，故重力和静电斥力的合力方向一定改变，不能在原位置平衡，故A不符合题意；同时使两球的质量和电荷量减半，A球的重力减小为一半，静电力都减小为四分之一，故重力和静电斥力的合力方向一定改变，不能在原位置平衡，故B不符合题意；同时使A球的质量和电荷量减半，A球的重力和静电力都减小为一半，故重力和静电斥力的合力方向不变，球能保持平衡，故C符合题意；同时使两悬线长度和两球的电荷量减半，球间距减为一半，根据公式，静电力不变，故重力和静电斥力的合力方向不变，球能保持平衡，故D符合题意。

故答案为：CD

【分析】利用距离变化可以判别夹角发生改变；利用重力和电场力的变化可以判别夹角变化。

三、解答题

11．1916年，

Tolman和Stewart发表论文指出，一个绕在圆柱上的闭合金属线圈当该圆柱以一定的角速度绕轴旋转时，线圈中会有电流通过，这种效应称为Stewart-Tolman效应。设有许多匝线圈，每匝线圈的半径为r，每匝线圈均用电阻为R的细金属导线绕成，线圈均匀地绕在一个很长的玻璃圆柱上，圆柱的内部为真空每匝线圈的位置用黏胶固定在圆柱上，单位长度的线圈匝数为n，包含每匝线圈的平面与圆柱的轴垂直。从某一时刻开始，圆柱以角加速度β绕其轴旋转。经过足够长时间后：请计算每匝线圈中的电流强度。

【答案】解：由于环