2022-2023学年北京拔萃双语学校高三物理模拟试卷含解析

2022-2023学年北京拔萃双语学校高三物理模拟试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.据报道，2009年4月29日，美国亚利桑那州一天文观测机构发现一颗与太阳系其它行星逆向运行的小行星，代号为2009HC82．该小行星的直径为2～3千米，绕太阳运行一周的时间为3.39年，其轨道平面与地球轨道平面呈155°的倾斜．假定该小行星与地球均以太阳为中心做匀速圆周运动，则小行星和地球绕太阳运动的速度大小的比值为(

)

A． B． C． D．参考答案：A2.（多选）如图所示，足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向运转。现将一个物体轻轻放在传送带底端，物体第一阶段被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段匀速运动

到传送带顶端．则下列说法中正确的是： A.第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量 B.第二阶段摩擦力对物体做的功等于第二阶段物体机械能的增加量 C.两个阶段物体克服摩擦力所做的功等于物体机械能的减少量

D.电动机输出的电能用来增加物体两个阶段的机械能参考答案：BC3.（多选）如图所示，在竖直平面内有一半径为R的3/4圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，不计空气阻力，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知PA=2.5R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中 重力做功1.5mgRB．动能增加mgRC．克服摩擦力做功mgRD．离开B点后小球能落在圆轨道内参考答案：AC4.重为100N长1米的不均匀铁棒平放在水平面上，某人将它一端缓慢竖起，需做功55J，将另一端竖起，需做功A．45J

B．55J

C．60J

D．65J参考答案：A5.（单选）“嫦娥一号”探月卫星绕地运行一段时间后，离开地球飞向月球．如图所示是绕地飞行的三条轨道，1轨道是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道．A点是2轨道的近地点，B点是2轨道的远地点，卫星在轨道1的运行速率为7.7km/s，则下列说法中正确的是（）A．卫星在2轨道经过A点时的速率一定大于7.7km/sB．卫星在2轨道经过B点时的速率一定大于7.7km/sC．卫星在3轨道所具有的机械能小于在2轨道所具有的机械能D．卫星在3轨道所具有的最大速率小于在2轨道所具有的最大速率参考答案：考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：当卫星的速度变大，使万有引力不够提供向心力时，卫星会做离心运动，轨道变高，卫星在经过A点时，要做离心运动才能沿2轨道运动．当卫星的速度减小，使万有引力大于向心力时，卫星做近心运动，轨道变低，卫星经过B速度变小．卫星的运动的轨道高度越高，需要的能量越大，具有的机械能越大．卫星在轨道2经过A点要加速做离心运动才能进入轨道3．解答：解：A、卫星在经过A点时，要做离心运动才能沿2轨道运动，卫星在1轨道上的速度为7.7km/s，故在2轨道上经过A点的速度一定大于7.7km/s．故A正确．B、假设有一圆轨道经过B点，根据，可知此轨道上的速度小于7.7km/s，卫星在B点速度减小，才会做近心运动进入2轨道运动．故卫星在2轨道经过B点时的速率一定小于7.7km/s，故B错误．C、卫星的运动的轨道高度越高，需要的能量越大，具有的机械能越大，所以卫星在3轨道所具有的机械能一定大于2轨道所具有的机械能，故C错误．D、根据开普勒第二定律可知近月点速度大于远月点速度，故比较卫星在轨道3经过A点和轨道2经过A点的速度即可，又因为卫星在轨道2经过A点要加速做离心运动才能进入轨道3，故卫星在3轨道所具有的最大速率大于2轨道所具有的最大速率．故D错误．故选：A．点评：本题要掌握离心运动的条件和近心运动的条件，能够根据这两个条件判断速度的大小．还要知道卫星的运动的轨道高度越高，需要的能量越大，具有的机械能越大．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（1）在“长度的测量”实验中，调整游标卡尺两测量爪间距离，主尺和游标尺的位置如图甲所示，此时卡尺两测量爪间狭缝宽度

mm。在数控实验室，工人师傅测量某金属丝直径时的情景如图乙所示，螺旋测微器测出的金属丝的直径是

mm。（2）某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验。如图a为实验装置简图，A为小车，B为电火花打点计时器（打点频率为50Hz），C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于C的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上的点求得。①图b为某次实验得到的纸带，其中每两个计数点之间有四个点没有画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留两位有效数字）②下列说法正确的是

。A每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验中小车A的质量应远大于C的质量D．为了更直观方便地探究加速度与质量的关系，应作a—M图象（M为小车质量）③实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—F图象可能是图c中的图线

。（填“甲”、“乙”或“丙”）参考答案：（1）

0.65

mm；

1.500

mm（2）①

0.49m/s2或0.50m/s2；②

C

；③

丙7.（4分）如图所示，是一只电流电压两用表的电路。图中表头的内阻为100欧，满偏电流为500微安，R1、R2的阻值分别是0.1欧和100欧。则它当作电流表使用时，量程是

mA，当作电压表使用时，量程是

V。（两空均保留整数）参考答案：

答案：500mA

50V8.宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统（假设三颗星的质量均为m，引力常量为G），通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：第一种形式是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行，则两颗运动星体的运动周期为

；第二种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，周期与第一种形式相同，则三颗星之间的距离为

。参考答案：9.如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的顶部有一定长度的水银．两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中．开启顶部连通左右水银的阀门，右侧空气柱长为L0，右侧空气柱底部水银面比槽中水银面高出h，右侧空气柱顶部水银面比左侧空气柱顶部水银面低h．（i）试根据上述条件推测左侧空气柱的长度为

，左侧空气柱底部水银面与槽中水银面的高度差为

：（ii）若初始状态温度为T0，大气压强为P0，关闭阀门A，则当温度升至

时，右侧气柱底部水银面与水银槽中的水银面相平？（不考虑水银柱下降对大水银槽中液面高度的影响，大气压强保持不变）．参考答案：（1）L0，2h；（2）【考点】理想气体的状态方程．【分析】（1）分别以两部分气体为研究对象，求出两部分气体压强，然后由几何关系求出右管内气柱的长度．（2）以左管内气体为研究对象，列出初末的状态，由理想气体状态方程可以求出空气柱的长度．【解答】解：（1）根据连通器的原理以及液体产生的压强可知，右侧的气体的压强：P1=P0﹣h则左侧气体的压强：P2=P1﹣h=P0﹣2h所以左侧空气柱底部水银面与槽中水银面的高度差为是2h．左侧空气柱的长度：L2=L0+h+h﹣2h=L0（2）关闭阀门A，温度升高的过程中，右侧的空气柱的压强增大，体积增大，由图可知，右侧气柱底部水银面与水银槽中的水银面相平时的空气柱的长度：L1=L0+h压强：P1′=P0设空气柱的横截面积是S，由理想气体的状态方程得：得：T1=故答案为：（1）L0，2h；（2）10.如右图所示是利用沙摆演示简谐运动图象的装置。当

盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线显示出沙摆的振动位移随时间的变化关系，已知木板被水平拉动的速度为，右图所示的一段木板的长度为，重力加速度为，漏沙时不计沙摆的重心变化。则这次实验沙摆的振动周期

▲

，摆长

▲

。参考答案：

11.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：（1）弹簧的劲度系数

N/m。（2）当弹簧受到5N的拉力时，弹簧的长度为

cm。参考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。12.某探究性小组用如图所示的装置研究弹簧的弹性势能Ep跟弹簧的形变量x之间的关系：在实验桌的边缘固定一光滑凹槽（如图），凹槽中放一轻质弹簧，弹簧的左端固定，右端与小球接触．当弹簧处于自然长度时，小球恰好在凹槽的边缘．让小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出凹槽，小球在空中飞行后落到水平地面．（1）若用天平、刻度尺测量，计算出小球从凹槽射出瞬间的动能，则除了测量小球的质量外，还须测量的物理量有：

.（2）因为小球从凹槽射出时，由于某些偶然因素的影响，即使将弹簧压缩同样的长度，小球射出的水平距离S也会稍有不同．为了准确测出S，某同学欲用小球将弹簧10次压缩到同一个长度，记录下小球这10次抛出的落点的痕迹，则需使用

等实验器材才能完成相应的记录；考查考生运用平抛、及动量守恒实验中所用的方法解决新的实际问题的创新实践能力。在高考中很有可能不会原原本本地考查动量守恒的实验，但该实验中所用的实验方法则有可能迁移到其他实验中，与其他实验揉合在一起来考查。参考答案：（1）凹槽出口处与水平面的高度，小球抛出的水平距离；（2）白纸、复写纸。13.原长为16cm的轻质弹簧，当甲、乙两人同时用100N的力由两端反向拉时，弹簧长度变为18cm；若将弹簧一端固定在墙上，另一端由甲一人用200N的拉，这时弹簧长度变为__________cm，此弹簧的劲度系数为___________N/m．参考答案：２0，5000，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学让重锤做自由落体运动，利用打点计时器打出的纸带来测量当地的重力加速度。如图所示为实验时得到一条纸带，它在纸带上取了A、B、C、D、E五个计数点，两个相邻计数点间的时间间隔为T=0．02s。测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为3．99cm、CD长为2．58cm，DE长为2．97cm，则打C点时重锤的瞬时速度大小为

m/s，根据数据求出重力加速度g=

m／s2。（保留三位有效数字）参考答案：15.研究小车匀变速直线运动的实验装置如图所示其中斜面倾角θ可调，电源频率为50Hz，纸带上计数点的间距如图所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。（1）打点计时器工作时使用

（选填“交流”或“直流”）电源。（2）部分实验步骤如下：测量完毕，关闭电源，取出纸带接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是：

（用字母填写）（3）图中标出的相邻两计数点的时间间隔T=

s（4）计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=

。为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=

。参考答案：（1）交流，（2）DCBA;（3）0.1;（4）;四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况，装置如图甲所示．他使木块以初速度v0=4m/s的速度沿倾角的斜面上滑紧接着下滑至出发点，并同时开始记录数据，结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v-t图线如图乙所示．g取10m/s2．求：（1）上滑过程中的加速度的大小a1；（2）木块与斜面间的动摩擦因数μ；（3）木块回到出发点时的速度大小v．参考答案：（1）由题图乙可知，木块经0.5s滑至最高点（1分）由加速度定义式有上滑过程中加速度的大小：

（2分）（2）由牛顿第二定律得

上滑过程中：

（2分）代入数据得（或0.35）

（2分）（3）下滑的距离等于上滑的距离==m=1m

（2分）由牛顿第二定律得下滑过程中：

（2分）下滑至出发点的速度大小V=联立解得

V=2m/s

（2分）

17.如图所示，有一质量为M=2kg的平板小车静止在光滑的水平地面上，现有质量均为m=1kg的小物块A和B（均可视为质点），由车上P处开始，A以初速度v1=2m/s向左运动，B同时以v2=4m/s向右运动．最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车．两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1，取g=10m/s2．求：（1）求小车总长L；（2）B在小车上滑动的过程中产生的热量QB；（3）从A、B开始运动计时，经6s小车离原位置的距离x．参考答案：解：（1）设最后达到共同速度v，整个系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv2﹣mv1=（2m+M）v﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①由能量守恒定律得：μmgL=mv12+mv22﹣（2m+M）v2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②解得：v=0.5m/s，L=9.5m；（2）A车离左端距离x1刚运动到左端历时t1，在A运动至左端前，木板静止．由牛顿第二定律得：μmg=maA﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③速度：v1=aAt1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④位移：x1=aAt12﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤解得：t1=2s，x1=2m，所民，B离右端距离：x2=L﹣x1=7.5m，热量：QB=μmgx2=7.5J；（3）从开始到达到共速历时t2，速度：v=v2﹣aBt2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥由牛顿第二定律得：μmg=maB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑦解得：t2=3.5s，小车在t1前静止，在t1至t2之间以a向右加速：由牛顿第二定律得：μmg=（M+m）a﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑧小车向右走位移：s=a（t2﹣t1）2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑨接下去三个物体组成的系统以v共同匀速运动了：s′=v（6s﹣t2）

⑩联立以上式子，解得：小车在6s内向右走的总距离：x=s+s′=1.625m；答：（1）小车总长L为9.5m；（2）B在小车上滑动的过程中产生的热量QB为7.5J；（3）从A、B开始运动计时，经6s小车离原位置的距离x为1.625m．【考点】动量守恒定