![2023届北京市师范大学附属中学高三模拟测试(一)物理试题试卷_第1页](http://file4.renrendoc.com/view10/M02/3D/3F/wKhkGWWCcf6ANFNFAAHmfcXjCgw880.jpg)
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文档简介
2023届北京市师范大学附属中学高三模拟测试(一)物理试题试卷
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑
色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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、如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek,与入射光频率v的关系图象。由图象可知错误的是()
A.该金属的逸出功等于痴o
B.该金属的逸出功等于E
C.入射光的频率为工时,产生的光电子的最大初动能为与
22
D.入射光的频率为2%时,产生的光电子的最大初动能为E
2、如图所示,一物块相对木板向右从板上A点滑至板上8点,木板上4、8两点间距离为5米,同时木板在地面上
向左滑行3米,图甲为滑行前,图乙为滑行后,在此过程中物块受到木板对它的滑动摩擦力大小为20N,则物块所受
的摩擦力做功为()
A.-160J
B.-100J
C.100J
D.-401
3、地动仪是世界上最早的感知地震装置,由我国杰出的科学家张衡在洛阳制成,早于欧洲1700多年如图所示,为一
现代仿制的地动仪,龙口中的铜珠到蟾蛛口的距离为/?,当感知到地震时,质量为加的铜珠(初速度为零)离开龙口,
落入蟾蛛口中,与蟾蛛口碰撞的时间约为L则铜珠对蟾蛛口产生的冲击力大小约为()
4、2019年的诺贝尔物理学奖于10月8日公布,有一半的奖金归属了一对师徒——瑞士的天文学家MichelMayor和
DidierQueloz,以表彰他们“发现了一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星”。由于行星自身不发光,所以我们很难直接
在其他恒星周围找到可能存在的系外行星,天文学家通常都采用间接的方法来侦测太阳系外的行星,视向速度法是目
前为止发现最多系外行星的方法。行星自身的质量使得行星和恒星围绕着他们共同的质量中心在转动,在地球上用望
远镜就有可能看到行星引力对于恒星的影响。在视线方向上,恒星受行星引力作用,时而远离时而靠近我们,这种细
微的摇摆反应在光谱上,就会造成恒星光谱不断地红移和蓝移。我们称这种探测系外行星的方法为视向速度法。结合
以上信息,下列说法正确的是()
A.在绕着共同的质量中心转动的恒星和行星组成的双星系统中,恒星和行星做圆周运动的线速度大小一定相等
B.在绕着共同的质量中心转动的恒星和行星组成的双星系统中,由于恒星质量大,转动半径小,所以恒星做圆周运
动的周期比行星的周期小
C.若某恒星在靠近我们,该恒星发出光的频率将变高,因此接收到的频率就会变高,即恒星光谱会出现蓝移
D.若某恒星在远离我们,该恒星发出光的频率不变,但我们接收到的频率会比它发出时的频率低,即恒星光谱会出
现红移
5、如图所示,真空中有一个半径为R,质量分布均匀的玻璃球,频率为/的细激光束在真空中沿直线8c传播,并于
玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球,并在玻璃球表面的。点又经折射进入真空中,已知NCOD=120°,玻璃球对
该激光的折射率为班,则下列说法中正确的是()
A.出射光线的频率变小
B.改变入射角。的大小,细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射
3R
此激光束在玻璃中穿越的时间为f=(c为真空中的光速)
D.激光束的入射角为a=45。
6、物体在做以下各种运动的过程中,运动状态保持不变的是()
A.匀速直线运动B.自由落体运动C.平抛运动D.匀速圆周运动
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、关于机械波与电磁波,下列说法中正确的是
A.机械波在介质中传播时,介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动,是受迫振动
B.弹簧振子在四分之一个周期里运动的路程一定等于一个振幅
C.有经验的战士可以根据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹是接近还是远去
D.电磁波衍射能力由强到弱的顺序是无线电波、可见光、红外线、y射线
E.在真空中传播的电磁波频率不同,传播的速度相同
8、如图所示,竖直放置的两块很大的平行金属板a、b,相距为d,a、b间的电场强度为E,今有一带正电的微粒从a
板下边缘以初速度v。竖直向上射入电场,当它飞到b板时,速度大小不变,而方向变为水平方向,且刚好从高度也为
d的狭缝穿过b板进入be区域,be区域的宽度也为d,所加电场的场强大小为E,方向竖直向上,磁感应强度方向垂
E
直纸面向里,磁场磁感应强度大小等于一,重力加速度为g,则下列关于微粒运动的说法正确的
%
A.微粒在ab区域的运动时间为空
g
B.微粒在be区域中做匀速圆周运动,圆周半径r=d
7id
C.微粒在be区域中做匀速圆周运动,运动时间为广
6%
(乃+6)d
D.微粒在ab、be区域中运动的总时间为---------
3%
9、大量天文观测表明宇宙中的恒星(其实是银河系中的恒星)超过70%是以双星形式存在的。如图所示为某星系中
由两颗恒星A。3组成的双星系统,两恒星环绕连线上的。点(未画出)做匀速圆周运动,观测到它们球心间的距离
为L,转动的周期为7,已知引力常量为G,根据观测结果可以确定的物理量是()
B
A.两恒星的线速度之和
B.两恒星的线速度之比
C.两恒星的质量之比
D.两恒星的质量之和
10、如图所示,小球甲从A点水平抛出,同时将小球乙从8点自由释放,两小球先后经过C点时的速度大小相等,速
度方向夹角为37。。已知3、C两点的高度差〃=1.25m,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,两小
球质量相等,不计空气阻力。根据以上条件可知()
乙,B
A.小球甲水平抛出的初速度大小为3m/s
B.小球甲从A点到达C点所用的时间为0.4s
C.A、B两点的高度差为0.45m
D.两小球在C点时重力的瞬时功率相等
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)用如图所示实验装置验证如、m组成的系统机械能守恒,牝从高处由静止开始下落,如上拖着的纸带打
出一系列的点,下图给出的是实验中获取的一条纸带:O是打下的第一个点,每相邻两个计数点间还有4个点未标出,
2
交流电的频率为50Hz,计数点间的距离如图所示。已知机i=50g,m2=150g,贝!J:(g9.8m/s,结果均保留两位有效
数字)
(1)在打点0~5过程中系统动能的增加量AEk=J,系统势能的减少量A£P=.
(2)若某同学作出v2-//图像如图所示,则当地的实际重力加速度小m/s2.
12.(12分)某同学要测量一电池的电动势E和内阻r,实验器材有一个电阻箱火、一个开关S、导线若干和一个灵敏
电流计G(满偏电流1mA,内阻未知)。由于G量程太小,需要改装成量程更大的电流表A,实验过程如下:
⑴使用多用电表测灵敏电流计内阻时,选择开关拨至“xlO”挡,欧姆档调零后测量,指针的位置如图甲所示,阻值为
(2)用图乙电路图进行测量,需要电流表A的量程为0.6A,则对灵敏电流计G进行改装,需要在G两端一(选填“并
”或“串”)联一个阻值为—。的电阻(结果保留一位有效数值)。
(3)该同学在实验中测出多组电流表A的电流/与电阻箱的阻值K的实验数据,作出}-K图像。在坐标纸上做出如图
所示的图线,由做出的图线可知,该电池的电动势是一V,内电阻为Q(小数点后保留两位数值)。
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)如图所示,粗糙水平地面上放置长木板A和滑块C,滑块B置于A的左端。开始时A、B静止,C与A
右端相距x=4m,现C以%=7m/s的初速度水平向左运动,然后与A发生弹性碰撞(时间极短)。已知A、B、C质
量均为2kg,A和C与地面间的动摩擦因数为4=0.3,A与B间的动摩擦因数为〃2=02,最大静摩擦力等于滑动
摩擦力,B最终没有从A上掉下去,重力加速度g取lOm/s?,求:
互________________
--E___
(1)C与A碰撞前的速度;
(2)A、B间因摩擦产生的热量。
14.(16分)如图所示,光滑水平台面左端有一小物块A,右端有一小物块B,右侧面与一曲面相连。以台面右侧底
端的0点为原点建立坐标系Oxy.已知,台面的高度为2心曲面的方程为产」-*2,物块A的质量是物块B质量的/?
2h
倍,A物块以速度用向右运动与物块B发生弹性正碰,碰撞后物块B沿水平方向飞出,忽略空气阻力,重力加速度为
go
(1)求碰撞后瞬间物块B的速度大小;
(2)〃值不同,物块B落到曲面时的动能也不同。求〃取多大时,物块B落到曲面时动能最小。
VbB
海:::苏淑:之
修修鎏滋
lili
逐落蕊您
O
15.(12分)如图所示,用质量,〃=lkg的活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间的摩擦忽略不计,
开始时活塞距离汽缸底部的高度&i=1.0m,气体的温度G=27C»现将汽缸缓慢加热至a=207℃,活塞缓慢上升到距
离汽缸底某一高度如处,此过程中被封闭气体增加的内能AU=300J。已知大气压强po=l.Oxl()5pa,重力加速度g=
10m/s2,活塞横截面积S=5.0xl()-4m2。求:
(i)初始时汽缸内气体的压强pi和缓慢加热后活塞距离汽缸底部的高度比;
(ii)此过程中缸内气体吸收的热量
参考答案
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
【解析】
ABD.根据光电效应方程有
Ekm=hv—Wo
其中Wo为金属的逸出功,其中
Wo=hvo
所以有
Ekm=hv—hvo
由此结合图象可知,该金属的逸出功为E或者Wo=/m),当入射光的频率为如。时,代入方程可知产生的光电子的最大
初动能为E,故ABD正确;
C.入射光的频率为时,小于极限频率,不能发生光电效应,故C错误。
2
此题选择错误的,故选C。
2、D
【解析】
物块所受的摩擦力做的功为:
W=FXCOS(9=-20X(5-3)=-40J.
A.-160J,与结论不相符,选项A错误;
B.-100J,与结论不相符,选项B错误;
C.100J,与结论不相符,选项C错误;
D.-40J,与结论相符,选项D正确;
故选D.
【点睛】
本题主要考查了恒力做功公式的直接应用,知道功是力与力的方向上的位移的乘积.
3、A
【解析】
铜珠做自由落体运动,落到蟾蛇口的速度为:
V=yjlgh
以竖直向上为正方向,根据动量定理可知:
Ft-mgUO-(-/nv)
解得:
A.^+mg,与结论相符,选项A正确;
t
B.m同,与结论不相符,选项B错误;
t
C.竺叵,与结论不相符,选项c错误;
竺叵一根g,与结论不相符,选项D错误;
D.
故选A.
4、D
【解析】
AB.双星间的万有引力提供它们各自圆周运动的向心力,则恒星和行星做圆周运动的角速度大小相等,周期相同,则
G——-mcor.
131
G———McoKy
I?
可得
r2m
由于恒星与行星质量不同,则轨道半径不同,由公式丫=可知,恒星和行星做圆周运动的线速度大小不同,故AB
错误;
C.根据多普勒效应可知,若某恒星在靠近我们,该恒星发出光的频率不变,但我们接收到的频率会比它发出时的频
率,即恒星光谱会出现蓝移,故c错误:
D.根据多普勒效应可知,若某恒星在远离我们,该恒星发出光的频率不变,但我们接收到的频率会比它发出时的频
率低,即恒星光谱会出现红移,故D正确。
故选D。
5、C
【解析】
A.光在不同介质中传播时,频率不会发生改变,所以出射光线的频率不变,故A错误;
B.激光束从C点进入玻璃球时,无论怎样改变入射角,折射角都小于临界角,根据几何知识可知光线在玻璃球内表面
的入射角不可能大于临界角,所以都不可能发生全反射,故B错误;
C.此激光束在玻璃中的波速为
〃一百
间的距离为
S=2Rsin600=也R
则光束在玻璃球中从。到。传播的时间为
S3R
t=—=—
vc
故C正确:
D.由几何知识得到激光束在在。点折射角r=30°,由
sina
n=-----
sinr
可得入射角a=60。,故D错误。
6、A
【解析】
运动状态保持不变是指物体速度的大小和方向都不变,即物体保持静止或做匀速直线运动,故A项正确,BCD三项错
误。
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、ACE
【解析】
A.机械波在介质中传播时,介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动,是受迫振动,选项A正确;
B.弹簧振子只有从平衡位置或者离平衡位置最远处开始振动计时,在四分之一个周期里运动的路程才等于一个振幅,
选项B错误;
C.有经验的战士可以根据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹是接近还是远去,这是根据多普勒效应,选项C正确;
D.波长越大的衍射能量越强,则电磁波衍射能力由强到弱的顺序是无线电波、红外线、可见光、>射线,选项D错
误;
E.在真空中传播的电磁波频率不同,传播的速度相同,选项E正确;
故选ACE.
8、AD
【解析】
将粒子在电场中的运动沿水平和竖直方向正交分解,水平分运动为初速度为零的匀加速运动,竖直分运动为末速度为
2
零的匀减速运动,根据运动学公式,有:水平方向:vo=at,d=竖直方向:O=vo-gt;解得a=g①”为②,故
2gg
2
A正确;粒子在复合场中运动时,由于电场力与重力平衡,故粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力夕%8=/〃匕
解得:-=吟③,由①②③得到r=2d,故B错误;由于r=2d,画出轨迹,如图,由几何关系,得到回旋角度为30。,
qB
id2^^
r7rm7vdt-.......=—
故在复合场中的运动时间为弓=G=o=q—,故c错误;粒子在电场中运动时间为:।1彩,故粒子在
0
126qB3%-v0
万+6,
ab、be区域中运动的总时间为:t=ti+t2=--d,故D正确;故选AD.
3%
【点睛】
本题关键是将粒子在电场中的运动正交分解为直线运动来研究,而粒子在复合场中运动时,重力和电场力平衡,洛仑
兹力提供向心力,粒子做匀速圆周运动.
9、AD
【解析】
AB.设两恒星的轨道半径分别为弓、弓,双星系统有相同的周期,则有
4+与=心
2町
%T
2仍
v=——二
2T
联立可得
24L
匕+丫2~1r
岭r2
故无法确定两恒星的线速度之比,而两恒星的线速度之和可以确定,选项A正确,选项B错误;
CD.又
仍2%
=仍I4
LJ于
二=必
r2叫
rt+r2=L
联立解得
4zr2L3
班+机2=七产
故可以确定两恒星的质量之和,但无法确定两恒星的质量之比,选项D正确,C错误。
故选ADo
10、AB
【解析】
A.小球乙到C的速度为
y=12gh=5m/s
此时小球甲的速度大小也为v,又因为小球甲速度与竖直方向成37。角,可知水平分速度为usin37=3m/s»故A
正确;
B.根据
vv=vcos37=gt
计算得小球甲从A点到达。点所用的时间为0.4s,故B正确;
C.A、C两点的高度差为
hAc=0.8m
故A、B两点的高度差为1.25m—().8m=0.45m,故C错误;
D.由于两球在竖直方向上的速度不相等,所以两小球在C点时重力的瞬时功率也不相等。故D错。
故选AB。
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、0.580.599.7
【解析】
匀变速直线运动某段时间内,中间时刻速度等于平均速度:
/—匕_0.8640一0.3840
m/s=2.4m/s
v=27^-2x0.1
动能增加量:
12
=5(叫+m2»Q0.58J;
⑵系统势能的减少量:
A£p=(m2―叫)ghh0.59J.
⑵⑶根据机械能守恒定律:
(牡一町)=;(/%+用)口2
得:
v2_2(但一班)
(町+m2)
斜率:
_2(m2-zn))g_13.58
(〃4+»?2)1.40
得出:g»9.7m/s2,>
12、180并0.31.41-1.450.38-0.44
【解析】
(1)[1].多用表欧姆挡读数为刻度值与倍率的乘积,即灵敏电流计内阻rg=18xl0C=180C。
(2)[2][3],灵敏电流计扩大量程需要并联一个小电阻Ro,设灵敏电流计的满偏电流为/g=lmA,内阻“=180。,扩大量
程后的电流为/m=0.6A,并联电路电压相等,根据欧姆定律有
/必g=Ro
得
&=
(3)[4][5|.扩大量程后的安培表内阻
根据闭合电路欧姆定律
E=I(R+r/+r)
整理得
IEE
结合!-R图象有
,16-0.5
K=-=---------
E8-0
r+r
b=-^=0.5
E
联合解得
欣1.45V
日0.430
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)5m/s;(2)5.5Jo
【解析】
(1)设三者质量为,”,碰撞前C做匀减速直线运动,设C与A碰撞前的速度为匕,由动能定理可得
1212
—/2tmgx--mVy——mv0
代入数据得
V,=5m/s
(2)因碰撞时间极短,A与C碰撞的过程动量守机械能守,设碰撞后瞬间A的速度为2,C的速度为匕,以向左为
正方向,由动量守恒定律得:
mv[=mv2+mvy
121212
—mv:=—mv;+—mv.
222
代入数据得
v2=5m/s
匕=0
此后,8加速,4减速,此过程一直持续到二者具有共同速度y为止。设4的加速度大小为4,8的加速度大小为出,
该过程由牛顿第二定律及运动学公式得
3+2ju^mg=ma1
/j21ng-ma2
v=v2-axt=a2t
解得
q=8m/s2
2
a2=2m/s
v=lm/s
此过程,8相对A一直有滑动,相对位移大小
vt2-v2V2,CL
Ax.=-±----------=1.25m
2a12a2
在此以后,地面对A的摩擦力阻碍A运动,3与A之间的摩擦力改变方向。设A和3的加速度大小分别为%’和"2,
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