伊春市重点中学2023年高三物理第一学期期末联考模拟试题含解析

伊春市重点中学2023年高三物理第一学期期末联考模拟试题

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、百余年前，爱因斯坦的广义相对论率先对黑洞作出预言。2019年4月10日21点整,

天文学家召开全球新闻发布会，宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。若认为黑洞为一个密

度极大的球形天体，质量为"，半径为R,吸引光绕黑洞做匀速圆周运动。已知光速

为c,以黑洞中心为起点，到黑洞外圈视界边缘的长度为临界半径，称为史瓦西半径。

下面说法正确的是（）

A.史瓦西半径为"B.史瓦西半径为2丝

CC

C.黑洞密度为女'D.黑洞密度为

4G万R34G乃7?3

2、在真空中某点电荷。的电场中，将带电荷量为g的负试探电荷分别置于a（0,0,r）＞

〜两点时，试探电荷所受电场力的方向如图所示，外、分别在yOz和xOy平面内，

居与z轴负方向成60°角，尸,与x轴负方向成60°角。已知试探电荷在a点受到的电场

力大小为凡=F,静电力常量为鼠则以下判断正确的是（）

A.电场力的大小见大于歹

B.a、b、。三点电势关系为%=%〉外

4Fr

C.点电荷。带正电，且大小为。=,

kq

D.在平面xOz上移动该试探电荷，电场力不做功

3、如图所示，物体4、5用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45。的斜面上，B

悬挂着.已知质量机A=2,〃B,不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45。增大到60。，但物体

仍保持静止，下列说法正确的是

A.绳子的张力增大

B.物体A对斜面的压力将增大

C.物体A受到的静摩擦力增大

D.滑轮受到绳子的作用力保持不变

4、如图所示，战斗机离舰执行任务，若战斗机离开甲板时的水平分速度为40m/s,竖

直分速度为20m/s,已知飞机在水平方向做加速度大小等于2m/s2的匀加速直线运动,

在竖直方向做加速度大小等于Im/s?的匀加速直线运动。则离舰后（）

B.10s内飞机水平方向的分位移是竖直方向的分位移大小的2倍

C.10s末飞机的速度方向与水平方向夹角为30。

D.飞机在20s内水平方向的平均速度为50m/s/

5、某理想变压器原、副线圈的匝数之比为10:1,当输入电压增加20V时，输出电压

（）

A.增加200VB.增加2VC.降低200VD.降低2V

6、如图所示，a、b、c、d为圆上的四个点，ac、bd连线过圆心且相互垂直，置于圆心

处带正电的点电荷在«点产生的场强大小为E。若在该空间再施加一沿ac方向的大小

为2E的匀强电场后，以下说法正确的是（）

A.a点的场强大小为3E,方向由c到a

B.c点的场强大小为3E,方向由c到a

C.b、d两点的场强相同，大小都为6E

D.氏d两点的场强不相同，但大小都为近E

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、下列说法正确的是（）

A.外界对气体做功，气体的内能可能减少

B.单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点

C.空气中水蒸气的压强越大，空气的相对湿度就越小

D.内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同

E.一定质量的理想气体的内能随温度的升高而增大

8、下列说法正确的是o

A.夏天行车，给汽车轮胎充气，气压不宜过高，因为汽车高速行驶时胎压会增大

B.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积

C.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有

斥力，所以液体表面具有收缩的趋势

D.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性

E.夏天开空调给车内降温，此时空调机从车内吸收的热量少于向车外排放的热量

9、如图所示，一物块从光滑斜面上某处由静止释放，与一端固定在斜面底端的轻弹簧

相碰。设物块运动的加速度为“，机械能为瓦速度为心动能Ek,下滑位移为x,所

用时间为f。则在物块由释放到下滑至最低点的过程中（取最低点所在平面为零势能面），

下列图象可能正确的是（）

10、如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一平行于水平面的电场，其中某一区域的电

场线与x轴平行，在x轴上的电势9与坐标X的关系如图中曲线所示，曲线过（0.1,

4.5）和（0.15,3）两点，图中虚线为该曲线过点（0.15,3）的切线。现有一质量为0.20

kg、电荷量为+2.0xl（）rc的滑块尸（可视为质点），从x=0.10m处由静止释放，其

与水平面的动摩擦因数为0.02,取重力加速度g=10m/s2。则下列说法中正确的是

A.滑块P运动过程中的电势能逐渐减小

B.滑块P运动过程中的加速度逐渐增大

C.x=0.15m处的电场强度大小为2.0x106N/C

D.滑块P运动的最大速度为0.5m/s

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）为测量弹簧压缩时具有的弹性势能和滑块B的质量，某同学用如图的装置

进行实验。气垫导轨上有A、B两个滑块，A上固定一遮光片，左侧与被压缩且锁定的

弹簧接触，右侧带有橡皮泥。已知A的质量为,孙，遮光片的宽度为d；打开电源，调

节气垫导轨使滑块A和B能静止在导轨上。解锁弹簧，滑块A被弹出后向右运动，通

过光电门1后与B相碰，碰后粘在一起通过光电门2,两光电门显示的遮光时间分别为

△〃和4/2,由此可知碰撞前滑块A的速度为,锁定时弹簧只有的弹性势

能为Ep=,B的质量7"2=»（用已知和测得物理量的符号表示）

遮光片光电门1光电门2

3919

一.㈣一、___1

气垫导轨

12.（12分）某实验小组设计如图甲所示的实验装置测量滑块与木板之间的动摩擦因数:

一木板固定在桌面上，一端装有定滑轮；滑块的左端与穿过打点计时器（未画出）的纸

带相连，右端用细线通过定滑轮与托盘连接。在托盘中放入适量祛码，接通电源，释放

滑块，打点计时器在纸带上打出一系列的点。

（1）如图乙为实验中获取的一条纸带：0、1、2、3、4、5、6是选取的计数点，每相邻两

计数点间还有4个计时点（图中未标出），测得计数点间的距离如图所示。已知交流电

源的频率为50Hz,根据图中数据计算滑块加速度a=m/s2,计数点3对应的

滑块速度m/so（结果保留两位有效数字）。

（2）滑块、托盘（含祛码）的质量分别用M、机表示，滑块的加速度用。表示，重力加

速度为g,则滑块与木板间的动摩擦因数/，=（用题中字母表示）。

（3）若实验测得的动摩擦因数偏大，主要原因可能是o

A.纸带与打点计时器间有摩擦

B.滑轮存在摩擦阻力

C.木板未调节水平，左端偏高

D.未满足M远大于m

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（a）,水平地面上固定一倾角为37。的斜面，一宽为/=0.43m的有界匀

强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一正方形金属

线框谛〃，线框沿斜面下滑时，而、cd边始终与磁场边界保持平行。以地面为零势能

面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E与位移s之间的

关系如图(b)所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为机=O.lkg,电阻为R=

0.06。。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取lOm/s2)求:

(1)线框与斜面间的动摩擦因数〃；

(2)向边刚进入磁场时，线框的速度也；

(3)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间“

(4)线框穿越磁场的过程中，线框中产生的最大电功率Pm；

14.(16分)如图所示，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量机=lkg的小

球通过长L-0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴0连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕

0轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度v°="4"m/s,

g取lOm/s?.

(1)若锁定滑块，试求小球通过最高点尸时对轻杆的作用力大小和方向.

(2)若解除对滑块的锁定，试求小球通过最高点时的速度大小.

⑶在满足(2)的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距

离.

15.(12分)如图所示的坐标系内，直角三角形OE4区域内有一方向垂直于纸面向外

的匀强磁场。在*轴上方，三角形磁场区域右侧存在一个与三角形。尸边平行的匀强电

场，电场强度为E,方向斜向下并与x轴的夹角为30。，已知OP边的长度为L,有一

不计重力、质量为机、电荷量为g的带正电的粒子从静止开始经加速电场加速后，以

%的速度从A点垂直于y轴射入磁场；一段时间后，该粒子在。尸边上某点以垂直于

0尸边方向射入电场，最终速度方向垂直于无轴射出电场。求：

(1)加速电压及匀强磁场的磁感应强度大小

⑵带电粒子到达x轴时的动能与带电粒子刚进入磁场时动能的比值

(3)带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间

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、B

【解析】

AB.逃逸速度

此为脱离中心天体吸引的临界速度，代入光速可知临界半径为

彳缶—2-^-

A错误，B正确;

CD.若光绕黑洞表面做匀速圆周运动，轨道半径等于黑洞半径，由

厂Mmc2

G—丁=m—

R。R

可知

M=生

G

密度为

M3c2

p--------=----------

4兀R34G兀R2

3

CD错误。

故选B。

2、C

【解析】

由题，凡、与分别在yOz和xOy平面内，可知点电荷。即在yOz平面内，也在xOy平

面内，所以。一定在坐标轴y上，过。点沿尸的方向延长，与y轴交于0点，设。。

之间的距离为y,由几何关系得

2=tan60°

r

则

y=rtan60=y/3r

之间的距离

r

L=--------=2r

cos60

连接80,则6受到的电场力的方向沿》。的方向。由几何关系得

yV3r

y—_____—___—p

htan60°G

可知b点到O点的距离也是r,6到。之间的距离也是2r

A.》与。到0点的距离相等，根据库仑定律可知，试探电荷在》点受到的电场力与在

。点受到的电场力是相等的，所以

Fb=F

故A错误；

B.负电荷受到的电场力指向。，根据异性电荷相互吸引可知，。带正电，由于距离正

电荷越近电势越高，所以。点的电势高，〜与“点的电势相等，即

=(

<PaPb<(Po

故B错误；

C.由于点电荷。带正电，根据库仑定律

F=%

(2r)2

解得点电荷。的电荷量为

故C正确；

D.平面xOz上各点到0的距离不一定相等，所以各点的电势不一定相等，则在平面

xOz上移动该试探电荷，电场力不一定不做功，故D错误。

故选C。

3、C

【解析】

物体B受竖直向下的重力mg和竖直向上的绳子拉力T,由二力平衡得到：

T=mg；

以物体A为研究对象，物体A受力如下图所示：

A静止，处于平衡状态，由平衡条件得：

/+r-2mgsin45°=0

N-2，〃gcos45°=0

解得:

/=2mgsin45°-T=2mgsin45°-mg

N=2mgcos45°

当由45。增大到60。时，/不断变大，N不断变小；

A.绳子张力保持不变，故A错误；

B.物体A对斜面的压力N，=N=2"zgcosO将变小，故B错误；

C.摩擦力变大，故C正确；

D.绳子的拉力不变，但是滑轮两边绳子的夹角减小，则滑轮受到绳子的作用力变大,

选项D错误.

4、B

【解析】

A.飞机起飞后的合速度与合加速度方向一致，所以飞机运动轨迹为直线，A错误;

B.10s内水平方向位移

12

x=vOxt+—axt=500m

竖直方向位移

1,

—aj~=250m

2》

B正确；

C.飞机飞行方向与水平方向夹角的正切tan6=0.5,C错误;

D.飞机在20s内水平方向的位移

y=40x20+-x2x202=1200m

2

则平均速度为

X

vx=—=60m/s

D错误。

故选B。

5、B

【解析】

根据

=以

n2

得

△Ui_ni

A[72n2

即

2010

西一丁

解得

At72=2V

即输出电压增加2V,故B正确，ACD错误。

故选B。

6、D

【解析】

A.由点电荷在。点产生的场强与匀强电场方向相反可知，a点的合场强大小为E,方

向由a到c,故A错误；

B.由点电荷在c点产生的场强与匀强电场方向相同可知，c点的合场强大小为3E,方

向由a到c,故B错误；

CD..由平行四边形定则可知，b、d两点的场强方向不同，但大小都为故C错

误，D正确。

故选D。

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、ADE

【解析】

A.如果气体吸热的同时对外做功，吸收的热量小于对外所做的功，则内能可能减小，

故A正确；

B.晶体都有固定的熔点，故B错误；

C.空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气的压强与相同温度时水的饱和蒸汽压之

比，故C错误；

D.内能是所有分子动能和分子势能之和。内能不同的物体，当它们的温度相同时，则

它们分子热运动的平均动能可能相同，故D正确；

E.一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大，故E正确。

故选ADEo

8、ADE

【解析】

A.夏天行车，气压不宜过高，因为汽车高速行驶时，温度会升高，由气态方程可得，

胎压会增大，故A正确；

B.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子距离，故B错误;

C.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间引力大于斥力，

所以液体表面具有收缩的趋势，故C错误；

D.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，故D正确；

E.白天很热时，开空调给车内降温，因空调本身也要产生热量，则此时空调机从车内

吸收的热量少于向车外排放的热量，故E正确。

故选：ADE,

9、AC

【解析】

AB.设斜面的倾角为凡在物块自由下滑的过程中，根据牛顿第二定律可得

ma=mgsvciQ

解得

a=gsinO

物块与弹簧接触后，根据牛顿第二定律可得

mgsinQ-kx._k

a=---------------=gsmJ------x

mm

当弹力与重力相等时，加速度为零，随后反向增大，且加速度与时间不是线性关系，故

A正确，B错误；

C.以物体和弹簧组成的系统为研究对象，整个过程中整体的机械能守恒，即有

EE+Ep

解得

E=E总—kx~

2

与弹簧接触前E?=0,物体的机械能守恒，与弹簧接触后弹簧的弹性势能增加，则物

体的机械能减小，根据数学知识可知C图象正确，故C正确；

D.在物块自由下落的过程中，加速度恒定，速度图象的斜率为定值，与弹簧接触后，

加速度先变小后反向增大，速度图象的斜率发生变化，故D错误；

故选ACo

10、AC

【解析】

A.在9」图像中，图线的斜率表示电场强度，由图可知，滑块P运动过程中，电场方

向不变，电场力始终做正功，则电势能逐渐减小，故A正确；

BC.由A可知，图线的斜率表示电场强度，x=0.15m处的场强为

E=竺="I。N/C=2xl06N/C=2.0x106N/C

Ax0.3-0.15

则此时的电场力大小为

F=^E=2XW8X2X106N=0.04N

滑动摩擦力大小为

f=/nmg=0.02xO.2xlON=0.04N

此时电场力与滑动摩擦力大小相等，由图可知图线斜率逐渐减小,故在％=0.15m之前,

电场力大于摩擦力，滑块做加速运动，加速度逐渐减小，在尤=0」5m之后，电场力小

于摩擦力，做减速运动，加速度逐渐增大，故B错误，C正确；

D.滑块加速度为零时，速度最大，由BC选项可知，在x=0.15m时，电场力和摩擦

力大小相等，加速度为零，此时滑块的速度最大，根据动能定理得

1,

qU-fx=-mv2-0

由图可知处和处的电势差大约为5代入解得最大速度大约为

0.10m0.15m1.5xl0V,

v=0.lm/s,故D错误。

故选ACo

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。

d1(dy\A?,—Nt、

11、—m.

21Ar；

【解析】

口］由滑块A通过光电门1的运动时间可知，碰撞前滑块A的速度

d

v.=——

1M

⑵解锁弹簧后，弹簧的弹性势能转化为A碰撞前的动能，故弹性势能

、2

121(d

EFp=-mvi=-«i

［3］由碰撞后，AB整体通过光电门2的时间，可求得碰撞后AB整体的速度为

d

v2=——

-M

A、B碰撞过程中动量守恒，则有

=(叫

mlvi+m2)v2

联立解得

=m,-----------L

-M

me-(M+m)a

12、0.50m/s20.26m/s或0.27m/s〃=----------------------AB

Mg

【解析】

(1)⑴每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔T=O.ls,根据逐

差法有

a=("6+毛+/]]!)+々+石)=05m/s2

[2]根据匀变速直线运动规律知道3点的瞬时速度等于2点到4点的平均速度有

v3=-^=0.26m/s

(2)[3]以整个系统为研究对象，根据牛顿第二定律有

mg—f=(M+a

于="Mg

联立解得

mg-(M+iTi)a

〃=--------------

Mg

(3)[4]纸带与打点计时器间的摩擦力和滑轮存在摩擦阻力都会使测得的摩擦力增大,

根据

于="Mg

可知，摩擦力增大，故摩擦因数增大。木板未调节水平，左端偏高和未满足M远大于

“均不会影响摩擦力变大，故AB正确，CD错误。

故选ABo

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)"=0.5(2)1.2m/s(3)0.125s(4)0.43W

【解析】

(1)根据线段①，减少的机械能等于克服摩擦力做的功：

△E]=jLtmgslcos37°=(0.900—0.756)J=0.144J

其中si=0.36m

解得:

"=0.5

(2)未进入磁场时，根据牛顿第二定律：

ma=mgsin37。一"mgcos37°

线框的加速度

a=gsin37°—〃gcos37°=2m/s2

速度：

匕=J2asi=1.2m/s

(3)线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力所做的功，由图线

②可知，此时机械能线性减小，说明安培力也为恒力，线框做匀速运动。设L为线框

的边长，贝！J：

转=吃+%安

=(Ff+G)L=(0.756-0.666)J=0.09J

Ff+F^=mgsin37°

联立解得

L=0.15m

线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间：

“2J1S=O.125S

%1.2

(4)在线框匀速进入磁场时，安培力

F妥=mgsin37°—jumgcos37°=0.2N

又因为:

…5彳

可求出

=0.01

线框完全进入磁场后始终做匀加速直线运动，当成边要离开磁场时，开始做减速运动,

此时线框速度最大，受到的安培力最大，线框内的电功率最大

由

v；_v；=2a(I—L)

可求得

V2=1.6m/s

所以线框内的最大电功率

="一"="wx0.43W

mR3

2

14、(1)2N,方向竖直向上(2)q=2m/s(3)=-m

【解析】

(1)设小球能通过最高点，且此时的速度为巳，在上升过程中，因只有重力做功，小

球的机械能守恒.贝！I

gmu：+mgL=gmvl①

u2=任皿/s②

设小球到达最高点时，轻杆对小球的作用力为F,方向向下，则歹+用8