高中试卷答案网秦安县2022-2023学年高三下学期预测 物理1
第I卷<选择题，共48分>
一、选择题（1-5为单选题，每题只有一个正确的选项，6-8为多选题，每题至少有两个选项正确，选全得6分，选不全得3分，选错不得分，总计48分）。
1．下列叙述正确的是
A．力、长度和时间是力学中三个基本物理量，它们的单位牛顿、米和秒就是基本单位
B．蹦极运动员离开蹦床上升过程中处于失重状态
C．利用霍尔元件能够把电压这个电学量转换为磁感应强度这个磁学量的特性，可以制出测磁感应强度大小的仪器
D．探究加速度与质量、合外力关系实验采用的是等效替代的方法
【答案】B
2．一摩托车在t＝0时刻由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的a t图像如图所示，根据已知的信息，可知
A．摩托车的最大动能
B．摩托车在30 s末的速度大小
C．在0～30 s的时间内牵引力对摩托车做的功
D．10 s末摩托车开始反向运动
【解析】0～10 s内摩托车做匀加速直线运动，10～30 s内摩托车做减速运动，所以10 s末速度最大，动能最大，根据v＝at可求出最大速度，但由于摩托车的质量未知，所以不能求最大动能，故A错误。根据a t图像与时间轴所围的面积表示速度变化，可求出30 s内速度的变化量，由于初速度为0，所以可求摩托车在30 s末的速度大小，故B正确。10～30 s内牵引力是变力，由于不能求出位移，也不知道摩托车的质量，所以不能根据动能定理求出牵引力对摩托车做的功，故C错误。根据“面积”表示速度变化量，可知，30 s内速度变化量为零，所以摩托车一直沿同一方向运动，故D错误。
【答案】B
3．两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是
【答案】B
【解析】对于圆锥摆，摆线拉力与重力的合力提供向心力，设摆线长为L，摆角为θ，摆球质量为m，由牛顿第二定律得mgtanθ＝mω2Lsinθ，ω＝，若两小球ω相同则Lcosθ相同，即摆高相同，相对位置关系示意图正确的是B。
4．为了实现人类登陆火星的梦想，我国宇航员王跃和俄罗斯宇航员一起进行了“模拟登火星”的实验活动，假设火星半径与地球半径之比为1∶2，火星质量与地球质量之比为1∶9。已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，忽略自转的影响，则
A．火星表面与地球表面的重力加速度之比为2∶9
B．火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为∶3
C．火星的密度为
D．若王跃以相同初速度在火星表面与地球表面能竖直跳起的最大高度之比为9∶2
【解析】由＝mg可得：g＝，由于火星半径与地球半径之比为1∶2，火星质量与地球质量之比为1∶9，则火星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的，即为g，故A项错；由＝m得：v＝ ，则火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍，故B项正确；设火星质量为M′，由万有引力等于重力可得： ＝mg′，解得：M′＝，密度为：ρ＝＝ ，故C项错；王跃以v0在地球上起跳时，根据竖直上抛的运动规律可知跳起的最大高度是：h＝，由于火星表面的重力加速度是g，王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度h′＝h，故D项错。
【答案】B
5．某兴趣小组用实验室的手摇发电机和一个理想小变压器给一个灯泡供电，电路如图所示，当线圈以较大的转速n匀速转动时，额定电压为U0的灯泡正常发光，电压表示数是U1。已知线圈电阻是r，灯泡电阻是R，则有
A．变压器输入电压的瞬时值是u＝U1sin 2πnt
B．变压器的原、副线圈匝数比是U0∶U1
C．电流表的示数是
D．线圈中产生的感应电动势最大值是Em＝U1
【答案】C
6．如图所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个长方形物块A与截面为三角形的垫块B叠放在一起，用水平外力F缓缓向左推动B，使A缓慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中
A．A和B均受三个力作用而平衡
B．B对桌面的压力大小不变
C．A对B的压力越来越小
D．推力F的大小不变
【答案】BD
【解析】因各接触面均光滑，所以A受重力、B对A的弹力、竖直挡板对A的弹力共三个力作用而平衡，B受重力，A对B的弹力，水平面对B的弹力，外力F四个力作用而平衡，故A错误。以A、B整体为研究对象，B受桌面支持力大小等于A、B重力之和，所以B对桌面的压力大小不变，故B正确。以A为研究对象受力分析如图，B对A的弹力FBA＝，因θ不变，所以FBA不变，即A对B的压力大小不变，故C错误。推力F＝FN＝mgtanθ，也不变，故D正确。
7.在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图4所示。电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec和Ed。点a到点电荷的距离ra与点a的电势φa已在图中用坐标(ra，φa)标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd。下列选项正确的是( )
A.Ea∶Eb＝4∶1
B.Ec∶Ed＝2∶1
C.Wab∶Wbc＝3∶1
D.Wbc∶Wcd＝1∶3
解析 由图可知，a、b、c、d到点电荷的距离分别为1 m、2 m、3 m、6 m，根据点电荷的场强公式E＝k可知，＝＝，＝＝，故A正确，B错误；电场力做功W＝qU，a与b、b与c、c与d之间的电势差分别为3 V、1 V、1 V，所以＝，＝，故C正确，D错误。
答案 AC
8.如图所示，开始静止的带电粒子带电荷量为＋q，质量为m （不计重力），从点P经电场加速后，从小孔Q进入右侧的边长为L的正方形匀强磁场区域（PQ的连线经过AD边、BC边的中点），磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外，若带电粒子只能从CD边射出，则
A．两板间电压的最大值Umax＝
B．两板间电压的最小值Umin＝
C．能够从CD边射出的粒子在磁场中运动的最长时间tmax＝
D．能够从CD边射出的粒子在磁场中运动的最短时间tmin＝
【答案】AC
【解析】粒子在加速电场中，由动能定理可得：qU＝mv2，粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力：qvB＝，解得U＝，可见若加速电压大，轨迹半径也大，所以两板间电压最大时，粒子恰好从C点离开磁场，在磁场中运动轨迹如图所示，由几何关系得：R2＝L2＋2，解得：R＝L，所以最大电压Umax＝，故A正确，B错误；由图可知，能够从CD边射出的粒子在磁场中运动时间最长的是恰好从D点离开磁场的，运动时间t＝＝，故C正确，D错误。
二、实验题（总计15分）
9．（6分）
某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动。他设计的装置如图甲所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50 Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力。
（1）若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）。A为运动的起点，则应选________段来计算A碰前的速度，应选________段来计算A和B碰后的共同速度。（以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）
（2）已测得小车A的质量m1＝0.4 kg，小车B的质量为m2＝0.2 kg，则碰前两小车的总动量为________kg·m/s，碰后两小车的总动量为________kg·m/s。
【答案】（1）BC DE （2）0.420 0.417
【解析】（1）从分析纸带上打点的情况看，BC段既表示小车做匀速运动，又表示小车有较大速度，因此BC段能较准确地描述小车A在碰撞前的运动情况，应选用BC段计算小车A碰前的速度。从CD段打点的情况看，小车的运动情况还没稳定，而在DE段内小车运动稳定，故应选用DE段计算A和B碰后的共同速度。
（2）小车A在碰撞前的速度v0＝＝ m/s＝1.050 m/s
小车A在碰撞前的动量p0＝m1v0＝0.4×1.050 kg·m/s＝0.420 kg·m/s
碰撞后A、B的共同速度v＝＝ m/s＝0.695 m/s
碰撞后A、B的总动量p＝（m1＋m2）v＝（0.2＋0.4）×0.695 kg·m/s＝0.417 kg·m/s。
10．（9分）
根据闭合电路欧姆定律，用图甲所示电路可以测定电池的电动势和内阻。图中R0是定值电阻，通过改变R的阻值，测出R0两端的对应电压U，对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的。根据实验数据在 （R＋r）坐标系中描出坐标点，如图丙所示，已知R0＝150 Ω。试完成下列问题。
（1）请根据原理图将图乙中的实物图连接好。
（2）在图丙中画出 （R＋r）关系图线。
（3）图线的斜率是________ V－1·Ω－1，由此可得电池电动势E＝________ V。
【解析】（1）所连实物图如图（a）所示。
（2）所画的图像如图（b）所示。
（3）根据闭合电路欧姆定律有E＝U＋（r＋R），即：＝（R＋r）＋，由图（b）可知斜率k＝＝0.004 5，则E＝1.48 V。
【答案】（1）如解析图（a）所示 （2）如解析图（b）所示
（3）0.004 5（0.004 3～0.004 7均对） 1．48（1.46～1.50均对）
三、计算题（总计47分）
11．（14分）
质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上，钢板处于平衡状态。一质量也为m的物块甲从钢板正上方高为h的A处自由落下，打在钢板上并与钢板一起向下运动x0后到达最低点B；若物块乙质量为2m，仍从A处自由落下，则物块乙与钢板一起向下运动到B点时，还具有向下的速度，已知重力加速度为g，空气阻力不计。求：
（1）物块甲和钢板一起运动到最低点B过程中弹簧弹性势能的增加量；
（2）物块乙和钢板一起运动到B点时速度vB的大小。
【解析】（1）设物块甲落在钢板上时的速度为v0，根据机械能守恒定律有mgh＝mv02
解得v0＝
设物块甲与钢板碰撞后的速度为v1，根据动量守恒定律有mv0＝2mv1解得v1＝
根据题意可得到达最低点B时弹簧的弹性势能增加量为ΔEp＝2mgx0＋×2mv12＝mg。
（2）设物块乙落在钢板上时的速度为v0′，根据机械能守恒定律有2mgh＝×2mv0′2，解得v0′＝
设物块乙与钢板碰撞后的速度为v2，根据动量守恒定律有2mv0′＝3mv2
解得v2＝
根据能量守恒定律可得ΔEp＝3mgx0＋×3mv22－×3mvB2联立各式解得vB＝ 。
【答案】（1）mg （2）
12．（18分）
在一水平面上，放置相互平行的直导轨MN、PQ，其间距L＝0.2 m，R1、R2是连在导轨两端的电阻，R1＝0.6 Ω，R2＝1.2 Ω，虚线左侧3 m内（含3 m处）的导轨粗糙，其余部分光滑并足够长。ab是跨接在导轨上质量为m＝0.1 kg、长度为L′＝0.3 m的粗细均匀的导体棒，导体棒的总电阻r＝0.3 Ω，开始时导体棒处于虚线位置，导轨所在空间存在磁感应强度大小B＝0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场，如图甲所示。从零时刻开始，通过微型电动机对导体棒施加一个牵引力F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好，其运动的速度—时间图象如图乙所示。已知2 s末牵引力F的功率是0.9 W。除R1、R2及导体棒的总电阻以外，其余部分的电阻均不计，重力加速度g＝10 m/s2。
（1）求导体棒与粗糙导轨间的动摩擦因数及2 s内流过R1的电荷量；
（2）试写出0～2 s内牵引力F随时间变化的表达式；
（3）如果2 s末牵引力F消失，则从2 s末到导体棒停止运动过程中R1产生的焦耳热是多少？
【答案】（1）0.1 0.33 C （2）F＝0.025t＋0.25（N） （3）0.2 J
【解析】（1）由速度—时间图象可以看出导体棒做匀加速直线运动，加速度a＝1.5 m/s2
v＝at＝1.5t m/s
水平方向上导体棒受牵引力F、安培力和摩擦力，根据牛顿第二定律得F－BIL－f＝ma
又f＝μN＝μmg
R1、R2并联电阻为R＝＝0.4 Ω
根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得I＝＝0.25t（A）
t＝2 s时，I＝0.5 A因为2 s末牵引力F的功率是0.9 W，根据P＝Fv
由题图乙可知，2 s末导体棒的速度为3 m/s，可得F＝0.3 N解得μ＝0.1
根据法拉第电磁感应定律E＝，q＝Δt，则q＝＝＝0.5 C
所以流过R1的电荷量为q1＝≈0.33 C。
（2）由（1）可知在0～2 s内F＝BIL＋ma＋μmg＝＋ma＋μmg即F＝0.025t＋0.25（N）。
（3）根据图象可知2 s末导体棒的速度为v＝3 m/s，这时导体棒恰好前进了3 m，从2 s末到导体棒停止运动过程，根据能量守恒定律得mv2＝Q总
又Q1＋Q2＝Q总· 则Q1＝（Q1＋Q2）＝0.2 J。
13．[物理——选修3–3]（15分）
（1）（5分）如图所示是分子间引力或斥力大小随分子间距离变化的图像，由此可知________。
A．ab表示引力图线
B．cd表示引力图线
C．当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子力一定为零
D．当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子势能一定最小
E．当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子势能一定为零
【答案】（1）ACD
（2）（10分）如图4，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K。开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p0。现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了。不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g。求流入汽缸内液体的质量。
解析 设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为V1，压强为p1；下方气体的体积为V2，压强为p2。在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得p0＝p1V1①
p0＝p2V2②
由已知条件得
V1＝＋－＝V③
V2＝－＝④
设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得
p2S＝p1S＋mg⑤
联立以上各式得m＝⑥
答案 秦安县2022-2023学年高三下学期预测 物理1
第I卷<选择题，共48分>
一、选择题（1-5为单选题，每题只有一个正确的选项，6-8为多选题，每题至少有两个选项正确，选全得6分，选不全得3分，选错不得分，总计48分）。
1．下列叙述正确的是
A．力、长度和时间是力学中三个基本物理量，它们的单位牛顿、米和秒就是基本单位
B．蹦极运动员离开蹦床上升过程中处于失重状态
C．利用霍尔元件能够把电压这个电学量转换为磁感应强度这个磁学量的特性，可以制出测磁感应强度大小的仪器
D．探究加速度与质量、合外力关系实验采用的是等效替代的方法
2．一摩托车在t＝0时刻由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的a t图像如图所示，根据已知的信息，可知
A．摩托车的最大动能
B．摩托车在30 s末的速度大小
C．在0～30 s的时间内牵引力对摩托车做的功
D．10 s末摩托车开始反向运动
3．两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是
4．为了实现人类登陆火星的梦想，我国宇航员王跃和俄罗斯宇航员一起进行了“模拟登火星”的实验活动，假设火星半径与地球半径之比为1∶2，火星质量与地球质量之比为1∶9。已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，忽略自转的影响，则
A．火星表面与地球表面的重力加速度之比为2∶9
B．火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为∶3
C．火星的密度为
D．若王跃以相同初速度在火星表面与地球表面能竖直跳起的最大高度之比为9∶2
5．某兴趣小组用实验室的手摇发电机和一个理想小变压器给一个灯泡供电，电路如图所示，当线圈以较大的转速n匀速转动时，额定电压为U0的灯泡正常发光，电压表示数是U1。已知线圈电阻是r，灯泡电阻是R，则有
A．变压器输入电压的瞬时值是u＝U1sin 2πnt
B．变压器的原、副线圈匝数比是U0∶U1
C．电流表的示数是
D．线圈中产生的感应电动势最大值是Em＝U1
6．如图所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个长方形物块A与截面为三角形的垫块B叠放在一起，用水平外力F缓缓向左推动B，使A缓慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中
A．A和B均受三个力作用而平衡
B．B对桌面的压力大小不变
C．A对B的压力越来越小
D．推力F的大小不变
7.在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图4所示。电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec和Ed。点a到点电荷的距离ra与点a的电势φa已在图中用坐标(ra，φa)标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd。下列选项正确的是( )
A.Ea∶Eb＝4∶1
B.Ec∶Ed＝2∶1
C.Wab∶Wbc＝3∶1
D.Wbc∶Wcd＝1∶3
8.如图所示，开始静止的带电粒子带电荷量为＋q，质量为m （不计重力），从点P经电场加速后，从小孔Q进入右侧的边长为L的正方形匀强磁场区域（PQ的连线经过AD边、BC边的中点），磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外，若带电粒子只能从CD边射出，则
A．两板间电压的最大值Umax＝
B．两板间电压的最小值Umin＝
C．能够从CD边射出的粒子在磁场中运动的最长时间tmax＝
D．能够从CD边射出的粒子在磁场中运动的最短时间tmin＝
二、实验题（总计15分）
9．（6分）
某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动。他设计的装置如图甲所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50 Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力。
（1）若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）。A为运动的起点，则应选________段来计算A碰前的速度，应选________段来计算A和B碰后的共同速度。（以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）
（2）已测得小车A的质量m1＝0.4 kg，小车B的质量为m2＝0.2 kg，则碰前两小车的总动量为________kg·m/s，碰后两小车的总动量为________kg·m/s。
10．（9分）
根据闭合电路欧姆定律，用图甲所示电路可以测定电池的电动势和内阻。图中R0是定值电阻，通过改变R的阻值，测出R0两端的对应电压U，对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的。根据实验数据在 （R＋r）坐标系中描出坐标点，如图丙所示，已知R0＝150 Ω。试完成下列问题。
（1）请根据原理图将图乙中的实物图连接好。
（2）在图丙中画出 （R＋r）关系图线。
（3）图线的斜率是________ V－1·Ω－1，由此可得电池电动势E＝________ V。
三、计算题（总计47分）
11．（14分）
质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上，钢板处于平衡状态。一质量也为m的物块甲从钢板正上方高为h的A处自由落下，打在钢板上并与钢板一起向下运动x0后到达最低点B；若物块乙质量为2m，仍从A处自由落下，则物块乙与钢板一起向下运动到B点时，还具有向下的速度，已知重力加速度为g，空气阻力不计。求：
（1）物块甲和钢板一起运动到最低点B过程中弹簧弹性势能的增加量；
（2）物块乙和钢板一起运动到B点时速度vB的大小。
12．（18分）
在一水平面上，放置相互平行的直导轨MN、PQ，其间距L＝0.2 m，R1、R2是连在导轨两端的电阻，R1＝0.6 Ω，R2＝1.2 Ω，虚线左侧3 m内（含3 m处）的导轨粗糙，其余部分光滑并足够长。ab是跨接在导轨上质量为m＝0.1 kg、长度为L′＝0.3 m的粗细均匀的导体棒，导体棒的总电阻r＝0.3 Ω，开始时导体棒处于虚线位置，导轨所在空间存在磁感应强度大小B＝0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场，如图甲所示。从零时刻开始，通过微型电动机对导体棒施加一个牵引力F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好，其运动的速度—时间图象如图乙所示。已知2 s末牵引力F的功率是0.9 W。除R1、R2及导体棒的总电阻以外，其余部分的电阻均不计，重力加速度g＝10 m/s2。
（1）求导体棒与粗糙导轨间的动摩擦因数及2 s内流过R1的电荷量；
（2）试写出0～2 s内牵引力F随时间变化的表达式；
（3）如果2 s末牵引力F消失，则从2 s末到导体棒停止运动过程中R1产生的焦耳热是多少？
13．[物理——选修3–3]（15分）
（1）（5分）如图所示是分子间引力或斥力大小随分子间距离变化的图像，由此可知________。
A．ab表示引力图线
B．cd表示引力图线
C．当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子力一定为零
D．当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子势能一定最小
E．当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子势能一定为零
（2）（10分）如图4，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K。开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p0。现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了。不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g。求流入汽缸内液体的质量。