2022_2023学年广东省高州市高三（第一次）模拟考试物理试卷（含答案解析）

2022~2023学年广东省高州市高三（第一次）模拟考试物理试卷

1.  如图为中国运动员在冬奥会短道速滑比赛中的精彩瞬间。若他正沿圆弧形弯道匀速率滑行，在一段时间内滑过一小角度，则他在这个过程中(    )

A. 所受的合外力为零
B. 所受的合外力不为零，做匀变速运动
C. 合外力做功为零，合力的冲量也为零
D. 合外力做功为零，合力的冲量不为零

2.  理论研究表明，任一星球的第二宇宙速度与第一宇宙速度的关系为，已知某星球的半径为地球半径的一半，其表面的重力加速度大小为地球表面重力加速度的，地球的第一宇宙速度为，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度约为(    )

A.  B.  C.  D.

3.  如图所示，一根长为L的直杆一端抵在墙角，一端倚靠在物块的光滑竖直侧壁上，物块向左以速度大小v运动时，直杆绕O点做圆周运动且始终与物块间有弹力。当直杆与水平方向的夹角为时，则(    )

A. A点速度大小也为v B. A点速度大小与有关
C. A点速度方向与无关 D. A点速度方向与OA成角

4.  一个小球在离地一定高度处向右水平抛出，不计空气阻力，抛出的初速度越大，则小球(    )

A. 落地时的速度越小
B. 从抛出到落地过程中，速度的变化量越大
C. 落地时的重力的瞬时功率不变
D. 从抛出到落地过程中，动能的变化量变大

5.  如图是一个小球沿竖直方向运动时的频闪照片，由照片可知(    )

A. 小球正在上升 B. 小球正在下降 C. 小球处于失重状态 D. 小球处于超重状态

6.  质量为的物块在光滑的水平面上受到水平拉力F的作用，从静止开始做匀加速直线运动，计时开始的图像如甲所示，图像如图乙所示，据图像的特点与信息分析，下列说法正确的是(    )
 

A. 图乙的斜率是图甲的斜率的2倍 B. 水平拉力F为5N
C. 前2m的中点时刻的速度为 D. 前2s中点位置的速度为

7.  如图所示，正方体放在水平地面上，空间有磁感应强度为、方向与水平面成角斜向上的匀强磁场。一根通电长直导线穿过正方体前后面的中心，电流的方向垂直于纸面向里。a，b，c，d分别是正方体所在边的中点。在这四点中(    )

A. c，d两点的磁感应强度大小相等 B. a，b两点的磁感应强度大小相等
C. b点磁感应强度的值最大 D. c点磁感应强度的值最小

8.  如图所示，质量分别为2m和m的P、Q按如图的方式用轻弹簧和轻绳连接，当系统静止时轻绳的拉力大小为mg，轻弹簧的压缩量为x，重力加速度用g表示。则下列说法正确的是(    )

A. 剪断轻绳的瞬间，P的加速度大小为
B. 剪断轻绳后，P向下运动2x加速度为零
C. 剪短轻绳后，P向下运动x时重力的功率最大
D. 撤走长木板的瞬间，Q的加速度大小为g
 

9.  如图所示，无限大平行金属板水平放置且接地，金属板上表面涂上绝缘层，一个带正电的点电荷P固定在金属板正上方，该电荷与金属板间形成的电场与等量异种点电荷连线的中垂线一侧的电场分布相同。将一个带正电的带电粒子Q从P与金属板垂直连线中点的a点沿直线移到板上b点，再沿直线移到板上c点，则此过程(    )

A. 从a到c，Q的电势能一直减小 B. 从a到c，Q的电势能先减小后不变
C. 从a到c，Q受到的电场力先减小后不变 D. Q在a点受到的电场力大于P对Q的库仑力

10.  如图所示，半球形容器ABC固定在水平面上，AC是水平直径，一个物块从A点正上方由静止释放刚好能从A点进入容器，第一次从P点由静止释放，P点离A点高度为h，结果物块从C点飞出上升的高度为，第二次由Q点由静止释放，Q点离A点高度为物块与容器内壁间的动摩擦因数恒定，B为容器内壁最低点，容器的半径为h，则下列判断正确的是(    )

A. 第一次，物块由A点运动到C点的过程克服摩擦做的功为
B. 第二次，物块运动到C点的速度刚好为零
C. 第一次，物块运动到B点的最大动能为
D. 第一次，物块从A点运动到B点克服摩擦力做的功大于从B点运动到C点克服摩擦力做的功

11.  一位学生设计了一个测定自由落体加速度的实验。如图所示，在一个敞口容器的底部插入一根细橡皮管，并装上一个夹子，在其下方地面上放一个金属盘子。调节夹子的松紧，以使第1个水滴落入盘中的瞬间，第2个水滴正好从管口落下。调节好后以某次水滴落入盘中瞬间开始计时，此后水滴落入盘中依次记数为1、2、3……，待计数到100时测得经过的时间为40s，再用米尺量出管口至盘子的高度为。回答下列问题：
相邻的两滴水从管口落下的时间间隔为______s。
重力加速度为______计算结果保留三位有效数字。
该同学测量重力加速度的测量结果比当地的重力加速度略小，原因可能是______填标号。
A.空气对水滴有阻力的作用
B.测得水滴下落的时间间隔偏小

12.  某同学想要描绘标有“，”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整，可供该同学选用的器材除了开关，导线外，还有：
电压表量程，内阻等于
电压表量程，内阻等于
电流表量程，内阻等于
电流表量程，内阻等于
滑动变阻器额定电流
滑动变阻器额定电流
定值电阻阻值等于
定值电阻阻值等于
电源内阻不计
该同学设计的电路图如图1所示，你认为滑动变阻器应选______，定值电阻应选______，电流表应选______，电压表应选______。以上均填可供选用器材的标号

该同学描绘出的小灯泡的特性曲线如图2所示，则可以看出小灯泡的阻值随着两端电压的增大而______，电压为时，小灯泡的电阻为______，功率为______计算结果均保留两位小数。

13.  如图所示的电路，电源的电动势为E，内阻为r，阻值分别为4r、6r的电阻并联后再与阻值为的电阻串联，水平放置的电容器的两极板的间距为d，分别接在阻值两端，合上开关稳定后，电容器的带电量也为q。另一带电量也为q的小球从距上极板上方高为2d处自由释放，小球恰好能下落到下极板。结果可用分式表示
求电容器的电容；
判断小球带电性质；
求小球的质量重力加速度为。

14.  如图所示，一质量为的物块A静止在光滑水平面上，质量为的物块B以的速度向A运动，与A碰撞时无机械能损失。碰后A滑上粗糙斜面，然后滑下，再次运动到水平面上速度为，斜面倾角为，与水平面光滑连接。
通过计算说明A、B能否再次碰撞；
求物块A与斜面间的动摩擦因数。

15.  如图甲所示，空间存在方向竖直向上周期性变化的匀强电场，场强大小随时间变化如图乙所示，空间还存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化如图丙所示。一个质量为、带电量为的带电小球，在空间P点在时刻在纸面内以水平向右大小为的速度抛出。小球在空中运动的时间大于2s，最终落地时速度垂直于地面。重力加速度为，小球可视为质点，求：

时，小球的速度大小；

内小球受到的合力大小；

小球第一次速度水平向左时离P点的高度；

点离地面的高度至少为多少。

答案和解析

1.【答案】D 

【解析】解：AB、运动员做匀速圆周运动，线速度大小不变，方向改变，速度在改变，则运动员做变速运动。由合力提供向心力，合力大小不变，方向始终指向圆心，故运动员的运动是变加速运动，故AB错误；
CD、由于速度大小不变，则由动能定理可知，合外力做功为零；由于速度的变化量不为零，由动量定理可知，合力的冲量不为零，故C错误，D正确。
故选：D。
在匀速圆周运动的过程中，线速度的大小不变，方向时刻改变，合外力始终指向圆心，再根据冲量和功的定义确定冲量和做功的大小。
本题结合匀速圆周运动考查了动量定理和动能定理的应用，关键是明确匀速圆周运动的性质，知道物体做匀速圆周运动时合外力充当向心力，方向时刻在改变。
 

2.【答案】A 

【解析】解：根据重力等于向心力，得，得
地球的第一宇宙速度
由题意得该星球的第二宇宙速度为：
代入数据解得：，故A正确，BCD错误；
故选：A。
第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，根据重力等于向心力，求该星球的第一宇宙速度，再根据，求该星球的第二宇宙速度．
通过此类题型，学会知识点的迁移，比如此题：把地球第一宇宙速度的概念迁移的某颗星球上面．要掌握重力等于向心力这一基本思路．
 

3.【答案】B 

【解析】解：如下图，将A点的速度分解：

根据运动的合成与分解可知，接触点A的实际运动、即合运动为在A点垂直于杆的方向的运动，该运动由水平向左的分运动和竖直向下的分速度组成，所以，为A点做圆周运动的线速度，故B正确，ACD错误。
故选：B。
将A点的速度分解为沿水平方向和竖直方向，在垂直于杆子方向上的速度等于A点绕O转动的线速度。
解决本题的关键会根据平行四边形定则对速度进行分解，物块速度在垂直于杆子方向的分速度等于A点转动的线速度。
 

4.【答案】C 

【解析】解：A、设小球抛出点离地高度为h，则落地时的速度为，知抛出的初速度越大，小球落地时的速度越大，故A错误；
B、由得，知小球从抛出到落地过程中，运动时间是一定的，与初速度无关，由知速度变化量不变，故B错误；
C、小球落地时的重力的瞬时功率为，知P不变，故C正确；
D、从抛出到落地过程中，由动能定理得：，不变，故D错误。
故选：C。
小球做平抛运动，根据平抛运动的规律得到落地时速度与初速度、高度的关系，再分析落地时速度大小。由分析速度变化量的变化。由分析落地时的重力的瞬时功率。由动能定理分析落地时动能变化量的变化。
解答本题时，要知道平抛运动的时间由抛出点的高度决定，与初速度无关，通过平抛运动的规律以及功率公式、动能定理等规律列式分析。
 

5.【答案】C 

【解析】球做竖直上抛运动时，到达最高点返回时运动具有对称性，从该点上升的时间和返回的时间相同，在该点速度大小相等，因此无法判断球是上升还是下降，球运动过程中只受重力作用，因此其加速度竖直向下，大小为g，处于失重状态。

故选C。

6.【答案】C 

【解析】解：A、物块做初速度为零的匀加速直线运动，根据可得，则图甲的斜率。根据可得图乙的斜率，则，即图乙的斜率是图甲的斜率的4倍，故A错误；
B、由图可得，由，得，根据牛顿第二定律可得：，故B错误；
C、设前2m所需时间为t，则，得，前2m的中点时刻的速度为，故C正确；
D、设前2s内位移为，则。设前2s中点位置的速度为，则，解得，故D错误。
故选：C。
根据匀变速直线运动的位移-时间公式变形得到与t的函数关系式，分析图甲的斜率与加速度的关系。根据速度-位移公式求出乙图的斜率与加速度的关系，再分析图乙与图甲的斜率关系。由牛顿第二定律求水平拉力F，根据速度-时间公式求前2m的中点时刻的速度，由速度-位移公式求前2s中点位置的速度。
本题的关键是根据运动学公式求出图像的解析式，分析图像斜率的意义，结合牛顿第二定律和运动学公式进行处理。
 

7.【答案】D 

【解析】

【分析】
根据右手螺旋定则得出直线电流周围的磁场，再根据磁场的叠加原理得出a、b、c、d四点的实际磁感应强度。
本题考查右手螺旋定则和磁场的叠加原理，基础题目。
【解答】
根据右手螺旋定则得出直线电流周围的磁场，

a、b、c、d四点的实际磁感应强度为匀强磁场和电流磁场的叠加，如图所示，由图可得，a点的磁感应为
b点和d点的磁感应强度大小为
c点的磁感应强度大小为，所以四个点中，c点磁感应强度最小，a点最大。
故ABC错误，D正确；
故选D。  

8.【答案】AC 

【解析】解：A、剪断细绳前，对P，，解得，方向向上，剪断细绳后，物体P根据牛顿第二定律可得：，解得，方向向下，故A正确；
BC、当P向下运动x时，此时受到的弹力，此时弹簧的弹力向上，对P分析，受到的合力，此时加速度为零，速度最大，根据可知此时重力的功率最大，故B错误，C正确；
D、撤走长木板的瞬间，对Q分析，根据牛顿第二定律可得：，解得，故加速度大小为2g，故D错误；
故选：AC。
剪断细绳前后，对物体P受力分析；利用牛顿第二定律可以求出剪断细绳瞬间P的加速度大小，当P受到的合力为零时，加速度为零，撤走木板时，对Q受力分析，结合牛顿第二定律即可判断。
本题考查了牛顿第二定律的应用，解题的关键是剪断细绳瞬间弹簧的弹力不变，撤走木板时，木板对Q的支持力减为零。
 

9.【答案】BD 

【解析】解：由于静电感应，金属板为等势面，固定的点电荷P与板间的电场为等量异种点电荷电场的一半，因此从a到b的电场强度越来越小，电势越来越低，带正电的带电粒子在此过程中，受到的电场力越来越小，且电场力做正功，则电势能减小；从b到c的电场线变稀疏，则电场强度继续减小，但由于此过程在等势面上运动，则电势不变，因此电场力减小，但电势能不变，故AC错误，B正确：
D.Q在a点受到的电场力等于P对Q的库仑力与金属板感应电荷对其的库仑力之和，即Q在a点受到的电场力大于P对Q的库仑力，故D正确。
故选：BD。
由于静电感应，金属板为等势面，固定的点电荷P与板间的电场为等量异种点电荷电场的一半，从而分析电场强度与电势的变化，根据电场力做功分析电势能变化，Q在a点受到的电场力等于P对Q的库仑力与金属板感应电荷对其的库仑力之和。
本题考查电场力做功与电势能变化的关系，解题关键掌握正电荷与金属板间的电场分布。
 

10.【答案】AD 

【解析】解：根据动能定理，解得克服摩擦力做功，故A正确；
B.第二次，由于物块运动到某一位置速度小于第一次物块在该位置的速度，由于在圆弧做圆周运动，则

则速度越大，支持力越大，根据牛顿第三定律压力等于支持力
因此正压力小于第一次的正压力，则摩擦力小于第一次的摩擦力，因此从A到C克服摩擦力做功小于
，根据动能定理可知，物块到达C点的速度不为零，故B错误；
C.第一次，物块由A运动到B克服摩擦力做的功大于B到C摩擦力做的功，大于，因此到B点的最大动能小于，故C错误；
D.第一次，物块从A运动到C的过程中，从A运动到B过程中与从B运动到C过程中在等高位置，物块从A运动到B过程中的速度大，因此正压力大，摩擦力大，因此物块从A点运动到B点克服摩擦力做的功大于从B点运动到C点克服摩擦力做的功，故D正确。
故选：AD。
从A到C的过程中根据动能定理求出摩擦力做功；从A到B的过程中物块加速，从B到C的过程中物块减速，故前半段物块正压力大，则摩擦力大，位移相同，则前半段克服摩擦力做功大；
本题考查的是动能定理得运用，其中需注意前半段克服摩擦力做功大于后半段克服摩擦力做功。
 

11.【答案】 

【解析】解：相邻的两滴水从管口落下的时间间隔为：；
根据自由落体运动位移公式：
可得：
水滴下落过程受到空气阻力，设当地重力加速度为g，则根据牛顿第二定律有：
可得：
该同学测量重力加速度的测量结果比当地的重力加速度略小，原因可能是空气对水滴有阻力的作用，故A正确，B错误。
故选：A。
故答案为：；；。
每个水滴落入盘中的时间相同，结合题意计算；
根据自由落体运动位移公式求加速度；
考虑空气阻力，根据牛顿第二定律分析判断。
本题考查测定自由落体加速度的实验，要求掌握实验原理、实验装置、数据处理和误差分析。
 

12.【答案】        增大   

【解析】解：灯泡的额定电压为，选择即可，灯泡额定电流为，而给出的量程中3A量程过大，读数误差较大，不能使用；
只能采用将电流表量程200mA的电流表与定值电阻并联的方式来扩大量程；根据改装原理可知，并联的定值电阻，即可将量程扩大到；故电流表选择择，定值电阻选择；由于采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择
由图可知灯泡电阻随两端电压的增加而增大，电压为时，电流为，小灯泡的电阻为，电功率；
故答案为：，，，；增大，，
根据灯泡额定电流选择电流表，选择电流表时要注意量程的选择，根据改装原理进行分析确定定值电阻；
根据图像可解得电阻和电功率。
本题考查描绘小灯泡伏安特性曲线的实验以及电表的改装，要求能明确改装原理，并正确掌握本实验中电路的接法；注意分压接法以及电流表接法的正确判断．
 

13.【答案】解：与6r并联后的电阻为
由闭合电路欧姆定律得
电容器两端电压为
电容的定义式，联立解得
电容器内电场强度的方向竖直向上，小球小球从距上极板上方高为2d处自由释放，小球恰好能下落到下极板，说明电场力做负功，所以小球受到的电场力向上，故小球带正电。
对小球由动能定理得：解得
答：电容器的电容为。
小球带正电。
小球的质量为。 

【解析】根据闭合电路欧姆定律计算出的电压，然后根据电容的定义式求解电容器电容。
电场力做负功，然后电场强度方向确定小球电性。
对小球动能定理即可求解。
本题考查含容电路的计算以及动能定理的应用。注意含有电容器的电路稳态时为断路。
 

14.【答案】解：已知物块A的质量为，物块B的质量为，B的初速度为，设碰撞后A和B的速度分别为、，取向右为正方向，根据动量守恒定律可得：

根据机械能守恒定律可得：
联立解得：负号表示方向向左，
碰后A滑上粗糙斜面，然后滑下，再次运动到水平面上速度为，所以A、B不能再次碰撞；
设物块A与斜面间的动摩擦因数为，上滑过程中的最大距离为x，上滑过程中，根据动能定理可得：
，其中，则
物块A下滑过程中，根据动能定理可得：
联立解得：。
答：、B不能再次碰撞；
物块A与斜面间的动摩擦因数为。 

【解析】根据动量守恒定律、机械能守恒定律求解碰撞后B的速度大小，由此分析能否再次碰撞；
上滑过程中，根据动能定理列方程；物块A下滑过程中再次根据动能定理列方程，联立求解物块A与斜面间的动摩擦因数。
本题主要是考查了动量守恒定律和机械能守恒定律；对于动量守恒定律，其守恒条件是：系统不受外力作用或某一方向不受外力作用或合外力为零；解答时要首先确定一个正方向，利用碰撞前系统的动量和碰撞后系统的动量相等列方程求解。
 

15.【答案】解：小球在内只在重力作用下做平抛运动，设时，小球的速度为，小球在此时的竖直方向分速度为

代入数据解得，因此，
；
在内，由于，则重力与电场力的合力为0，此时合力为

小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，运动周期为，即在内，小球刚好在磁场中做完整的圆周运动，根据牛顿第二定律可得

解得
小球在第1s内下落的高度为

解得
小球开始做圆周运动时，速度与水平方向夹角为，当小球做圆周运动速度水平向左时，小球离P点的高度为

解得；
小球第二次在磁场中运动且落地时速度垂直于地面，这时P点离地面的高度最小，在内，小球下落的高度为

解得
设第3s末，小球的速度为，根据动能定理

解得

设此时速度与竖直方向的夹角为，则

设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，根据牛顿第二定律可得

解得
代入数据解得
根据几何关系可知P点离地面的最小高度为

解得
答：时，小球的速度大小为  ；
内小球受到的合力大小为  ；
小球第一次速度水平向左时离P点的高度为；
点离地面的高度至少为。 

【解析】由平抛运动，求解小球的速度大小。
由受力分析可知，重力和电场力为零，可求得合力，即为洛伦兹力。
洛伦兹力提供向心力，求解做圆周运动的半径，并结合竖直方向的自由落体运动，求解离P点的高度。
由动能定理及牛顿第二定律，求解P点离地面的高度。
本题考查磁场，学生需结合重力场、电场综合分析作答。