2022-2023学年北京十二中高三校模拟考试物理试题

这是一份2022-2023学年北京十二中高三校模拟考试物理试题，共17页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁，，另一条过最高点A等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年北京十二中高三校模拟考试物理试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、一物块以某一初速度从倾角的固定斜面底端上滑，到达最大高度处后又返回斜面底端。已知物块上滑时间是下滑时间的，，，则物块与斜面间的动摩擦因数为（ ）
A．0.2 B．0.4 C．0.6 D．0.8
2、2018年1月12日，我国成功发射北斗三号组网卫星．如图为发射卫星的示意图，先将卫星发射到半径为r的圆轨道上做圆周运动，到A点时使卫星加速进入椭圆轨道，到椭圆轨道的远地点B点时，再次改变卫星的速度，使卫星进入半径为2r的圆轨道．已知卫星在椭圆轨道时距地球的距离与速度的乘积为定值，卫星在椭圆轨道上A点时的速度为v，卫星的质量为m，地球的质量为M，引力常量为G，则发动机在A点对卫星做的功与在B点对卫星做的功之差为(忽略卫星的质量变化)（ ）

A．
B．
C．
D．
3、科幻电影《流浪地球》讲述了这样的故事：太阳即将毁灭，人类在地球上建造出巨大的推进器，使地球经历了停止自转、加速逃逸、匀速滑行、减速入轨等阶段，最后成为比邻星的一颗行星。假设若干年后，地球流浪成功。设比邻星的质量为太阳质量的，地球质量在流浪过程中损失了，地球绕比邻星运行的轨道半径为地球绕太阳运行轨道半径的，则地球绕比邻星运行与绕太阳运行相比较，下列关系正确的是（　　）
A．公转周期之比为
B．向心加速度之比为
C．动能之比为
D．万有引力之比为
4、汽车在平直公路上以108km/h的速度匀速行驶，司机看到前面有突发情况，紧急利车，从看到突发情况到刹车的反应时间内汽车做匀速运动，刹车后汽车做匀减速直线运动，从看到突发情况到汽车停下，汽车行驶的距离为90m，所花时间为5.5s，则汽车匀减速过程中所受阻力约为汽车所受重力的（　　）
A．0.3倍 B．0.5倍 C．0.6倍 D．0.8倍
5、一根轻质弹簧原长为l0，在力F作用下伸长了x。则弹簧的劲度系数k是（　　）
A． B． C． D．
6、北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。为了兼顾高纬度地区的定位和导航需要，该系统已布置了10余颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO），其轨道是与赤道平面呈一定夹角的圆形，圆心为地心，运行周期与地球自转周期相同。关于倾斜地球同步轨道卫星，下列说法正确的是（　　）

A．该卫星不可能经过北京上空
B．该卫星距地面的高度与同步轨道静止卫星相同
C．与赤道平面夹角为的倾斜地球同步轨道只有唯一一条
D．该卫星运行的速度大于第一宇宙速度
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、如图所示，正方形ABCD的四个顶点各固定一个点电荷，所带电荷量分别为+q、-q、+q、-q，E、F、O分别为AB、BC及AC的中点．下列说法正确的是

A．E点电势低于F点电势
B．F点电势等于O点电势
C．E点电场强度与F点电场强度相同
D．F点电场强度大于O点电场强度
8、下列有关光学现象的说法正确的是________。
A．光从光密介质射入光疏介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射
B．光从光密介质射人光疏介质，其频率不变，传播速度变小
C．光的干涉，衍射现象证明了光具有波动性
D．做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，相邻明条纹间距变小
E.频率相同、相位差恒定的两列波相遇后能产生稳定的干涉条纹
9、一个电子在电场力作用下做直线运动（不计重力）。从0时刻起运动依次经历、、时刻。其运动的图象如图所示。对此下列判断正确的是（　　）

A．0时刻与时刻电子在同一位置
B．0时刻、时刻、时刻电子所在位置的电势分别为、、，其大小比较有
C．0时刻、时刻、时刻电子所在位置的场强大小分别为、、，其大小比较有
D．电子从0时刻运动至时刻，连续运动至时刻，电场力先做正功后做负功
10、如图所示，水平面(未画出)内固定一绝缘轨道ABCD，直轨道AB与半径为R的圆弧轨道相切于B点，圆弧轨道的圆心为O，直径CD//AB。整个装置处于方向平行AB、电场强度大小为E的匀强电场中。一质量为m、电荷量为q的带正电小球从A点由静止释放后沿直轨道AB下滑。记A、B两点间的距离为d。一切摩擦不计。下列说法正确的是（ ）

A．小球到达C点时的速度最大，且此时电场力的功率最大
B．若d=2R，则小球通过C点时对轨道的压力大小为7qE
C．若d=R，则小球恰好能通过D点
D．无论如何调整d的值都不可能使小球从D点脱离轨道后恰好落到B处
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）用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

(1)下列实验条件必须满足的有____________；
A．斜槽轨道光滑
B．斜槽轨道末段水平
C．挡板高度等间距变化
D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究，建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系；
a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的_______（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定轴时_______（选填“需要”或者“不需要”）轴与重锤线平行；
b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为，测得AB和BC的竖直间距分别是和，则_______（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得钢球平抛的初速度大小为_______（已知当地重力加速度为，结果用上述字母表示）。

(3)为了得到平拋物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是_______；
A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹
B．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹
C．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹
(4)伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体_______。
A．在水平方向上做匀速直线运动
B．在竖直方向上做自由落体运动
C．在下落过程中机械能守恒
12．（12分）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）

(1)下列实验步骤正确的是________
A．用天平测出砂和砂桶的质量
B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数
D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带
E.实验中不需要砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______。（结果保留两位有效数字）

(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为______。

A． B． C． D．
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，右端封闭左端开口的导热良好的形玻璃管两边粗细不同，粗玻璃管半径为细玻璃管半径的3倍，两管中装入高度差为的水银，右侧封闭气体长，左侧水银面距管口。现将左管口用一与玻璃管接触良好的活塞封闭图中未画出），并将活塞缓慢推入管中，直到两管水银面等高。外界大气压强为，环境温度不变，不计活塞与管内壁的摩擦。求：
①两管水银面等高时左侧气体的压强是多少；
②整个过程活塞移动的距离是多少厘米（保留三位有效数字）。

14．（16分）如图所示，水平面上静止放置一个透明实心玻璃球，O点是球心，A是最高点，B是最低点。两条跟水平面夹角为45°的平行光线斜照在球面上，其中一条向着球心O，其延长线交地面于D点（图中未画出），另一条过最高点A。已知该玻璃的折射率为，。求：
（1）过A点的光线折射进入玻璃球时的折射角；
（2）过A点的光线从玻璃球射出后，跟水平面的交点是在D点的左侧、右侧、还是在D点？试证明你的猜想。

15．（12分）如图所示，在光滑绝缘的水平面上有一矩形区域，和边长度分别为9cm和8cm，O为矩形的中心。在矩形区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。在O点把一带电小球向各个方向发射，小球质量为、所带电荷量为。
(1)求小球在磁场中做完整圆周运动时的最大速度；
(2)现在把小球的速度增大为的倍，欲使小球尽快离开矩形，求小球在磁场中运动的时间。




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、C
【解析】
设物块从斜面底端向上滑时的初速度为，返回斜面底端时的速度大小为，则根据平均速度公式有

再由牛顿运动定律和运动学公式有上滑过程


下滑过程


时间关系有

联立各式解得

故C正确，ABD错误。
故选C。
2、B
【解析】
由可知，卫星在轨道半径为r的圆轨道上运动的线速度大小，在半径为2r的圆轨道上做圆周运动的线速度大小为，设卫星在椭圆轨道上B点的速度为，由，可知在A点时发动机对卫星做功，在B点时发动机对卫星做的功为，因此，B正确，ACD错误．
故选：B．
3、C
【解析】
A．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得

故

故A错误；
B．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得

故

故B错误；
C．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得

动能

代入数据计算解得动能之比为

故C正确；
D．万有引力

代入数据计算解得

故D错误。
故选C。
4、C
【解析】
设反应时间为t，匀减速时间为 ，行驶距离为s，初速度为v，则
， ，
解得：
， ，
根据牛顿第二定律得：

故

故C正确ABD错误。
故选C。
5、B
【解析】
已知弹簧的弹力F与伸长的长度x，根据胡克定律

得

ACD错误，B正确。
故选B。
6、B
【解析】
A．根据题目描述，倾斜地球同步轨道卫星的轨道是与赤道平面呈一定夹角的圆形，圆心为地心，所以有可能在运动过程中经过北京上空，所以A错误；
B．由题意可知，倾斜地球同步轨道卫星的周期与地球同步卫星的周期相同，根据

可知，该卫星的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径相同，即该卫星距地面的高度与同步轨道静止卫星相同，所以B正确；
C．由题意可知，圆心在地心，与赤道平面成的圆形轨道有无数个，所以C错误；
D．根据公式

可知，卫星轨道半径越大，运行速度越小，而第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以该卫星的运行速度比第一宇宙速度小，D错误。
故选B。

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、BD
【解析】
A、对A、B位置的两个电荷而言，E、O在中垂线上，电势等于无穷远电势，为零；对C、D位置的两个电荷而言，E、O同样在中垂线上，电势依然等于无穷远电势，为零；根据代数合成法则，E、O点的电势均为零，相等；
同理，对A、D位置的两个电荷而言，F、O在中垂线上，电势等于无穷远电势，为零；对B、C位置的两个电荷而言，F、O同样在中垂线上，电势依然等于无穷远电势，为零；根据代数合成法则，F、O点的电势均为零，相等，故A错误，B正确；
C、先考虑O点场强，对A、C位置的电荷而言，O点场强为零；对B、D位置的电荷而言，O点场强同样为零；故根据矢量合成法则，O点的场强为零；
再分析E点，对A、B位置的两个电荷，在E位置场强向下，设为E1；对C、D位置的两个电荷而言，在E位置场强向上，设为E2；由于E1＞E2，故E点的合场强向下，为E1-E2，不为零；
再分析F点，对B、C位置的两个电荷，在EF置场强向左，大小也为E1；对A、D位置的两个电荷而言，在F位置场强向右，大小也为E2；由于E1＞E2，故E点的合场强向左，为E1-E2，不为零；
故E点场强等于F点场强，但大于O点场强，故C错误，D正确．
点睛：本题考查电场强度的和电势的合成，关键是分成两组熟悉的电荷，同时区分矢量合成和标量合成遵循的法则不同．
8、ACE
【解析】
A．发生全发射的条件是，光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于或等于临界角，故A正确；
B．光从光密介质射到光疏介质，频率不变，根据可知，折射率减小，所以速度增大，故B错误；
C．光的衍射和干涉是波独有的现象，所以可以说明光具有波动性，故C正确；
D．红光的波长大于紫光，根据条纹间距公式可知

红光的条纹间距大于紫光，故D错误；
E．两列波发生稳定的干涉现象的条件是频率相同，相位差恒定，故E正确。
故选ACE。
9、AC
【解析】
A．电子只受电场力作用沿直线运动，该直线为一条电场线。结合其图象知其运动情景如图所示。则0时刻与时刻电子在同一位置。所以A正确；

B．电子受电场力向左，则场强方向向右，沿电场线方向电势逐渐降低，则有

所以B错误；
C．图象的斜率为加速度。由图象知过程加速度增大，过程加速度减小。又有

则有

所以C正确；
D．由图象知过程速度减小，过程速度增大，则其动能先减小、后增大。由动能定理知电场力先做负功，后做正功。所以D错误。
故选AC。
10、BD
【解析】
A．小球到达C点时，其所受电场力的方向与速度方向垂直，电场力的功率为零，故A错误；
B．当d=2R时，根据动能定理有

小球通过C点时有

解得
N=7qE
根据牛顿第三定律可知，此时小球对轨道的压力大小为7qE，故B正确；
C．若小球恰好能通过D点，则有

又由动能定理有

解得

故C错误；
D．当小球恰好能通过D点时，小球从D点离开的速度最小。小球离开D点后做类平抛运动，有


解得

由于
x>R
故小球从D点脱离轨道后不可能落到B处，故D正确。
故选BD。

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、BD 球心 需要 大于 AB B
【解析】
(1)[1]因为本实验是研究平抛运动，只需要每次实验都能保证钢球做相同的平抛运动，即每次实验都要保证钢球从同一高度处无初速度释放并水平抛出，没必要要求斜槽轨道光滑，因此A错误，BD正确；挡板高度可以不等间距变化，故C错误。
故选BD。
(2)a．[2][3]因为钢球做平抛运动的轨迹是其球心的轨迹，故将钢球静置于Q点，钢球的球心对应的白纸上的位置即为坐标原点(平抛运动的起始点)；在确定轴时需要轴与重锤线平行。
b．[4][5]由于平抛的竖直分运动是自由落体运动，故相邻相等时间内竖直方向上的位移之比为1:3:5：…，故两相邻相等时间内竖直方向上的位移之比越来越大，因此大于；由
，
联立解得

(3)[6]将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，由于铅笔受摩擦力作用，且不一定能保证铅笔水平，铅笔将不能始终保持垂直白纸板运动，铅笔将发生倾斜，故不会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹，故C不可行，AB可行。
(4)[7]从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，可认为做平抛运动，因此不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样，这实际上揭示了平抛物体在竖直方向上做自由落体运动，故选项B正确。
12、BDE 1.3 C
【解析】
(1)[1]．AE．本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故A错误，E正确；
B．该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，应拿走砂桶，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；
C．打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故C错误；
D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带，获取多组实验数据，故D正确；
故选BDE。
(2)[2]．由于两计数点间还有两个点没有画出，故T=0.06s，由△x=aT2可得

(3)[3]．由牛顿第二定律得
2F=ma
则

a-F图象的斜率

小车质量为

故选C；

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、①90cmHg；②
【解析】
①设左右液面等高时，右液面上升，左液面下降，则有


可得：

右侧气体等温变化，根据玻意耳定律有，则有

可得

等高时左侧气体的压强

②左边气体等温变化，根据玻意耳定律有


解得空气柱后来长

活塞下降，则

14、 (1)；(2)见解析。
【解析】
(1) 由题意知，在A点入射角i=45°。设折射角为r，由折射定律得

解得

(2) 设E点为折射光线的出射点，由几何关系得


过E点做水平面的垂线，垂足为F；过E点做水平线，与AB的交点为C，由几何关系得

设光线在E点的入射角为i1，折射角为r1，由几何关系得

解得

设从玻璃球折射出的光线与水平面的交点为G，由几何关系得

解得
BG=R
经过圆心O的光线沿直线传播，由几何关系得可知

可知
BG=BD
所以，过A点的光线从玻璃球射出后，跟水平面的交点在D点。
15、（1）2.5m/s（2）
【解析】
（1）O点到ad(bc)边的距离为，到ab(cd)边的距离为，要使小球不离开磁场，小球与两边相切时，小球做圆周运动的半径最大，如图所示，设最大半径为，
由几何知识有


联立解得

由解得
v0=2.5m/s

（2）把小球的速度增大为的倍，即v=4m/s，此时小球运动的半径为

欲使小球尽快离开矩形，则轨迹如图；由几何关系可知，粒子在磁场中的圆周角为60°，则时间