2022-2023学年江苏省盐城市阜宁县中学高三上学期市一模第一次热身考试物理试题（解析版）

2023届高三市一模第一次热身考试

物理试题

1．伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，从而创造了一种科学研究的方法．利用斜面实验主要是考虑到，实验时便于测量小球运动的（   ）

A．速度 B．时间 C．路程 D．加速度

2．一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（　　）

A．0~t1时间内，v增大，FN>mg B．t1~t2时间内，v减小，FN<mg

C．t2~t3时间内，v增大，FN <mg D．t2~t3时间内，v减小，FN >mg

3．跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是（　　）

A．风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作

B．风力越大，运动员着地时的竖直速度越大，有可能对运动员造成伤害

C．运动员下落时间与风力无关

D．运动员着地速度与风力无关

4．甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有（　　）

A．由可知，甲的速度是乙的倍

B．由可知，甲的向心加速度是乙的2倍

C．由可知，甲的向心力是乙的

D．由可知，甲的周期是乙的倍

5．如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。 在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点。 在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（　　）

A．逐渐增大 B．逐渐减小

C．先增大，后减小 D．先减小，后增大

6．某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（   ）

A．c点的电场强度大于b点的电场强度

B．若将一试探电荷由a点释放，它将沿电场线运动到b点

C．b点的电场强度大于d点的电场强度

D．a点和b点的电场强度的方向相同

7．一列简谐横波沿x轴正方向传播，其波速为10m/s，t=0时刻的波形如图所示下列说法正确的是（　　）

A．0～0.6s时间内，质点P运动的路程为18cm

B．t=0.6s时刻，质点P相对平衡位置的位移是6cm

C．t=1.2s时刻，质点Q加速度最大

D．t=1.4s时刻，质点M沿y轴负方向运动

8．如图所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路时（　　）

A．p、q将互相靠拢 B．p、q将互相远离

C．磁铁的加速度大于g D．磁铁的加速度仍为g

9．如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点，在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J，电场力做的功为1.5J，则下列说法正确的是（　　）

A．粒子带负电

B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5J

C．粒子在A点的动能比在B点少0.5J

D．粒子在A点的机械能比在B点少1.5J

10．如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　）

A．图乙中滑动变阻器的最大功率

B．图乙中，

C．滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R也消耗功率最大

D．调整滑动变阻器的阻值，可以使电源的输出电流达到

11．利用如图（a）所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：

待测电源，电阻箱R（最大阻值999.9 Ω），电阻R0（阻值为3.0 Ω），电阻R1（阻值为3.0 Ω），电流表A（量程为200 mA，内阻为RA=6.0 Ω），开关S。

实验步骤如下：

①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；

②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；

③以为纵坐标，R为横坐标，作图线（用直线拟合）；

④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。

回答下列问题：

（1）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的关系式为______。

（2）实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R=3.0 Ω时，电流表的示数如图（b）所示，读出数据，完成下表。答：①______，②______。

（3）在图（c）的坐标纸上描点并作图______，根据图线求得斜率k=______A－1·Ω－1，截距b=______A－1。

（4）根据图线求得电源电动势E=______V，内阻r=______Ω。

12．如图所示，在倾角θ＝37°的斜面上，固定一金属框，其宽l＝0.25 m．接入电动势E＝3 V、内阻不计的电源．垂直框边放有一根质量m＝0.2 kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数μ＝0.5，整个装置放在磁感应强度B＝0.8 T、方向垂直框面向上的匀强磁场中，框架与棒的电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2．

（1）当滑动变阻器R的阻值调为多大时，金属棒与框架之间恰好无摩擦；

（2）当滑动变阻器R的阻值调为多大时，金属棒恰好要沿框架向上滑动．

13．如图，一电荷量带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的点。S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角。已知两板相距，电源电动势，内阻，电阻，，取，，。求：

（1）流过电源的电流；

（2）两板间的电场强度的大小；

（3）小球的质量。

14．如图甲所示，放在水平地面上的足够长的木板质量，木板左端放一质量的滑块（可视为质点），已知地面和木板间的动摩擦因数；滑块和木板间的动摩擦因数，滑块的正上方有一悬点O，通过长的轻绳吊一质量的小球．现将小球拉至与O点处于同一水平面，由静止释放，小球摆至最低点时与滑块发生正碰（即两物体在同一直线上碰撞），且小球与滑块只碰一次，小球碰后的动能与其向上摆动高度的关系如图乙所示，重力加速度g取。求：

（1）碰前瞬间轻绳对小球拉力的大小；

（2）小球和滑块碰撞过程中系统损失的机械能；

（3）长木板运动过程中的最大速度。

15．如图所示，在平面内，第二象限有与轴负方向成角的匀强电场，电场强度为E，第一象限有垂直平面向里的匀强磁场。现有一质量为m、电荷量为的粒子，从轴上P点垂直轴以初速度射入电场，并在电场中做变速运动，速度最小时，恰好经过y轴上的Q点，之后进入磁场，并恰好没有从x轴离开磁场。粒子重力不计，求：

（1）粒子经过Q点时速度；

（2）磁感应强度B的大小；

（3）粒子从P点开始运动到第二次经过y轴所经历的时间。

16．如图所示，两平行金属板水平放置，间距为d，两极板接在电压可调的电源上。两板之间存在着方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。金属板右侧有一边界宽度为d的无限长匀强磁场区域，磁感应强度的大小为B、方向垂直于纸面向里，磁场边界与水平方向的夹角为60°。平行金属板中间有一粒子发射源，可以沿水平方向发射出电性不同的两种带电粒子，改变电源电压，当电源电压为U时，粒子恰好能沿直线飞出平行金属板，粒子离开平行金属板后进入有界磁场后分成两束，经磁场偏转后恰好同时从两边界离开磁场，而且从磁场右边界离开的粒子的运动方向恰好与磁场边界垂直，粒子之间的相互作用不计，粒子的重力不计，试求：

（1）带电粒子从发射源发出时的速度；

（2）带负电粒子的比荷和在磁场中做圆周运动的轨迹半径；

（3）带正电粒子的比荷和在磁场中做圆周运动的轨迹半径。

1．B

【详解】

伽利略最初假设自由落体运动的速度是随着时间均匀增大，但是他所在的那个时代还无法直接测定物体的瞬时速度，所以不能直接得到速度随时间的变化规律．伽利略通过数学运算得到结论：如果物体的初速度为零，而且速度随时间的变化是均匀的，那么它通过的位移与所用的时间的二次方成正比，这样，只要测出物体通过不同位移所用的时间，就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化．但是物体下落很快，当时只能靠滴水计时，这样的计时工具还不能测量自由落体运动所用的较短的时间．伽利略采用了一个巧妙的方法，用来“冲淡”重力．他让铜球沿阻力很小的斜面滚下，小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所以时间长，所以容易测量．

A. 速度与分析不符，故A错误．

B. 时间与分析相符，故B正确．

C. 路程与分析不符，故C错误．

D. 加速度与分析不符，故D错误．

2．D

【详解】

A．由于s-t图像的斜率表示速度，可知在0~t1时间内速度增加，即乘客的加速度向下，处于失重状态，则

FN<mg

A错误；

B．在t1~t2时间内速度不变，即乘客的匀速下降，则

FN=mg

B错误；

CD．在t2~t3时间内速度减小，即乘客的减速下降，处于超重，则

FN>mg

C错误，D正确。

故选D。

3．C

【详解】

AC.运动员同时参与了两个分运动，竖直方向向下落和水平方向随风飘，两个分运动同时发生，相互独立；则水平方向的风力大小不影响竖直方向的运动，即落地时间不变，选项A错误，C正确；

BD.不论风速大小，运动员竖直方向的运动不变，则下落时间和竖直方向下落的速度不变，但水平风速越大，水平方向的速度越大，则落地的合速度越大，故BD错误．

4．CD

【详解】

卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，则

A．因为在不同轨道上g是不一样的，故不能根据得出甲乙速度的关系，卫星的运行线速度

代入数据可得

故A错误；

B．因为在不同轨道上两卫星的角速度不一样，故不能根据得出两卫星加速度的关系，卫星的运行加速度

代入数据可得

故B错误；

C．根据，两颗人造卫星质量相等，可得

故C正确；

D．两卫星均绕地球做圆周运动，根据开普勒第三定律，可得

故D正确。

故选CD。

5．A

【详解】

试题分析：因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．设绳子与竖直方向夹角是，则（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上），解得，而水平拉力F的方向与速度v的方向夹角也是，所以水平力F的瞬时功率是，则，故从A到B的过程中，是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的，故A正确

考点：考查了功率的计算

【名师点睛】

根据小球做圆周运动，合力提供向心力，即合力指向圆心，求出水平拉力和重力的关系，根据得出拉力瞬时功率的表达式，从而判断出拉力瞬时功率的变化

6．C

【详解】

ACD．据电场线的分布可知，c点的电场线比b点的电场线稀疏，即c点的电场强度小于b点的电场强度；b点的电场线比d点的电场线密，即b点的电场强度大于d点的电场强度；a点和b点的切线方向不同，即两点的电场强度的方向不同，故AD错误，C正确；

B．将一试探电荷由a点释放，据场强方向的规定可知，受与场强方向相同的电场力，它将右上方做曲线运动，而不是沿电场线运动到b点，故B错误。

故选C。

7．A

【详解】

A．机械波的周期为

0～0.6s时间内，质点P运动的路程为3A=18cm，选项A正确；

B．t=0.6s时刻，质点P到达平衡位置，则此时相对平衡位置的位移是0，选项B错误；

C．因为t=1.2s= 时刻，质点Q在平衡位置，则此时加速度为零，选项C错误；

D．经过1.4s波向前传播

x=vt=14m=

则此时刻，质点M在平衡位置以下沿y轴正方向运动，选项D错误。

故选A。

8．A

【详解】

AB.当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，可知p、q将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起阻碍原磁通量增加的作用，故A正确，B错误；

CD.由于磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g，故CD错误。

故选A。

9．D

【详解】

A. 根据粒子的运动轨迹，可知粒子带正电，故A错误；

B. 从A点运动到B点电场力做正功，电势能减少，则粒子在A点的电势能比在B点多1.5J，故B错误；

C. 从A点运动到B点，克服重力做的功为2.0J，电场力做的功为1.5J，则在A点的动能比在B点多0.5J，故C错误；

D. 从A点运动到B点，场力做的功为1.5J，由能量的转化与守恒定律可知，机械能的增加量等于电场力做功的多少，所以机械能增加了1.5J，即粒子在A点的机械能比在B点少1.5J，故D正确。

故选D。

10．B

【详解】

A．由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻R等于内阻r时，输出功率最大，最大值为

把定值电阻看成电源内阻，由图乙可知，当

滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为

A错误；

B．滑动变阻器的阻值为时与阻值为时消耗的功率相等，有

解得

B正确；

C．当回路中电流最大时，即时定值电阻R消耗的功率最大，C错误；

D．当滑动变阻器的阻值为0时，电路中电流最大，最大值为

则调整滑动变阻器的阻值，不可能使电源的输出电流达到，D错误。

故选B。

11．          0.110（0.109~0.112）     9.09（9.17~8.92）          1.0（0.96~1.04）     6.0（5.9~6.1）     3.0（2.7~3.3）     1.0（0.6~1.4）

【详解】

（1）[1]根据闭合电路欧姆定律有

代入数据，化简得

（2）[2][3]电流表每小格表示4mA，因此电流表读数

I=0.110 A，

（3）[4]在坐标纸上描点，用一条直线将点迹连接起来，尽量使点迹分布在直线的两侧，如图所示

[5][6]根据图像，得出斜率

k=1.0 A－1·Ω－1

截距

b=6.0 A－1

（4）[7][8]根据函数表达式有

解得

E=3.0 V

纵截距

解得

r=1.0 Ω

12．（1）0.5Ω（2）0.3Ω

【详解】

（1）根据平衡条件有：

根据闭合电路的欧姆定律有：

 解得：

R1=0.5Ω

（2）最大静摩擦力沿斜面向下，根据平衡条件有：

则有：

解得：

R2=0.3Ω

13．（1）；（2）；（3）

【详解】

（1）外电路电阻

电路中总电流

（2）路端电压

两板间的场

（3）设小球质量为，由共点力平衡条件有

解得

14．（1）60N；（2）3J；（3）

【详解】

（1）设小球摆到最低点时速度大小为，绳对小球的拉力为，由动能定理得

解得小球碰前瞬间的速度

由牛顿第二定律得

解得拉力

（2）设碰后小球、滑块的速度大小分别为和，由图像可得

小球与滑块组成的系统碰撞过程动量守恒，得

解得时

时

计算碰撞前后的总动能可知

而

所以碰后瞬间小球、滑块速度只能取时

碰撞过程损失的机械能

代入数据得

（3）设经时间t滑块和木板达到共同速度，此时木板速度最大，由动量定理：对木板

对滑块

联立解得

15．（1），与y轴正方向夹角为30°；（2）；（3）

【详解】

（1）将速度Vo沿电场力的方向和垂直电场力的方向分解，当沿电场力方向速度为零时，速度最小，由速度的合成与分解得∶

与y轴正方向夹角为30°；

（2）粒子在电场中的加速度

沿y轴方向的加速度大小为

粒子从P到Q点的时间

OQ的距离为

粒子恰好不从x轴离开磁场，轨迹与x轴相切，做圆周运动的半径为r

由几何关系得

可得

由向心力公式

解得

（3）设粒子做匀速圆周运动的周期为T则

粒子在磁场中运动的时间

所以总时间为

16．（1）；（2），2d；（3），

【详解】

（1）由于粒子恰好能沿直线飞出平行金属板，则粒子在电场中做匀速直线运动，则有

解得

（2）根据左手定则，从磁场右边界离开的粒子带负电，作出粒子运动轨迹如图所示

根据几何关系有

解得

r1=2d

对带负电粒子有

解得

（3）作出带正电粒子运动轨迹如图所示，根据几何关系可知，该轨迹对应圆心角

对带正电粒子有

，

解得

同理可解得带负电粒子的周期

根据上述，粒子在电场中运动时间相等，由于经磁场偏转后恰好同时从两边界离开磁场，则粒子在磁场中运动时间也相等，则有

解得

则有