宁夏长庆中学2022-2023学年高三下学期第五次模拟物理试题

这是一份宁夏长庆中学2022-2023学年高三下学期第五次模拟物理试题，共16页。
宁夏长庆中学2022-2023学年高三下学期第五次模拟物理试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、如图所示，某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为（含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为的水以相对地面为的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　）

A．火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力
B．水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒
C．火箭获得的最大速度为
D．火箭上升的最大高度为
2、 “太空涂鸦”技术就是使低轨运行的攻击卫星通过变轨接近高轨侦查卫星，准确计算轨道并向其发射“漆雾”弹，“漆雾”弹在临近侦查卫星时，压爆弹囊，让“漆雾”散开并喷向侦查卫星，喷散后强力吸附在侦查卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效。下列关于攻击卫星说法正确的是（ ）
A．攻击卫星进攻前需要加速才能进入侦察卫星轨道
B．攻击卫星进攻前的向心加速度小于攻击时的向心加速度
C．攻击卫星进攻前的机械能大于攻击时的机械能
D．攻击卫星进攻时的线速度大于7.9km/s
3、在如图所示的理想变压器供电线路中，原线圈接在有效值恒定的交流电源上，副线圈接有两个灯泡，电流表、电压表均为理想电表。开关S原来是断开的，现将开关S闭合，则（　　）

A．A1的示数增大，A2的示数增大
B．A1的示数不变，A2的示数增大
C．V1的示数减小，V2的示数减小。
D．V1的示数不变，V2的示数减小
4、如图甲所示，AB两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流iA随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）

A．t1时刻，两环作用力最大
B．t2和t3时刻，两环相互吸引
C．t2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥
D．t3和t4时刻，两环相互吸引
5、一个物体沿直线运动，t=0时刻物体的速度为1m/s，加速度为1m/s2，物体的加速度随时间变化规律如图所示，则下列判断正确的是（　　）

A．物体做匀变速直线运动 B．物体的速度与时间成正比
C．t＝5s时刻物体的速度为6.25m/s D．t＝8s时刻物体的速度为12.2m/s
6、在平直公路上有甲、乙两辆汽车从同一位置沿着同一方向运动，它们的速度－时间图象如图所示，则(　　)

A．甲、乙两车同时从静止开始出发
B．在t＝2s时乙车追上甲车
C．在t＝4s时乙车追上甲车
D．甲、乙两车在公路上可能相遇两次
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，质量相同的两球A、B分别用不同长度的细线悬挂，，当拉至同一高度使细线水平时释放，两球到最低点时，相同的物理量是（　　）

A．细线的拉力 B．小球的加速度
C．小球的速度 D．小球具有的动能
8、如图所示，实线为正电荷与接地的很大平板带电体电场的电场线，虚线为一以点电荷为中心的圆，a、b、c是圆与电场线的交点.下列说法正确的是( )

A．虚线为该电场的一条等势线 B．a点的强度大于b点的强度
C．a点的电势高于b点的电势 D．检验电荷-q在b点的电势能比c点的大
9、图是某绳波形成过程的示意图．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4，… 各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．t=T/4时，质点5刚要开始运动．下列说法正确的是

A．t＝T/4时，质点5开始向下运动
B．t＝T/4时，质点3的加速度方向向下
C．从t＝T/2开始的一小段时间内，质点8的速度正在减小
D．从t＝T/2开始的一小段时间内，质点8的加速度正在减小
10、如图所示，光滑细杆MN倾斜固定,与水平方向夹角为，一轻质弹簧一端固定在0点， 另一端连接一小球，小球套在细杯上，O与杆MN在同一竖直平面内，P为MN的中点，且OP垂直于MN，已知小球位于杆上M、P两点时，弹簧的弹力大小相等且在弹性限度内。现将小球从细杆顶端M点由静止释放，则在小球沿细杆从M点运动到N点的过程中（重力加速度为g)，以下判断正确的是

A．弹簧弹力对小球先做正功再做负功
B．小球加速度大小等于gsinθ的位置有三个
C．小球运动到P点时的速度最大
D．小球运动到N点肘的动能是运动到P点时动能的两倍
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）小鹏用智能手机来研究物体做圆周运动时向心加速度和角速度、半径的关系。如图甲，圆形水平桌面可通过电机带动绕其圆心O转动，转速可通过调速器调节，手机到圆心的距离也可以调节。小鹏先将手机固定在桌面某一位置M处，通电后，手机随桌面转动，通过手机里的软件可以测出加速度和角速度，调节桌面的转速，可以记录不同时刻的加速度和角速度的值，并能生成如图乙所示的图象。

(1)由图乙可知，时，桌面的运动状态是______________（填字母编号）；
A．静止 B．匀速圆周运动 C．速度增大的圆周运动 D．速度减小的圆周运动
(2)仅由图乙可以得到的结论是：____________；
(3)若要研究加速度与半径的关系，应该保持_________不变，改变______，通过软件记录加速度的大小，此外，还需要的测量仪器是：__________________。
12．（12分）某课外活动小组使用如图所示的实验装置进行《验证机械能守恒定律》的实验，主要步骤：
A、用游标卡尺测量并记录小球直径d
B、将小球用细线悬于O点，用刻度尺测量并记录悬点O到球心的距离l
C、将小球拉离竖直位置由静止释放，同时测量并记录细线与竖直方向的夹角θ
D、小球摆到最低点经过光电门，光电计时器（图中未画出）自动记录小球通过光电门的时间Δt
E、改变小球释放位置重复C、D多次
F、分析数据，验证机械能守恒定律
请回答下列问题：

(1)步骤A中游标卡尺示数情况如下图所示，小球直径d=________mm

(2)实验记录如下表，请将表中数据补充完整（表中v是小球经过光电门的速度
θ
10°
20°
30°
40°
50°
60°
cosθ
0.98
0.94
0.87
0.77
0.64
0.50
Δt/ms
18.0
9.0
6.0
4.6
3.7
3.1
v/ms-1
0.54
1.09
①_____
2.13
2.65
3.16
v 2/m2s-2
0.30
1.19
②_______
4.54
7.02
9.99
(3)某同学为了作出v 2- cosθ图像，根据记录表中的数据进行了部分描点，请补充完整并作出v 2- cosθ图像（______）

(4)实验完成后，某同学找不到记录的悬点O到球心的距离l了，请你帮助计算出这个数据l=____m （保留两位有效数字），已知当地重力加速度为9.8m/s2。
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）如图甲，一竖直导热气缸静置于水平桌面，用销钉固定的导热活塞将气缸分隔成A、B两部分，每部分都密闭有一定质量的理想气体，此时A、B两部分气体体积相等，压强之比为，拔去销钉，稳定后A、B两部分气体体积之比为，如图乙。已知活塞的质量为M，横截面积为S，重力加速度为g，外界温度保持不变，不计活塞和气缸间的摩擦，整个过程不漏气，求稳定后B部分气体的压强。

14．（16分）如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，斜面上两个位置之间的距离为2 m，第一次用沿斜面向上、大小为的力把质量为0.5kg的物体由静止从处拉到处，所用时间为1s;第二次用水平向右、大小为的力作用在物体上，物体仍由A处从静止沿斜面向上运动，一段时间后撤去外力，物体运动到B处时速度刚好减为零。已知，不计物体大小，重力加速度。求:
（1）物体与斜面间的动摩擦因数;
（2）物体第二次从运动到的过程，水平力F'的作用时间。(结果可保留根式)

15．（12分）如图所示，半径为的光滑圆弧AB固定在水平面上，BCD为粗糙的水平面，BC和CD距离分别为2.5 m、1.75 m，D点右边为光滑水平面，在C点静止着一个小滑块P，P与水平面间的动摩擦因数为，容器M放置在光滑水平面上，M的左边是半径为的光滑圆弧，最左端和水平面相切于D点。一小滑块Q从A点正上方距A点高处由静止释放，从A点进入圆弧并沿圆弧运动，Q与水平面间的动摩擦因数为。Q运动到C点与P发生碰撞，碰撞过程没有能量损失。已知Q、P和M的质量分别为，重力加速度取，求：
(1)P、Q第一次碰撞后瞬间速度大小；
(2)Q经过圆弧末端B时对轨道的压力大小；
(3)M的最大速度。




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、D
【解析】
A．火箭的推力来源于向下喷出的水对它的反作用力，A错误；
B．水喷出的过程中，瓶内气体做功，火箭及水的机械能不守恒，B错误；
C．在水喷出后的瞬间，火箭获得的速度最大，由动量守恒定律有

解得

C错误；
D．水喷出后，火箭做竖直上抛运动，有

解得

D正确。
故选D。
2、A
【解析】
A．攻击卫星的轨道半径小，进攻前需要加速做离心运动，才能进入侦查卫星轨道，故A正确；
B．根据

得

可知，攻击前，攻击卫星的轨道半径小，故攻击卫星进攻前的向心加速度大于攻击时的向心加速度，故B错误；
C．攻击卫星在攻击过程中，做加速运动，除引力以外的其他力做正功，机械能增加，故攻击卫星进攻前的机械能小于攻击时的机械能，故C错误；
D．根据万有引力提供向心力

得

轨道半径越小，速度越大，当轨道半径最小等于地球半径时，速度最大，等于第一宇宙速度7.9km/s，故攻击卫星进攻时在轨运行速率小于7.9km/s，故D错误。
故选A。
3、A
【解析】
副线圈输出电压由原线圈的输入电压和原、副线圈匝数比决定，原线圈输入电压和原、副线圈匝数比不变，则副线圈输出电压不变，电压表V1的示数不变，电压表V2的示数不变，开关S闭合后，总电阻减小，根据欧姆定律可知，副线圈输出电流增大，根据变流比可知，原线圈输入电流增大，即电流表A1的示数增大，电流表A2的示数增大，故A正确，BCD错误。
故选A。
4、B
【解析】
t1时刻感应电流为零，故两环作用力为零，则选项A错误；t2时刻A环中电流在减小，则B环中产生与A环中同向的电流，故相互吸引，t3时刻同理也应相互吸引，故选项B正确，C错误；t4时刻A中电流为零，两环无相互作用，选项D错误．
5、D
【解析】
A．物体的加速度在增大，做变加速直线运动，故A错误。
B.由图像知质点的加速度随时间增大，根据v=v0+at可知，物体的速度与时间一定不成正比，故B错误。
C.由图知 a=0.1t+1（m/s2），当t=5s时，a=1.5 m/s2，速度的变化量

知t=5s时的速度为
v=v0+△v=1m/s+6.25m/s=7.25m/s
故C错误。
D.a-t图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，则0-8s内，a=0.1t+1（m/s2），当t=8s时，a=1.8 m/s2，速度的变化量

知t=8s时的速度为
v=v0+△v=1m/s+11.2m/s=12.2m/s
故D正确。
故选D。
6、C
【解析】
由图像可知，乙车比甲车迟出发1s，故A错误．根据速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，知t=2s时，甲车的位移比乙的位移大，则知该时刻乙车还没有追上甲车，故B错误．在0-4s内，甲车的位移 x甲=×8×4m=16m，乙车的位移 x乙=×（1+3）×8m=16m，所以x甲=x乙，两者又是从同一位置沿着同一方向运动的，则在t=4s时乙车追上甲车，故C正确．在t=4s时乙车追上甲车，由于t=4s时刻以后，甲车的比乙车的速度大，两车不可能再相遇，所以两车只相遇一次，故D错误．故选C．
点睛：解决本题的关键是要理解速度时间图线表示的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示位移，相遇时两车的位移相等．

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、AB
【解析】
AC．根据动能定理得

解得

因为。所以

再根据

得

所以绳子拉力相等，故A选项正确，C选项错误；
B．根据可得

所以两球加速度相等，故B选项正确；
D．根据动能定理得

因为，所以在最低点，两球的动能不等。故D选项错误；
故选AB．
8、CD
【解析】
A．虚线上各点的电场线与虚线不都是垂直的，则虚线不是该电场的一条等势线，选项A错误；
B．因b点的电场线较a点密集，则a点的强度小于b点的强度，选项B错误；
C．正电荷到a点间平均场强比正电荷到b点的平均场强小，则正电荷与a点间电势差小于正电荷与b点间电势差，可知a点的电势高于b点的电势，选项C正确；
D．通过画出过b点的等势线可知，b点的电势低于c点，则检验电荷-q在b点的电势能比c点的大，选项D正确。
9、BC
【解析】
A、t＝T/4时，质点5开始向上运动，A错误；
B、t＝T/4时，质点3受到指向平衡位置的回复力的作用，加速度方向向下，B正确；
CD、从t＝T/2开始的一小段时间内，质点8正在从平衡位置向上运动，速度正在减小，加速度正在增大，C正确，D错误．
故选：BC．
10、BD
【解析】
A项：由题意不能确定在M点和在N点时弹簧是压缩还是拉伸状态，所以弹簧对小球可能先做正功后做负功，也可能先做负功后做正功，故A错误；
B项：由于MP之间和PN之间各有一位置弹簧弹力为零，当弹力为零时小球的加速度为，在P点时由于弹簧的弹力与杆垂直，所以小球的加速度也为，所以小球加速度大小等于gsinθ的位置有三个，故B正确；
C项：由于小球在P点的加速度为，所以小球的速度一定不为最大，故C错误；
D项：从M到P由能量守恒得：，从P到N由能量守恒得：，联立解得：小球运动到N点肘的动能是运动到P点时动能的两倍，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、B 半径一定，角速度大小不变时，加速度大小也不变；角速度增大时，加速度也增大 转速（或角速度） 手机到圆心的距离（或半径） 刻度尺
【解析】
(1)[1]由图乙可知，时，加速度大小不变，角速度大小也不变，所以此时桌面在做匀速圆周运动，所以B正确，ACD错误。
故选B。
(2)[2]由图乙可以看出，加速度和角速度的变化曲线大致一样，所以可以得到的结论是：半径一定时，角速度大小不变时，加速度大小也不变；角速度增大时，加速度也增大。
(3)[3][4]物体做圆周运动的加速度为

若要研究加速度与半径的关系，应该保持转速（或角速度）不变，改变手机到圆心的距离（或半径）；
[5]所以还需要的测量仪器是刻度尺。
12、9.80 1.63 2.66 1.0
【解析】
(1)[1]游标卡尺的主尺读数为9mm，游标尺上第16个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为16×0.05mm=0.80mm，所以最终读数为：9mm+0.80mm=9.80mm；
(2)[2]根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球经过光电门时的速度为：

[3]则有：

(3)[4]先根据记录表中的数据进行了描点，作出图像如图：

(4)[5]由图像可得图像斜率的绝对值为：

要验证机械能守恒定律，必须满足：

化简整理可得：

则有：

解得：


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、
【解析】
设气缸总容积为V，初始状态
①
最终平衡状态
②
A、B两部分气体做等温变化，由玻意耳定律，得
③
④
联立解得
⑤
14、（1）0.25（2）
【解析】
（1）设间的距离为，当拉力沿着斜面向上时，加速度为，加速运动的时间为
根据运动学公式

沿斜面向上运动的加速度

根据牛顿第二定律


（2）物体先加速运动，撤去外力后，减速运动，当运动到B位置速度恰减为零时作用时间最短。设加速运动时加速度大小为，加速运动的时间为沿着斜面方向

垂直斜面方向

联立解得
设减速运动时加速度大小为，根据牛顿第二定律

解得
匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，设这一速度为

解得
作用时间

15、（1）-8m/s 4m/s（2）43.8N（第一次）和17.8N（第二、三次）（3）5m/s
【解析】
（1）物体Q从开始下落，到到达C点的过程，由动能定理：

解得
v1=12m/s
Q运动到C点与P发生碰撞，则：


联立解得：
v2=-8m/s
v3=4m/s
（2）碰撞后Q向左滑行，设Q第二次到B点时速度为，由动能定理有

Q第二次在B点，设轨道对Q的支持力大小为，应用向心力公式有

解得


Q滑上圆弧轨道AB后再次滑下，第三次经过B点时的速度大小仍为，轨道对Q的支持力大小仍为，之后Q一直向右运动，最终停在BD上，且与P无碰撞，所以由牛顿第三定律可知，Q在B点对轨道的压力大小为（第一次）和（第二、三次）
（3）P、Q碰撞后P向右滑行，设P点运动到D点速度为，由动能定理有

解得

P滑上M的轨道过程M向右加速，从轨道上滑下，M仍向右加速，则P滑到水平面时M有最大速度，设P刚到水平面时，M和P的速度分别为和，为M的最大速度，P从滑上到回到水平面，P和M水平方向动量守恒，初末两态总动能相等，则有


联立解得