山西吕梁高三物理上第一次模拟考试解析版.docx

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山西吕梁高三物理上第一次模拟考试解析版

山西省吕梁市2022届高三上学期第一次模拟考试

物理试卷

一、单选题

1．在下列各组物理量中，全部属于矢量的是（　　）

A．电场强度、电流强度B．磁感应强度、磁通量

C．线速度、角速度D．动量、动能

2．被誉为“中国天眼”的射电天文望远镜（FASF）如图所示，质量为3×104kg的馈源舱用对称的六索六塔装置悬吊在球面镜正上方，相对的两塔顶间水平距离为600m，每根连接塔顶和馈源舱的绳索长600m，不计绳索重力，则每根绳索承受的拉力大约为（　　）

A．1×105NB．3×104NC．4×105ND．6×104N

3．如图所示，M为AB的中点，人用水平恒力推着物体由A运动到M，然后撤去推力让物体自由滑到B停下。

以推力的方向为正方向，则物体由A到B过程中的位移x、速度v、合力F、加速度a与时间t的关系图像可能正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

4．如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另一端与质量为m的小木块相连。

木块以水平初速度v0出发，恰好能完成两个完整的圆周运动。

在运动过程中，完成第一圈与第二圈所用时间之比为（　　）

A．（

-1）：

1B．2:

1C．1:

1D．1:

5．如图所示，某同学正在练习颠球。

某次球从静止自由下落45cm后被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度达到80cm。

已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.5kg，不计空气阻力，足球可视为质点，重力加速度g取10m/s2。

则颠球过程中，头部对足球的平均作用力为（　　）

A．5NB．10NC．35ND．40N

6．如图所示，D是一只理想二极管，电流只能从a流向b，而不能从b流向a。

平行板电容器的A、B两极板间有一带电油滴，带电荷量为q（q电荷量很小不会影响两板间电场的分布），带电油滴在P点处于静止状态。

以Q表示电容器储存的电荷量，U表示两极板间的电压，Ep表示带电油滴在P点的电势能。

若保持极板B不动，将极板A稍向上平移，则下列说法中正确的是（　　）

A．U不变B．Ep增大

C．Q不变D．电荷加速向上运动

7．将某物体从地面竖直向上抛出，一段时间后物体又落回地面。

在此过程中物体所受空气阻力大小不变，其动能Ek随距离地面高度h的变化关系如图所示，取g=10m/s2，下列说法中正确的是（　　）

A．上升过程中机械能减少，下降过程中机械能增加

B．全过程中克服空气阻力做功120J

C．上升与下降的时间之比为

：

D．上升过程中动能减少量与机械能减少量之比为6：

1

8．质量为m1的数学书和质量为m2的物理书叠放在桌面上，数学书和桌面之间的动摩擦因数为μ1，物理书和数学书之间的动摩擦因数为μ2，欲将数学书从物理书下抽出，则要用的力至少为（　　）

A．（μ1+μ2）（m1+m2）gB．（m1+m2）g+μ1m2g

C．（μ1+μ2）m2gD．（μ1m1+μ2m2）g

二、多选题

9．2021年6月17日，神舟十二号载人飞船成功与天和核心舱对接，3名航天员顺利进人天和核心舱，标志着中国人首次进入自己的空间站。

空间站绕地球做圆周运动的运行周期约为1.5h，则下列说法正确的是（　　）

A．神舟十二号的发射速度应大于地球的第二宇宙速度

B．空间站绕地球做圆周运动的运行速度小于7.9km/s

C．宇航员站在天和核心舱地板上时对地板的压力等于零

D．神舟十二号可以通过先进入天和核心舱运行轨道，再从后面加速以实现与天和核心舱对接

10．如图所示，这是安装在潜水器上的深度表的电路原理图，显示器由电流表改装而成，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，电源的电动势和内阻均为定值，R0是定值电阻。

在潜水器下潜过程中，下列说法正确的是（　　）

A．R0两端的电压增大B．压力传感器两端的电压减小

C．电源的总功率增大D．电源内部消耗的功率减小

11．水平路面上有甲、乙两辆小车，它们从同一地点沿着同一方向做匀变速直线运动。

在如图所示的图线中仅画出了两辆小车运动的前1.00s的情况，则下列说法正确的是（　　）

A．甲车的加速度大小为16m/s2

B．两车相遇所用的时间为2s

C．在1.00s之前甲在前乙在后，1.00s后甲在后乙在前

D．两车相遇时，乙离开出发点的位移为12.5m

12．如图所示.轻弹簧放在倾角为37°的斜面体上，轻弹簧的下端与斜面的底端的挡板连接，上端与斜面上b点对齐。

质量为m的物块从斜面上的a点由静止释放，物块下滑后，压缩弹簧至c点时速度刚好为零，物块被反弹后滑到ab的中点时速度刚好为零，已知ab长为L，bc长为，重力加速度为g，sn37°=0.6，cos37°=0.8，则（　　）

A．物块与斜面间的动摩擦因数为0.3

B．物块与弹簧作用过程中，向上运动和向下运动速度都是先增大后减小

C．弹簧具有的最大弹性势能为mgL

D．物块由静止释放到最终静止过程中，因摩擦产生的热量小于mgL

三、实验题

13．某实验小组用图（a）所示装置研究平抛运动。

装置中，竖直硬板上依次固定着白纸和复写纸。

MN是一个水平放置、稍微向纸面内倾斜且可上下调节的挡板，小钢球从斜槽中某高度由静止释放，从斜槽末端Q飞出的钢球落到挡板上会挤压复写纸，在白纸上留下印记：

上下调节挡板，通过多次实验，白纸上会留下钢球经过的多个位置，最终用平滑曲线将其连接.得到钢球做平抛运动的轨迹。

（1）下列说法正确的是____（填选项序号字母）；

A．安装斜槽时，应保证斜槽末端Q的切线水平

B．钢球与斜槽间的摩擦是造成实验误差的主要原因

C．钢球每次都应从斜槽中同一高度由静止释放

D．移动挡板MN时，其高度必须等距变化

（2）图（b）所示为实验中得到的一张平抛运动轨迹图，在轨迹上取水平间距均为x=0.20m的a、b、c三点，测得竖直间距y1=0.30m，y2=0.40m，重力加速度g=10m/s2，则钢球从a运动到b的时间为　　s，钢球在斜槽末端Q的速度大小为　　m/s。

（结果保留两位有效数字）

14．课外物理兴趣小组设计了一个测定一组干电池的电动势和内阻的实验，备有器材如下：

A．电流传感器1；B．电流传感器2；

C．定值电阻R0（阻值为4kΩ）；D．滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）；

E.开关和导线若干。

小组成员发现上述器材中没有电压传感器。

但有两个电流传感器，于是共同设计如图甲所示的电路来完成实验。

（1）按图甲连接好电路后，闭合开关，电流传感器2的示数为I20，被测电池组的电动势表示为E，电池组的内阻为r，电流传感器1的示数I10=　　。

（用I20、R0、E和r表示）

（2）移动滑动变阻器的滑片P获得多组电流传感器1和电流传感器2的数据。

兴趣小组用测出的实验数据作出I1-I2图像如图乙所示。

在数据分析时，发现电流传感器1的示数I1总是远远小于电流传感器2的示数I2。

经过共同讨论后大家一致认为是　　造成的，决定将I2看成干路电流，写出I1-I2关系式　　，兴趣小组继续分析图乙的图线，得出被测电池的电动势E=　　V、内阻r=　　Ω。

（结果均保留两位有效数字）

四、解答题

15．如图所示为和谐号CRH3C列车，沿前进方向看第1、3、6、8节车厢为自带动力的车厢（动车），其余为不带动力的车厢（拖车）。

每节车厢的质量均为1.25×104kg，动车车厢的额定功率都为9680kW。

每节车厢在高速行驶过程中所受阻力正比于其速率的二次方，比例系数为k，重力加速度大小10m/s2。

若动力系统均启用时，该动车组能达到的最大行驶速度为393.2350km/h（下列计算中近似取作396km/h）。

（计算结果均保留到小数点后1位）

（1）求正常匀速最大速度行驶时三、四节车厢间的作用力大小F34；

（2）若该动车组以最大速度正常行驶时由于故障，第六节车厢突然失去动力，求失去动力的瞬间第四、五节车厢之间的作用力大小F45。

16．冰壶运动是北京冬奥会的主要项目之一。

运动员把冰壶沿水平冰面投出让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下最终停在远处的某个位置。

按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。

已知标准冰壶质量均为19.10kg，冰壶与冰面间的动摩擦因数均为μ=0.01，投掷线与0点间的距离为30m，取g=10m/s2，整个过程中将冰壶视为质点。

运动员在其滑行前方摩擦冰面后，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的80%。

（计算结果均保留到小数点后两位）

（1）若运动员以3.4m/s的速度将标准冰壶投出，其队友在冰壶自由滑行10m后开始在其滑行前方摩擦冰面，若前进中不与其他冰壶相碰，该冰壶还能滑行多远？

（2）若运动员以3.0m/s的速度将标准冰壶从投掷线投出，这次投出后在滑行前方摩擦了6m长的冰面，该冰壶与对方置于圆垒中心处的蓝色冰壶发生正碰，碰撞可认为是弹性碰撞。

碰后标准冰壶本应立即停下。

但实际情况是通过电子测速设备发现该冰壶的速度为0.01m/s。

经分析，由于制造工艺上的不足实际比赛中两冰壶质量是有偏差的，根据比赛的观测计算出蓝冰壶的质量。

17．如图所示，水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径为R。

轨道所在空间存在水平向右的匀强电场。

现有一质量m的带正电的物体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，已知静电力大小

。

带电体运动到半圆形轨道的D点时受到轨道给的弹力大小

。

已知带电体与水平轨道间的动摩擦因数为μ，取重力加速度g，不计空气阻力。

求：

（结果可以保留根号）

（1）带电体运动到D点时的加速度大小aD；

（2）释放点P到半圆形轨道最低点B点的距离L1；

（3）带电体在半圆轨道上运动过程中对轨道压力的最大值Fm；

（4）若带电体第一次经过C点，匀强电场方向突然变为竖直向下。

带电体落在水平轨道上的位置到B点的距离L2。

答案解析部分

1．【答案】C

【解析】【解答】A．电场强度是矢量，电流强度是标量，A不符合题意；

B．磁感应强度是矢量、磁通量都是标量，B不符合题意；

C．线速度、角速度都是矢量，C符合题意；

D．动能是标量，动量是矢量，D不符合题意。

故答案为：

C。

【分析】其线速度和角速度都属于矢量，其电流强度、磁通量和动能都属于标量。

2．【答案】D

【解析】【解答】将各塔顶连接起来，得到正六边形，由几何关系可得馈源舱到塔顶的水平距离等于相对塔顶的水平距离的一半为300m，则可知每根绳索与竖直方向的夹角为

，由平衡条件可得

解得

所以D符合题意,ABC不符合题意。

故答案为：

D。

【分析】利用几何关系可以求出绳索与竖直方向的角度，结合平衡方程可以求出绳索产生的拉力大小。

3．【答案】B

【解析】【解答】A．物体在水平面上A到M做匀加速直线运动，位移—时间图像的开口向上，撤去推力后物体做匀减速直线运动，位移—时间图像的开口向下，A不符合题意；

BCD．物体在水平面上A到M做匀加速直线运动，撤去推力后物体做匀减速直线运动，由于到达B点的速度为零，则物体在前后两段的平均速度相等，位移也相等，故物体在AM段和MB段的运动时间相等，物体做匀加速和匀减速直线运动的加速度大小相等，方向相反，故物体在AM段和MB段所受合外力大小相等，方向相反，B符合题意，CD不符合题意。

故答案为：

B。

【分析】物体在水平恒力作用下做匀加速直线运动，后来做匀减速直线运动，则其速度不断减小，利用速度的变化可以判别图像斜率的变化；利用加减速运动的位移相等可以判别其加速度大小相等，则加减速过程的合力大小相等。

4．【答案】A

【解析】【解答】小木块在粗糙程度处处相同的水平桌面上，受到与运动方向相反的大小相等的摩擦力作用，物体恰好完成两个完整的圆周运动，可以等效成物体做初速度为

的匀减速直线运动至速度为0，逆向思维，根据初速度为0的匀加速直线运动相邻相等位移所用时间的比例关系可得完成第一圈与第二圈所用时间之比为

A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：

A。

【分析】木块运动近似为匀减速直线运动，利用位移相等结合位移公式可以求出运动时间的比值。

5．【答案】D

【解析】【解答】设足球自由下落时的速度为v0，由速度−位移公式可得，足球到达头部的速度大小为

方向竖直向下，足球离开头部后竖直上抛80cm，由

离开头部的速度大小为4m/s，方向竖直向上

以向上为正方向，从足球与头部接触到刚离开时足球的动量变化为

对足球与头部触过程，以向上为正方向，由动量定理有

其中

解得

故答案为：

D。

【分析】利用速度位移公式可以求出其足球到达头部的速度大小，结合竖直上抛运动的速度位移公式可以求出离开头部速度的大小，再利用动量的表达式及动量定理可以求出平均作用力的大小。

6．【答案】C

【解析】【解答】AC．保持极板B不动，将极板A稍向上平移，则根据

可知，电容减小，电容器要放电，但是二极管具有单向导电，所以电容器无法放电，即电量不变，根据

可知，电压增大。

A不符合题意、C符合题意；

BD．根据

可得

所以场强不变，电荷仍静止。

因为P点与B极板距离不变，则其电势差不变，所以P点的电势不变，电荷的电势能也不变。

BD不符合题意。

故答案为：

C。

【分析】利用电容的决定式可以判别电容的变化，由于二极管作用其电容器不能发电，则其电压增大；利用其电场强度和电压的关系可以判别场强大小不变；结合场强和电势的关系可以判别电荷的电势及电势能保持不变。

7．【答案】D

【解析】【解答】A．运动过程中，由于物体受重力与空气阻力两个力的作用。

所以无论上升过程还是下降过程，机械能都是减少的，A不符合题意；

B．由图知，初动能72J，末动能48J，整个过程中机械能损失24J，所以全过程中克服空气阻力做功应等于24J，B不符合题意；

C．设上升过程中初速度大小为

，下降过程中末速度大小为

。

，所以

，所以上升与下降平均速度大小之比，所以上升与下降时间之比为

，C不符合题意；

D．根据题干图像，求出上升和下降过程

图像的斜率的绝对值

，

所以

，

上升过程中动能减少量与机械能减少量之比等于上升过程中合外力大小与空气阻力大小之比

，D符合题意；

故答案为：

D。

【分析】利用其上升和下落过程都受到阻力做功，则机械能减小；利用其初末动能的大小可以求出机械能损失的大小，结合功能关系可以求出克服阻力做功的大小；利用其动能的比值可以求出速度之比，利用速度之比结合位移相同可以求出运动时间之比；利用其牛顿第二定律可以求出阻力的大小，利用阻力和合力的比值可以求出动能减小量及机械能减少量的比值。

8．【答案】A

【解析】【解答】当数学书刚好从物理书下抽出时，物理书所受的静摩擦力达到最大，对物理书由牛顿第二定律得

对整体，有

联立得

A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：

A。

【分析】当数学书和物理书恰好发生滑动时，利用整体的牛顿第二定律结合物理书的牛顿第二定律可以求出拉力的大小。

9．【答案】B,C

【解析】【解答】A．神舟十二号的发射速度应大于地球的第一宇宙速度，第二宇宙速度为脱离地球引力束缚的最小速度，A不符合题意；

B．地球卫星圆周运动的最大环绕速度为7.9km/s，所以运行速度小于7.9km/s，B符合题意；

C．宇航员站在天和核心舱地板上时处于完全失重状态，对地板的压力为零，C符合题意；

D．飞船对接时，后面的飞船应加速，根据卫星变轨的规律，加速后轨道半径变大，因此后面的飞船在加速前应处于较低的轨道，从而实现加速后对接，D不符合题意。

故答案为：

BC。

【分析】卫星没有脱离地球其发生速度小于第二宇宙速度；第一宇宙速度为最大的环绕速度；由于其宇航员处于完全失重则对地板的压力等于0；飞船进行对接是在低轨道加速离心才与高轨道的核心舱对接。

10．【答案】A,B,C

【解析】【解答】A．由电路图可以知道，两电阻串联，电流表显示器串联在电路中。

在潜水器下潜过程中，

压力传感器受到的压力增大、其电阻减小，电路中的总电阻减小。

根据

，可以知道电路中的电流增大，所以

两端的电压增大，A符合题意；

B．内电压也增大，则传感器两端的电压减小，B符合题意；

C．电源总功率

，电源电动势不变，所以电路总功率增大，C符合题意；

D．电源内部消耗的功率

，电源内阻不变，所以电源内部消耗的功率增大，D不符合题意；

故答案为：

ABC。

【分析】当潜水器下潜时，其压力传感器压力增大电阻减小，利用其动态电路的串反并同可以判别电压及功率的变化。

11．【答案】A,D

【解析】【解答】A．由图知甲车的加速度大小为

，A符合题意；

C．在1.00s之前甲在前乙在后，1.00s后还是甲在前乙在后，C不符合题意；

D．甲车最长运动时间

最大位移

此时乙车发生的位移

故甲先停止，之后乙与甲相遇，两车相遇时，乙离开出发点的位移为12.5m，D符合题意；

B．设两车相遇所用时间为t，对于乙车

解得

B不符合题意。

故答案为：

AD。

【分析】利用图像斜率可以求出加速度的大小；利用其图像面积可以判别其甲乙的位置；利用其速度公式可以求出其甲车运动的时间，结合其面积可以求出最大的位置，再利用其位移公式可以求出其乙运行的位移，进而求出相遇时乙离开出发点的位移；利用位移相等可以求出相遇所花的时间。

12．【答案】B,D

【解析】【解答】A．设物块与斜面间的动摩擦因数为

，根据动能定理有

解得

A不符合题意；

B．物块与弹簧作用过程中，向下运动时，速度先增大后减小，向上运动时，速度先增大后减小，B符合题意；

C．c点弹簧具有的最大弹性势能，ac过程应用能量守恒可得

C不符合题意；

D．当物块最终静止时，静止的位置位于b，c两点之间，因此因摩擦产生的热量小于

D符合题意。

故答案为：

BD。

【分析】物块下落到反弹到其ab的中点时，利用动能定理可以求出动摩擦因素的大小；物块向下运动和向上运动时间，利用其加速度的方向可以判别其速度的变化；利用能量守恒定律可以求出其弹簧最大弹性势能的大小；利用能量守恒定律可以求出摩擦产生的热量大小。

13．【答案】

（1）A；C

（2）0.10；2.0

【解析】【解答】

（1）A．安装斜槽时，应保证斜槽末端Q的切线水平，以保证小球做平抛运动，A符合题意；

B．钢球与斜槽间的摩擦对实验无影响，B不符合题意；

C．钢球每次都应从斜槽中同一高度由静止释放，以保证小球到达斜槽底端时的速度相同，C符合题意；

D．移动挡板MN时，其高度不一定要必须等距变化，D不符合题意。

选AC。

（2）a到b和b到c的水平位移相等，则运动时间相等，设相等时间为T，在竖直方向上，根据

可知，钢球从a运动到b的时间为

钢球在斜槽末端Q的速度大小为

【分析】

（1）钢球与斜槽之间存在摩擦力不会对实验有影响；移动挡板不需要等距离变化；

（2）利用竖直方向的邻差公式可以求出时间间隔的大小，结合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小。

14．【答案】

（1）

（2）

；

；6.0；2.0

【解析】【解答】

（1）根据闭合电路欧姆定律可得

解得

（2）因为根据图可知是并联电路，定值电阻R0的阻值远大于滑动变阻器R的阻值，所以电流传感器1的示数I1总是远远小于电流传感器2的示数I2

定值电阻R0阻值为4kΩ，实验过程中R0与电流传感器1串联等效于电压表使用，电流传感器1的示数I1总是远远小于电流传感器2的示数I2，可将I2示数看成干路电流，则电源电动势为

则

结合图像可得

解得

【分析】

（1）利用闭合电路的欧姆定律可以求出电流传感器电流的表达式；

（2）利用其并联电路电流的比较可以比较定值电阻的阻值和滑动变阻器最大阻值的大小；利用其闭合电路的欧姆定律可以求出电流的表达式，结合图像斜率和截距可以求出电动势和内阻的大小。

15．【答案】

（1）解：

令

，

，

由题意可知

4P=8

以整体为对象

123整体为对象

解之得

（2）解：

第六节车厢突然失去动力

以整体为对象

1234整体为对象

解得

【解析】【分析】

（1）已知汽车行驶的功率，结合其功率的表达式可以求出k值的大小，再利用123整体的平衡方程可以求出34车厢之间作用力的大小；

（2）当第六节车厢失去动力时，利用整体的牛顿第二定律及1234整体的牛顿第二定律可以求出45车厢之间作用力的大小。

16．【答案】

（1）解：

设标准冰壶质量为

，运动员在其滑行前方摩擦冰面后，冰壶和冰面的动摩擦因数为

，冰壶自由滑行距离为

，投掷线与0点间的距离为

，冰壶初速度为

，根据动能定理

解得

（2）解：

设

，

，

，标准冰壶碰前的速度为

，碰后标准冰壶与蓝色冰壶速度分别为

、

标准冰壶与蓝冰壶碰撞，由动量守恒、机械能守恒可得

解得

【解析】【分析】

（1）已知冰壶的速度，利用动能定理可以求出冰壶可以滑行的距离大小；

（2）标准冰壶在碰前，利用动能定理可以求出碰前速度的大小，结合碰撞过程的动量守恒定律及能量守恒定律可以求出蓝色冰壶的质量大小。

17．【答案】

（1）解：

在D点，根据牛顿第二定律

；

；

根据合成可知

（2）解：

从A到D

在D点

所以

（3）解：

令带电体在图示

点速度最大，OF连线与竖直方向夹角

；

所以

；

到

解得

根据牛顿第二定律

根据牛顿第三定律可知

（4）解：

从D到C

；

离开C后，水平方向

竖直方向

所以

【解析】【分析】

（1）带电体经过D点时，利用其牛顿第二定律可以求出水平方向加速度的大小，结合加速度的合成可以求出在D点加速度的大小；

（2）已知带电体在D点受到的合力大小，结合牛顿第二定律可以求出速度的大小，在从A到D的过程中，利用动能定理可以求出PB之间距离的大小；

（3）当带电体在F点速度最大时，利用其重力和电场力的合成可以求出合力的大小及方向，再利用牛顿第二定律可以求出在F点的最大速度，再利用牛顿第二定律可以求出其带电体对轨道压力的最大值。

（4）带电体从D到C的过程，利用动能定理可以求出经过C点速度的大小，从C点开始做类平抛运动，利用位移公式可以求出水平距离的大小。