2023届交通大学附属中学高三物理第一学期期中联考试题含解析

2022-2023高三上物理期中模拟试卷 注意事项 1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回． 2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置． 3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符． 4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效． 5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗． 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，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是(　　) A． B． C． D． 2、火车转弯时，如果铁路弯道内外轨一样高，外轨对轮绝（如图a所示）挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力（如图b所示），但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损．在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图c所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度小为，以下说法中正确的是 A．该弯道的半径 B．当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变 C．当火车速率大于时，外轨将受到轮缘的挤压 D．当火车速率小于时，外轨将受到轮缘的挤压 3、下列关于近代物理知识的描述中，正确的是 A．爱因斯坦首次提出能量量子假说，成功解释了黑体辐射 B．一个处于n=3能级状态的氢原子自发跃迁时，能发出3种频率的光子 C．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大 D．衰变中产生的射线实际上是原子核外电子挣脱原子核形成的 4、质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，运动过程中小球受到空气阻力的作用．设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，在此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是（ ） A． B． C． D．mgR 5、如图所示，从A点由静止释放一弹性小球，一段时间后与固定斜面上B点发生碰撞，碰后小球速度大小不变，方向变为水平方向，又经过相同的时间落于地面上C点，已知地面上D点位于B点正下方，B、D间的距离为h，则( ) A．A、B两点间的距离为 B．A、B两点间的距离为 C．C、D两点间的距离为2h D．C、D两点间的距离为 6、如图所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴OO＇转动，小物块a靠在圆筒的内壁上它与圆筒的摩擦系数为μ，若小物块最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等，现要使a不下落，则圆筒转动的角速度ω至少为 ( ) A． B． C． D． 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，水星和金星绕太阳的运动可视为匀速圆周运动。若测得在相同时间内水星、金星转过的角度分别为θ1、θ2（均为锐角），则由此条件可求得水星和金星（　　） A．质量之比为θ1：θ2 B．绕太阳运动的周期之比为θ2：θ1 C．绕太阳运动的轨道半径之比为： D．与太阳连线扫过的面积之比为1：1 8、一个物体以初速度大小为v0被水平抛出，落地时速度大小为v，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则（ ） A．物体做平抛运动的时间为 B．物体做平抛运动的竖直分位移为 C．物体做平抛运动的时间为 D．物体做平抛运动的水平分位移为 9、一列简谐横波，在t=1.0s时的波形如图甲所示，图乙是这列波中质点P的振动图线，则下列说法正确的是 A．该波的振动周期为4s B．该波的振动振幅为0.2cm C．该波的传播方向向左 D．该波的传播速度为0.50m/s 10、如图为娱乐场里常见的一种简单的娱乐设施一滑道，它由一个倾斜轨道和水平轨道平滑连接而成．若一名儿童自轨道顶端由静止开始下滑，到达水平轨道某处停下，儿童与整个轨道的滑动摩擦因素处处相同，不计空气阻力．则下列关于其路程大小x、速度大小、加速度大小a、合カ大小F随时间t变化的大致规律，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 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）某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图1所示，则： (1)通过图像得到弹簧的劲度系数__________N/m (2)为了用弹簧测定两木块A、B间的动摩擦因数，两同学分别设计了如图2所示的甲、乙两种方案。 ①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案________更合理。 ②甲方案中，若A和B的重力分别为10.0 N和20.0 N。当A被拉动时，弹簧测力计a的示数为4.0 N，b的示数为10.0 N，则A、B间的动摩擦因数为________。 12．（12分）如图所示，为“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹． 以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有_________（填序号即可） a．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 b．每次小球应从同一高度由静止释放 c．每次小球释放的初始位置可以任意选择 d．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 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，光滑水平面上放着质量都为m的物块A和B，A、B 间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），在A、B间系一轻质细绳固定。在短暂时间内烧断细绳，B向右运动，脱离轻弹簧一段时间后与向左匀速运动、速度为v0的物块C发生碰撞，碰后B、C立刻形成粘合体并停止运动，C的质量为2m，求： (1)B、C相撞前一瞬间B的速度大小； (2)绳被烧断前弹簧的弹性势能为多大？ 14．（16分）如图所示，在xOy坐标系中的一个矩形区域内，存在着沿y轴负方向的匀强电场，场强，该区域的水平宽度为L=9m，竖直宽度足够大.一带电粒子从y轴上的A点(纵坐标为h=16m )以初动能沿x轴正方向射出，粒子的带电量为，为使粒子通过x轴上的B点(横坐标为d =10m)，则该电场区域左边界对应的横坐标应是多少? (不计粒子的重力) 15．（12分）一定质量的理想气体从状态A到状态B再到状态C的过程如p－V图象所示，已知A状态时气体的温度为tA=－73。求： （1）C状态时气体的热力学温度TC的大小； （2）从状态A到状态B的过程，气体吸热还是放热，简要说明理由。 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、A 【解析】 金属棒PQ进入磁场前没有感应电动势，D错误；当进入磁场，切割磁感线有E=BLv，大小不变，可能的图象为A选项、BC错误． 2、C 【解析】 火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，设转弯处斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律得：mgtanθ=mv2/R，解得：R= v2/ gtanθ，故A错误；根据牛顿第二定律得：mgtanθ=mv2/R, 解得：v=，与质量无关，故B错误；若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨．故C正确；若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨．故D错误．故选C . 点睛：火车拐弯时以规定速度行驶，此时火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力．若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力；若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力． 3、C 【解析】 A.普朗克借助于能量子假说，完美的解释了黑体辐射规律，破除了“能量连续变化”的传统观念，故A错误； B.一个处于n＝3能级状态的大量氢原子自发跃迁时，最多只能发出2种频率的光，分别为n=3跃迁到n=2，n=2跃迁到n=1，故B错误； C.根据 得：，轨道半径增大，电子的动能减小，原子能量增大，势能增大；故C正确； D.β衰变中产生的β射线实际上是原子的核中的一个中子转化为质子同时生成一个电子，故D错误。 4、C 【解析】 圆周运动在最高点和最低点沿径向的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出最高点和最低点的速度，再根据动能定理求出此过程中小球克服空气阻力所做的功。 【详解】 小球在最低点，由牛顿第二定律有：F-mg=m，由题意知：F =7mg ，在最高点时，由于小球恰好能通过最高点，重力提供向心力有：mg=m，小球选取从最低点到最高点作为过程，由动能定理可得：-mg•2R-Wf=m-，联立以上可得：Wf=mgR，故C正确，ABD错误。 【点睛】 本题主要考查了圆周运动与能量结合问题，由绳子的拉力可求出最低点速度，由恰好能通过最高点求出最高点速度，这都是题目中隐含条件。同时在运用动能定理时，明确初动能与末动能，及过程中哪些力做功，做正功还是负功。 5、C 【解析】 由A到B，小球做自由落体运动，，；由B到C，小球做平抛运动，，；由A到B和由B到C所用时间相同，A、B两点间的距离，故A、B错误；由上可知，故C正确，D错误． 6、A 【解析】 要使a不下落，则小物块在竖直方向上受力平衡，有：f=mg。当摩擦力正好等于最大静摩擦力时，圆筒转动的角速度ω取最小值，筒壁对物体的支持力提供向心力，根据向心力公式得：N=mω2r，而f=μN；解得圆筒转动的角速度最小值ω=，故选A。 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、BC 【解析】 AB．水星和金星作为环绕体，根据可知 可求出周期比 但无法它们求出质量之比，故A错误，B正确。 C．根据开普勒第三定律 可知 选项C正确； D．因火星和金星沿不同的轨道绕太阳运动，则在相同时间内火星和金星与太阳连线扫过的面积之比不相等，选项D错误。 故选BC。 8、AB 【解析】 解:根据平行四边形定则可得:落地时物体在竖直方向上的分速度  物体做平抛运动,竖直方向上做自由落体运动,则有: 所以运动的时间为: 物体做平抛运动的竖直分位移为,水平分位移为 所以AB选项是正确的 9、BD 【解析】 A. 由乙图振动图象读出周期T=2s，故A错误； B. 由乙图振动图象读出振幅为0.2cm，故B正确； C. 由乙图振动图象上读出P点t=1.0s的速度方向沿y轴负方向，根据甲图波动图象判断波向右传播，故C错误； D.由甲图波动图象读出波长λ=100cm=1m，则波速v=λ/T=1/2=0.50m/s，故D正确。 故选：BD 10、BC 【解析】 儿童在斜面阶段与斜面正压力大小与重力在垂直斜面方向的分量相等，此分量小于重力，在水平轨道正压力大小等于重力，摩擦力与正压力大小呈正比，两个阶段滑动摩擦力又相等，故斜面阶段加速度要小于水平轨道阶段，因此在倾斜轨道下滑过程中，由于受力不平衡会加速下滑F=ma=mgsinθ-μmgcosθ，会加速下滑的路程为，路程大小随时间变化是曲线，故A错误；加速过程v=at，其中加速度a=gsinθ-μgco