上海市东实验学校2022年物理高三上期中学业水平测试试题含解析

2022-2023高三上物理期中模拟试卷 注意事项 1．考生要认真填写考场号和座位序号。 2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。 3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。 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、用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流与照射光的强弱、频率等物理量的关系.图中A、K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调，分别用a、b、c三束单色光照射，调节A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示，由图可知(　　) A．单色光a和c的频率相同，且a光更弱些，b光频率最大 B．单色光a和c的频率相同，且a光更强些，b光频率最大 C．单色光a和c的频率相同，且a光更弱些，b光频率最小 D．单色光a和c的频率不同，且a光更强些，b光频率最小 2、高空坠物极易对行人造成伤害．若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（ ） A．10 N B．102 N C．103 N D．104 N 3、卫星电话信号需要通过地球同步卫星传送，已知地球半径为r，无线电信号传播速度为c，月球绕地球运动的轨道半径为60r，运行周期为27天。在地面上用卫星电话通话，从一方发出信号至对方接收到信号所需最短时间为 A． B． C． D． 4、如图所示，用绿光照射一光电管的阴极时产生光电效应，欲使光子从阴极逸出时的最大初动能增大，应采取的措施是 A．改用红光照射 B．改用紫光照射 C．增大绿光的强度 D．增大加在光电管上的正向电压 5、质量为60 kg的人，站在升降机内的台秤上（g=10 m/s2），测得体重（即支持力）为480N，则关于升降机的说法正确的是( ) A．人处于超重状态 B．升降机一定在下降 C．人的加速度大小为2 m/s2 D．人的加速度是40 m/s2 6、下列关于近代物理中的一些说法,正确的是 A．在光电效应现象中,金属的逸出功随入射光的频率增大而增大 B．比结合能大的原子核分裂成比结合能小的原子核时一定放出核能 C．动量相同的质子和电子,它们的德布罗意波的波长相等 D．玻尔将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,成功地解释了各种原子光谱的实验规律 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、用图所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团，它只能被指针向左推动．用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零缓慢增大．下列说法正确的是（ ） A．木块开始运动前，摩擦力逐渐增大 B．木块开始运动前，拉力小于摩擦力 C．该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小 D．当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小 8、下列说法正确的是(　 　) A．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力 B．由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，可以估算出理想气体分子间的平均距离 C．分子平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高 D．机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功以转化成机械能 E.分子间的引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而减小 9、如图所示，长为L的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端安装有固定转动轴O，杆可在竖直平面内绕O无摩擦转动．若在最低点P处给小球一沿切线方向的初速度，不计空气阻力，则下列说法正确的是 A．小球不可能到达圆周轨道的最高点Q B．小球能到达圆周轨道的最高点Q，且在Q点受到轻杆向上的支持力 C．小球能到达圆周轨道的最高点Q，且在Q点受到轻杆向下的拉力 D．小球能到达圆周轨道的最高点Q，且在Q点恰好不受轻杆的弹力 10、为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可通过开关S与电源相连，如图所示。当开关S断开且罐中的液面上升充满容器后 A．电容器的电容变小 B．电容器的电容变大 C．电容器两极板间的电压变大 D．电容器两极板间的电压变小 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）在“探究弹性势能表达式”时，一位同学设计了如图1所示装置，以研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系．实验过程如下：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触．当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘．让小钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，并落到水平地面上，钢球水平位移记为s． (1)依据能的转化与守恒思想，小球平抛时具有的初动能______ （选填“大于”、“小于”或“等于”）小球释放前弹簧储存的弹性势能 (2)若增大弹簧的压缩量，小球飞行的水平距离将变大，请你推导出弹簧弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地高度h、水平距离s、重力加速度g的关系式：______ ． (3)图2为一张印有小方格的纸，记录着实验中钢球的某次运动轨迹，图中a、b、c、d四点为小球平抛时经过的四个位置．小方格的边长L=1.25cm．则小球平抛初速度的计算式为v0= ______ （用L、g表示）． 12．（12分）如图所示，为某同学在测量小车加速度的实验中，用打点计时器打出的一条纸带，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，两计数点间还有四个点没有画出，则根据纸带，可求出3号计数点的速度_________m/s，小车运动的加速度为______m/s2（结果保留三位有效数字） 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，某玻璃棱镜横截面为半径为R的扇形，圆心角为∠AOB=60°，虚线为∠AOB的角平分线，有一细激光束从OA面上的P点平行于虚线射入棱镜，其中有一束光线从OB面上的Q点平行于虚线射出，P、Q关于虚线对称，现测得OP=，已知真空中的光速为c． 求：①玻璃的折射率； ②从Q点出射的光线在玻璃中运动的时间． 14．（16分）如图所示，用长l=0. 5m的细线悬挂质量M=990g的木块，静止悬挂在天花板上的O点。一颗质量m=10g的子弹以水平速度v0=200m/s射入木块，瞬间留在木块中，接着和木块共同上摆。取g=10m/s2。求： （1）子弹射入木块后瞬间它们共同速度的大小v： （2）子弹射入木块后瞬间，细线施加的拉力大小T； （3）木块向右摆动的最大摆角θ。 15．（12分） “天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在海南文昌航天发射中心成功发射升空，完成了与天宫二号空间实验室交会对接。已知地球质量为M，半径为R，万有引力常量为G。 （1）求质量为m的飞船在距地面高度为h的圆轨道运行时的向心力和向心加速度大小。 （2）若飞船停泊于赤道上，考虑地球的自转因素，自转周期为T0，求飞船内质量为m0的小物体所受重力大小G0。 （3）发射同一卫星到地球同步轨道时，航天发射场一般选取低纬度还是高纬度发射基地更为合理？原因是什么？ 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、B 【解析】 a、c两光照射后遏止电压相同，根据，可知产生的光电子最大初动能相等，可知a、c两光的频率相等，光子能量相等，由于a光的饱和电流较大，则a光的强度较大，单色光b照射后遏止电压较大，根据，可知b光照射后产生的光电子最大初动能较大，根据光电效应方程得，b光的频率大于a光的频率，故ACD错误，B正确；故选B. 【点睛】根据遏止电压的大小比较光电子的最大初动能，从而结合光电效应方程比较入射光的频率．根据饱和电流的大小比较入射光的强度． 2、C 【解析】 试题分析：本题是一道估算题，所以大致要知道一层楼的高度约为3m，可以利用动能定理或者机械能守恒求落地时的速度，并利用动量定理求力的大小． 设鸡蛋落地瞬间的速度为v，每层楼的高度大约是3m， 由动能定理可知： ， 解得： 落地时受到自身的重力和地面的支持力，规定向上为正， 由动量定理可知： ，解得： ， 根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103 N，故C正确 故选C 点睛：利用动能定理求出落地时的速度，然后借助于动量定理求出地面的接触力 3、C 【解析】 根据万有引力提供向心力， 解得：r=∝ 已知月球和同步卫星的周期比为27:1，则月球和同步卫星的轨道半径比为9:1， 因月球绕地球运动的轨道半径为60r,故同步卫星的轨道半径为，高度为， 故在地面上用卫星电话通话，从一方发出信号至对方接收到信号所需最短时间为： t=s/c=2×=，故C正确，ABD错误； 故选：C. 4、B 【解析】 红光的能量低于绿光，可能导致不能发生光电效应或者减小最大初动能，故A错误．紫光的能量高于绿光，改用紫光可以增大粒子逸出时的最大初始动能，故B正确；单纯增加绿光强度，会增加逸出粒子数目，但不会改变粒子的最大初始动能，故C错误．光电管的加速电压与粒子逸出时的最大初始动能无关，故D错误．故选B 5、C 【解析】 ACD．对人受力分析，受重力和支持力，支持力小于重力，人处于失重状态，合力向下，加速度向下，故升降机的加速度也向下；由牛顿第二定律可知：mg-F=ma． 解得： a=2m/s2 故AD错误，C正确． B．升降机的加速度向下，即升降机可能加速下降，也可能减速上升．故B错误． 6、C 【解析】 A．在光电效应现象中，逸出功由金属本身决定，故A错误； B．比结合能是结合能与核子数的比值，比结合能大的原子核分裂成比结合能小的原子核时一定吸收能量，故B错误； C．根据德布罗意波的波长的公式可知，动量相同的质子和电子，具有相同的德布罗意波波长，故C正确； D．玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，故D错误。 故选C。 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、ACD 【解析】 开始时木块保持不动，木块受静摩擦力，根据平衡条件可知摩擦力始终等于拉力，故摩擦力大小随拉力的增大而增大；而当增大拉力达到某一大小时，木块开始滑动，此时说明木块恰好达到最大静摩擦力；而由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力，所以木块移动后拉力将减小，根据纸团的位置即可记录下最大静摩擦力，ACD正确B错误． 【点睛】 本题考查静摩擦力的性质，知道物体保持不动时，拉力大小等于摩擦力，而物体刚好开始滑动时，拉力等于最大静摩擦力，一般情况下滑动摩擦力要小于最大静摩擦力． 8、ABE 【解析】 液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，选项A正确； 由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，由，可以估算出理想气体分子间的平均距离，选项B正确；分子平均动能大的物体的温度比分子平均动能小的物体的温度高，选项C错误；机械能能全部转化为内能，但是根据热力学第二定律可知，内能无法全部用来做功以转化成机械能，选项D错误；分子间的引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而减小，选项E正确；故选ABE. 9、