2023届吉水县中高三下学期3月第一次模拟
物理试题
一、选择题(1-8为单选，9-12为多选，每空4分，共48分)
1．用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是
A．改用频率更小的紫外线照射 B．改用X射线照射
C．改用强度更大的原紫外线照射 D．延长原紫外线的照射时间
2．网球比赛中，网球以15 m/s的速度飞来，运动员用球拍将它以大小相同的速度反向击回，球与球网的作用时间为，下列说法正确的是（ ）
A．这个过程中网球的速度方向不变
B．这个过程网球的平均加速度大小为
C．球对网的作用力与网对球的作用力大小不相等
D．球对网的作用力与网对球的作用力是一对作用力与反作用力
3．如图所示，货车车厢中央放置一装有货物的木箱，该木箱可视为质点。已知木箱与车厢之间的动摩擦因数。下列说法正确的是（ ）
A．若货车向前加速时，木箱对车厢的摩擦力方向向左
B．为防止木箱发生滑动，则货车加速时的最大加速度不能超过
C．若货车行驶过程中突然刹车，木箱一定与车厢前端相撞
D．若货车的加速度为时，木箱受到的摩擦力为静摩擦力
4．如图所示，相距10cm的平行板A和B之间有匀强电场，电场强度E=2×103V/m,方向向下，电场中C点距B板3cm，B板接地，下列说法正确的是（ ）
A．A板电势 B．A板电势
C．C点电势 D．C点电势
5．如图所示是使用静电计探究平行板电容器电容与哪些因素有关的实验装置.用导线将充了电的平行板电容器的带正电的A板与静电计的金属小球相连，将带负电的B板与静电计的金属外壳同时接地.要使静电计的指针张角变小，可采用的方法是（ ）
A．增大A板与B板之间的水平距离 B．A板位置不动，将B板竖直向上平移少许
C．A板位置不动，将B板拿走 D．将云母片插入A板与B板之间
6．1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路，通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件，关于该实验下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流
B．闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流
C．闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有的感应电流
D．闭合开关S后，匀速向右滑动滑动变阻器滑片，电流表G指针不偏转
7．如图所示，是一多匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动所产生的交变电动势的图像，根据图像可知（ ）
A．此交变电动势的瞬时表达式为
B．此交变电动势的瞬时表达式为
C．时，穿过线圈的磁通量为零
D．时，穿过线圈的磁通量的变化率最大
8．粗糙水平桌面上放一单匝闭合矩形线框如甲所示，线框右半部分处在匀强磁场中，磁感应强度B竖直向下，磁场的左边界与线框交于M、N两点。已知线框面积，总电阻，M、N间距离，磁感应强度B按图乙所示变化时（向下为B正方向），线框始终静止不动，则（ ）
A．在时，线框上M、N两点的电势差
B．在时，线框受到的摩擦力
C．在时，线框中感应电流的方向发生改变
D．在时，线框所受的摩擦力方向发生改变
9．甲乙两车同时自左向右运动，现记录下两车辆每隔10秒所处的位置，一共记录了40秒，如图所示。由图可知，在40秒内（ ）
A．甲车可能做匀速运动，乙车可能做匀加速运动，加速度为0.5m/s2.
B．甲乙两车的平均速度相同
C．若在时刻20s与时刻30s之间，甲车做匀速运动，乙车做匀加速运动，则某时刻甲乙两车速度相同
D．在计时之初，两车速度都为零
10．中国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星原定于2020年6月16日发射，“中国北斗”将进一步造福全球，也将更加广泛而深刻地影响人们的生活。此系统由中圆轨道（轨道半径约）、倾斜高轨道和同步轨道（两种卫星轨道半径相等约为）多个卫星组成。则下列关于北斗卫星的说法正确的是（ ）
A．倾斜高轨道和同步轨道卫星周期不相等
B．北斗三号导航系统所有卫星绕地球运行的线速度均小于
C．中圆轨道卫星线速度约为同步卫星线速度的1.5倍
D．中圆轨道卫星线速度约为同步卫星线速度的1.2倍
11．如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态，现将两环距离变小后书本仍处于静止状态，则（ ）
A．杆对A环的支持力变大
B．B环对杆的摩擦力变小
C．杆对A环的力不变
D．与B环相连的细绳对书本的拉力变小
12．如图所示，倾角为α的斜面固定在水平地面上，斜面上有两个质量均为m的小球A、B，它们用劲度系数为k的轻质弹簧相连接，现对A施加一个水平向右大小为 的恒力，使A、B在斜面上都保持静止，如果斜面和两个小球的摩擦均忽略不计，此时弹簧的长度为L，则下列说法正确的是（ ）
A．斜面的倾角为α＝30°
B．弹簧的原长为
C．撤掉恒力F的瞬间小球A的加速度为g
D．撤掉恒力F的瞬间小球B的加速度为g
二、实验题(共16分)
13．在“验证机械能守恒定律”实验中，某研究小组采用了如图甲所示的实验装置．一根细线系住钢球，悬挂在竖直铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方．在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条．将钢球拉至 的势能变化大小与动能变化大小，就能验证机械能是否守恒．
（1）如图乙，用游标卡尺测得遮光条的宽度d＝__________cm．
（2）某次测量中，计时器的示数为0.0052s，高度h＝0.20m，小球质量m＝100 g，g＝9.8m/s2．计算小球重力势能的减小量＝______J，动能的增加量＝______J．（结果均保留三位有效数字）
（3）由第（2）问的计算结果可知与之间存在差异，某同学认为这是由于空气阻力造成的．你是否同意他的观点_____ 请说明理由：_____________________．
14．某实验小组利用如图所示的电路测定一节干电池的电动势E和内电阻r,备有下列器材：
A、待测干电池,电动势约
B、电流表,量程3mA C、电流表,量程
D、电压表,量程3V E、电压表,量程
F、滑动变阻器,
G、滑动变阻器
H、开关、导线若干
(1)实验中电流表选用_____ ,电压表选用_____ ,滑动变阻器选用_____ 填器材前面字母序号
(2)一位同学测得的6组数据如表所示,试根据数据作出图线_____．
(3)根据图线求出电池的电动势 ______ V,电池的内电 ______保留2位小数
组别 1 2 3 4 5 6
电流
电压
三、解答题(共36分)
15．如图所示，在竖直方向上A、B物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B、C两物体通过细绳绕过光滑轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上，斜面倾角为30°，用手按住C，使细绳刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细绳竖直、cd段的细绳与斜面平行．已知A、B的质量分别为m1、m2，C的质量为2m，重力加速度为g，细绳与滑轮之间的摩擦力不计，开始时整个系统处于静止状态，释放C后它沿斜面下滑，斜面足够长，且物体A恰不离开地面．求：
（1）物体A恰不离开地面时，物体C下降的高度；
（2）其他条件不变，若把物体C换为质量为2（m+△m）的物体D，释放D后它沿斜面下滑，当A恰不离开地面时，物体B的速度为多大？
16．如图所示，为某研究小组设计的磁悬浮电梯的简化模型，在竖直平面上相距为的两根很长的平行滑轨，竖直安置，沿轨道安装的线路通上励磁电流，便会产生沿轨道移动的周期性磁场。组成周期性磁场的每小块磁场沿滑轨方向宽度相等，相间排列。相间的匀强磁场B1和B2垂直轨道平面，B1和B2方向相反，大小相等，即B1=B2=B，每个磁场的宽度都是。采用轻巧碳纤维材料打造的一电梯轿厢里固定着绕有N匝金属导线的闭合正方形线框ABCD（轿厢未画出且与线框绝缘），边长为，总电阻为R。利用移动磁场与金属线框的相互作用，使轿厢获得牵引力，从而驱动电梯上升。已知磁场以速度v0向上匀速运动，电梯轿厢的总质量为M、运动中所受的摩擦阻力恒为，重力加速度为g。
（1）电梯轿厢向上运动的最大速度；
（2）不考虑其它能量损耗，为了维持轿厢匀速上升，外界在单位时间内需提供的总能量；
（3）假设磁场由静止开始向上做匀加速运动来启动电梯轿厢，当两磁场运动的时间为t时，电梯轿厢也在向上做匀加速直线运动，此时轿厢的运动速度为v，求由磁场开始运动到电梯轿厢刚开始运动所需要的时间。
17．如图所示，在平面直角坐标系xOy中，第一、二象限存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，第四象限存在着沿y轴正方向的匀强电场，场强大小未知。一带正电的粒子从y轴上的M点以速度v0沿x轴正方向开始运动，从x轴上的N点进入磁场后恰好经O点再次进入电场，已知MN两点的连线与x轴的夹角为θ，且tanθ= ，带电粒子的质量为m，电量为q，不计带电粒子的重力。求：
(1)粒子第一次经过N点的速度v；
(2)粒子从N点运动到O点过程中，洛伦兹力的冲量I；
(3)电场强度E的大小；
(4)粒子连续两次通过x轴上同一点的时间间隔t。
1．B
【详解】对某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率，与入射光的强度和照射时间无关，不能发生光电效应，说明入射光的频率小于极限频率，所以要使金属发生光电效应，应增大入射光的频率，减小波长，B正确．
2．BD
【详解】A．动员用球拍将它以大小相同的速度反向击回，网球的速度方向发生了变化，A错误；
B．设返回的速度方向为正方向，根据加速度公式得
B正确；
CD．球对网的作用力与网对球的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反。C错误，D正确。
故选BD。
3．B
【详解】A．若货车启动时，整体向左产生加速度，车厢对木箱的摩擦力的方向向左，根据牛顿第三定律知木箱对车厢摩擦力的方向向右，A错误；
B．设货车车厢的长为l。木箱的质量为m，最大加速度为，对木箱有
解得
B正确；
C．设货车刹车时加速度大小为，木箱与车厢前端相撞满足
C错误；
D．货车行驶时的加速度为
木箱已经发生相对滑动，木箱受到的摩擦力为滑动摩擦力，D错误。
故选B。
4．C
【详解】AB.由题图知，B板电势为零，沿电场方向电势降低，，所以，故A错误，B错误；
CD. ，所以，故C正确，D错误．
故选C
5．D
【详解】A．增大两极板之间的距离，由电容的决定式可知，电容减小，电容器的电量不变，由分析可知，板间电压增大，静电计指针张角变大，A错误；
B．将B板上移少许时，正对面积减小，由电容的决定式可知，电容减小，电量不变，由电容器的定义式分析可知，板间电压增大，静电计指针张角变大，B错误；
C．当将B板拿走时，相当于使d变得更大，C更小，故U应更大，静电计指针张角变大，C错误；
D．将云母片插入两板之间，由电容的决定式可知，电容增大，电量不变，由定义式分析可知，板间电压减小，静电计指针张角变小，D正确。
故选D。
6．C
【详解】AB．闭合与断开开关S的瞬间，穿过线圈B的磁通量都不发生变化，电流表G中均无感应电流，故AB错误；
C．闭合开关S 后，在增大电阻 R 的过程中，电流减小，则通过线圈B的磁通量减小了，根据右手螺旋定则可确定穿过线圈B的磁场方向，再根据楞次定律可得，电流表G中有 b→a 的感应电流，故C正确；
D．闭合开关S后，匀速向右滑动滑动变阻器滑片，A中电流变大，穿过线圈B的磁通量变大，会产生感应电流，则电流表G指针会偏转，故D错误。
故选C。
7．B
【详解】AB．由图像知，周期
则
则电动势瞬时表达式为
故A错误，B正确；
C．t=0.01s时，感应电动势为零，知处于中性面位置，磁通量最大。故C错误；
D．在t=0.02s时，感应电动势为零，知磁通量的变化率为零。故D错误。
故选B。
8．D
【详解】A．由图乙可知，磁通量减小，根据楞次定律线圈产生顺时针方向电流，线框的右边部分相等于电源，故N点相当于电源正极，M点相当于电源负极，则有，故A错误；
B．由法拉第电磁感应定律可得
在时，线框受到的安培力大小为
则线框受到的摩擦力，故B错误；
C．由选项B的分析可知
其中k为图乙的图象斜率不变，线框面积S和电阻R不变，则电流不变，故C错误；
D．由图乙可知，在时，磁感应强度方向改变，由于电流不变，根据左手定则可知，此时线框所受安培力方向发生改变，因此摩擦力发生也发生改变，故D正确。
故选D。
9．BC
【详解】A．甲车在连续的四个10s内的位移均为300m，所以甲车有可能做匀速运动；乙车在连续的四个10s内的位移依次为200m，250m，300m，450m，即位移差并不相等，所以乙车不是匀加速运动，故A错误；
B．由题知，甲、乙两车的在40s内的位移都为1200m，平均速度都为
故B正确；
C．在时刻20s与时刻30s之间，可得甲车的速度
乙车的平均速度
若乙车做匀加速运动，其平均速度将等于中间时刻的瞬时速度，即乙车在20s~30s的中间时刻的瞬时速度等于甲车的速度，故C正确；
D．甲乙两车的运动性质不确定，无法断定计时之初两车速度都为零，故D错误。
故选BC。
10．BD
【详解】A．根据开普勒第三定律可得
倾斜高轨道和同步轨道卫星的轨道半径相等，则周期相等，故A错误；
B．7.9km/s是最大的环绕速度，根据
可知北斗三号导航系统所有卫星绕地球运行的线速度均小于7.9km/s，故B正确；
CD．根据可得
故C错误、D正确。
故选BD。
11．BD
【详解】A．设书本的质量为M，以两个轻环和小球组成的系统为研究对象，竖直方向受到重力和水平横梁对轻环的支持力FN，如图1所示
根据平衡条件得
2FN=Mg
得到
可见水平横梁对轻环的支持力FN不变，A错误；
B．以A侧环为研究对象，受力分析如图2所示
竖直方向有
FN=Fsinα
水平方向
Fcosα=Ff
联立两式得
Ff=FNcotα
α增大时，Ff变小，所以B环受的摩擦力变小，B正确；
C．杆对A环的支持力不变，摩擦力减小，则杆对A环的力变小，C错误；
D．设与B环相连的细绳对书本的拉力为T，根据竖直方向的平衡条件可得
2Tcosθ=Mg
由于绳子与竖直方向的夹角θ减小，则cosθ变大，绳子拉力变小，D正确；
故选BD。
12．AC
【详解】AB.对小球B进行受力分析，由平衡条件可得：
，
解得
所以弹簧的原长为
，
对小球A进行受力分析，由平衡条件可得：
解得
故A正确，B错误．
C.撤掉恒力F的瞬间，对A进行受力分析，可得
，
小球A此时的加速度
，
故C正确．
D.撤掉恒力F的瞬间，弹簧弹力不变，B球所受合力不变，故B球的加速度为零，故D错误
13． 1.04 0.196 0.200 不同意 可能初速度不为零
【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为10mm+0.1×4mm=10.4mm=1.04cm；
（2）[2]小球重力势能的减小量=0.1×9.8×0.2J≈0.196J；
[3] 小球通过最低点的速度m/s；则动能的增加量=0.200J；
（3）[4]不同意．
[5]由第（2）问的计算结果可知，小球动能的增加量大于小球的重力势能的减小量；若空气的阻力造成的，则要小于，所以误差不是空气的阻力造成的，可能初速度不为零．
14． C E F 1.45 0.70
【详解】(1)[1]干电池电动势约为1.5V，电压表应选：E；
[2]根据实验数据得出最大电流为0.57A，因此电流表应选：C；
[3]干电池电动势约为1.5V，电流表量程为0.6A，电路最小电阻约为：R＝2.5Ω，为方便实验操作，滑动变阻器应选：F；
(2)[4]根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：
(3)[5][6]由闭合电路欧姆定律可知
，
再由数学知识可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势故电源的电动势为1.45V；
而图象的斜率表示电源的内阻，
；
15．（1）；（2）；
【详解】（1）初始整个系统处于静止状态，以物体B为研究对象可知，弹簧处于压缩状态，则：
当物体A恰不离开地面时，以物体A为研究对象可知，弹簧处于伸长状态，则：
因而物体C下降的高度为
联立解得
（2）物体C沿斜面下滑，当物体A恰不离开地面时，物体C的速度为零，以物体C、B和弹簧整体为研究对象，根据机械能守恒定律可知：
把物体C换为物体D后，当物体A恰不离开地面时，此时物体D和物体B的速度大小相等，以物体D、B和弹簧整体为研究对象，根据机械能守恒定律可知：
联立解得物体B的速度大小为
16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）电梯轿厢向上运动最大速率为时，线框相对磁场的速率为，线框中上、下两边都切割磁感线，产生感应电动势为
则此时线框所受的安培力大小
根据闭合电路欧姆定律
由平衡条件可得
解得
（2）依题意，不考虑其它能量损耗，为了维持轿厢匀速上升，则外界在单位时间内需提供的总能量等于安培力的功率，为
即
（3）根据题意可知，两磁场做匀加速直线运动的加速度应与电梯轿厢做匀加速直线运动的加速度大小相等，设加速度为a，t时刻线框相对磁场的速率为
线框产生感应电动势为
据牛顿第二定律
整理得
解得
设磁场开始运动到电梯轿厢开始运动所需要的时间为t0，t0时刻线框中感应电动势为
安培力
此时刻
解得
17．（1），速度方向与x轴正方向成45°角；（2），方向沿y轴负方向；（3）；（4）
【详解】（1）设带电粒子从M运动到N的过程中，水平位移为x，竖直位移为y，则有
粒子第一次经过N点的速度
解得
设粒子第一次经过N点的速度与x轴夹角为α，则
解得
即速度方向与x轴正方向成45°角。
（2）对粒子从N点运动到O点过程中，利用动量定理有
方向沿y轴负方向。
（3）由向心力公式和牛顿第二定律得
由几何知识得
由运动学公式得
由牛顿第二定律得
解得
（4）带电粒子在复合场中的运动轨迹如图所示：
由周期公式得
带电粒子在磁场中的运动时间
带点粒子在电场中的运动时间
所以
