吉林省长春市东北师大附中2022届高三物理上学期第三次摸底试题（附答案）

东北师大附中2019级高三年级第三次摸底考试（物理）科试卷一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分。1．有关热学知识的说法，正确的是A．热量一定是从内能大的物体传递到内能小的物体B．物体的温度越低，则物体的内能一定越小C．布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子不停地做无规则的热运动D．知道1摩尔气体的体积也不能求出每个分子的体积2．高空走钢丝杂技表演在越接近钢丝末端时，钢丝绳会倾斜得越厉害，行走也越缓慢。一位杂技演员正在进行走钢丝表演，对该演员在甲、乙两位置时，下列说法正确的是A．在甲位置时钢丝对演员的作用力小于在乙位置时钢丝对演员的作用力B．在甲位置时演员受到的合外力小于在乙位置时演员受到的合外力C．在甲位置时演员对钢丝的压力大于在乙位置时演员对钢丝的压力D．在甲位置时钢丝对演员的摩擦力大于在乙位置时钢丝对演员的摩擦力3．甲、乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，用某测速仪描绘出两物体的v-t图像如图所示，已知甲物体的图像是两段半径相同的圆弧，乙物体的图像是一倾斜直线，t4=2t2，甲的初速度、末速度均等于乙的末速度。下列说法正确的是A．0~t1时间内，甲、乙两物体距离越来越小B．t3~t4时间内，乙车在甲车后方C．t1~t3时间内，甲、乙两物体发生过相遇D．0~t4时间内，甲的平均速度小于乙的平均速度1 4．如图所示，U型金属框架的两平行导轨与水平面成角。一个横截面为矩形的金属棒ab静止在导轨上，金属棒ab的电阻一定，其它电阻不计。从某时刻起，在此空间施加一个方向垂直于导轨平面向下且磁感应强度从零开始均匀增大的匀强磁场（即B=kt，k为常数），直到金属棒在导轨上刚要开始滑动。在这一过程中，下列说法正确的是A．回路中的感应电流一直增大B．金属棒ab所受的安培力大小一直不变C．金属棒ab所受的摩擦力大小一直不变D．金属棒ab所受的摩擦力大小先减小后增大5．如图所示，一名同学在练习立定跳远，他在空中上升的最大高度为L，跳远成绩为4L，若将该同学看成质点，且不考虑空气阻力，则他在落地瞬间速度方向与水平面的夹角α等于A．30°B．45°C．60°D．75°6．图甲为一交流发电机的示意图，匀强磁场磁感应强度为B，匝数为n，面积为S，总电阻为r的矩形线圈abcd绕轴OO做角速度为ω的匀速转动，矩形线圈在转动中始终保持和外电路电阻R形成闭合电路，回路中接有一理想交流电流表。图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图像，下列说法中正确的是nBSA．t1时刻电流表的示数值为rR+B．t3时刻穿过线圈的磁通量变化率的大小为BSBSC．从t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量为rR+2224nBSD．从t2到t4这段时间内回路中产生的焦耳热为()rR+2 7．如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有一只电阻R1、R2，且R2＝3R1，原线圈接到交变电压上后，电阻R1上的电压是电阻R2上的电压的3倍，下列说法正确的是27A．R1上的电压等于电源电压的283B．R1上的电压等于电源电压的41C．R2上的电压等于电源电压的281D．R2上的电压等于电源电压的48．如图所示，倾角为45°的足够长的斜面固定在水平面上，质量为m的物块A、质量为2m的滑块B叠放在一起，B上表面水平，A置于B上表面的最右端，A可视为质点，不计一切摩擦，重力加速度大小为g。现由静止释放A和B，关于B开始沿斜面下滑到A刚好到达斜面的过程，下列说法正确的是A．物块A处于完全失重状态32B．滑块B受到斜面的支持力大小为mg2C．物块A运动的加速度大小为0.6g2D．滑块B运动的加速度大小为g29．两个靠近的天体称为双星，它们以两者连线上某点O为圆心做匀速圆周运动，如图所示是由两颗恒星A、B组成的双星系统。设想在地球上通过望远镜观察这种双星，视线与双星轨道共面。观测发现每隔时间T两颗恒星与望远镜共线一次，已知两颗恒星A、B间距为d，质量分别为m1、m2，万有引力常量为G，则以下结论正确的是2323d4dA．m1+m2=B．m1+m2=22GTGTGmT2md1r=2C．恒星B的轨道半径为r=D．恒星A的轨道半径为1222mm+d123 10．如图所示电路中，E为电源，电阻R3为定值电阻，R1、R2为滑动变阻器，A、B为电容器两个水平放置的极板。当滑动变阻器R1、R2的滑动触头处于图示位置时A、B两板间的带电油滴静止不动。则下列说法中正确的是A．把R2的触头向右缓慢移动时，油滴向上运动B．把R1的触头向右缓慢移动时，油滴向上运动C．缓慢减小极板A、B的正对面积，油滴向上运动D．在两板间平行极板放入与极板等大的金属板，油滴向上运动11．如图所示，在xoy坐标系的第一象限内，有一段以坐标原点为圆心的四分之一圆弧ab，a点的坐标（0，3），b点的坐标为（3，0），ac段弧长是bc段弧长的2倍。空间有平行于坐标轴平面的匀强电场，a、c两点的电势均为3V，b点的电势为33V，则下列说法正确的是A．匀强电场的电场强度方向与x轴正向成60°角B．匀强电场的电场强度大小为200V/m333+C．bc弧中点电势为V2D．一个正电荷沿圆弧从a移动到b，电势能先增大后减小12．如图所示，长度为L的轻杆上端连着一质量为m的小球P(可视为质点)，杆的下端用铰链固接于水平面上的O点。置于同一水平面上的立方体Q恰与P接触，杆与立方体侧面均与水平面垂直。立方体Q的质量为M。今有微小扰动，使杆向右倾倒，P与Q刚脱离接触的瞬间，杆与立方体左侧面的夹角恰为60°。各处摩擦均不计，重力加速度为g，则下列说法正确的是A．从小球P开始运动到落地的过程中立方体Q的机械能一直增大gLB．立方体Q向右运动的最大速率为8C．小球P与立方体Q刚分离的瞬间，小球P的加速度为gD．小球P与立方体Q的质量之比为m：M=1：44 二、实验题：共两小题，共12分。13．（4分）图1为“验证小车加速度与其质量关系”的实验装置，图2为同时释放小车甲、乙后打出的两条纸带（相邻计数点间均有4个点并未画出）。忽略绳子的质量以及滑轮与绳子间的摩擦。图2（1）测量得到各相邻计数点间的距离如下表所示（单位：cm）：s1（s1′）s2（s2′）s3（s3′）s4（s4′）s5（s5′）s6（s6′）纸带甲3.134.385.636.878.139.37纸带乙3.504.495.516.497.518.51可以判断小车___________（填“甲”或“乙”）的加速度较大。若打点计时器电源频率为50Hz，则甲车的加速度大小为m/s2。（保留3位有效数字）（2）下列实验操作必要的有___________。A．连接小车的细绳与桌面平行B．平衡两小车和桌面间的摩擦力C．动滑轮和钩码的总质量必须远远小于两个小车的质量D．每次实验都要用天平分别测量两个小车的质量E．每次实验都要用天平测量动滑轮和钩码的总质量5 14．（8分）现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。（1）螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。10456cm50102000甲乙①由图读得圆柱体的直径为___________mm，长度为___________cm。②若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为=___________。（2）该合金圆柱体的的额定电压为3V（阻值大约为10Ω）。为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：A．电流表A1（量程300mA，内阻为1Ω）B．电流表A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）C．电压表V1（量程3.0V，内阻约3kΩ）D．电压表V2（量程15.0V，内阻约15kΩ）E．滑动变阻器R1（最大阻值为20Ω）F．滑动变阻器R2（最大阻值为100Ω）G．电源E（电动势4V，内阻可忽略）H．开关、导线若干要求尽可能减小误差，操作方便，应选择的器材为（只需填器材前面的字母即可）：电流表___________，电压表___________，滑动变阻器___________，并在上面的图框中画出电路图。6 三、计算题：共四小题，共40分，解答时要写出必要的解题过程。15．（8分）如图是消防滑梯示意图，滑行时，人双臂双腿并拢时只受到底面的摩擦力，张开双臂双腿时增加了人与侧壁的摩擦。已知该滑梯斜坡部分全长28m，最顶端到滑梯斜坡末端的竖直高度为16.8m，人与滑梯底面之间的动摩擦因素=0.5。若人在滑梯中的运动可视为直线运动，刚开始双臂双腿并拢由静止下滑，当速度过快时张开双臂双腿，人受到摩擦力的最大值为并拢时的两倍，不计空气阻力，人可以近似看成质点，2g=10m/s。为了确保安全，人滑到底端的速度不能超过4m/s，求人在滑梯上下滑的最短时间。16．（8分）如图1所示，两条相距d=1m的平行光滑金属导轨位于同一水平面内，其左端接一阻值为R=9Ω的电阻，右端垂直导轨放置一长度l=1m、阻值r=1Ω、质量m=1kg的金属杆NQ，金属杆与导轨接触良好。开始时金属杆NQ与MP相距L=4m。导轨置于竖直向下的磁场中，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示。给金属杆施加一变力F（F未知），使0~2s内杆静止在NQ处。在t=2s时杆开始向右做匀加速直线运动，加速度大小a=1m/s²。（g取10m/s²）。求：图1图2（1）0~2s内流过电阻R上的电量，说明通过电阻R上电流的方向；（2）t=6s时，电阻R上电压的大小，并指出M、N哪端电势高。7 17．（10分）如图，在第四象限存在方向沿x轴负向的匀强电场，第一象限存在方向垂直于纸面（xy平面）向里的匀强磁场。在y轴负半轴上某点Ay/m向电场中发射一带电的粒子，速度方向与y轴正向成θ=45°角，经电场后到达x轴上点B（d=1m，0），速度大小变为v0=1m/s，沿y轴正方向进入磁场，最终在y轴上x/m某点（未画出）与y轴正方向成60°角离开磁场。不计重OB（d,0）力。求：θ（1）电场强度大小E和磁感应强度大小B的比值；A（2）该粒子在电场和磁场中运动的总时间(计算结果保留到整数)。18．（14分）如图所示，一质量M=3kg的小车由水平部分AB和光滑半圆轨道BCD组成，AB长为L=10m，小车静止时左端与光滑曲面轨道MN相切，一质量为m1=0.5kg的小滑块P从距离轨道MN底端高为h=11.25m（未按比例画出）处由静止滑下，并与静止在小车左端的质量为m2=1kg的小物块Q(可视为质点)发生弹性碰撞，碰撞时间极短。已知除了小车AB段粗糙外，其余所有接触面均光滑，重力加速度g=10m/s2。(1)求碰撞后瞬间物块Q的速度大小；(2)若物块Q在半圆弧轨道BCD上经过一次往返运动(运动过程中物块始终不脱离轨道)，最终停在小车水平部分AB的中点，求半圆弧轨道BCD的半径至少多大；(3)若水平部分AB也光滑，半圆弧轨道BCD的半径为R=1.2m，物块Q可以从半圆弧轨道BCD的最高点D飞出，求飞出轨道前的瞬间，轨道对物块的压力的大小。8 第三次摸底考试（物理）科参考答案一、选择题123456789101112DCCDBBACACDBDABBCD二、实验题13．（1）甲，1.25；（每空1分）（2）ABD（2分）2DU14．（1）①1.050；4.270②4IL（2）A，C，E，电路图如右图。（每空1分，电路图2分）三、计算题15．当双臂双腿并拢加速下滑时，设加速度大小为a1，则mgmgsinmacos−=（2分）1当张开双臂双腿减速下滑时，设加速度大小为a2，则2cosmgsinmgma−=（2分）2设人下滑最大速度为vm，滑到低端的速度为v，则222vv−vmm+=28（2分）22aa12vv−vmmt=+（1分）aa12解得：t=6s（1分）9 B16．（1）0~2s内回路产生的感应电动势ELd===8V（1分）1ttE10~2s内通过电阻R的电流I==0.8A（1分）Rr+0~2s内流过电阻R上的电量qIt==1.6C（1分）1通过电阻R上电流的方向为由P向上到M。（1分）（2）t=6s时金属杆的速度vat==4m/s（1分）金属杆产生的感应电动势EBlv==16V（1分）2E2电阻R上的电压UR==14.4V（1分）M端电势高（1分）Rr+17．（1）粒子运动轨迹如图所示，粒子进入电场后，在两轴之间，逆过程做类平抛运动，由牛顿第二定律得60°yqEma=（1分），vat=（1分）xxxvxvxRdt=（1分），tan=（1分）02v0进入磁场中，粒子做匀速圆周运动，速度大小v0xO2v为vqvBm=0（1分）(d,0)0由牛顿第二定律得：0R0由几何知识可得：Rd0=2（1分）θE22d解得：=v0tan=1m/s（1分），t=Bv0tan（2）粒子在磁场中做圆周运动的周期：2R0T=（1分）v012d粒子在磁场中的运动时间：tT==（1分）63v021d粒子在电场和磁场中运动的总时间：t总=+tt=()+=4s（1分）v3tan010 18．(1)物块P沿MN滑下，末速度v012由机械能守恒定律得mgh1mv=10（1分），解得v0=15m/s2物块P、Q碰撞，取向右为正，碰后P、Q速度分别为v1、v2则mv10mv11=+22mv（1分）111222mvmv=+mv（1分）101122222解得v1=−5m/s，v2=10m/s（1分）故碰撞后瞬间物块Q的速度为10m/s，方向水平向右；(2)物块Q与小车相对静止时，共同速度为v3，系统水平方向动量守恒，则mv22=+()m2Mv3（1分）解得v3=2.5m/s，物块Q从开始运动到与小车相对静止过程，系统能量守恒，设动摩擦因数为12231mv=mgL+()m+Mv（1分）解得=0.25，22223222当物块Q滑至C点与小车共速时半径