吉林省吉林大学附属中学2022届高三物理上学期第四次模拟考试试题

吉林省吉林大学附属中学2022届高三物理上学期第四次模拟考试试题第Ⅰ卷（选择题56分）一、单项选择题（共9小题，每小题4分，共36分，每个小题只有一项符合题目要求。）1.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、类比法和科学假说法、建立理想模型法、微元法等等。以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（）A．牛顿用微元法提出了万有引力定律，并计算出了太阳和地球之间的引力B．根据速度定义式，当△t非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思维法C．将插有细长玻璃管的玻璃瓶内装满水．用力捏玻璃瓶，通过细管内液面高度的变化，来反映玻璃瓶发生形变，该实验采用了放大的思想D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法2．如图所示，一物块在斜向下的推力F的作用下沿光滑的水平地面向右运动，那么A受到的地面的支持力与推力F的合力方向是(　　)A．水平向右　　　　　　B．向上偏右C．向下偏左D．竖直向下3．“嫦娥七号”探测器预计在2022年发射升空，自动完成月面样品采集后从月球起飞，返回地球，带回约2kg月球样品。某同学从网上得到一些信息，如表格中的数据所示，则地球和月球的密度之比为(　　)地球和月球的半径之比4地球表面和月球表面的重力加速度之比6A．B．C．4D．64．某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，下列说法正确的是(　　)A．t＝0时刻发电机的转动线圈位于中性面B．在1s内发电机的线圈绕轴转动50圈-9-\nC．将此交流电接到匝数比是1∶10的升压变压器上，副线圈的电压为2200VD．将此交流电与耐压值是220V的电容器相连，电容器不会被击穿5．U的衰变有多种途径，其中一种途径是先衰变成Bi，然后可以经一次衰变变成X（X代表某种元素），也可以经一次衰变变成Ti，最后都衰变变成Pb，衰变路径如右图所示，下列说法中正确的是（　　）A．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变B．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变C．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变D．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变6．如图所示，在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率v0向右运动。在小球A的前方O点处有一质量为m2的小球B处于静止状态，Q点处为一竖直的墙壁。小球A与小球B发生弹性正碰后小球A与小球B均向右运动。小球B与墙壁碰撞后以原速率返回并与小球A在P点相遇，＝2，则两小球质量之比m1∶m2为(　　)A．7∶5B．1∶3C．2∶1D．5∶37．在空间某区域内有一场强方向与直角坐标系xOy平面平行的匀强电场，已知该坐标系的x轴和y轴上各点电势的分布分别如图甲和乙所示。据图可知(　　)A．场强大小为5000V/m，方向与x轴负方向成37°角B．场强大小为5000V/m，方向与x轴负方向成53°角C．场强大小为7000V/m，方向与x轴负方向成53°角D．场强大小为1000V/m，方向与x轴负方向成37°角-9-\n8．如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板。从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场射入大量的带正电的粒子，且粒子所带电荷量为q、质量为m。不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是(　　)A．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上B．即使是对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线也不一定过圆心C．只要速度满足v＝，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上D．对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长9.如图所示，光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点。轻弹簧左端固定于竖直墙面，现用质量为m1的滑块压缩弹簧至D点，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上。不计滑块在B点的机械能损失，换用材料相同，质量为m2的滑块(m2>m1)压缩弹簧至同一点D后，重复上述过程，下列说法正确的是(　　)A．两滑块到达B点时速度相同B．两滑块沿斜面上升的最大高度相同C．两滑块上升到最高点的过程中克服重力做的功不相同D．两滑块上升到最高点的过程中机械能损失相同二、多项选择题（共5小题，每小题4分，共20分，每个小题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的不得分。）10．如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面高度分别为h1﹕h2﹕h3＝3﹕2﹕1。若先后顺次释放a、b、c，三球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则(　　)A．三者到达桌面时的速度大小之比是﹕﹕1B．三者运动时间之比为3﹕2﹕1C．b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差D．三个小球运动的加速度与小球受到的重力成正比，与质量成反比11．用长为l的细线，一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球，小球可在竖直平面内做圆周运动，如图所示，MD为竖直方向上的直径，OB为水平半径，A点位于M、B之间的圆弧上，C点位于B、D之间的圆弧上，开始时，小球处于圆周的最低点M，现给小球某一初速度，下述说法正确的是(　　)-9-\nA．若小球通过A点的速度大于，则小球必能通过D点B．若小球通过B点时，绳的拉力大于3mg，则小球必能通过D点C．若小球通过C点的速度大于，则小球必能通过D点D．小球通过D点的速度可能会小于12．如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0＝r，滑动变阻器的最大阻值为2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是(　　)A．电路中的电流变大B．电源的输出功率先变大后变小C．滑动变阻器消耗的功率变小D．定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小13．如图甲所示，一个边长为L的正方形线框固定在匀强磁场（图中未画出）中，磁场方向垂直于导线框所在平面，规定向里为磁感应强度的正方向，向右为导线框ab边所受安培力F的正方向，线框中电流i沿abcd方向时为正，已知在0~4s时间内磁场的磁感应强度的变化规律如图所示，则下列图像所表示的关系正确的是（　　）14．如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r.一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A′B′线，有如图所示的①、②、③三条路线，其中路线③是以O′为圆心的半圆，OO′＝r.赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为Fmax.选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大)，则(　　)-9-\nA．选择路线①，赛车经过的路程最短B．选择路线②，赛车的速率最小C．选择路线③，赛车所用时间最短D．①、②、③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等第Ⅱ卷（非选择题54分）三、实验题（共2小题，15小题6分，16小题8分，共14分。）15.某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端与桌面相切)，B是质量为m的滑块(可视为质点)。第一次实验，如图(a)所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出滑槽最高点距离桌面的高度h、M点距离地面的高度H、M点与P点间的水平距离x1；第二次实验，如图(b)所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P′点，测出滑槽末端与桌面右端M点的距离L、M点与P′点间的水平距离x2。(1)在第二次实验中，滑块到M点的速度大小为________。(用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g)。(2)通过上述测量和进一步的计算，可求出滑块与桌面间的动摩擦因数μ，μ的表达式为μ=________。(结果用h、H、x1、L、x2表示)(3)若实验中测得h＝15cm、H＝25cm、x1＝30cm、L＝10cm、x2＝20cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数μ＝________。(结果保留2位有效数字)16.在“测金属丝的电阻率”实验中，提供以下实验器材：待测金属丝、游标卡尺、毫米刻度尺；电压表V(量程3V，内阻约5kΩ)、电流表A(量程0.6A，内阻RA＝1.0Ω)；电源E(电动势约3V)、滑动变阻器、开关及导线若干。某同学进行了如下操作：-9-\n(1)用毫米刻度尺测金属丝的长度L；用游标卡尺测金属丝的直径d=mm。(2)按照实验设计的电路原理图(图甲)进行实物连接，请在图乙中连线。(3)进行了相应测量，利用电压表和电流表的读数画出了如图丙所示的U－I图象，由此得到金属丝电阻R＝____Ω。(4)根据ρ＝____(用R、d、L及有关常数表示)，即可计算该金属丝的电阻率。四、计算题（本题共2小题，共25分。要求写出必要的文字说明、主要的计算公式及步骤和结果，有数据计算的要写清单位，只写最后结果的不得分。）17．（10分）某同学近日做了这样一个实验：将一个小铁块(可看成质点)以一定的初速度，沿倾角可在0°～90°之间任意调整的木板向上滑动，设它沿木板向上能达到的最大位移为x，若木板倾角不同时对应的最大位移x与木板倾角α的关系如图所示。g取10m/s2。求：(结果如果是根号，可以保留)(1)小铁块初速度的大小v0以及小铁块与木板间的动摩擦因数μ是多少？(2)当α＝60°时，小铁块达到最高点后又回到出发点，小铁球速度将变为多大？18．（15分）如图，空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场，电场的场强大小按分布（x是轴上某点到O点的距离）。x轴上，有一长为L的绝缘细线连接均带负电的两个小球A、B，两球质量均为m，B球带电荷量大小为q，A球距O点的距离为L。两球现处于静止状态，不计两球之间的静电力作用。-9-\n（1）求A球的带电荷量大小qA；（2）剪断细线后，求B球下落速度达到最大时，B球距O点距离为x0；（3）剪断细线后，求B球下落最大高度h。五、选修题（本题共2小题，共15分。计算题要写出必要的文字说明、主要的计算公式及步骤和结果，有数据计算的要写清单位，只写最后结果的不得分。）19．（1）(5分)现有按酒精与油酸的体积比为m∶n配制好的油酸酒精溶液，用滴管从量筒中取体积为V的该种溶液，让其自由滴出，全部滴完共N滴。把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示，已知坐标纸上每个小方格面积为S。根据以上数据可估算出油酸分子直径为d＝　　；若已知油酸的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，油酸的分子直径为d，则油酸的摩尔质量为　　。（2）（10分）如图，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞。已知大活塞的质量为m1＝2.50kg，横截面积为S1＝80.0cm2；小活塞的质量为m2＝1.50kg，横截面积为S2＝40.0cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l＝40.0cm；汽缸外大气的压强为p＝1.00×105Pa，温度为T＝303K。初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间封闭气体的温度为T1＝495K。现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移。忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g取10m/s2。求：a.在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；b.缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强。-9-\n2022-2022学年度上学期高三年级第四次月考物理试题答案题号123456789答案ABBBBDACD题号1011121314答案ACAB　ACADACD15．（1）x2（2分）（2）μ＝（2分）（3）0.50（2分）16．（1）3.40（1分）（2）（2分）（3）4（2分）（4）（2分）17．（10分）[答案]　(1)v0＝5m/s　μ＝　(2)m/s[解析]　(1)当α＝90°时，x＝1.25m，则v0＝＝m/s＝5m/s。（2分）当α＝30°时，x＝1.25m，a＝＝m/s2＝10m/s2。（2分）由牛顿第二定律得a＝gsin30°＋μgcos30°，解得μ＝。（2分）(2)当α＝60°时，上滑的加速度a1＝gsin60°＋μgcos60°，（1分）下滑的加速度a2＝gsin60°－μgcos60°。（1分）因为v2＝2ax，（1分）则v1＝v0＝v0＝m/s。（1分）18．（1）对A、B由整体法得：2mg－qA－q=0（3分）-9-\n解得：qA=6q（2分）（2）当B球下落速度达到最大时，由平衡条件得mg=qE=qx0（3分）解得：x0=4L（2分）（3）电场力大小为：，随线性变化，所以由动能定理得：mgh－=0（3分）解得：（2分）19．（1）(2分)(3分)（2）a.(5分)设初始时气体体积为V1，在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的体积为V2，温度为T2。由题给条件V1＝S2(l－)＋S1()①V2＝S2l②在活塞缓慢下移的过程中，用p1表示缸内气体的压强，由力的平衡条件得S1(p1－p)＝m1g＋m2g＋S2(p1－p)③故缸内气体的压强不变。由盖·吕萨克定律有＝④联立①②④式并代入题给数据得T2＝330K⑤b.(5分)在大活塞与大圆筒底部刚接触时，被封闭气体的压强为p1。在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中，被封闭气体的体积不变。设达到热平衡时被封闭气体的压强为p′，由查理定律，有＝⑥联立③⑤⑥式并代入题给数据得p′＝1.01×105Pa。-9-