陜西省西安市西北大學(xué)附中2023-2024學(xué)年高三考前熱身物理試卷含解析

陜西省西安市西北大學(xué)附中2023-2024學(xué)年高三考前熱身物理試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、關(guān)于物理學(xué)中的思想或方法，以下說法錯誤的是（）A．加速度的定義采用了比值定義法B．研究物體的加速度跟力、質(zhì)量的關(guān)系采用假設(shè)法C．卡文迪許測定萬有引力常量采用了放大法D．電流元概念的提出采用了理想模型法2、高鐵是中國“新四大發(fā)明之一，有一段視頻，幾年前一位乗坐京瀘高鐵的外國人，在最高時速300公里行駛的列車窗臺上，放了一枚直立的硬幣，如圖所示，在列車行駛的過程中，硬幣始終直立在列車窗臺上，直到列車橫向變道進站的時候，硬幣才倒掉，這一視頻證明了中國高鐵的極好的穩(wěn)定性。關(guān)于這枚硬幣，下列判斷正確的是（）A．硬幣直立過程可能受到與列車行駛方向相同的摩擦力作用B．硬幣直立過程一定只受重力和支持力而處于平衡狀態(tài)C．硬幣倒掉是因為受到風(fēng)吹的原因D．列車加速或減速行駛時，硬幣都可能受到與列車運動方向相反的摩擦力作用3、北斗三號導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)由三種不同軌道的衛(wèi)星組成，其中24顆是地球中圓軌道衛(wèi)星，其軌道形狀為圓形，軌道半徑在1000公里與3萬公里之間。地球中圓軌道衛(wèi)星（）A．比地球同步衛(wèi)星的周期小B．比地球同步衛(wèi)星的線速度小C．比地球同步衛(wèi)星的角速度小D．線速度大于第一宇宙速度4、2019年11月5日我國成功發(fā)射第49顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，標志著北斗三號系統(tǒng)3顆地球同步軌道衛(wèi)星全部發(fā)射完畢。人造衛(wèi)星的發(fā)射過程要經(jīng)過多次變軌方可到達預(yù)定軌道，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星從圓軌道I的A點先變軌到橢圓軌道II，然后在B點變軌進人地球同步軌道III，則（）A．衛(wèi)星在軌道II上過A點的速率比衛(wèi)星在軌道II上過B點的速率小B．若衛(wèi)星在I、II、III軌道上運行的周期分別為T1、T2、T3，則T1<T2<T3C．衛(wèi)星在B點通過減速實現(xiàn)由軌道II進人軌道ID．該衛(wèi)星在同步軌道III上的運行速度大于7.9km/s5、完全相同的兩列高鐵在直鐵軌上相向行使，速度為350km/h，兩列車迎面交錯而過時，雙方駕駛員看到對方列車從眼前劃過的時間大約是2s，以下說法正確的是（）A．由以上數(shù)據(jù)可以估算出每列車總長約為200mB．由以上數(shù)據(jù)可以估算出每列車總長約為400mC．坐于車尾的乘客看到對方列車從身邊劃過的時間大約是4sD．坐于車尾的乘客看到對方列車從身邊劃過的時間大約是1s6、如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定在豎直墻面上，另一端拴接一質(zhì)量為m的小滑塊。剛開始時彈簧處于原長狀態(tài)，現(xiàn)給小滑塊上施加一水平力F，使之沿光滑水平面做勻加速直線運動，運動過程中彈簧未超出彈性限度。下列關(guān)于水平力F隨位移x變化的圖像正確的是（）A． B．C． D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，A、B兩物體用兩根輕質(zhì)細線分別懸掛在天花板上，兩細線與水平方向夾角分別為60°和45°，A、B間拴接的輕質(zhì)彈簧恰好處于水平狀態(tài)，則下列判斷正確的是（）A．A、B的質(zhì)量之比為1：B．A、B所受彈簧彈力大小之比為：C．懸掛A、B的細線上拉力大小之比為：1D．快速撤去彈簧的瞬間，A、B的瞬時加速度大小之比為1：8、關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A．麥克斯韋第一次用實驗證實了電磁波的存在B．非均勻周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波C．手搖動用絲綢摩擦過的玻璃棒，在空氣中產(chǎn)生電磁波，只能沿著搖動的方向傳播D．頻率在200MHz~1000MHz內(nèi)的雷達發(fā)射的電磁波，波長范圍在0.3m~1.5m之間E.根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠天體相對于地球的運動速度9、地球探測器的發(fā)射可簡化為以下過程。先開動發(fā)動機使探測器從地表由靜止勻加速上升至高處，該過程的平均加速度約為。再開動幾次發(fā)動機改變探測器速度的大小與方向，實現(xiàn)變軌，最后該探測器在高度繞地球做勻速圓周運動。已知探測器的質(zhì)量約為，地球半徑約為，萬有引力常量為。探測器上升過程中重力加速度可視為不變，約為。則關(guān)于探測器的下列說法，正確的是（）A．直線上升過程的末速度約為B．直線上升過程發(fā)動機的推力約為C．直線上升過程機械能守恒D．繞地球做勻速圓周運動的速度約為10、中國航天科工集團虹云工程，將在2023年前共發(fā)射156顆衛(wèi)星組成的天基互聯(lián)網(wǎng)，建成后WiFi信號覆蓋全球。假設(shè)這些衛(wèi)星中有一顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的周期為，（T0為地球的自轉(zhuǎn)周期），已知地球的第一宇宙速度為v，地球表面的重力加速度為g，則地球的半徑R和該衛(wèi)星做圓周運動的半徑r分別為（）A． B． C． D．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某實驗小組設(shè)計了如圖（a）所示的實驗裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計算機可得滑塊運動的加速度以和所受拉力F的關(guān)系圖象。他們在水平軌道上做了實驗，得到了圖線，如圖（）所示。滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量_________kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)_________（g取10m/s2）。12．（12分）某興趣小組欲測量滑塊與水平木板間的動摩擦因數(shù)，他們設(shè)計了一個實驗，實驗裝置如圖1所示。該小組同學(xué)首先將一端帶滑輪的木板固定在水平桌面上，連接好其他裝置，然后掛上重物，使滑塊做勻加速運動，打點計時器在紙帶上打出一系列點.（1）圖2是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，相鄰兩計數(shù)點間的距離如圖所示，已知電源的頻率為50Hz，相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點未標出，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=___________.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）為測定動摩擦因數(shù)，該小組同學(xué)事先用彈簧測力計測出滑塊與重物的重力分別如圖3、4所示，則圖3對應(yīng)的示數(shù)為_____________N,圖4對應(yīng)的示數(shù)為_______________N；（3）重力加速度g取，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)______________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.4m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度B=0.5T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的局部勻強磁場，金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.5Ω的直流電源?，F(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計。（已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，局部勻強磁場全部覆蓋導(dǎo)體棒ab，但未覆蓋電源）（1）求靜止時導(dǎo)體棒受到的安培力F安大小和摩擦力f大??；（2）若將導(dǎo)體棒質(zhì)量增加為原來兩倍，而磁場則以恒定速度v1=30m/s沿軌道向上運動，恰能使得導(dǎo)體棒勻速上滑，（局部勻強磁場向上運動過程中始終覆蓋導(dǎo)體棒ab，但未覆蓋電源）求導(dǎo)體棒上滑速度v2；（3）在問題（2）中導(dǎo)體棒勻速上滑的過程，求安培力的功率P安和全電路中的電功率P電。14．（16分）如圖BC是位于豎直平面內(nèi)的一段光滑的圓弧軌道，圓弧軌道的半徑為r＝3m，圓心角θ＝53°，圓心O的正下方C與光滑的水平面相連接，圓弧軌道的末端C處安裝了一個壓力傳感器．水平面上靜止放置一個質(zhì)量M＝1kg的木板，木板的長度l＝1m，木板的上表面的最右端放置一個靜止的小滑塊P1，小滑塊P1的質(zhì)量m1未知，小滑塊P1與木板之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1．另有一個質(zhì)量m1＝1kg的小滑塊P1，從圓弧軌道左上方的某個位置A處以某一水平的初速度拋出，恰好能夠沿切線無碰撞地從B點進入圓弧軌道，滑到C處時壓力傳感器的示數(shù)為N，之后滑到水平面上并與木板發(fā)生彈性碰撞且碰撞時間極短．（不計空氣阻力，重力加速度g＝10m/s1，cos53°＝0.6）．求：（1）求小滑塊P1經(jīng)過C處時的速度大?。唬?）求位置A與C點之間的水平距離和豎直距離分別是多少？（3）假設(shè)小滑塊P1與木板間摩擦產(chǎn)生的熱量為Q，請定量地討論熱量Q與小滑塊P1的質(zhì)量m1之間的關(guān)系．15．（12分）如圖所示，斜面ABC中AB段粗糙，BC段長1.6m且光滑．質(zhì)量為1kg的小物塊由A處以12m/s的初速度沿斜面向上滑行，到達C處速度為零．此過程中小物塊在AB段速度的變化率是BC段的2倍，兩段運動時間相等．g=10m/s2，以A為零勢能點．求小物塊：（1）通過B處的速度；（2）在C處的重力勢能；（3）沿斜面下滑過程中通過BA段的時間．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

A．加速度的定義式為a=，知加速度等于速度變化量與所用時間的比值，采用了比值定義法，故A正確，不符合題意；B．研究物體的加速度跟力、質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)采用控制變量法，故B錯誤，符合題意；C．卡文迪許通過扭秤實驗，測定了萬有引力常量，采用了放大法，故C正確，不符合題意；D．電流元是理想化物理模型，電流元概念的提出采用了理想模型法，故D正確，不符合題意。故選B。2、A【解析】

當列車勻速直線行駛時硬幣立于列車窗臺上，穩(wěn)穩(wěn)當當，說明硬幣處于平衡狀態(tài)，此時硬幣受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力，它們是一對平衡力；當列車在加速或減速過程中，硬幣會受到沿著行進方向的靜摩擦力或行進方向反向的靜摩擦力提供硬幣加速度，故A正確，BD錯誤；硬幣倒掉是因為列車橫向變道時，列車運動的方向發(fā)生變化，硬幣受到與運動方向不一致的靜摩擦力的作用，列車內(nèi)是全封閉區(qū)域是沒有外界吹來的風(fēng)，故C錯誤．3、A【解析】

ABC．根據(jù)萬有引力提供向心力可知解得地球中圓軌道衛(wèi)星的軌道半徑比同步衛(wèi)星衛(wèi)星的軌道半徑小，故地球中圓軌道衛(wèi)星的線速度大，角速度大，周期小，故A正確，BC錯誤；D．第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的運行速度，是衛(wèi)星最大的運行速度，故地球中圓軌道衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度，故D錯誤。

故選A。4、B【解析】

A．衛(wèi)星在軌道II上從A點到B點，只有受力萬有引力作用，且萬有引力做負功，機械能守恒，可知勢能增加，動能減小，所以衛(wèi)星在軌道II上過B點的速率小于過A點的速率，故A錯誤；B．根據(jù)開普勒第三定律可知軌道的半長軸越大，則衛(wèi)星的周期越大，所以有T1<T2<T3，故B正確；C．衛(wèi)星在B點通過加速實現(xiàn)由軌道II進人軌道III，故C錯誤；D．7.9km/s即第一宇宙速度，是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是衛(wèi)星做勻圓周運動最大的環(huán)繞速度，而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，所以同步衛(wèi)星運行的線速度一定小于第一宇宙速度，故D錯誤。故選B。5、B【解析】

AB．兩列車相向運動，每列車總長為：故A錯誤，B正確；CD．坐于車尾的乘客看到對方列車從身邊劃過的時間為：故C、D錯誤；故選B。6、D【解析】

小滑塊運動過程中受到水平向右的拉力以及水平向左的彈力作用，而小滑塊運動的位移大小等于彈簧的形變量，根據(jù)牛頓第二定律有所以有所以水平力隨位移變化的圖像是不過原點的一條傾斜直線，故A、B、C錯誤，D正確；故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解析】

A．對A、B兩個物體受力分析，如圖所示：A、B都處于靜止狀態(tài)，受力平衡，則有：對物體A：得：對物體B，有：得：所以：，故A錯誤；B．同一根彈簧彈力相等，故B錯誤；C．對A物體，細線拉力：對B物體，細線拉力：得：，故C正確；D．快速撤去彈簧的瞬間，物體AB將以懸點為圓心做圓周運動，剛撤去彈簧的瞬間，將重力分解為沿半徑和沿切線方向，沿半徑合力為零，合力沿切線方向?qū)物體：得：對B物體：得：聯(lián)立得：，故D正確；故選：CD。8、BDE【解析】

A.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，是赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在，故A錯誤；B.非均勻周期性變化的磁場產(chǎn)生非均勻周期性變化電場，非均勻周期性變化的電場產(chǎn)生非均勻周期性變化磁場，相互激發(fā)，形成電磁波。故B正確；C.電磁波產(chǎn)生后，可以在任意方向傳播，故C錯誤；D.根據(jù)，電磁波頻率在200MHz至1000MHz的范圍內(nèi)，則電磁波的波長范圍在0.3m至1.5m之間，故D正確；E.由于波源與接受者的相對位置的改變，而導(dǎo)致接受頻率的變化，稱為多普勒效應(yīng)，所以可以判斷遙遠天體相對于地球的運動速度，故E正確。故選：BDE。9、BD【解析】

A．勻加速上升過程有解得A錯誤；B．勻加速上升過程有解得B正確；C．勻加速上升過程除地球引力做功外，還有發(fā)動機推力做功，則機械能不守恒，C錯誤；D．勻速圓周運動過程有解得又有解得D正確。故選BD。10、AD【解析】

AB．繞地球表面運行的衛(wèi)星對應(yīng)的速度是第一宇宙速度，此時重力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，即得出故A正確，B錯誤；CD．衛(wèi)星在高空中旋轉(zhuǎn)時，萬有引力提供向心力，設(shè)地球的質(zhì)量為M，此高度的速度大小為v1，則有其中GM=R2g解得該衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑故C錯誤，D正確。故選AD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、0.50.2【解析】

[1]由圖形b得加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象的斜率所以滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量[2]由圖形b得，在水平軌道上F=1N時，加速度a=0，根據(jù)牛頓第二定律得解得12、0.502.001.000.43【解析】

（1）[1]．相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點未標出，則T=0.1s；根據(jù)結(jié)合逐差法可知：（2）[2][3]．則圖3對應(yīng)的示數(shù)為2.00N；圖4對應(yīng)的示數(shù)為1.00N；（3）[4]．對滑塊以及重物的整體：mg-μMg=(M+m)a其中mg=1.00N，Mg=2N，解得μ=0.43四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）0.3N，0.06N；（2）7.5m/s；（3）4.5W，27W。【解析】

（1）導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律，有I=由左手定則，導(dǎo)體棒受的安培力平行導(dǎo)軌平面向上，其大小F安=BIL=0.30N導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力為：F1=mgsin37°=0.24N由于F1小于安培力，故導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力f，根據(jù)共點力平衡條件，有mgsin37°+f=F安解得摩擦力f=0.06N（2）當導(dǎo)體棒質(zhì)量加倍后，使其勻速運動需要的安培力也應(yīng)該加倍F安′=0.60N設(shè)導(dǎo)體棒勻速上滑的速度為v2，回路中的電動勢E′=BL（v1﹣v2）+EI′=F安′=BI′L代入數(shù)據(jù)，導(dǎo)體棒上滑速度v2=7.5m/s（3）安培力的功率P安=F安′v2=0.67.5W=4.5WE′=BL（v1﹣v2）+E=9V全電路中的電功率P電==27W答：（1）靜止時導(dǎo)體棒受到的安培力F安大小為0.3N，摩擦力f大小為0.06N；（2）導(dǎo)體棒上滑速度為7.5m/s；（3）安培力的功率P安為4.5W，全電路中的電功率P電為27W。14、（2）7m/s（2）3.6m，2m（3）Q=或Q=4m2【解析】