北京市西城區(qū)2023屆高三下學(xué)期三模物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12023年北京市西城區(qū)高三下學(xué)期物理三模試卷一、單選題（本大題共6小題，共18.0分）1.設(shè)物體運動加速度為a、速度為，位移為x，現(xiàn)有四個不同物體的運動圖像如圖所示，時刻物體的速度均為零，則其中物體做單向直線運動的圖像是（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗A．由位移—時間圖像可知，位移隨時間先增大后減小，2s后反向運動，4s末到達初始位置，物體不是做單向直線運動，故A錯誤；B．由速度—時間圖像可知，速度2s內(nèi)沿正方向運動，沿負方向運動，方向改變，物體不是做單向直線運動，故B錯誤；C．由圖像可知：物體在第1s內(nèi)做勻加速運動，第2s內(nèi)做勻減速運動，2s末速度減為0，然后重復(fù)前面的過程，是單向直線運動，故C正確；D．由圖像可知：物體在第1s內(nèi)做勻加速運動，第內(nèi)做勻減速運動，2s末速度減為0，第3s內(nèi)沿負方向運動，不是單向直線運動，故D錯誤。故選C。2.圖中K、L、M為靜電場中的3個相距很近的等勢面（K、M之間無電荷）．一帶電粒子射入此靜電場中后，沿abcde軌跡運動．已知電勢，且粒子在ab段做減速運動．下列說法中正確的是（）A.粒子帶負電B.粒子在bc段也做減速運動C.粒子在a點的速率大于在e點的速率D.粒子從c點到d點的過程中電場力做負功〖答案〗B〖解析〗試題分析：已知電勢，作出電場線如圖，方向大體向左，由軌跡彎曲方向知道，粒子所受的電場力方向大體向左，故電荷帶正電，故A錯誤；由電勢，電場力對正電荷做負功，動能減小，做減速運動，故B正確；a與e處于同一等勢面上電勢相等，電勢能相等，根據(jù)能量守恒，速度大小也相等，故C錯誤；粒子從c點到d點的過程中，電勢降低，正電荷的電勢能減小，電場力做做正功，故D錯誤．3.太陽系的第二大行星土星的衛(wèi)星很多，其中土衛(wèi)五和土衛(wèi)六繞土星的運動可近似看作圓周運動，下表是關(guān)于土衛(wèi)五和土衛(wèi)六兩顆衛(wèi)星的資料，兩衛(wèi)星相比（）衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)者發(fā)現(xiàn)年份距土星中心距離/km質(zhì)量/kg直徑/km土衛(wèi)五卡西尼1672年5270002.31×1021765土衛(wèi)六惠更斯1655年12220001.35×10232575A.土衛(wèi)五繞土星運動的周期較小B.土衛(wèi)五繞土星運動的線速度較小C.土衛(wèi)六繞土星運動的角速度較大D.土衛(wèi)六繞土星運動的向心加速度較大〖答案〗A〖解析〗衛(wèi)星做圓周運動的向心力由萬有引力提供，則A．由開普勒第三定律半徑越大，周期越大，所以土衛(wèi)五的公轉(zhuǎn)周期小，故A正確；B．由衛(wèi)星速度公式公轉(zhuǎn)半徑越大，衛(wèi)星的線速度越小，則土衛(wèi)六的公轉(zhuǎn)線速度小，故B錯誤；C．由衛(wèi)星角速度公式公轉(zhuǎn)半徑越小，角速度越大，則土衛(wèi)五的公轉(zhuǎn)角速度大，故C錯誤；D．由衛(wèi)星向心加速度公式公轉(zhuǎn)半徑越小，向心加速度越大，則土衛(wèi)五的向心加速度大，故D錯誤。故選A。4.如圖所示，將籃球從同一位置斜向上拋出，其中有兩次籃球垂直撞在豎直墻上，不計空氣阻力，則下列說法中正確的是A.從拋出到撞墻，第二次球在空中運動的時間較短B.籃球兩次撞墻的速度可能相等C.籃球兩次拋出時速度的豎直分量可能相等D.拋出時動能，第一次一定比第二次大〖答案〗A〖解析〗A．籃球做斜上拋運動，因為兩次都是垂直撞在豎直墻上，所以可以把兩次運動看成平拋運動的逆運動，即水平方向勻速直線運動，豎直方向為自由落體運動，根據(jù)豎直位移越小時間越短，故Ａ正確；B．根據(jù)，水平位移相同，時間越短，水平速度越大，所以第二次撞墻速度大，故Ｂ錯誤；C．根據(jù)，時間越長，豎直速度越大，故Ｃ錯誤；D．第二次水平分速度較大，豎直分速度卻較小，根據(jù)速度的合成可知，不能確定拋出時的速度大小，動能大小不能確定，可能相等，故D錯誤。故D錯誤。故選A。5.豎直導(dǎo)線ab與水平面上放置的圓線圈隔有一小段距離，其中直導(dǎo)線固定，線圈可自由運動，當(dāng)同時通以如圖4所示方向的電流時（圓線圈內(nèi)電流從上向下看是逆時針方向電流），則從左向右看，線圈將（）A.不動． B.順時針轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線．C.順時針轉(zhuǎn)動，同時離開導(dǎo)線． D.逆時針轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線．〖答案〗D〖解析〗分析：根據(jù)安培定則判斷通電導(dǎo)線AB產(chǎn)生的磁場方向，采用電流元法和特殊位置法分析圓環(huán)所受安培力，判斷圓環(huán)的運動情況．解答：解：根據(jù)安培定則可知，通電導(dǎo)線AB在右側(cè)產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里．采用電流元法，將圓環(huán)分成前后兩半，根據(jù)左手定則可知，外側(cè)半圓受到的安培力向上，內(nèi)側(cè)受到的安培力向下，圓環(huán)將逆時針轉(zhuǎn)動．再用特殊位置法：圓環(huán)轉(zhuǎn)過90°時，通電直導(dǎo)線AB對左半圓環(huán)產(chǎn)生吸引力，對右半圓環(huán)產(chǎn)生排斥力，由于吸引力大于排斥力，圓環(huán)靠近AB．則從左向右看，線圈將逆時針轉(zhuǎn)動，同時靠近直導(dǎo)線AB．故D正確，A、B、C錯誤．故選D．6.如圖所示電路中，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，各電阻阻值如圖所示，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P從a端滑到b端的過程中，下列說法正確的是（）A.電壓表的讀數(shù)U先減小，后增大B.電流表的讀數(shù)I先增大，后減小C.電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值不變D.電壓表讀數(shù)的變化量與電流表讀數(shù)的變化量的比值不變〖答案〗D〖解析〗AB．滑動觸頭P位于a端和b端時外電路總電阻均為P位于ab的中點時外電路總電阻為所以當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P從a端滑到b端的過程中，總電阻先增大后減小，電源的電動勢和內(nèi)阻不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律，總電流先減小后增大，則內(nèi)電壓先減小后增大，外電壓先增大后減小。即有電壓表的讀數(shù)U先增大后減小，電流表的讀數(shù)I先減小后增大，故AB錯誤；C．電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值表示外電阻，外電阻先增大后減小，故C錯誤；D．因為內(nèi)外電壓之和不變，所以外電壓的變化量的絕對值和內(nèi)電壓變化量的絕對值相等。所以，故D正確。故選擇D。二、多選題（本大題共8小題，共31.0分）7.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時的動能，則下列說法中正確的是（）A.增大勻強電場間的加速電壓B.增大磁場的磁感應(yīng)強度C.減小狹縫間的距離D.增大D形金屬盒的半徑〖答案〗BD〖解析〗由解得則動能知動能與加速的電壓無關(guān)，狹縫間的距離無關(guān)，與磁感應(yīng)強度大小和D形盒的半徑有關(guān)，增大磁感應(yīng)強度和D形盒的半徑，可以增加粒子的動能。故選BD。8.伽利略開創(chuàng)了實驗研究和邏輯推理相結(jié)合探索自然規(guī)律的科學(xué)方法，利用這種方法伽利略發(fā)現(xiàn)的規(guī)律有（）A.物體之間普遍存在相互吸引力B.力不是維持物體運動的原因C.物體間的相互作用力總是大小相等、方向相反D.忽略空氣阻力，重物與輕物下落得同樣快〖答案〗BD〖解析〗A．伽利略沒有發(fā)現(xiàn)物體之間普遍存在相互吸引力的規(guī)律，故A錯誤；B．伽利略根據(jù)理想斜面實驗，發(fā)現(xiàn)了力不是維持物體運動的原因，故B正確；C．伽利略沒有發(fā)現(xiàn)物體間的相互作用力總是大小相等，方向相反的規(guī)律。物體間的相互作用力總是大小相等，方向相反是牛頓第三定律的內(nèi)容，故C錯誤；D．伽利略開創(chuàng)了實驗研究和邏輯推理相結(jié)合的方法，得出了自由落體運動是初速度為零的勻變速直線運動；并且明確了重物和輕物下落得同樣快；故D正確。故選BD。【『點石成金』】本題要掌握伽利略關(guān)于運動和力關(guān)系的觀點、落體運動的規(guī)律理論等等。伽利略的斜面實驗是以可靠的事實為基礎(chǔ)，經(jīng)過抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素，推理得出的結(jié)論。9.如圖所示，在斜面上，木塊A與B的接觸面是水平的。連接木塊A的繩子呈水平狀態(tài)，兩木塊均保持靜止。則木塊A和木塊B可能的受力個數(shù)分別為（）A.2個和4個 B.3個和4個C.4個和5個 D.4個和6個〖答案〗AC〖解析〗由平衡條件知，A受到B的支持力與重力外，可能受到繩子的拉力與B對A的摩擦力。因此A可能受到2個力或4個力；B可能受到重力、A對B的壓力和斜面的靜摩擦力、斜面的支持力4個力而保持平衡，還可能受重力、A對B的壓力、斜面的支持力、A對B向左的靜摩擦力，而斜面對物體B可能有靜摩擦力，也有可能沒有靜摩擦力，因此B受到4個力或5個力。故選AC。10.如圖a所示，質(zhì)量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù).通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，得到彈簧彈力F隨時間t變化的圖像如圖b所示，若圖像中的坐標(biāo)值都為已知量，重力加速度為g，則A.t1時刻小球具有最大速度B.t2時刻小球的速度大小為零C.可以計算出小球自由下落的高度D.整個運動過程中，小球的機械能守恒〖答案〗BC〖解析〗A．t1時刻，彈簧彈力等于零，此時小球的加速度為g，方向向下，故A錯誤；B．當(dāng)彈簧彈力等于重力時小球速度最大，在t2時刻，彈簧彈力最大，此時小球運動到最低點，加速度方向向上，速度為零，故B正確；C．t3到t4時刻，小球做豎直上拋運動，根據(jù)豎直上拋運動的對稱性可以求出小球自由下落的高度，故C正確；D．小球運動過程中有彈力做功，機械能不守恒，故D錯誤．故選BC.11.如圖所示，絕緣桿兩端固定帶電小球A和B，輕桿處于水平向右的勻強電場中，不考慮兩球之間的相互作用，初始時桿與電場線垂直．現(xiàn)將桿右移的同時順時針轉(zhuǎn)過，發(fā)現(xiàn)A、B兩球電勢能之和不變．根據(jù)如圖給出的位置關(guān)系，下列說法正確的是()A.A一定帶正電，B一定帶負電B.A、B兩球所帶電荷量的絕對值之比qA∶qB＝1∶2C.A球電勢能一定增加D.電場力對A球和B球都做了功〖答案〗BD〖解析〗A．因為A、B兩球電勢能之和不變，則電場力對系統(tǒng)做功為零，因此A、B電性一定相反，A可能帶正電，也可能帶負電，故A錯誤；B．電場力對A、B做功大小相等，方向相反，所以有解得故B正確；C．A球的電性不確定，無法判斷其電勢能的變化，故C錯誤；D．A、B兩球初末位置的電勢不等，則兩球的電勢能發(fā)生改變，所以電場力對兩球一定做功，故D正確。故選BD。12.如圖所示，一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過由相互正交的勻強磁場（磁感應(yīng)強度為B）和勻強電場（電場強度為E）組成的速度選擇器，然后粒子通過平板S上的狹縫P進入另一勻強磁場（磁感應(yīng)強度為B′），最終打在A1A2上，下列表述正確的是（）A.粒子帶負電B.所有打在A1A2上的粒子，在磁感應(yīng)強度為B′的磁場中的運動時間都相同C.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于D.粒子打在A1A2的位置越靠近P，粒子的比荷越大〖答案〗CD〖解析〗A．帶電粒子在磁場中向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則，知該粒子帶正電，故A錯誤；B．所有打在上的粒子，在磁場中做勻速圓周運動，運動的時間等于由則與帶電粒子的比荷有關(guān)，故B錯誤；C．粒子經(jīng)過速度選擇器時所受的電場力和洛倫茲力平衡，有則故C正確；D．經(jīng)過速度選擇器進入磁場B'的粒子速度相等，根據(jù)粒子打在上的位置越靠近P，則半徑越小，粒子的比荷越大，故D正確。故選擇CD。13.真空中有一半徑為r0的帶電金屬球殼，通過其球心的一直線上各點的電勢分布如圖，r表示該直線上某點到球心的距離，分別是該直線上A、B兩點離球心的距離，下列說法中正確的有()A.該金屬球殼可能帶負電B.A點的電場強度方向由A指向BC.A點的電場強度大于B點的電場強度D.負電荷沿直線從A移到B的過程中，電場力做正功〖答案〗BC〖解析〗根據(jù)直線上各點的電勢φ分布圖判斷A點和B點電勢．沿電場線方向電勢逐點降低．根據(jù)電場力方向和運動方向判斷做功情況．依據(jù)沿著電場線方向，電勢降低，由圖可知0到電勢不變，隨著間距的增大，電勢降低，可知，金屬球殼可能帶正電，A錯誤；A點的電場強度方向由A指向B，A點的電場強度大于B點的電場強度，故BC正確；負電荷沿直線從A移到B的過程中，電場力做負功，故D錯誤．14.將三個木板1、2、3固定在墻角，木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個不同的三角形，如圖所示，其中1與2底邊相同，2和3高度相同?，F(xiàn)將一個可以視為質(zhì)點的物塊分別從三個木板的頂端由靜止釋放，并沿斜面下滑到底端，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)均相同。在這三個過程中，下列說法正確的是（）A.沿著1和2下滑到底端時，物塊的速度不同；沿著2和3下滑到底端時，物塊的速度相同B.沿著1下滑到底端時，物塊的速度最大C.物塊沿著3下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量是最少的D.物塊沿著1和2下滑到底端的過程，產(chǎn)生的熱量是一樣多的〖答案〗BD〖解析〗AB．設(shè)任意一斜面傾角為，斜面的長度為L，則物體下滑過程中克服摩擦力做功為Lcosθ即為斜面底邊的長度，設(shè)物體滑到底端時的速度為v，根據(jù)動能定理得：根據(jù)圖中斜面高度和底邊長度可知，滑到底邊時速度大小關(guān)系為即沿著1下滑到底端時，物塊的速度最大，故A錯誤，B正確。CD．摩擦生熱等于物塊克服摩擦力做功，即由圖可知1和2底邊相等且小于3的底邊，故摩擦生熱關(guān)系為即物塊沿著1和2下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量一樣多，物塊沿著3下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量最多，故C錯誤，D正確；故選BD。三、實驗題（本大題共2小題，共24.0分）15.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度與質(zhì)量關(guān)系”的實驗裝置．（1）在圖示裝置中，①是固定在小車上位移傳感器的_________部分，在該實驗中采用控制變量法，保持小車所受拉力不變，即用鉤碼所受的重力作為小車所受拉力，為了減小實驗誤差，應(yīng)使鉤碼質(zhì)量盡量_______些．（2）改變小車的質(zhì)量，多次重復(fù)測量，在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出小車加速度與小車質(zhì)量的倒數(shù)關(guān)系圖線：①如果摩擦力不能忽略，則畫出的圖線為圖示中的_______．（填“甲”或“乙”或“丙”）②該實驗中某同學(xué)畫出的圖線中AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（）A．小車與軌道之間存摩擦B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼總質(zhì)量太大D．所用小車質(zhì)量太大〖答案〗（1）發(fā)射器?。?）丙C〖解析〗（1）在圖示裝置中，①是固定在小車上位移傳感器的發(fā)射器部分．在該實驗中，應(yīng)使鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，所以為了減小實驗誤差，應(yīng)使鉤碼質(zhì)量盡量小些；

（2）①加速度與質(zhì)量倒數(shù)的圖象可知，乙是不存在摩擦力，而丙有力仍沒有加速度，則說明存在摩擦力，而甲還沒有施加力，就有加速度，說明平衡摩擦力過度；

②據(jù)在某次實驗中測得的多組數(shù)據(jù)可畫出關(guān)系圖線，分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是小車的質(zhì)量一定，加速a與合力F成正比，由于OA段關(guān)系為一傾斜的直線，所以在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，由實驗原理：，得而實際上可見AB段明顯偏離直線是由于沒有滿足造成的，故選項C正確，ABD錯誤．16.某研究性學(xué)習(xí)小組為探究小燈泡燈絲電阻與溫度的關(guān)系，設(shè)計并完成了有關(guān)的實驗，以下是實驗中可供選用的器材。A．待測小燈泡（額定功率6W，額定電流0.5A）B.電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻0.1Ω）C.電壓表（量程0~5V，內(nèi)阻約5kΩ）D.電壓表（量程0~15V，內(nèi)阻約15kΩ）E.滑線變阻器（最大阻值50Ω）F.滑線變阻器（最大阻值1kΩ）G.直流電源（電動勢15V，內(nèi)阻可忽略）H.開關(guān)一個，導(dǎo)線若干實驗中調(diào)節(jié)滑線變阻器，小燈泡兩端電壓可以從零至額定電壓范圍內(nèi)變化，從而測出小燈泡在不同電壓下的電流。（1）實驗中為較準(zhǔn)確測量、方便調(diào)節(jié)，電壓表應(yīng)選用___，滑動變阻器應(yīng)選用___（填寫儀器符號）；（2）請在虛線框中畫出為完成上述實驗而設(shè)計的合理的電路圖_______。（3）如圖所示是該研究小組測得小燈泡的I—U關(guān)系圖線。由圖線可知，小燈泡燈絲電阻隨溫度的升高而_____________（填增大、減小或不變）；當(dāng)小燈泡兩端所加電壓為6V時，其燈絲電阻值約為_____________Ω。（保留兩位有效數(shù)字）（4）若不考慮電表內(nèi)阻的影響，得到的是上面的I-U關(guān)系圖線。但由于電表存在內(nèi)阻，實際測得的伏安特性曲線比上面的I-U關(guān)系圖線位置來得偏______（選填高或低）。〖答案〗（1）DE（2）（3）增大15（4）高〖解析〗（1）[1]小燈泡兩端電壓可以從零至額定電壓范圍內(nèi)變化，滑動變阻器應(yīng)用分壓式接法，又小燈泡電阻遠小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)用外接法接法，實驗電路圖如圖所示，根據(jù)小燈泡規(guī)格可知，額定電壓所以電壓表應(yīng)選D；[2]為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選E。（2）[3]滑動變阻器接用分壓接法，同時因燈泡內(nèi)阻較小，故電流表采用外接法；原理圖如圖所示；（3）[4]由圖示圖像可知，隨燈泡兩端電壓增大，通過燈泡的電流增大，電壓與電流的比值增大，燈泡電阻增大；[5]由圖示圖像可知，燈泡兩端電壓為時，通過燈泡的電流為，則燈泡電阻（4）[6]因為采用電流表外接法，由于電壓表的分流，使電流表示數(shù)偏大，則測量值的圖像中電流應(yīng)偏大，故圖像偏高?！尽狐c石成金』】本題考查伏安法測燈泡伏安特性曲線的實驗，要注意電學(xué)實驗離不開變阻器，當(dāng)要求電流和電壓從零調(diào)時變阻器應(yīng)用分壓式接法；當(dāng)待測電阻阻值遠小于電壓表內(nèi)阻時，電流表應(yīng)用外接法接法。四、計算題（本大題共3小題，共47.0分）17.泥石流是在雨季由于暴雨、洪水將含有沙石且松軟的土質(zhì)山體經(jīng)飽和稀釋后形成的洪流。泥石流流動的全過程雖然只有很短時間，但由于其高速前進，具有強大的能量，因而破壞性極大。某課題小組對泥石流的威力進行了模擬研究，他們設(shè)計了如圖甲所示的模型：在水平地面上放置一個質(zhì)量為m＝4kg的物體，讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運動，推力F隨位移變化如圖乙所示，已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，g＝10m/s2.則：(1)物體在運動過程中的最大加速度為多少？(2)在距出發(fā)點多遠處，物體的速度達到最大？(3)物體在水平面上運動的最大位移是多少？〖答案〗(1)15m/s2；(2)3m；(3)8m〖解析〗(1)當(dāng)推力F最大時，加速度最大，由牛頓第二定律，得可解得(2)由圖象可知，隨變化的函數(shù)方程為速度最大時，合力為0，即所以(3)位移最大時，末速度一定為0，由動能定理可得由圖象可知，力做的功為所以18.如圖，半徑R=0．5m的光滑圓弧軌道ABC與足夠長的粗糙軌道CD在C處平滑連接，O為圓弧軌道ABC的圓心，B點為圓弧軌道的最低點．半徑OA、OC與OB的夾角分別為53°和37°．將一個質(zhì)量m=0．5kg的物體（視為