2022届湖北省宜昌市夷陵中学高三（下）考前练笔物理试题（一）含解析

  2022届物理考前练笔（1）

一、选择题（1-7为单项选择题，8-11为多项选择题）

1. 下列有关力学单位制的说法中，错误的是（　　）

A. 在力学的分析计算中，只能采用国际制单位，不能采用其他单位

B. 力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、时间、质量

C. 力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有千克、米、秒

D. 单位制中的导出单位可以用基本单位来表示

【答案】A

【解析】

【详解】A．在有关力学的分析计算中，可以采用国际单位，也可以采用其他单位．故A错误；

B．力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、时间、质量，故B正确；

C．力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有千克、米、秒，故C正确；

D．物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位，导出单位可以用基本单位来表示，故D正确。

本题选错误项，故选A。

2. 为做好疫情防控工作，学校利用红外测温仪对学生进行常态化体温检测，红外测温仪的原理是：被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉，并转变成电信号。图为氢原了能级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉提，最少应给处于基态氢原子提供的能量为（　　）

A. 10.20eV B. 12.09eV C. 12.75eV D. 13.06eV

【答案】C

【解析】

【详解】由氢原子能级示意图可知，给处于基态的氢原子提供的能量，若使其跃迁到n=4激发态，然后氢原子从n=4激发态向低能级跃迁时，所辐射光子能量最小值为

同理，若氢原子从n=3激发态向低能级跃迁时，所辐射光子能量最小值为：

红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉，因此最少应给处于基态的氢原子提供的能量，跃迁到n=4激发态满足条件，那么提供的能量为

故选C。

3. 我国快舟一号甲运载火箭以“一箭双星”方式成功将“行云二号”卫星发射升空，卫星进入预定轨道。如图所示，设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g0，卫星在半径为R的近地圆形轨道I上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的远地点B时，再次点火进入轨道半径为4R的圆形轨道Ⅲ绕地球做圆周运动，设卫星质量保持不变。则（　　）

A. 卫星在轨道Ⅱ向轨道Ⅲ变轨时火箭需在B点点火向前喷气加速

B. 飞船在轨道Ⅱ上稳定飞行经过A、B点速度之比为

C. 卫星在轨道I、Ⅲ上相同时间扫过的面积相同

D. 卫星在轨道Ⅱ上A点的速率大于第一宇宙速度

【答案】D

【解析】

【详解】A．卫星在轨道Ⅱ向轨道Ⅲ变轨时火箭需在B点点火向后喷气加速，A错误；

B．由开普勒第二定律，在近地点和远地点的运动半径之比为，则A、B两点速度之比，B错误；

C．根据万有引力提供向心力

解得

则卫星在轨道Ⅰ、Ⅲ上运行的半径分别为R和4R，则速度之比为，则相同时间内扫过的面积之比为，C错误；

D．卫星在轨道Ⅰ上绕地球表面飞行，重力提供向心力，有

解得

则卫星在轨道Ⅱ上A点速率大于在轨道Ⅰ上A点的速率，即大于，D正确。

故选D。

4. 美丽乡村建设不仅优化了生态环境，还让道路直通到农家，提升了农业经济。两辆私家车甲、乙在去农家乐的同一条路上，行驶的速率v–t图像如图所示。t=0时刻甲车在乙车前面相距为d0，在后续的行程中两车相遇两次。则（　　）

A. d0可能等于60 m

B. 若t=5 s时甲、乙两车第一次相遇，则d0=27.5m

C. 0~15 s内，甲、乙两车相距最远的时刻一定是t=10 s

D. 0~15 s内，甲、乙两车相距最远时刻可能是t=10 s

【答案】D

【解析】

【详解】A．由图像可知t=0时两车相距应小于50 m，才能保证后面可以相遇两次，A错；

B．若t=5 s时甲、乙两车第一次相遇，0~5 s内两图线围成的面积表示甲、乙两车原来相距

B错；

C D．在两车两次相遇的时间内，t=10 s时两车距离一定最远，但是对于0~15 s，由于初状态两车距离d0未知，所以不能确定t=10 s时两车的距离是不是一定最远，故C错误，D正确。

故选D。

5. 如图所示，一绝缘细线竖直悬挂一小球A，在水平地面上固定一根劲度系数为的绝缘轻质弹簧，弹簧上端与小球C相连，在小球A和C之间悬停一小球B，当系统处于静止时，小球B处在两小球的中间位置。已知三小球质量均为m，电荷量均为q，电性未知。则下列判断正确的是（　　）

A. 相邻两小球之间的间距为 B. 弹簧的形变量为

C. 细线对小球A的拉力大小为 D. 小球C受到的库仑力大小为

【答案】B

【解析】

【详解】A．如图甲所示，以小球B为研究对象，小球A和小球C分别对小球B的库仑力大小相等，且小球A和小球C对小球B的合力与小球B的重力等大反向，所以小球A和小球B带异种电荷，小球B和小球C带同种电荷，即小球A和小球C对小球B的库仑力大小均为

由库仑定律可得

解得小球A和小球B之间距离

故A错误；

C．如图乙所示，以小球A为研究对象，受到小球B向下的库仑力为

受到小球C向下的库仑力是受到小球B的，即为

所以小球A受到的拉力为

故C错误；

BD．如图丙所示，以小球C为研究对象，小球C受到小球B向下的库仑力为

受到A向上库仑力为

则小球C对弹簧的压力为

小球C受到向上的弹力为

由胡克定律得

解得弹簧的形变量为

故B正确；D错误。

故选B。

【点睛】

6. 如图所示，竖直平面内有一圆环，圆心为O，半径为R，PQ为水平直径，MN为倾斜直径，PQ与MN间的夹角为，一条不可伸长的轻绳长为L，两端分别固定在圆环的M、N两点，轻质滑轮连接一个质量为m的重物，放置在轻绳上，不计滑轮与轻绳间的摩擦。现将圆环从图示位置绕圆心O顺时针缓慢转过角，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A. 轻绳与竖直方向间的夹角逐渐减小

B. 图示位置时，轻绳的张力大小为

C. 直径MN水平时，轻绳的张力大小为

D. 圆环从图示位置顺时针缓慢转过的过程中，轻绳的张力先增大再减小

【答案】D

【解析】

【详解】如图所示

B．设轻绳与竖直方向夹角为α，MB、NB间夹角为2α，如图，则根据几何关系可得

联立可得

根据平衡条件可得

可得

故B错误；

C．直径MN水平时，轻绳的张力大小为

故C错误；

A．由可知，圆环从图示位置绕圆心O顺时针缓慢转过2θ角的过程中，轻绳与竖直方向的夹角先增大后减小，故A错误；

D．由可知，圆环从图示位置绕圆心O顺时针缓慢转过2θ角的过程中，轻绳的张力先增大再减小，故D正确。

故选D。

7. 水平地面上有一质量为的长木板，木板的左端上有一质量为的物块，如图（a）所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图（b）所示，其中、分别为、时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则下面选项不正确的是（　　）

A.

B.

C.

D. 在时间段物块与木板加速度相等

【答案】A

【解析】

【详解】A．图（c）可知，t1时滑块木板一起刚在从水平滑动，此时滑块与木板相对静止，木板刚要滑动，此时以整体为对象有

故A说法错误，符合题意；

BC．图（c）可知，t2滑块与木板刚要发生相对滑动，以整体为对象，根据牛顿第二定律，有

以木板为对象，根据牛顿第二定律，有

解得

，

故BC说法正确，不符合题意；

D．图（c）可知，0~t2这段时间滑块与木板相对静止，所以有相同的加速度，故D说法正确，不符合题意。

故选A。

8. 关于教科书中出现的以下四张图片，下列说法正确的是（　　）

A. 图1所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于多普勒效应引起的

B. 图2所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的

C. 图3所示泊松亮斑现象是由于光的偏振产生的

D. 图4所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的全反射引起的

【答案】AD

【解析】

【详解】A．图1所示疾驰而过的急救车使人感觉音调发生变化，当急救车靠近时，感觉声调变高，反之急救车远离时，感觉声调变低。这是由于多普勒效应引起的，故A正确；

B．图2所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的干涉产生的，故B错误；

C．图3所示泊松亮斑现象是由于光的衍射产生的，故C错误；

D．图4所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光从水进入气泡时发生了全反射引起的，故D正确。

故选AD。

9. 某高中科研兴趣小组利用课余时间进行研究电磁阻尼效果的研究性学习，实验示意图如图甲所示，虚线MN右侧有垂直于水平面向下的匀强磁场，边长为1m、质量为0.1kg、电阻为0.2Ω的正方形金属线框在光滑绝缘水平面上以大小v0=2m/s的速度向右滑动并进入磁场，磁场边界MN与线框的右边框平行。从线框刚进入磁场开始计时，线框的速度v随滑行的距离x变化的规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A. 图乙中x0=1m

B. 线框进入磁场的过程中，线框的加速度先不变再突然减为零

C. 线框进入磁场的过程中，线框中产生的焦耳热为0.1J

D. 线框进入磁场的过程中，通过线框某横截面的电荷量为C

【答案】AD

【解析】

【详解】A．磁通量变化，线框中产生感应电流，就会受到安培力的作用，从而速度改变；当线框完全进入磁场时，磁通量不变，速度就不变，即图乙中x0=1m，A正确；

B．线框进入磁场过程中，安培力为

其中

由图乙可知，速度减小，则安培力减小，由牛顿第二定律可知，线框的加速度减小，由此线框做变减速运动，B错误；

C．根据能量守恒可得，减少的动能全部转化为焦耳热，则有

代入数据，可得

C错误；

D． 线框进入磁场过程中，取水平向右为正，根据动量定理可得

解得

结合图像乙可知，当时，，代入解得

通过线框截面的电量为

解得

D正确。

故选AD。

10. 2022年2月2日，在率先开赛的北京冬奥会冰壶混合团体比赛中，中国队以7：6击败瑞士队取得开门红。在某次冰壶比赛中，时间t=0时，球员跪式推动冰壶自本垒圆心由静止向前滑行，t=t0推至前卫线时，放开冰壶使其自行滑行，t=5t0冰壶恰好到达营垒中心并停止运动，整个过程冰壶一直沿直线运动，其位移x随时间t变化的图像如图所示，图像中的0—t0、t0—5t0两段曲线均为抛物线。已知冰壶的质量为m，对冰壶的整个运动过程，以下说法正确的是（　　）

A. 时间0—t0的加速度大小等于t0—5t0的加速度大小

B. x-t图像中的两段曲线在t=t0时刻相切

C. 冰壶的最大速度为

D. 运动员对冰壶推力的冲量大小等于摩擦力冲量大小的5倍

【答案】BC

【解析】

【详解】A．0-t0，由静止开始，曲线为抛物线，设此时加速度为a1，则有

t0-5t0，末速度为零，逆向看作是初速为零的匀加速直线运动，设这段时间内的加速度a2，则有

解得

，

故A错误；

B．x-t图像中曲线的割线的斜率表示瞬时速度，瞬时速度同一时刻相同，所以两段曲线在t=t0时刻相切，B正确；

C．冰壶在t0时刻速度达到最大，速度

C正确；

D．始末速度都为零，根据动量定理可得，运动员对冰壶推力的冲量大小等于摩擦力冲量大小，D错误。

故选BC。

11. 如图甲所示，将质量为m的小球以速度竖直向上抛出，小球上升的最大高度为h。若将质量分别为2m、3m、4m、5m的小球，分别以同样大小的速度从半径均为的竖直圆形光滑轨道的最低点水平向右射入轨道，轨道形状如图乙、丙、丁、戊所示。小球视为质点，在不计空气阻力的情况下，下列判断正确的是（　　）

A. 只有质量为4m的小球能到达最大高度h

B. 只有质量为2m、4m的小球能到达最大高度h

C. 质量为2m的小球到达与圆心等高处时，对轨道的压力大小为4mg

D. 质量为3m的小球到达与圆心等高处时，处于超重状态

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．对甲由机械能守恒定律

可知，小球在最高点h处的速度不能大于零，否则违反机械能守恒定律；质量为2m、3m、5m的三个小球的最高点的速度都不等于零，都不能到达h高处，有质量为4m的小球在最高点的速度等于零，能到达最大高度h，A正确，B错误；

C．由机械能守恒定律和向心力公式

解得 ，C正确；

D．质量为3m的小球到达与圆心等高处时，加速度方向偏下，处于失重状态，D错误。

故选AC。

二、实验题

12. 某同学在测量当地的重力加速度实验中：

（1）按图甲所示连接好装置，接通电源、释放钩码，打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图乙所示，记下此时力传感器的示数F。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，重物的加速度a=___________（计算结果保留2位有效数字）。

（2）改变钩码的质量，重复实验步骤（1），得到多条纸带，并对纸带数据进行处理。

（3）由实验得到重物的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，则当地的重力加速度g=___________，重物及动滑轮的总质量为___________（均用图丙中字母表示）。

【答案】    ①. 2.4    ②. b    ③.

【解析】

【详解】（1）[1]根据匀变速直线运动规律，采用逐差法求解加速度

（3）[2][3]图像纵坐标截距的物理意思是当绳子拉力为0时，重物和滑轮加速度为-b，即

解得

图像横坐标截距的物理意思是当每股绳子拉力为c时，重物和滑轮加速度为0，保持静止平衡状态，即

故

13. 某同学为了测量电源的电动势和内阻，设计了如图甲所示的实验，待测电源、量程相同电压表两个（内阻均很大）、阻值未知的定值电阻R0、滑动变阻器（最大电阻值R为已知量）、电键和导线若干。

（1）用笔画线代替导线将图乙中的电路补充完整_______；

（2）先测定值电阻的阻值，将滑动变阻器的触头滑到最右端，闭合电键S，两电压表的示数分别为U1、U2，则定值电阻的阻值为R0＝_______（用R、U1、U2表示）；

（3）若测量定值电阻的阻值为R0，通过调节滑动变阻器的滑动触头，得出多组电压表的示数，根据得出的实验数据描绘出如图丙所示的图像，图像的斜率为k、截距为b，则该电源的电动势E＝_______V、内阻r＝_______。（均用k、b、R0表示）

【答案】    ①.     ②.     ③.     ④.

【解析】

【详解】（1）[1]根据图甲所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

（2）[2]根据部分电路欧姆定律得定值电阻的阻值为

又因为

由电路可知

联立解得

（3）[3][4]根据闭合电路的欧姆定律有

整理得

由图示U1﹣U2图像可知，图像的斜率

纵轴截距

解得电源电动势

内阻