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2023学年高考物理模拟试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.如图所示,水平地面上有一个由四块完全相同石块所组成拱形建筑,其截面为半圆环,石块的质量均为m。若石块接触面之间的摩擦忽略不计,则P、Q两部分石块之间的弹力为()A. B. C. D.2.一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面,做如下实验:如图甲所示,用不可伸长的长为L的轻绳拴一质量为m的小球,轻绳上端固定在O点,在最低点给小球一初速度,使其绕O点在竖直面内做圆周运动,测得绳的拉力大小F随时间t的变化规律如图乙所示。引力常量G及图中F0均为已知量,忽略各种阻力。下列说法正确的是()A.该星球表面的重力加速度为 B.小球过最高点的速度为C.该星球的第一宇宙速度为 D.该星球的密度为3.一物块以某初速度沿水平面做直线运动,一段时间后垂直撞在一固定挡板上,碰撞时间极短,碰后物块反向运动。整个运动过程中物块的速度随时间变化的v-t图像如图所示,下列说法中正确的是()A.碰撞前后物块的加速度不变B.碰撞前后物块速度的改变量为2m/sC.物块在t=0时刻与挡板的距离为21mD.0~4s内物块的平均速度为5.5m/s4.相传我国早在5000多年前的黄帝时代就已经发明了一种指南车。如图所示为一种指南车模型,该指南车利用机械齿轮传动的原理,在任意转弯的情况下确保指南车上的小木人右手臂始终指向南方。关于该指南车模型,以下说法正确的是()A.以指南车为参照物,车上的小木人始终是静止的B.如果研究指南车的工作原理,可以把车看成质点C.在任意情况下,指南车两个车轮轮缘的线速度大小都相等D.在任意情况下,车转弯的角速度跟小木人的角速度大小相等5.如图所示,空间有一正三棱锥P-ABC,D点是BC边的中点,O点是底面ABC的中心。现在顶点P固定一负点电荷,下列说法正确的是()A.底面ABC为等势面B.A、B、C三点的电场强度相同C.若B、O、C三点的电势为φB、φO、φC,则有φB-φO=φC-φOD.将一正的试探电荷从B点沿直线BC经过D点移到C点,静电力对该试探电荷先做负功后做正功6.在“油膜法”估测分子大小的实验中,认为油酸分子在水面上形成的单分子层,这体现的物理思想方法是()A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想模型法 D.累积法二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7.如图所示,质量均为m的a、b两小球在光滑半球形碗内做圆周运动,碗的球心为O、半径为0.1m,Oa、Ob与竖直方向夹角分别为53°、37°,两球运动过程中,碗始终静止在水平地面上,已知sin37°0.6,g取10m/s2。则下列说法正确的是()A.a、b两球做圆周运动的线速度之比为B.a、b两球做圆周运动的角速度之比为C.a、b两球相邻两次相距最近的时间间隔为sD.a、b两球运动过程中,碗对地面始终有摩擦力作用8.广西壮族自治区处在北纬之间,某极地卫星通过广西最北端与最南端正上方所经历的时间为t,查阅到万有引力常量G及地球质量M。卫星的轨道视为圆形,忽略地球自转,卫星的运动视为匀速圆周运动,根据以上信息可以求出()A.该卫星周期B.该卫星受到的向心力C.该卫星的线速度大小D.地球的密度9.如图所示,两束单色光a、b从水下面射向A点,光线经折射后合成一束光c,则下列说法正确的是__________A.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B.a比b更容易发生衍射现象C.在水中a光的速度比b光的速度小D.在水中a光的临界角大于b光的临界角E.若a光与b光以相同入射角从水射向空气,在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光10.如图所示,在光滑水平面上有宽度为d的匀强磁场区域,边界线MN平行于PQ线,磁场方向垂直平面向下,磁感应强度大小为B,边长为L(L<d)的正方形金属线框,电阻为R,质量为m,在水平向右的恒力F作用下,从距离MN为d/2处由静止开始运动,线框右边到MN时速度与到PQ时的速度大小相等,运动过程中线框右边始终与MN平行,则下列说法正确的是()A.线框进入磁场过程中做加速运动B.线框的右边刚进入磁场时所受安培力的大小为C.线框在进入磁场的过程中速度的最小值为D.线框右边从MN到PQ运动的过程中,线框中产生的焦耳热为Fd三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11.(6分)某同学查阅电动车使用说明书知道自家电动车的电源是铅蓄电池,他通过以下操作测量该电池的电动势和内电阻.(1)先用多用电表粗测电池的电动势.把多用电表的选择开关拨到直流电压50V挡,将两表笔与电池两极接触,电表的指针位置如图甲所示,读数为________V.(2)再用图乙所示装置进行精确测量.多用电表的选择开关拨向合适的直流电流挡,与黑表笔连接的应是电池的________极.闭合开关,改变电阻箱的阻值R,得到不同的电流值I,根据实验数据作出图象如图丙所示.已知图中直线的斜率为k,纵轴截距为b,电流档的内阻为rA,则此电池的电动势E=________,内阻r=________(结果用字母k、b、rA表示).(3)多用表直流电流档的内阻对电动势的测量值大小________(选填“有”或“无”)影响.12.(12分)测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直投影为Cʹ。重力加速度为g。实验步骤如下:①用天平称出物块Q的质量m;②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CCʹ的长度h;③将物块Q在A点从静止释放,在物块Q落地处标记其落点D;④重复步骤③,共做10次;⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量圆心到Cʹ的距离s。(1)请用实验中的测量量表示物块Q到达C点时的动能Ekc=_________以及物块Q与平板P之间的动摩擦因数µ=_________。(2)实验步骤④⑤的目的是__________________。如果实验测得的µ值比实际值偏大,其原因除了实验中测量的误差之外,其它的可能是________。(写出一个可能的原因即可)。四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13.(10分)从两个波源发出的两列振幅相同、频率均为5Hz的简谐横波,分别沿x轴正、负方向传播,在某一时刻到达A、B点,如图中实线、虚线所示.两列波的波速均为10m/s.求(i)质点P、O开始振动的时刻之差;(ii)再经过半个周期后,两列波在x=1m和x=5m之间引起的合振动振幅极大和极小的质点的x坐标.14.(16分)如图,竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管,A端封闭,C端开口,AB=BC=l0,且此时A、C端等高.平衡时,管内水银总长度为l0,玻璃管AB内封闭有长为l0/2的空气柱.已知大气压强为l0汞柱高.如果使玻璃管绕B点在竖直平面内顺时针缓慢地转动到BC管水平,求此时AB管内气体的压强为多少汞柱高?管内封入的气体可视为理想气体且温度为不变.15.(12分)如图所示,光滑的水平面上有A、B、C三个物块,其质量均为。A和B用轻质弹簧相连,处于静止状态。右边有一小物块C沿水平面以速度向左运动,与B发生碰撞后粘在一起。在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变化为最短时,突然锁定长度,不再改变。然后,A物块与挡板P发生碰撞,碰后各物块都静止不动,A与P接触而不粘连。之后突然解除弹簧的锁定,设锁定及解除锁定时均无机械能损失,求:(以下计算结果均保留2位有效数字)(1)弹簧长度刚被锁定后A物块速度的大小(2)在A物块离开挡板P之后的运动过程中,弹簧第一次恢复原长时C物块速度的大小
2023学年模拟测试卷参考答案(含详细解析)一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1、A【答案解析】
对石块P受力分析如图由几何关系知:根据平衡条件得,Q对P作用力为:A正确,BCD错误。故选A。2、D【答案解析】
AB.由乙图知,小球做圆周运动在最低点拉力为7F0,在最高点拉力为F0,设最高点速度为,最低点速度为,在最高点在最低点由机械能守恒定律得解得,故AB错误。C.在星球表面该星球的第一宇宙速度故C错误;D.星球质量密度故D正确。故选D。3、C【答案解析】
根据速度图像的斜率分析物块的加速度。读出碰撞前后物块的速度,即可求速度的改变量。根据图像与时间轴所围的面积求物块在内的位移,即可得到物块在时刻与挡板的距离。根据内的位移来求平均速度。【题目详解】A.根据v-t图像的斜率大小等于物块的加速度,知碰撞前后物块的加速度大小相等,但方向相反,加速度发生了改变,故A错误;B.碰撞前后物块的速度分别为v1=4m/s,v2=-2m/s则速度的改变量为:故B错误;C.物块在时刻与挡板的距离等于内位移大小为:故C正确;D.内的位移为:平均速度为:故D错误。故选C。4、A【答案解析】
A.以指南车为参照物,车上的小木人相对于小车的位置不变,所以始终是静止的,故A正确;B.在研究指南车的工作原理时,不可以把车看成质点,否则车上的小木人右手臂始终指向南方的特点不能体现,故B错误;C.在指南车转弯时,两个车轮的角速度相等,线速度不一定相等,故C错误;D.由题,车转弯时,车转动,但车上的小木人右手臂始终指向南方,可知小木人是不转动的,所以它们的角速度是不相等的,故D错误;故选A。5、C【答案解析】
A.O到P点距离比ABC三点到P点距离短,故电势比ABC三点电势低,又O点为底面ABC上的一点,故底面ABC不为等势面,故A错误;B.A、B、C三点到P点距离相同,故三点电场强度大小相等,但方向不同,故A、B、C三点的电场强度不相同,故B错误;C.BC两点到O点距离相等,两点电势相等,则φB-φO=φC-φO故C正确;D.BC两点到P点距离相等,两点电势相等,D点到P点距离小于BP、或CP两点距离,故D的电势低于B、C两点电势,故正试探电荷从B点沿直线BC经过D点移到C点,电势能先减小后增加,故静电力对该试探电荷先做正功后做负功,故D错误;故选C。6、C【答案解析】
考查实验“用油膜法估测分子大小”。【题目详解】在油膜法估测分子大小的实验中,让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜,将油酸分子看做球形,认为油酸分子是一个紧挨一个的,估算出油膜面积,从而求出分子直径,这里用到的方法是:理想模型法。C正确,ABD错误。故选C。二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、BD【答案解析】
AB.小球做匀速圆周运动,由重力和支持力的合力提供向心力,则θ是半径与竖直方向的夹角,解得则线速度之比为则故A错误,B正确。C.a的角速度b的角速度相距最近时满足解得选项C错误;D.a、b两球运动过程中,两球对碗的压力的水平分量为mgtanθ,因θ不同,则两球对碗的压力的水平分量不相等,对碗来说两球对碗的水平方向的作用力不为零,则碗对地面始终有摩擦力作用,选项D正确。故选BD。8、AC【答案解析】
A.广西壮族自治区处在北纬之间,某极地卫星通过广西最北端与最南端正上方所经历的时间为,已知转过对应角度的时间,则可以求得运动一周的时间即卫星的周期A正确;B.因为不知道该卫星的质量,根据万有引力定律无法求得卫星受到的向心力大小,B错误;C.据万有引力提供圆周运动向心力已知质量和周期及常量可以求得卫星的轨道半径,根据可以求得卫星的线速度大小,C正确;D.因为不知道卫星距地面的高度,故无法求得地球的半径,所以无法得到地球的密度,D错误。故选AC。9、ABD【答案解析】
由图可知,单色光a偏折程度小于b的偏折程度,根据折射定律知,a光的折射率小于b光的折射率,则知a光的波长大.根据双缝干涉条纹的间距公式,可得,干涉条纹间距与波长成正比,所以a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距,故A正确;a光的波长长,波动性强,更容易发生衍射现象,故B正确;由知,在水中a光的速度大,故C错误;由全反射临界角公式,知折射率n越大,临界角C越小,则知在水中a光的临界角大于b光的临界角,故D正确;若a光与b光以相同入射角从水射向空气时,由于在水中a光的临界角大于b光的临界角,所以b光的入射角先达到临界角,则b光先发生全反射,首先消失的是b光,故E错误.10、BD【答案解析】
A、线框右边到MN时速度与到PQ时速度大小相等,线框完全进入磁场过程不受安培力作用,线框完全进入磁场后做加速运动,由此可知,线框进入磁场过程做减速运动,故A错误;B、线框进入磁场前过程,由动能定理得:,解得:,线框受到的安培力:,故B正确;C、线框完全进入磁场时速度最小,从线框完全进入磁场到右边到达PQ过程,对线框,由动能定理得:解得:,故C错误;D、线框右边到达MN、PQ时速度相等,线框动能不变,该过程线框产生的焦耳热:Q=Fd,故D正确;三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11、12.0;负无【答案解析】
(1)[1].电压档量程为50V,则最小分度为1V,则指针对应的读数为12.0V;
(2)[2].作为电流表使用时,应保证电流由红表笔流进,黑表笔流出,故黑表笔连接的是电池的负极;
[3][4].由闭合电路欧姆定律可得:变形可得:则由图可知:则可解得:(3)[5].由于多用表存在内电阻,所以由闭合电路欧姆定律得:E=IR+I(RA+r)变形为:由图象可知斜率和不考虑多用表的内电阻时相同,所以多用表的内电阻对电源电动势的测量结果无影响。12、减小实验的偶然误差圆弧轨道与滑块间有摩擦或空气阻力【答案解析】
考查实验“测物体间的动摩擦因数”。【题目详解】[1].离开C后,物块做平抛运动:水平方向:竖直方向:物块在C点的动能:解得:;[2].从A到B,由动能定理得:则物块到达B时的动能:由B到C过程中,由动能定理得:克服摩擦力做的功:B到C过程中,克服摩擦力做的功:得:;[3].
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