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文档简介
2023学年高考物理模拟试卷考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。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、一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生,称为“第五类交通方式”,它就是“Hyperloop(超级高铁)”。据英国《每日邮报》2016年7月6日报道:HyperloopOne公司计划,2030年将在欧洲建成世界首架规模完备的“超级高铁”(Hyperloop),连接芬兰首都赫尔辛基和瑞典首都斯德哥尔摩,速度可达每小时700英里(约合1126公里/时)。如果乘坐Hyperloop从赫尔辛基到斯德哥尔摩,600公里的路程需要40分钟,Hyperloop先匀加速,达到最大速度1200km/h后匀速运动,快进站时再匀减速运动,且加速与减速的加速度大小相等,则下列关于Hyperloop的说法正确的是()A.加速与减速的时间不相等B.加速时间为10分钟C.加速时加速度大小为2m/s2D.如果加速度大小为10m/s2,题中所述运动最短需要32分钟2、在竖直平面内有一条抛物线,在抛物线所在平面建立如图所示的坐标系。在该坐标系内抛物线的方程为,在轴上距坐标原点处,向右沿水平方向抛出一个小球,经后小球落到抛物线上。则小球抛出时的速度大小为(取)A. B. C. D.3、下列关于运动项目的叙述正确的是()A.若足球的运动轨迹是旋转的香蕉球时,要研究足球的运动足球可以看做质点B.2018年苏炳添在男子100m中跑出的亚洲纪录是一个时刻C.接力赛中的100m都是指位移D.运动员100m短跑用时10s,则其加速过程的平均加速度定不小于4、“太极球”运动是一项较流行的健身运动。做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,球拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,保持太极球不掉到地上。现将太极球简化成如图所示的平板和小球,熟练的健身者让小球在竖直面内始终不脱离平板做匀速圆周运动,则()A.小球的机械能守恒B.平板对小球的弹力在处最大,在处最小C.在两处,小球可能不受平板的摩擦力D.小球在此过程中做匀速圆周运动的速度可以为任意值5、如图所示,装有细沙的木板在斜坡上匀速下滑。某一时刻,一部分细沙从木板上漏出。则在细沙漏出前后,下列说法正确的是()A.木板始终做匀速运动B.木板所受合外力变大C.木板由匀速变为匀加速直线运动D.木板所受斜坡的摩擦力不变6、如图所示,一角形杆ABC在竖直面内,BC段水平,AB段竖直,质量为m的小球用不可伸长的细线连接在两段杆上,OE段水平,DO段与竖直方向的夹角为.只剪断EO段细线的瞬间,小球的加速度为a1;而只剪断DO段细线的瞬间,小球的加速度为a2,则为A.1 B. C.2 D.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,在光滑的水平面上有一个长为L的木板,小物块b静止在木板的正中间,小物块以某一初速度从左侧滑上木板。已知物块、与木板间的摩擦因数分别为、,木块与木板质量均为,、之间的碰撞无机械能损失,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。下列说法正确的是()A.若没有物块从木板上滑下,则无论多大整个过程摩擦生热均为B.若,则无论多大,都不会从木板上滑落C.若,则一定不相碰D.若,则可能从木板左端滑落8、如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0,小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦因数为μ.乙的宽度足够大,重力加速度为g,则()A.若乙的速度为v0,工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的距离s=B.若乙的速度为2v0,工件从滑上乙到在乙上侧向滑动停止所用的时间不变C.若乙的速度为2v0,工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v=D.保持乙的速度2v0不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复.若每个工件的质量均为m,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,驱动乙的电动机的平均输出功率=mgμv09、中国航天科工集团虹云工程,将在2023年前共发射156颗卫星组成的天基互联网,建成后WiFi信号覆盖全球。假设这些卫星中有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为,(T0为地球的自转周期),已知地球的第一宇宙速度为v,地球表面的重力加速度为g,则地球的半径R和该卫星做圆周运动的半径r分别为()A. B. C. D.10、如图所示,等腰直角三角形金属框abc右侧有一有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,ab边与磁场两边界平行,磁场宽度大于bc边的长度。现使框架沿bc边方向匀速穿过磁场区域,t=0时,c点恰好达到磁场左边界。线框中产生的感应电动势大小为E,感应电流为I(逆时针方向为电流正方向),bc两点间的电势差为Ubc,金属框的电功率为P。图中上述各量随时间变化的图像可能正确的是()A. B. C. D.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)某物理兴趣小组设计了如图甲所示的欧姆表电路,通过控制开关S和调节电阻箱,可使欧姆表具有“×10”和“×100”两种倍率,所用器材如下:A.干电池:电动势E=1.5V,内阻r=0.5ΩB.电流表G:满偏电流Ig=1mA,内阻Rg=150ΩC.定值电阻R1=1200ΩD.电阻箱R2和R3:最大阻值999.99ΩE.电阻箱R4:最大阻值9999ΩF.开关一个,红、黑表笔各1支,导线若干(1)该实验小组按图甲正确连接好电路。当开关S断开时,将红、黑表笔短接,调节电阻箱R2=________Ω,使电流表达到满偏,此时闭合电路的总电阻叫作欧姆表的内阻R内,则R内=________Ω,欧姆表的倍率是________(选填“×10”或“×100”);(2)闭合开关S:第一步:调节电阻箱R2和R3,当R2=________Ω且R3=________Ω时,将红、黑表笔短接,电流表再次满偏;第二步:在红、黑表笔间接入电阻箱R4,调节R4,当电流表指针指向图乙所示的位置时,对应的欧姆表的刻度值为________。12.(12分)某同学用如图甲所示的装置测量滑块与木板间的动摩擦因数。打点计时器固定在木板上端,滑块拖着穿过打点计时器限位孔的纸带从木板上滑下。图乙是打出的一段纸带。(1)已知打点计时器使用的交流电频率为,选取至的7个点为计数点,且各计数点间均有4个点没有画出,测得各点到点的距离依次是。由此可知滑块下滑的加速度________(结果保留三位有效数字)。(2)为了测量动摩擦因数,还应测量的物理量有_____________。A.木板的长度B.木板的末端被垫起的高度C.木板的质量D.滑块的质量E.滑块运动的时间(3)滑块与木板间的动摩擦因数______(用题中各物理量的字母代号及重力加速度表示)。由于该测量装置存在系统误差測量的动摩擦因数会____________(填“偏大”或“偏小”)。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)如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限中有两个全等的直角三角形区域Ⅰ和Ⅱ,充满了方向均垂直纸面向里的匀强磁场,区域Ⅰ的磁感应强度大小为B0,区域Ⅱ的磁感应强度大小可调,C点坐标为(4L,3L),M点为OC的中点.质量为m带电量为-q的粒子从C点以平行于y轴方向射入磁场Ⅱ中,速度大小为,不计粒子所受重力,粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场.(1)若粒子无法进入区域Ⅰ中,求区域Ⅱ磁感应强度大小范围;(2)若粒子恰好不能从AC边射出,求区域Ⅱ磁感应强度大小;(3)若粒子能到达M点,求区域Ⅱ磁场的磁感应强度大小的所有可能值.14.(16分)如图所示,倾角α=30°的足够长光滑斜面固定在水平面上,斜面上放一长L=1.8m、质量M=3kg的薄木板,木板的最上端叠放一质量m=1kg的小物块,物块与木板间的动摩擦因数μ=.对木板施加沿斜面向上的恒力F,使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动.设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2.(1)为使物块不滑离木板,求力F应满足的条件;(2)若F=3.5N,物块能否滑离木板?若不能,请说明理由;若能,求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离.15.(12分)如图所示,U形管竖直放置,右管内径为左管内径的2倍,管内水银在左管内封闭了一段长为76cm、温度为300K的空气柱,左、右两管水银面高度差为6cm,大气压为76cmHg。①给左管的气体加热,求当U形管两边水银面等高时,左管内气体的温度;②在①问的条件下,保持温度不变,往右管缓慢加入水银,直到左管气柱恢复原长,求此时两管水银面的高度差。
参考答案一、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、B【解析】
A.加速与减速的加速度大小相等,加速和减速过程中速度变化量的大小相同,根据:可知加速和减速所用时间相同,A错误;BC.加速的时间为,匀速的时间为,减速的时间为,由题意得:联立方程解得:匀加速和匀减速用时:匀速运动的时间:加速和减速过程中的加速度:B正确,C错误;D.同理将上述方程中的加速度变为,加速和减速的时间均为:加速和减速距离均为匀速运动用时:总时间为:D错误。故选B。2、C【解析】
小球做平抛运动,如图所示在竖直方向有在水平方向有由题意得联立解得小球抛出时的速度大小为故A、B、D错误,C正确;故选C。3、D【解析】
A.若足球的运动轨迹是旋转的香蕉球时,要研究足球的运动足球大小不能忽略,不可以看做质点,选项A错误;B.2018年苏炳添在男子100m中跑出的亚洲纪录是一个时间间隔,选项B错误;C.接力赛中有弯道,则其中的100m不都是指位移,选项C错误;D.运动员100m短跑用时10s,若整个过程中一直加速,则加速度因运动员在100m短跑中先加速后匀速,则其加速过程的平均加速度定不小于,选项D正确;故选D。4、C【解析】
A.小球在竖直平面内做匀速圆周运动,动能不变,但重力势能变化,机械能变化,故A错误;B.对小球受力分析可知,小球在最高点A处时,其重力和平板对它的压力的合力提供向心力,而在最低点处时,平板对小球的支持力和小球的重力的合力提供向心力,故在A处最小,C处最大,故B错误;C.小球在两处时,若平板的支持力与小球的重力的合力恰好提供向心力,小球相对平板没有相对运动趋势,摩擦力为零,故C正确;D.小球在最高点,速度有最小值,其最小值满足解得故D错误。故选C。5、A【解析】
AC.在细沙漏出前,装有细沙的木板在斜坡上匀速下滑,对整体受力分析,如图所示:根据平衡条件有:又联立解得:在细沙漏出后,细沙的质量减少,设为,木板的质量不变,对整体受力情况与漏出前一样,在垂直斜面方向仍处于平衡状态,则有:又且解得:而重力沿斜面向下的分力为,即,所以在细沙漏出后整体仍向下做匀速直线运动,A正确,C错误;B.因为整体仍向下做匀速直线运动,所受合外力不变,仍为零,B错误;D.因为细沙的质量减小,根据,可知木板所受斜坡的摩擦力变小,D错误。故选A。6、B【解析】
只剪断EO段细线的瞬间,根据牛顿第二定律小球的加速度为只剪断DO段细线的瞬间,小球的加速度为a2=g,则A.1,与结论不相符,选项A错误;B.,与结论相符,选项B正确;C.2,与结论不相符,选项C错误;D.,与结论不相符,选项D错误;故选B.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、ABD【解析】
A.若没有物块从木板上滑下,则三者最后共速,以三者为整体,水平方向动量守恒,mv0=3mv1
①则整个过程产生的热量等于动能的变化,有Q=mv02−×3mv12
②联立①②,得Q=mv02故A正确;
BD.a、b之间的碰撞无机械能损失,故碰撞过程中动量守恒和机械能守恒,设碰前速度分别为v1、v2,碰后分别为v1'、v2',且有v1>v2,以v1方向为正方向,则有mv1+mv2=mv1'+mv2'③mv12+mv22=mv1′2+mv2′2
④联立③④,得v1'=v2v2'=v1即碰后a和木板共速,b向右运动,以a和木板为整体,此时
a和木板的加速度a1=对a分析知,a的加速度最大值为a0=μag若μb<2μa
则a1<a0,a和木板保持相对静止,则无论v0多大,a都不会从木板上滑落;故B正确;
若μb>2μa,则a1>a0,a相对木板向左运动,故a可能从木板左端滑落,故D正确;
C.若a与b碰前三者已经共速,则ab一定不相碰,此时有⑤联立①⑤,得故若,则ab一定不相碰,故C错误;
故选ABD。8、CD【解析】根据牛顿第二定律,μmg=ma,得a=μg,摩擦力与侧向的夹角为45°,侧向加速度大小为,根据−2axs=1-v12,解得:,故A错误;沿传送带乙方向的加速度ay=μg,达到传送带乙的速度所需时间,与传送带乙的速度有关,故时间发生变化,故B错误;设t=1时刻摩擦力与侧向的夹角为θ,侧向、纵向加速度大小分别为ax、ay,
则,很小的△t时间内,侧向、纵向的速度增量△vx=ax△t,△vy=ay△t,解得.且由题意知,t,则,所以摩擦力方向保持不变,则当vx′=1时,vy′=1,即v=2v1.故C正确;工件在乙上滑动时侧向位移为x,沿乙方向的位移为y,由题意知,ax=μgcosθ,ay=μgsinθ,在侧向上−2axs=1-v12,在纵向上,2ayy=(2v1)2−1;工件滑动时间,乙前进的距离y1=2v1t.工件相对乙的位移,则系统摩擦生热Q=μmgL,依据功能关系,则电动机做功:由,解得.故D正确;故选CD.点睛:本题考查工件在传送带上的相对运动问题,关键将工件的运动分解为沿传送带方向和垂直传送带方向,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.9、AD【解析】
AB.绕地球表面运行的卫星对应的速度是第一宇宙速度,此时重力提供向心力,设卫星的质量为m,即得出故A正确,B错误;CD.卫星在高空中旋转时,万有引力提供向心力,设地球的质量为M,此高度的速度大小为v1,则有其中GM=R2g解得该卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径故C错误,D正确。故选AD。10、BC【解析】
A.根据导体棒切割磁场产生的动生电动势为可知,第一阶段匀速进磁场的有效长度均匀增大,产生均匀增大的电动势,因磁场宽度大于bc边的长度,则第二阶段线框全部在磁场中双边切割,磁通量不变,线框的总电动势为零,第三阶段匀速出磁场,有效长度均匀增大,产生均匀增大的电动势,故图像的第三阶段画错,故A错误;B.根据闭合电路的欧姆定律,可知第一阶段感应电流均匀增大,方向由楞次定律可得为顺时针(负值),第二阶段电流为零,第三阶段感应电流均匀增大,方向逆时针(正值),故图像正确,故B正确;C.由部分电路的欧姆定律,可知图像和图像的形状完全相同,故C正确;D.金属框的电功率为,则电流均匀变化,得到的电功率为二次函数关系应该画出开口向上的抛物线,则图像错误,故D错误。故选BC。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、149.51500×10014.515010【解析】
(1)[1][2].由闭合电路欧姆定律可知:欧姆表的内阻为则R2=R内-R1-Rg-r=(1500-1200-150-0.5)Ω=149.5Ω,中值电阻应为1500Ω,根据多用电表的刻度设置可知,表盘上只有两种档位,若为×10,则中值刻度太大,不符合实际,故欧姆表倍率应为“×100”。(2)[3][4].为了得到“×10”倍率,应让满偏时对应的电阻为150Ω;电流为;此时表头中电流应为0.001A,则与之并联电阻R3电流应为(0.01-0.001)A=0.009A,并联电阻为R3=Ω=150Ω;R2+r=Ω=15Ω故R2=(15-0.5)Ω=14.5Ω;[5].图示电流为0.60mA,干路电流为6.0mA则总电阻为R总=×103Ω=250Ω故待测电阻为R测=(250-150)Ω=100Ω;故对应的刻度应为10。12、0.480AB偏大【解析】
(1)[1]打点计时器使用的交流电频率为50Hz,可知打点周期为0.02s,由于各计数点之间均有4个点没有画出,故相邻两个计数点之间的时间间隔为s=0.10s。根据各点到点的距离可以计算出相邻计数点之间的距离,利用逐差法可得滑块下滑的加速度m/s2(2)[2][3]滑块沿木板下滑,设木板与水平面间的夹角为,由牛顿第二定律有根据几何关系得联立解得,因此为了测量动摩擦因数,应该测量木板的长度和木板末端被垫起的高度,故AB符合题意,CDE不符合题意;故选AB。(3)[4]由(2)问可知,,由于实验没有考虑滑块拖着纸带运动过程中纸带受到的阻力,所以测量的动摩擦因数会偏大。四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写
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