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文档简介
2023学年高考物理模拟试卷请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。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.在离地高h处,同时自由下落和竖直向上抛出各一个小球,其中竖直上抛的小球初速度大小为v,不计空气阻力,重力加速度为g,两球落地的时间差为()A. B. C. D.2.关于原子能级跃迁,下列说法正确的是()A.处于n=3能级的一个氢原子回到基态时可能会辐射三种频率的光子B.各种气体原子的能级不同,跃迁时发射光子的能量(频率)不同,因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯C.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,会辐射一定频率的光子,同时氢原子的电势能减小,电子的动能减小D.已知氢原子从基态跃迁到某一激发态需要吸收的能量为12.09eV,则动能等于12.09eV的另一个氢原子与这个氢原子发生正碰,可以使这个原来静止并处于基态的氢原子跃迁到该激发态3.如图所示,围绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星的周期分别为T1和T2,两颗卫星的轨道半径的差值为d,地球表面重力加速度为g,根据以上已知量无法求出的物理量是(引力常量G未知)()A.地球的半径 B.地球的质量C.两颗卫星的轨道半径 D.两颗卫星的线速度4.AB是固定在空中的光滑水平横杆,一质量为M的物块穿在杆AB上,物块通过细线悬吊着一质量为m的小球.现用沿杆的恒力F拉物块使物块、小球一起(保持相对静止)向右运动,细线与竖直方向夹角为θ,则以下说法正确的是()A.杆对物块的支持力为MgB.细线上的拉力为C.D.物块和小球的加速度为5.如图所示,一正方形木板绕其对角线上O1点做匀速转动。关于木板边缘的各点的运动,下列说法中正确的是A.A点角速度最大B.B点线速度最小C.C、D两点线速度相同D.A、B两点转速相同6.甲、乙两车在同一平直公路上运动,两车的速度v随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是()A.甲乙两车的速度方向可能相反B.在t1到t2时间内,甲车的加速度逐渐增大C.在t1到t2时间内,两车在同一时刻的加速度均不相等D.若t=0时刻甲车在前,乙车在后,在运动过程中两车最多能相遇三次二、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,将一个细导电硅胶弹性绳圈剪断,在绳圈中通入电流,并将其置于光滑水平面上,该空间存在竖直向下的匀强磁场。已知磁感应强度为,硅胶绳的劲度系数为,通入电流前绳圈周长为,通入顺时针方向的电流稳定后,绳圈周长变为。则下列说法正确的是()A.通电稳定后绳圈中的磁通量大于B.段绳圈所受安培力的合力大小为C.图中两处的弹力大小均为D.题中各量满足关系式8.如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为m,电阻为R,在金属线框的下方有一匀强磁场区域,MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向垂直纸面向里.现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落,如图乙是金属线框由开始下落到bc边刚好运动到匀强磁场PQ边界的v﹣t图象,图中数据均为己知量,重力加速度为g,不计空气阻力,则在线框穿过磁场的过程中,下列说法正确的是()A.t1到t2过程中,线框中感应电流沿顺时针方向B.线框的边长为v1(t2﹣t1)C.线框中安培力的最大功率为D.线框中安培力的最大功率为9.如图所示,abcd为固定的水平光滑矩形金属导轨,导轨间距为L左右两端接有定值电阻R1和R2,R1=R2=R,整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向下的匀强磁场中.质量为m的导体棒MN放在导轨上,棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨与棒的电阻.两根相同的轻质弹簧甲和乙一端固定,另一端同时与棒的中点连接.初始时刻,两根弹簧恰好处于原长状态,棒获得水平向左的初速度,第一次运动至最右端的过程中Rl产生的电热为Q,下列说法中正确的是A.初始时刻棒所受安培力的大小为B.棒第一次回到初始位置的时刻,R2的电功率小于C.棒第一次到达最右端的时刻,两根弹簧具有弹性势能的总量为D.从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生的电热大于10.关于物体的内能,下列说法正确的是______A.物体吸收热量,内能可能减少B.10g100℃水的内能等于10g100℃水蒸气的内能C.物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和叫作物体的内能D.电阻通电时发热,其内能是通过“热传递”方式增加的E.气体向真空的自由膨胀是不可逆的三、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)用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。(1)下列操作正确且必要的有__________。A.使用天平测出重物的质量B.应先接通打点计时器的电源,再松开纸带,让重物自由下落C.用刻度尺测出物体下落的高度h,通过v=gt算出瞬时速度vD.选择体积小、质量大的重物,纸带、限位孔在同一竖直线上,可以减小系统误差(2)图乙是实验中得到的一条纸带,将起始点记为O,依次选取6个连续的点,分别记为A、B、C、D、E、F,量出各点与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6,使用交流电的周期为T,在打B点和E点这段时间内,如果重物的机械能守恒,在误差允许的范围内应满足的关系式为_______________(已知重力加速度为g)。12.(12分)某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻,实验器材有一个电流表、一个电阻箱R、一个1Ω的定值电阻R0,一个开关和导线若干,该同学按如图所示电路进行实验,测得的数据如下表所示:实验次数12345R(Ω)4.010.016.022.028.0I(A)1.000.500.340.250.20(1)该同学为了用作图法来确定电池的电动势和内电阻,若将R作为直角坐标系的纵坐标,则应取____________作为横坐标。(2)利用实验数据在给出的直角坐标系上画出正确的图象__________________。(3)由图象可知,该电池的电动势E=_________V,内电阻r=_________Ω。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,在光滑水平面上静止放置质量M=2kg、长L=2.17m、高h=0.2m的长木板C。距该板左端距离x=1.81m处静止放置质量mA=1kg的小物块A,A与C间的动摩擦因数μ=0.2。在板右端静止放置质量mB=1kg的小物块B,B与C间的摩擦忽略不计。A、B均可视为质点,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。现在长木板C上加一水平向右的力F,求:(1)当F=3N时,小物块A的加速度;(2)小物块A与小物块B碰撞之前运动的最短时间;(3)若小物块A与小物块B碰撞之前运动的时间最短,则水平向右的力F的大小(本小题计算结果保留整数部分);(4)若小物块A与小物块B碰撞无能量损失,当水平向右的力F=10N,小物块A落到地面时与长木板C左端的距离。14.(16分)如图所示,电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于板面的方向射入偏转电场,并从另一侧射出。已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场极板间电势差为U0。偏转电场极板间电势差为U,极板长度为L,板间距为d,偏转电场可视为匀强电场,电子所受重力可忽略。(1)求电子射入偏转电场时的初速度和从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y;(2)由问题(1)的结论可知,电子偏转距离y与偏转电场极板间电势差U有关。已知,加速电场。当偏转极板间电压为随时间变化的交变电压时,在计算其中任意一个电子通过极板的偏转距离y时,仍可认为偏转极板间电势差是某一定值。请利用下面所给数据,分析说明这样计算的合理性。已知,。15.(12分)如图甲所示,水平台面AB与水平地面间的高度差,一质量的小钢球静止在台面右角B处。一小钢块在水平向右的推力F作用下从A点由静止开始做向右直线运动,力F的大小随时间变化的规律如图乙所示,当时立即撤去力F,此时钢块恰好与钢球发生弹性正碰,碰后钢块和钢球水平飞离台面,分别落到地面上的C点和D点。已知B、D两点间的水平距离是B、C两点间的水平距离的3倍,钢块与台面间的动摩擦因数,取。求:(1)钢块的质量m1;(2)B、C两点间的水平距离x1。
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、D【答案解析】
自由下落的小球,有得对于竖直上抛的小球,由机械能守恒得:则得落地时速度大小为对于竖直上抛的小球,将其运动看成一种匀减速直线运动,取竖直向上为正方向,加速度为,则运动时间为:故时间之差为A.,与结论不相符,选项A错误;B.,与结论不相符,选项B错误;C.,与结论不相符,选项C错误;D.,与结论相符,选项D正确;故选D.点睛:本题关键要明确小球运动中机械能守恒,要理清过程中的速度关系,写出相应的公式,分析运动时间的关系.2、B【答案解析】
A.处于n=3的一个氢原子回到基态时可能会辐射一种频率的光子,或两种不同频率的光子。处于n=3的“一群”氢原子回到基态时会辐射三种频率的光子;故A错误;B.根据玻尔理论,各种气体原子的能级不同,跃迁时发射光子的能量(频率)不同,因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯,故选项B正确;C.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,会辐射一定频率的光子,同时氢原子的电势能减小,电子的动能增大。故选项C错误;D.根据能量守恒可知,要使原来静止并处于基态的氢原子从基态跃迁到某一激发态,需要吸收的能量为1.09eV,则必须使动能比1.09eV大得足够多的另一个氢原子与这个氢原子发生碰撞,才能跃迁到某一激发态,故D错误。故选B。3、B【答案解析】
ABC.根据万有引力提供向心力,依据牛顿第二定律,则有且由公式联立可解得两颗卫星的轨道半径和地球的半径,由于引力常量G未知则无法求出地球的质量,故AC正确,B错误;D.由公式可知,由于两颗卫星的轨道半径和周期已知或可求出,则可求出两颗卫星的线速度,故D正确。故选B。4、C【答案解析】
对小球和物块组成的整体,分析受力如图1所示,根据牛顿第二定律得:水平方向:,竖直方向:.故A错误;以小球为研究对象,分析受力情况如图2所示,由牛顿第二定律得:;,故B错误;对整体在水平方向:,故选项C正确,选项D错误.【答案点睛】以小球和物块整体为研究对象,分析受力,根据牛顿第二定律研究横杆对M的摩擦力、弹力与加速度的关系.对小球研究,根据牛顿第二定律,采用合成法研究细线与竖直方向的夹角、细线的拉力与加速度的关系.5、D【答案解析】
A.根据题意,一正方形木板绕其对角线上点做匀速转动,那么木板上各点的角速度相同,故A错误;B.根据线速度与角速度关系式,转动半径越小的,线速度也越小,由几何关系可知,点到BD、BC边垂线的垂足点半径最小,线速度最小,故B错误;C.从点到、两点的间距相等,那么它们的线速度大小相同,方向不同,故C错误;D.因角速度相同,因此它们的转速也相等,故D正确;故选D。6、D【答案解析】
A.速度是矢量,速度大于零代表一个方向,速度小于零则代表相反方向,所以两车速度方向相同,选项A错误;B.速度时间图像的斜率即加速度,在t1到t2时间内,甲车的加速度逐渐减小,选项B错误;C.平移乙的图像,在t1到t2时间内,有一时刻两车的加速度相等,选项C错误;D.若t=0时刻甲车在前,乙车在后,在以后的运动过程中可能乙会追上甲,甲再追上乙,甲再被乙反超,两车最多能相遇三次,选项D正确。故选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、ACD【答案解析】
A.通入顺时针方向电流稳定后,绳圈周长为,由可得,面积由安培定则可判断出环形电流在环内产生的磁场方向竖直向下,绳圈内磁感应强度大于,由磁通量公式可知通电稳定后绳圈中的磁通量大于,故A正确;B.段的等效长度为,故段所受安培力故B错误;C.设题图中两处的弹力大小均为,对半圆弧段,由平衡条件有解得,故C正确;D.由胡克定律有解得,两侧均除以,得即,故D正确。故选ACD。8、BD【答案解析】
A.金属线框刚进入磁场时,磁通量增加,磁场方向垂直纸面向里,根据楞次定律判断可知,线框中感应电流方向沿逆时针方向,故A错误;B.由图象可知,金属框进入磁场过程中做匀速直线运动,速度为v1,匀速运动的时间为t2﹣t1,故金属框的边长:L=v1(t2﹣t1),故B正确;CD.在金属框进入磁场的过程中,金属框所受安培力等于重力,则得:mg=BIL,又,又L=v1(t2﹣t1),联立解得:;线框仅在进入磁场和离开磁场过程中受安培力,进入时安培力等于重力,离开时安培力大于重力,开始减速,故开始离开磁场时安培力最大,功率最大,为Pm=F安t2,又,联立得:,故C错误,D正确.9、BD【答案解析】
A.由F=BIL及I==,得安培力大小为FA=BIL=,故A错误;B.由于安培力始终对MN做负功,产生焦耳热,由动能定理得:当棒再次回到初始位置时,速度小于v0,棒产生的感应电动势小于BLv0,则R2的电功率小于,故B正确;C.由能量守恒得知,当棒第一次达到最右端时,物体的机械能全部转化为整个回路中的焦耳热和甲乙弹簧的弹性势能,两个电阻相同并联,故产生的热量相同,则电路中产生总热量为2Q,所以两根弹簧具有的弹性势能为,故C错误;D.由于安培力始终对MN做负功,产生焦耳热,棒第一次达到最左端的过程中,棒平均速度最大,安培力平均值最大.从初始时刻到第一次运动至最右端的过程中电路中产生总热量为2Q,则从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路中产生的焦耳热应大于×2Q,故D正确.10、ACE【答案解析】
A.如果物体对外做的功大于吸收的热量,物体内能减少,A正确;B.10g100℃的水变成10g100℃水蒸气的过程中,分子间距离变大,要克服分子间的引力做功,分子势能增大,所以10g100℃水的内能小于10g100℃水蒸气的内能,B错误;C.物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和叫作物体的内能,C正确;D.通电的电阻丝发热,是通过电流做功的方式增加内能,D错误;E.根据熵和熵增加的原理可知,气体向真空的自由膨胀是不可逆的,E正确。故选ACE。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、BD【答案解析】
(1)[1]A.机械能守恒等式左右两边都有质量,所以不用天平测出重物的质量,故A错误;B.操作上,应先接通打点计时器的电源,再松开纸带,让重物自由下落,故B正确;C.在验证机械能守恒时,计算速度应利用纸带处理,不能直接应用自由落体公式,故C错误;D.选择体积小、质量大的重物,纸带、限位孔在同一竖直线上,可以减小系统误差,故D正确。故选:BD。(2)[2]根据机械能守恒有:得12、I-1/A-16.0(5.8~6.2)1.0(0.8.~1.2)【答案解析】
(1)[1]根据闭合电路欧姆定律,有公式变形,得到所以若将R作为直角坐标系的纵坐标,则应取作为横坐标;(2)[2]运用描点法作出图象:
(3)[3][4]对比一次函数y=kx+b,R相当于y,E相当于k,相当于x,(-r-R0)相当于b;故E=k-r-R0=b解得:E=kr=-b-R0所以由图象可知,该电池的电动势E=6.0V,内电阻r=1.0Ω。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、(1)1m/s2;(2)t=0.6s;(3)6N≤F≤26N;(4)x2=0.78m【答案解析】
(1)若长木板C和小物块一起向右加速运动,设它们之间是静摩擦力为f,由牛顿第二定律得:F=(M+mA)a解得a=1m/s2则f=mAa=1N<μmAg=2N,这表明假设正确,即A的加速度为1m/s2(1)
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