2023学年山西大学高三第一次模拟考试物理试卷含解析

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、如图所示，一磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，圆心为O，半径为r，MN是直径，一粒子发射装置S置于M端，可从M端向圆平面内任意方向发射速率相等的同种带电粒子，某个粒子从N端离开磁场，在磁场中运动的时间为，其中k为带电粒子的比荷，下列说法正确的是（）A．该粒子的速率为krB，发射方向垂直于MNB．该粒子的速率为krB，发射方向与MN的夹角为45°C．该粒子在磁场中运动的时间最短D．若该粒子沿直径MN方向射入磁场，其运动的时间为2、已知氢原子能级公式为，其中n=1，2，…称为量子数，A为已知常量；要想使氢原子量子数为n的激发态的电子脱离原子核的束缚变为白由电子所需的能量大于由量子数为n的激发态向澈发态跃迁时放出的能量，则n的最小值为（）A．2 B．3 C．4 D．53、在竖直平衡（截面）内固定三根平行的长直导线a、b、c，通有大小相等、方向如图所示的电流．若在三根导线所在空间内加一匀强磁场后，导线a所受安培力的合力恰好为零，则所加磁场的方向可能是（）A．垂直导线向左B．垂直导线向右C．垂直纸面向里D．垂直纸面向外4、如图所示，一固定斜面上两个质量均为m的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑。已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间的动摩擦因数的2倍，斜面倾角为α，重力加速度为g。B与斜面之间的动摩擦因数μ与A、B间弹力FN的大小分别是（）A．μ=tanα，FN=mgsinαB．μ=tanα，FN=mgsinαC．μ=tanα，FN=mgcosαD．μ=tanα，FN=mgsinα5、如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块，木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出其加速度a，得到如图乙所示的a­F图，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取g＝10m/s2，则下列选项错误的是A．滑块的质量m＝4kgB．木板的质量M＝2kgC．当F＝8N时滑块加速度为2m/s2D．滑块与木板间动摩擦因数为0.16、如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，结果受到激发后的氢原子能辐射出六种不同频率的光子。让辐射出的光子照射某种金属，所有光线中，有三种不同波长的光可以使该金属发生光电效应，则下列有关说法中正确的是（）A．受到激发后的氢原子处于n=6能级上B．该金属的逸出功小于10.2eVC．该金属的逸出功大于12.75eVD．光电子的最大初动能一定大于2.55eV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，半径为R的半圆弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为m的物块从P点由静止释放刚好从槽口A点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到B点，不计物块的大小，P点到A点高度为h，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是A．物块从P到B过程克服摩擦力做的功为mg(R+h)B．物块从A到B过程重力的平均功率为C．物块在B点时对槽底的压力大小为D．物块到B点时重力的瞬时功率为mg8、如图所示的电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，R为滑动变阻器，电容器的电容，闭合开关S，下列说法中正确的是（）A．将R的阻值调至时，电容器的电荷量为B．将R的阻值调至时，滑动变阻器的功率为最大值C．将R的阻值调至时，电源的输出功率为最大值D．在R的滑动触头P由左向右移动的过程中，电容器的电荷量增加9、P1、P2为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1、s2做匀速圆周运动，图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a，横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方，两条曲线分别表示P1、P2A．P1的平均密度比PB．P1的第一宇宙速度比PC．s1的向心加速度比sD．s1的公转周期比s10、半径分别为r和2r的同心半圆导轨MN、PQ固定在同一水平面内，一长为r、电阻为R、质量为m且质量分布均匀的导体棒AB置于半圆轨道上面，BA的延长线通过导轨的圆心O，装置的俯视图如图所示。整个装置位于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。在N、Q之间接有一阻值也为R的电阻。导体棒AB在水平外力作用下，以角速度ω绕O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计，不计一切摩擦，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．导体棒中的电流方向为A→BB．导体棒A端相等于电源正极C．导体棒AB两端的电压为D．若保持导体棒转动的角速度不变，同时使竖直向下的磁场的磁感应强度随时间均匀增大，则通过电阻R的电流可能一直为零三、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）某实验小组测量重力加速度的实验装置，如图所示，图中D为铁架台，E为固定在铁架台上的定滑轮（质量和摩擦可忽略）,F为光电门，C为固定在重物上的宽度为d=0.48cm的遮光条（质量不计）。让质量为3.0kg的重物A拉着质量为1.0kg的物块B从静止开始下落。某次实验，测得A静止时遮光条到光电门的距离h=60.0cm，测出遮光条C经过光电门的时间，根据以上数据，可得该次实验重物A经过光电门的速度为_______m/s,重力加速度为________m/s2（计算结果均保留两位有效数字）。本次实验重力加速度的测量值比实际值________（填“偏小”、“偏大”或“不变”）。12．（12分）某同学欲将电流表改装为两用电表，即中央刻度为15的“×1”挡的欧姆表及量程为0~15V的电压表，实验室可提供的器材有A．一节全新的5号干电池E（内阻不计）B．电流表A1（量程0~10mA，内阻为25Ω）C．电流表A2（量程0~100mA，内阻为2.5Ω）D．滑动变阻器R1（0~30Ω）E.滑动变阻器R2（0~3Ω）F.定值电阻R3（117.5Ω）G.定值电阻R4（120Ω）H.定值电阻R5（147.5Ω）L.单刀双掷开关S，一对表笔及若干导线(1)图中a应接电流表的______（选填“+”或“－”）接线柱，测量电压时应将开关S扳向_______（选填“1”或“2”）；(2)图中电流表应选用________（选填“B”或“C”），滑动变阻器应选用________（选填“D”或“E”），定值电阻R0应选________（选填“F"“G"或“H”）；(3)在正确选用器材的情况下，正确连接好实验电路若电流表满偏电流为Ig，则电阻刻度盘上指针指在Ig处应标上_______。（填写具体数值）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，质量M=3kg的足够长的小车停在光滑水平地面上，另一木块m=1kg，以v0=4m/s的速度冲上小车，木块与小车间动摩擦因数=0.3，g=10m/s2，求经过时间t=2.0s时：（1）小车的速度大小v；（2）以上过程中，小车运动的距离x；（3）以上过程中，木块与小车由于摩擦而产生的内能Q．14．（16分）在呼伦贝尔草原的夏季，滑草是非常受游客欢迎的游乐项目。一个滑草专用滑道由斜坡部分和水平部分组成，两部分在C点由极小的圆弧平滑连接，斜坡滑道与水平面成角，在水平滑道上距C点40米的D点放置一个汽车轮胎，某游客从斜坡轨道上的A点推动滑车经过一段助跑到达B点跳上滑车，跳上滑车时即获得速度v0，B点距C点的距离为24.5米，滑车与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ=0.25，空气阻力忽略不计，人和滑车可看做质点。g=10m/s2（sin=0.6，cos=0.8）求：(1)人在斜坡滑道BC段下滑时的加速度为多大；(2)为了避免滑车和轮胎碰撞则在B点的速度v0应取何值。15．（12分）如图所示，地面和半圆轨道面均光滑．质量M=1kg、长L=4m的小车放在地面上，其右端与墙壁的距离为S=3m，小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平．现有一质量m=1kg的滑块（不计大小）以v0=6m/s的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动．小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ=0.1，g取10m/s1．（1）求小车与墙壁碰撞时的速度；（1）要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，求半圆轨道的半径R的取值．

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】

ABC．由题设条件带电粒子在磁场中运动的周期为，根据粒子在磁场中运动的时间可知，带电粒子从M到N运动了四分之一周期，由几何知识作图知道该粒子运动轨迹的圆心在边界圆上，半径为，由则发射方向与MN的夹角为45°，此轨迹对应弧长最长，运动时间最长，选项AC错误，B正确；D．根据前面的数据再画出沿MN方向的粒子运动轨迹，经计算轨迹圆弧对应的圆心角为，则时间不等于，D错误．故选B。2、C【解析】

电子由激发态脱离原子核的束博变为自由电子所需的能量为氢原子由量子数为的激发态向激发态跃迁时放出的能量为根据题意有解得即的最小值为4，故C正确，A、B、D错误；故选C。3、D【解析】

根据安培定则可知，导线b在a处的磁场向里，导线c在a处的磁场向外，因b离a较近，可知bc在a处的合磁场垂直纸面向里；因导线a所受安培力的合力恰好为零，可知a处所加磁场的方向为垂直纸面向外；A．垂直导线向左，与结论不相符，选项A错误；B．垂直导线向右，与结论不相符，选项B错误；C．垂直纸面向里，与结论不相符，选项C错误；D．垂直纸面向外，与结论相符，选项D正确；4、A【解析】

以AB整体为研究对象，根据平衡条件得2mgsinα=μAmgcosα+μBmgcosα=2μmgcosα+μmgcosα解得对B受力分析可知，B受重力、支持力、A的弹力及摩擦力而处于平衡状态；则有mgsinα=μmgcosα+解得故A正确，BCD错误。故选A。5、C【解析】

AB．由题图乙知，F＝6N时，滑块与木板刚好不相对滑动，加速度为a＝1m/s2。对整体分析，由牛顿第二定律有F＝（M＋m）a，代入数据计算得出:M＋m＝6kg，当F≥6N时，对木板，根据牛顿第二定律得:，知图线的斜率k＝，则:M＝2kg，滑块的质量:m＝4kg；故AB不符合题意；CD．根据F＝6N时，a＝1m/s2，代入表达式计算得出:μ＝0.1，当F＝8N时，对滑块，根据牛顿第二定律得μmg＝ma′，计算得出：a′＝μg＝1m/s2，故C符合题意，D不符合题意。故选C。6、B【解析】

A．根据公式可知所以由跃迁规律可得由第4能级向低能级跃迁时，产生6种不同频率的光子，故A错误；BC．由题意及能级差关系可知跃迁到基态的三种光能使其发生光电效应，所以金属逸出功小于由跃迁到产生的光子能量金属逸出功大于由跃迁到产生的光子能量故B正确，C错误；D．由于金属的逸出功不知具体数值，所以根据可知光电子的最大初动能也不能确定具体值，故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、BC【解析】

A项：物块从A到B做匀速圆周运动，根据动能定理有：，因此克服摩擦力做功，故A错误；B项：根据机械能守恒，物块在A点时的速度大小由得：，从A到B运动的时间为，因此从A到B过程中重力的平均功率为，故B正确；C项：根据牛顿第二定律：，解得：，由牛顿第三定律得可知，故C正确；D项：物块运动到B点，速度与重力垂直，因此重务的瞬时功率为0，故D错误。故选：BC。8、AB【解析】

将R的阻值调至，两端的电压为，根据公式，代入数据解得电容器的电荷量为，故A正确；根据公式，可知滑动变阻器的功率，可知当时，最小，则最大，故B正确；电源的输出功率，当时，电源输出功率最大，故C错误；在R的滑动触头P由左向右移动的过程中，其接入电路的电阻减小，滑动变阻器两端的电压减小，电容器两极板间电压减小，电容器的电荷量减小，故D错误．9、AC【解析】由图可知，两行星的球体半径相同，对行星周围空间各处物体来说，万有引力提供加速度，故有，故可知P1的质量比P2的大，即P1的平均密度比P2的大，所以选项A正确；由图可知，P1表面的重力加速比P2的大，由可知，P1的第一宇宙速度比P2的大，所以选项B错误；对卫星而言，万有引力提供向心加速度，即，故可知，s1的向心加速度比s2考点：天体与万有引力定律10、AC【解析】

AB．由右手定则可知，导体棒中的电流方向为A→B，导体棒相当于电源，电源内部电流由负极流向正极，则B端相当于电源正极，故A正确，B错误；C．AB棒产生的感应电动势为导体棒AB两端的电压为故C正确；D．若保持导体棒转动的角速度不变，由于磁场均匀增大，则导体棒切割磁感线产生的电动势增大，如果导体棒不动，竖直向下的磁场的磁感应强度随时间均匀增大，回路中产生的电动势不变，且与导体棒切割磁感线产生的电动势方向相反，则两电动势不可能一直相等，即通过电阻R的电流不可能一直为零，故D错误。故选AC。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、2.49.6偏小【解析】

[1]根据以上数据，可得该次实验重物A经过光电门的速度为[2]对A、B整体且代入数据解得[3]由于存在阻力，导致加速度偏小，实验重力加速度的测量值比实际值偏小。12、+1CDH5Ω【解析】

(1)[1]欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，则左边电笔为红表笔，所以图中a应接电流表的“+”；[2]电流表与分压电阻串联可以改装成电压表，由图示电路图可知，测量电压时应将开关S扳向1；(2)[3]中央刻度为15的“×1”挡的欧姆表中值电阻为15Ω，欧姆表内阻等于中值电阻，欧姆调零时电路电流故电流表应选择C；[4]当改装成欧姆表时，接入一个调零电阻，由题意由于欧姆表的内阻为15，则故滑动变阻器选D；[5]当改装为量程为0－15V的电压表时，应串联一个阻值为故定值电阻选H；(3)[6]若电阻值指在,即此时电流为所以待测电阻四、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、（3）（3）（3）6J【解析】试题分析：（3）木块的加速度am=μg=3m/s3小车的加速度：两者速度相等时：v=v2-amt3=aMt3解得：t3=3s，v=3m/s此后小车和木块共同匀速运动，则t=3．2s时小车的速度大小v=3m/s（3）小车加速阶段的位移为：x3＝aMt33=×3×33=2．5m匀速运动的时间t3=t-t3=3s小车匀速阶段的位移为：x3=vt3=3×3=3m3s内小车运动的距离x=x3+x3=3．5m（3）速度相等前，木块的位移：木块和小车的相对位移为：△x=x′-x3=3m木块与小车由于摩擦而产生的内能：Q=f•△x=μmg△x=6J考点：牛顿第二定律的综合应用14、(1)4m/s2；(2)2m/s【解析】

(1)在斜面BC部分的下滑的加速度为，则有得(2)在水平CD