2023年高考物理统一考试仿真卷（九）

2023年高考物理统一考试仿真卷（九）PAGE1-统一考试仿真卷〔九〕第一卷二、选择题：此题共8小题，每题6分，在每题给出的四个选项中，第14～18题只有一个选项符合题目要求。第19～21题有多项选择项符合题目要求。全部答对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14．牛顿1687年的巨作?自然哲学的数学原理?，开辟了大科学时代．牛顿是最有影响的科学家，被誉为“物理学之父〞，他是经典力学根底牛顿运动定律的建立者，是过去一千多年中最杰出的科学巨人之一．以下说法中正确的选项是A．牛顿首先提出理想实验，证实自由落体运动是匀变速直线运动B．牛顿发现万有引力定律，认为物体之间普遍存在万有引力C．牛顿利用扭秤最先测出了引力常量D．为了纪念牛顿，将力的国际单位命名为牛顿，并将其作为根本单位【解析】伽利略首先提出理想实验，证实自由落体运动是匀变速直线运动，选项A错误；牛顿发现万有引力定律，认为物体之间普遍存在万有引力，选项B正确；卡文迪许利用扭秤最先测出了引力常量，选项C错误；为了纪念牛顿，将力的国际单位命名为牛顿，但它不是根本单位，选项D错误．【答案】B15．大量的氢原子处于n＝4能级，该能级的氢原子向低能级跃迁时能向外辐射不同频率的光子，从n＝3能级跃迁到n＝2能级时辐射的光子频率为ν0.假设某种金属的极限频率为ν0，那么以下说法中正确的选项是A．氢原子跃迁向外辐射的光子中有6种能使该金属发生光电效应现象B．C．用辐射出的光子照射该金属时，光子的频率越大该金属的逸出功越大D．当该金属发生光电效应时，入射光的强度越大，那么光电子的最大初动能越大【解析】大量的氢原子由n＝4能级向低能级跃迁时能向外辐射6种频率的光子，其中由n＝4能级跃迁到n＝3能级时，辐射出来的光子频率小于ν0，不能使该金属发生光电效应现象，A错误、B正确；金属的逸出功与入射光的频率无关，由金属本身的性质决定，C错误；光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光的强度无关，D错误．【答案】B16．如下图为某质点做直线运动时的vt图象，图象关于图中虚线对称，那么在0～t1时间内，关于质点的运动，以下说法正确的选项是()C．假设质点能三次通过某一位置，那么可能三次都是加速通过该位置D．假设质点能三次通过某一位置，那么可能三次都是减速通过该位置【解析】画出粒子运动的过程图可知，质点在0～t1内能两次到达的位置有两个，分别对应质点运动的速度为零的两个位置，因此A项错误，B项正确；在质点沿负方向加速运动的过程中，质点可三次通过某一位置，这时质点两次加速，一次减速，在质点沿负方向减速运动的过程中，质点可三次通过某一位置，这时质点两次减速，一次加速，C项错误，D项错误．【答案】B17．如图，一个截面积为S的N匝线圈，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，以角速度ω匀速转动产生交变电流，变压器原线圈匝数可调(原副线圈匝数比eq\f(3,2)≤eq\f(n1,n2)≤eq\f(5,2))，副线圈接有可调电阻R，图中电表均为理想电表，忽略线圈内阻那么A．假设从图示位置计时，那么原线圈中电压瞬时值为e＝NBSωsinωtB．可调触头P向下移动时，电流表示数变大C．电压表示数的变化范围为eq\f(\r(2),5)NBSω～eq\f(\r(2),3)NBSωD．当可调电阻阻值减小时，原线圈电流表、电压表读数均变大【解析】假设从图示位置计时，那么原线圈中电压瞬时值为e＝NBSωcosωt，A错；可调触头P向下移动时，原线圈匝数增多，副线圈电压减小，副线圈输出功率减小，原线圈输出功率减小，电流表示数减小，B错；根据eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知电压表示数的变化范围为：eq\f(\r(2),5)NBSω～eq\f(\r(2),3)NBSω，C对；当可调电阻阻值减小时，副线圈输出功率P＝eq\f(U2,R)变大，原线圈输入功率也变大，电压不变，电流增大，副线圈两端电压也不变，D错．【答案】C18．地球赤道上的重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，卫星甲、乙、丙在如下图三个椭圆轨道上绕地球运行，卫星甲和乙的运行轨道在P点相切，以下说法中正确的选项是A．如果地球自转的角速度突然变为原来的eq\f(g＋a,a)倍，那么赤道上的物体将会“飘〞起来B．卫星甲、乙经过P点时的加速度大小相等C．卫星甲的周期最小D．三个卫星在远地点的速度可能大于第一宇宙速度【解析】使地球上的物体“飘〞起来即物体处于完全失重状态，即此时物体所受地球的重力完全提供物体随地球自转时的向心力，那么有：eq\f(GMm,R2)－mg＝ma，当物体飘起来的时候，万有引力完全提供向心力，那么此时物体的向心加速度为a′：ma′＝eq\f(GMm,R2)＝mg＋ma，即此时的向心加速度a′＝g＋a，由a＝rω2，那么ω2为原来的eq\f(g＋a,a)倍，那么A错误；卫星在同一位置其加速度相同，那么B正确；根据开普勒第三定律知，椭圆半长轴越小，卫星的周期越小，卫星丙的半长轴最短，故周期最小，那么C错误；卫星在远地点做向心运动，其速度要小于第一宇宙速度，那么D错误．【答案】B19．据报道“2016年1月1日郑州发生万伏电缆落地，持续大火将路面烧焦成大坑〞的事件．高压电线落地可能导致行人跨步触电，如下图，设人的两脚MN间最大跨步距离为d，触地点O流入大地的电流为I，大地的电阻率为ρ，ON间的距离为R.电流在以O点为圆心、半径为r的半球面上均匀分布，其电流密度为eq\f(I,2πr2)，电流密度乘以电阻率等于电场强度，该电场强度可以等效于把点电荷Q放在真空中O点处产生的电场强度．以下说法正确的选项是A．等效点电荷Q的电荷量为eq\f(ρI,2πk)(k为静电力常量)B．图中MN两脚间跨步电压可能等于eq\f(ρId,2πR2)C．当两脚D．两脚并拢跳离触地点是防跨步触电的一种有效方法【解析】依题意有电场强度大小E＝eq\f(ρI,2πr2)＝keq\f(Q,r2)，所以等效点电荷的电荷量Q＝eq\f(ρI,2πk)，选项A正确；因为距O点越近，电场强度越强，所以图中MN两脚间跨步电压大于ENd＝eq\f(ρId,2πR2)，选项B错误；当两脚处在同一等势面上，两脚间的距离处于最大跨步时跨步电压为零，选项C错误；两脚并拢时不会有电流通过人体，所以两脚并拢跳离触地点是防跨步触电的一种有效方法，选项D正确．【答案】AD20．如图为“阿特伍德机〞模型，跨过光滑的定滑轮用质量不计的轻绳拴接质量分别为m和2m的物体甲、乙．将两物体置于同一高度，将装置由静止释放，经一段时间甲、乙两物体在竖直方向的间距为l，重力加速度用g表示．那么在该过程中A．甲的机械能一直增大B．乙的机械能减少了eq\f(2,3)mglC．轻绳对乙所做的功在数值上等于乙的重力所做的功D．甲的重力所做的功在数值上小于甲增加的动能【解析】在上述过程中甲加速上升，其动能和重力势能均增加，故机械能增加，A正确；甲和乙组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律得2mg·eq\f(l,2)＝mg·eq\f(l,2)＋eq\f(1,2)mv2＋eq\f(1,2)(2m)v2，那么解得：v＝eq\r(\f(1,3)gl)，乙动能增加量为eq\f(1,2)(2m)v2＝eq\f(1,3)mgl，重力势能减小2mg·eq\f(l,2)＝mgl，故机械能减小eq\f(2,3)mgl，B正确；由于乙加速下降，那么轻绳的拉力小于重力，因此轻绳对乙所的功在数值上小于乙的重力所做的功，C错误；甲动能增加量为eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,6)mgl，甲的重力所做的功在数值上等于eq\f(1,2)mgl，显然甲的重力所做的功在数值上大于甲增加的动能，D错误．【答案】AB21．如图甲所示，固定的光滑平行导轨(电阻不计)与水平面夹角为θ＝30°，导轨足够长且间距L＝0.5m，底端接有阻值为R＝4Ω的电阻，整个装置处于垂直于导体框架向上的匀强磁场中，一质量为m＝1kg、电阻r＝1Ω、长度也为L的导体棒MN在沿导轨向上的外力F作用下由静止开始运动，拉力F与导体棒速率倒数关系如图乙所示．g＝10m/s2.那么甲乙A．v＝5m/s时拉力大小为7NB．v＝5m/s时拉力的功率为35WC．匀强磁场的磁感应强度的大小为2TD．当棒的加速度a＝8m/s2时，导体棒受到的安培力的大小为1N【解析】由图可知，v＝5m/s时拉力F＝14N，选项A错误；拉力的功率PF＝Fv＝14×5W＝70W，选项B错误；导体棒的最大速度eq\f(1,vm)＝0.1，vm＝10m/s，此时拉力最小Fmin＝7N,Fmin－mgsinθ－F安＝0，F安＝eq\f(B2L2v,R＋r)代入数据得B＝2T，选项C正确；F＝70eq\f(1,v)，F－mgsinθ－F安＝ma，F安＝eq\f(B2L2v,R＋r)＝eq\f(1,5)v，由以上三式得：v2＋65v－350＝0，解得v＝5m/s，故此时安培力的大小F安＝eq\f(B2L2v,R＋r)＝eq\f(1,5)v＝1N，选项D正确．【答案】CD第II卷三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两局部。第22-32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33-38题为选考题，考生根据要求作答。〔一〕必考题〔共129分〕22．(6分)小勇为了“验证机械能守恒定律〞，将两光电门甲、乙按如图甲的方式固定在铁架台上，然后进行了如下的操作：甲乙A．将一小铁球由光电门甲的上方一定高度处由静止释放；B．通过计算机显示小铁球通过光电门甲、乙的时间分别为t1、t2；C．用直尺测出光电门甲和乙之间的距离h；D．用游标卡尺测出小铁球的直径d如图乙所示；E．改变小铁球释放的高度，重复A、B步骤操作．通过以上操作请答复以下问题：(1)读出图乙中小铁球的直径为d＝________cm，假设小铁球通过光电门甲的瞬时速度近似地等于该过程中的平均速度，那么小铁球通过光电门甲的速度大小为v1＝________；(用题中字母表示)(2)如果重力加速度用g表示，在误差允许的范围内，要验证小铁球的机械能守恒，那么只需验证____________＝2gh.(用题中字母表示)【解析】(1)由游标卡尺的读数规那么可知该读数为3mm＋17×0.05mm＝3.85mm＝0.385cm，由题意可知小铁球通过光电门甲的瞬时速度为v1＝eq\f(d,t1)；(2)在误差允许的范围内，如果小铁球的机械能守恒，那么减小的重力势能应等于增加的动能，应有mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，又因为v1＝eq\f(d,t1)、v2＝eq\f(d,t2)，由以上整理可得eq\f(d2,t\o\al(2,2))－eq\f(d2,t\o\al(2,1))＝2gh.【答案】(1)0.385cmeq\f(d,t1)(2)eq\f(d2,t\o\al(2,2))－eq\f(d2,t\o\al(2,1))23．(9分)某中学的实验小组为了测量额定电压为3V的小灯泡在正常工作时的阻值，在接入电路前用欧姆表估测该小灯泡的阻值约为500Ω，实验室提供的实验器材有：A．电流表A1(0～50mA、RA1≈3Ω)B．电流表A2(0～3mA、RA2＝15Ω)C．阻值为85Ω定值电阻R1D．阻值为1985Ω定值电阻R2E．滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)F．电压表V(0～12V，RV＝1kΩ)G．电动势为12V的电池组E(内阻可忽略不计)H．开关S一个，导线假设干(1)该小组的同学为了精确地测量该小灯泡的阻值，四组同学设计的电路如下，请根据所学的知识选出适宜的电路图________．(2)根据所选的电路，如果将电流表改装为量程为6V的电压表，那么电流表应选择________，定值电阻应选择________(填器材前面的字母代号)；(3)实验小组的同学连接好电路后，当小灯泡正常工作时，电压表、电流表的读数分别用U、I表示，那么小灯泡电阻Rx＝______________(用题中的字母表示)，当小灯泡正常工作时，电流表的读数应为I＝________mA.【解析】(1)要精确测定额定电压为3V的小灯泡正常工作时的电阻，需测量其两端的电压和电流，由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用的电压表测量小灯泡两端的电压，可以将电流表与定值电阻串联改装为电压表测量电压；小灯泡正常工作时的电流约为I＝eq\f(3,500)mA＝6mA左右，电流表的量程较小，电流表不能精确测量电流，可以用电压表测量电流；因为滑动变阻器阻值远小于小灯泡的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法，电路图选取C；(2)由电压表的改装原理可知，电流表应选择内阻的，那么选B，又Ig(rA2＋R)＝Ug，得R＝eq\f(Ug,Ig)－rA2＝eq\f(6,0.003)Ω－15Ω＝1985Ω，那么定值电阻应选择D；(3)根据闭合电路欧姆定律知，小灯泡两端的电压UL＝I(R2＋RA2)，通过小灯泡的电流为I′＝eq\f(U,RV)－I，所以小灯泡正常工作时的电阻为Rx＝eq\f(UL,I′)＝eq\f(I(R2＋RA2),\f(U,RV)－I)；改装后的电压表内阻为：R′V＝1985Ω＋15Ω＝2000Ω，那么当I＝1.5mA时，小灯泡两端的电压为3V，到达额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻．【答案】(1)C(2)BD(3)eq\f(I(R2＋RA2),\f(U,RV)－I)1.524．(14分)如图，在一足够长的平直轨道上，某时刻质量m1＝0.12kg的滑块甲以v1＝2.1m/s的速度向右滑动，此时在甲正前方s0＝3.3m处，质量为m2＝0.08kg的滑块乙以v2＝1.5m/s向左滑来，经过一段时间两滑块发生碰撞，碰后两滑块粘在一起，继续滑动一段距离静止在轨道上．两滑块与轨道之间的动摩擦因数均为μ＝0.03，g＝10m/s2.如果两滑块相互作用的时间为t0＝0.02s，甲、乙都可视为质点，那么该过程产生的平均作用力分别为两滑块重力的多少倍？【解析】假设两滑块从间距为s0＝3.3m开始到发生碰撞所用的时间为t，那么由运动学公式：v1t－eq\f(1,2)a1t2＋v2t－eq\f(1,2)a2t2＝s0由牛顿第二定律：μmg＝ma可知两滑块的加速度大小为：a1＝a2＝μg＝0.3m/s2由以上各式可解得：t＝1s(t＝11s舍去)甲、乙两滑块碰前的速度大小分别为：v′1＝v1－a1t＝1.8m/sv′2＝v2－a2t＝1.2m/s可知碰前的瞬间滑块甲的动量大于滑块乙的动量，那么由动量守恒定律：m1v′1－m2v′2＝(m1＋m2)v解得：v＝0.6m/s对滑块甲由动量定理：Ft0＝m1(v－v′1)代入数据解得：F＝－6m1g对滑块乙由动量定理：F′t0＝m2(v－v′2)代入数据解得：F′＝925．(18分)如下图为盘旋加速器的简易图，整个装置置于方向竖直向下磁感应强度大小为B的匀强磁场中，两D盒的半径大小为R，两个狭缝之间的间距为d，现将一粒子发射源放在D盒的圆心处，且该粒子发射源能释放质量为m、电荷量为q的带正电粒子，且粒子的初速度视为零，当在两狭缝之间施加一高频交变电压，加速电压U的大小认为不变，粒子的重力可忽略，该带电粒子在电场中的加速次数与粒子在磁场中盘旋半个圆周的次数相同．求：(1)尽管粒子在狭缝中每次加速的时间很短但也不可忽略，计算上述粒子在某次加速过程当中从离开粒子源到被第n次加速结束时所经历的时间；(2)粒【解析】(1)设粒子经过窄缝被第n次加速后的速度为vn，由动能定理得nqU＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,n)粒子在狭缝中经n次加速的总时间t1＝eq\f(vn,a)由牛顿第二定律qeq\f(U,d)＝ma由以上三式解得电场对粒子加速的时间t1＝deq\r(\f(2nm,qU))正离子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律：Bqv＝meq\f(v2,R)又：T＝eq\f(2πR,v)粒子在磁场中做圆周运动的时间t2＝(n－1)eq\f(T,2)解得：t2＝eq\f((n－1)πm,qB)所以，粒子从离开粒子源到被第n次加速结束时所经历的时间t＝t1＋t2＝deq\r(\f(2nm,qU))＋eq\f((n－1)πm,qB)(2)粒子经电场第1次加速后，以速度v1进入D2盒，设轨道半径为r1r1＝eq\f(mv1,qB)＝eq\f(1,B)eq\r(\f(2mU,q))粒子经第2次电场加速后，以速度v2进入D1盒，设轨道半径为r2轨道半径：r2＝eq\f(mv2,qB)＝eq\f(1,B)eq\r(\f(2×2mU,q))粒子第n次由D1盒进入D2盒，粒子已经过2n－1次电场加速，以速度v2n－1进入D2盒，由动能定理：(2n－1)Uq＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2n－1)－0轨道半径：rn＝eq\f(mv2n－1,qB)＝eq\f(1,B)eq\r(\f((2n－1)2mU,q))粒子第n＋1次由D1盒进入D2盒加速前，粒子已经过2n次电场加速，以速度v2n进入电场，由动能定理：2nqU＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2n)－0轨道半径：rn＋1＝eq\f(mv2n,qB)＝eq\f(1,B)eq\r(\f(2n2mU,q))那么Δx＝2(rn＋1－rn)Δx＝2(eq\f(mv2n,qB)－eq\f(mv2n－1,qB))＝eq\f(2,B)eq\r(\f(2Um,q))(eq\r(2n)－eq\r(2n－1))〔二〕选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，那么每科按所做的第一题计分。33．[物理——选修3–3]〔15分〕(1)(5分)关于对热学的根底知识理解正确的选项是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．液体外表层分子间距离大于液体内局部子间距离，所以液体外表存在外表张力B．悬浮在液C．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素D．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关E．液晶具有流动性，其光学性质具有各向同性的特点(2)(10分)如下图将一内壁光滑的汽缸竖直地固定在水平面上，汽缸的开口向上，且在汽缸的顶部有一厚度不计的挡板，其中汽缸的高度为h，现用一质量与厚度均可不计的活塞封闭一定质量的理想气体．外界大气压强为p0，当气体的温度为t1＝27℃时，封闭的气柱高度为eq\f(2,3)h，将封闭气体的温度缓缓地升高，当气体的温度为t2＝207℃时，封闭的气体的压强p2大小为多少？【解析】(1)液体外表层的密度比拟小，分子间距离大于液体内局部子间距离，液体外表存在张力，A正确；悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞的液体分子就越多，微粒的受力越平衡，那么布朗运动越不明显，B错误；分子之间存在间隙，在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，C正确；气体压强与分子数密度和分子热运动的平均动能有关，故气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关，D正确；液晶具有流动性，其光学性质具有各向异性的特点，E错误．【答案】ACD(2)当气体的温度由27℃缓缓升高的过程中，气体做等压变化，假设当活塞到汽缸顶部的挡板处时，封闭气体的温度为t℃，活塞的截面积为S，由盖吕萨克定律得：eq\f(V1,T1)＝eq\f(V0,T0)其中V1＝eq\f(2,3)hS、T1＝t1＋273＝300K、V0＝hS代入整理得T0＝450K即t0＝177℃当活塞移动到挡板处时，如果将气体温度继续升高，那么封闭的气体做等容变化，由查理定律：eq\f(p0,T0)＝eq\f(p2,T2)其中T0＝450K、p0＝p1、T2＝t2＋273＝(207＋273)K＝480K，解得：p2＝eq\f(16,15)p034．[物理——选修3–4]〔15分〕(1)(5分)以下说法正确的选项是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．机械波和电磁波都能产生干预和衍射现象B．在同一种介质中，不同频率的声波的传播速度不同C．黄光