2022-2023学年内蒙古乌兰察布集宁二中高考模拟考试试题（一）物理试题

2022-2023学年内蒙古乌兰察布集宁二中高考模拟考试试题（一）物理试题

考生请注意：

1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2.第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的

位置上。

3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、2017年11月5日，我国用长征火箭成功发射了两颗北斗三号组网卫星（如图所示），开启了北斗卫星导航系统全球

组网的新时代。下列关于火箭在竖直方向加速起飞阶段的说法，正确的是（）

A.火箭只受到重力和空气阻力的作用

B.火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力大小相等

C.火箭处于失重状态

D.保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后，相对地面由静止下落

2、如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比为1:2,在原线圈电路的纵A端输入电压一定的正弦交变电

R.

流，电阻R、R2消耗的功率相等，则分为（）

1

A.-B.4

4

1

C.-D.2

2

3、如图所示，真空中，垂直于纸面向里的匀强磁场只在两个同心圆所夹的环状区域存在（含边界），两圆的半径分别为

R、3R,圆心为O.一重力不计的带正电粒子从大圆边缘的P点沿PO方向以速度内射入磁场，其运动轨迹如图，轨

迹所对的圆心角为120。.若将该带电粒子从P点射入的速度大小变为以时，不论其入射方向如何，都不可能进入小圆

内部区域，则也：及至少为

A.半B.6百

4D.273

~V

4、利用放置在绝缘水平面上的环形电极与环外点电极，可模拟带电金属环与点电荷产生电场的电场线分布情况，实验

现象如图甲所示，图乙为实验原理简图。图乙中实线为电场线，“、d关于直线MN对称，氏c为电场中的点，e为环

内一点。由图可知（）

环形电悔及不外点电悔

随用电场线的分布情祝

A.带电金属环与点电荷带等量异种电荷

B.b、c、e三点场强的大小关系为&＞及＞及

C.a、d的场强相同

D.c点的电势比d点高

5、一含有理想变压器的电路如图所示，交流电源输出电压的有效值不变，图中三个电阻R完全相同，电压表为理想

交流电压表，当开关S断开时，电压表的示数为Uo；当开关S闭合时，电压表的示数为'37U。.变压器原、副线圈的

38

匝数比为（）

C.7D.8

6、氢原子的能级示意图如图所示，锌的逸出功是3.34eV,那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征,

下列说法正确的是（）

・£MT

一.............0

S-------------054

----------------

3-------------131

2-------------34

I-------------136

A.大量氢原子从高能级向〃=3能级跃迁时发出的光可以使锌发生光电效应

B.大量氢原子从“=3能级向低能级跃迁时，最多发出两种不同频率的光

C.大量氢原子从〃=3能级向低能级跃迁时，用其发出的光照射锌板，有两种光能使锌板发生光电效应

D.若入射光子的能量为1.6eV,不能使〃=3能级的氢原子电离

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，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置，板长为L,板间距离为d,距板右端L处有一

竖直屏一带电荷量为外质量为，”的质点以初速度vo沿中线射入两板间，最后垂直打在M上，已知重力加速度

为g,下列结论正确的是（）

,,M

I-——L——4-——L—►

A.两极板间电场强度大小为遛

q

B.两极板间电压为浊

q

C.整个过程中质点的重力势能增加等工

D.若仅增大两极板间距，该质点仍能垂直打在M上

8、如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上.一质量为机=0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触

弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩量Ax之间的函数图象如图乙所示，其中A

为曲线的最高点.不计小球和弹簧接触瞬间机械能损失、空气阻力，g取10m/s2,则下列说法正确的是

A.小球刚接触弹簧时加速度最大

B.该弹簧的劲度系数为20.0N/m

C.从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能守恒

D.小球自由落体运动下落的高度1.25m

9、在光滑的水平面上，一滑块的质量，"=2kg,在水平面上受水平方向上恒定的外力尸=4N（方向未知）作用下运动，

如图所示给出了滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过PQ两点时速度大小均为v=5m/s。滑块在尸点的速度方向与

尸。连线夹角a=37。，5加37。=0.6,则（）

A.水平恒力户的方向与尸。连线成53。夹角

B.滑块从尸到。的时间为3s

C.滑块从尸到Q的过程中速度最小值为4m/s

D.P0两点连线的距离为12m

10、关于电磁波，下列说法正确的是（）

A.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在

B.非均匀周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波

C.手摇动用丝绸摩擦过的玻璃棒，在空气中产生电磁波，只能沿着摇动的方向传播

D.频率在200MHz“000MHz内的雷达发射的电磁波，波长范围在0.3m~1.5m之间

E.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度

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）某同学利用如图所示的装置来测量动摩擦因数，同时验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内的一斜面下端与

水平面之间由光滑小圆弧相连，斜面与水平面材料相同。第一次，将小滑块A从斜面顶端无初速度释放，测出斜面长

度为/,斜面顶端与水平地面的距离为儿小滑块在水平桌面上滑行的距离为小（甲图）；第二次将左侧贴有双面胶的

小滑块B放在圆弧轨道的最低点，再将小滑块A从斜面顶端无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，测出整体

沿桌面滑动的距离X2（图乙）。已知滑块A和B的材料相同，测出滑块A、B的质量分别为,小、m2,重力加速度为g。

（1）通过第一次试验，可得动摩擦因数为"=;（用字母/、AXI表示）

（2）通过这两次试验，只要验证_________,则验证了A和B碰撞过程中动量守恒。（用字母机1、机2、xi、心表示）

12.（12分）用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律，实验步骤如下：

①用天平测出A、B两个小球的质量””和me;

②安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；

③先不在斜槽的末端放小球5,让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄

小球A的两位置（如图乙所示）；

④将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球

的位置（如图丙所示）；

⑤测出所需要的物理量.

请回答：

（1）实验①中A、8的两球质量应满足

（2）在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有;（请选填“xo、加、/、如、XB、曲”）

（3）两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是：.

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）“801所”设计的磁聚焦式霍尔推进器可作为太空飞船的发动机，其原理如下：系统捕获宇宙中大量存在

的等离子体（由电量相同的正、负离子组成）经系统处理后，从下方以恒定速率也向上射入有磁感应强度为小、垂直纸

面向里的匀强磁场区域I内.当栅极MN、尸。间形成稳定的电场后，自动关闭区域I系统（关闭粒子进入通道、撤去

磁场协）.区域H内有磁感应强度大小为电、垂直纸面向外的匀强磁场，磁场右边界是直径为。、与上下极板相切的

半圆（圆与下板相切于极板中央4）.放在A处的放射源能够向各个方向均匀发射速度大小相等的放原子核，赦原子核

经过该区域后形成宽度为。的平行敬粒子束，经过栅极"N、P。之间的电场加速后从P。喷出，在加速低原子核的过

程中探测器获得反向推力（不计伍原子核、等离子体的重力，不计粒子之间相互作用于相对论效应）.已知极板长

RM=2D,栅极MN和尸。间距为d,氤原子核的质量为,〃、电荷量为g,求：

(1)敬原子核在A处的速度大小V2；

(2)放原子核从PQ喷出时的速度大小均；

(3)因区域II内磁场发生器故障，导致区域II中磁感应强度减半并分布在整个区域H中，求能进入区域I的秋原子核占

A处发射粒子总数的百分比.

14.(16分)如图所示，内壁光滑的气缸竖直放置，在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定连接的卡环，活塞与气缸

底部之间封闭了一定质量的气体。当气体的温度4=200K,大气压强Po=l.Olxl()5p。时，活塞与气缸底部之间的

距离/o=3Ocm,已知活塞的面积为50c〃r，不计活塞的质量和厚度，现对缸内气体加热，使活塞缓慢上升当温度上升

至n=540K时，求:

03CZ______

'>>>，，，，，，，_I

»/

I。I

①封闭气体此时的压强

②该过程中气体对外做的功

15.(12分)如图所示，竖直固定的绝热气缸，上下由横截面不同的圆筒制成，气缸内壁光滑，导热薄活塞a、b用长

为L=40cm的细杆连接，活塞内封闭一定质量理想气体，活塞移动过程中不漏气，a、b面积5卜=35”。初始时理

想气体温度(=500K,活塞a距气缸连接处L,=20cm,处于静止状态，已知活塞b下部气体与大气相通，大气压

强保持为％=1.0x105Pa不变，已知圆柱气缸足够长，活塞和杆重力可忽略，求:

(1)初始时气体压强大小；

(2)气体温度缓慢降至4=200K时，气体压强大小。

L\

r+

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.火箭受到重力和空气阻力以及内部燃料喷出时的作用力，故A错误；

B.火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力为作用力和反作用力，二者大小相等，故B正确；

C.火箭加速向上，故处于超重状态，故C错误；

D.保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后，由于具有向上的速度，故做竖直上抛运动，故D错误。

故选B。

2、A

【解析】

因为电阻品、及消耗的功率相等，所以有

又因为

4=

12

联立解得

旦，

&4

故BCD错误，A正确。

故选A。

【解析】

粒子在磁场中做圆周运动，如图:

XXX

XX

XX

XX

由几何知识得：/;=—网丁=6/?,洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvxB=m^-,解得：丫=1邂；

1

tan60m

当该带电粒子从P点射入的速度大小变为也时，若粒子竖直向上射入磁场粒子恰好不能进入磁场时，即粒子轨道半径

r2=R,则不论其入射方向如何，都不可能进入小圆内部区域，此时洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：

qv,B=m上,解得：岭=邂，则：匕：h=6,故B正确，ACD错误.

r2m

4,B

【解析】

A.由图可知金属环与点电荷一定带异种电荷，但不一定等量，故A错误；

B.由电场线的疏密可知

Eb＞纥

又因为e点为金属环内部一点，由静电平衡可知金属环内部场强处处为零，故B正确；

C.a、d场强大小相等方向不同，故C错误；

D.由等势面与电场线垂直和沿电场线电势逐渐降低可知c点的电势比d点低，故D错误。

故选B。

5,B

【解析】

设变压器原、副线圈匝数之比为当开关断开时，副线圈电压为。2=！，根据欧姆定律得副线圈中电流为：

1，=与则原线圈中电流为：1\=?=为'则交流电的输出电压为：U=U0+/|R=Uo+*①；当S闭

RRkkkRk

3737U--2X37U。一吗

合时，电压表的示数为一a），则副线圈的电压为U；=F母，根据欧姆定律得：2R38kR19Rk，则

3838Z—

原线圈中电流为：则交流电的输出电压为：U=U；+/；R=吟+萼②；①②联立解得&=6,

1k19k?R38i9k2

故B正确.

6、C

【解析】

A.氢原子从高能级向〃=3能级跃迁时发出的光，其光子的能量值最大为1.51eV,小于3.34eV,不能使锌发生光电

效应，故A错误。

B.一群处于〃=3能级的氢原子向基态跃迁时，辐射光子种类数目为3种，故B错误。

C.一群处于〃=3能级的氢原子向基态跃迁时，辐射光子种类数目为3种，其中有2种大于3.34ev能使锌板发生光电

效应，故C正确。

D.当氢原子吸收的光子能量刚好等于能级差时，氢原子会跃迁到对应的高能级上去。若入射光子的能量为1.6eV,能

使"=3能级的氢原子电离，故D错误。

故选Co

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

【解析】

AB.据题分析可知，小球在平行金属板间轨迹应向上偏转，做类平抛运动，飞出电场后，小球的轨迹向下偏转，才

能最后垂直打在M屏上，前后过程质点的运动轨迹有对称性，如图

-------------------......................1M

;

\一二二.....P

iL——------L—

可见两次偏转的加速度大小相等，根据牛顿第二定律得：

qE-mg=mg

得到：

EE

q

由可知板间电压为：

q

故A错误，B正确；

C.小球在电场中向上偏转的距离为:

而

qE-mgL

a=-=--g--，---t-=--

m%

解得:

_gd

L2诏

故小球打在屏上的位置与P点的距离为：

S=2尸岑

%

重力势能的增加量为：

TTg-IJ

E=mgs=----—

P片

故C错误。

D.仅增大两板间的距离，因两板上电量不变，根据

4万kQ

一£S

可知，板间场强不变，小球在电场中受力情况不变，则运动情况不变，故仍垂直打在屏上，故D正确。

故选BD«

8、BD

【解析】

AB.由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当Ax为0.1m时，小球的

速度最大，然后减小，说明当Ax为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力.所以可得：

kAx=mg

解得：

0.2x10

k=---------N/m=20N/m

0.1

弹簧的最大缩短量为Ax最大=0.61m,所以

尸量大=20N/mx0.61m=12.2N

弹力最大时的加速度

F最大-mg12.2-0.2x10

a=------=---------------------=51m/s2

m0.2

小球刚接触弹簧时加速度为10m/s2,所以压缩到最短时加速度最大，故A错误，B正确;

C.小球和弹簧组成的系统机械能守恒，单独的小球机械能不守恒，故C错误；

D.根据自由落体运动算得小球自由落体运动下落的高度

D正确.

故选BD.

9、BCD

【解析】

A.设水平恒力尸的方向与P。连线夹角为“，滑块过。两点时的速度大小相等，根据动能定理得

FXPQCOS)?=AEk=0

得“=90。，即水平恒力F与尸。连线垂直且指向轨迹的凹侧，故A错误；

B.把P点的速度分解在沿水平力F和垂直水平力F两个方向上，沿水平力F方向上滑块先做匀减速后做匀加速直线

运动，有

F..

a--=2m/s2

m

当厂方向速度为零时，时间为

vsin3705xsin37°,「

t-------------=---------------s=1.5s

a2

根据对称性，滑块从尸到。的时间为

t'=2t=3s

故B正确；

C.当F方向速度为零时，只有垂直产方向的速度

v'=vcos37°=4m/s

此时速度方向与尸垂直，速度最小，故C正确；

D.垂直F的方向上物块做匀速直线运动，有

xpQ=v7'=12m

故D正确。

故选BCDo

10、BDE

【解析】

A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，是赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故A错误；

B.非均匀周期性变化的磁场产生非均匀周期性变化电场，非均匀周期性变化的电场产生非均匀周期性变化磁场，相互

激发，形成电磁波。故B正确；

C.电磁波产生后，可以在任意方向传播，故C错误；

D.根据几=工，电磁波频率在200MHz至1000MHz的范围内，则电磁波的波长范围在0.3m至1.5m之间，故D正确;

v

E.由于波源与接受者的相对位置的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地

球的运动速度，故E正确。

故选：BDE»

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、J/2_：2+x小嘉=(小+加2)氏

【解析】

(1)[1].对小滑块下滑到停止过程，据动能定理得

22

V/-/2,n

恪gh-4mlg-----------------/-jLimgx]-()

解得

_h

22

"yjl-h+xt

(2)[2].对小滑块A滑到斜面最低点的速度为白，在水平桌面上时，据牛顿第二定律得

解得

据速度位移关系公式得

设A与5碰撞后速度为也，同理得

丫2=心

根据A、5碰撞过程动量守恒得

联立解得

阴居=(仍+?)惠

12、mA>mBxo；xA；xBmAx„=mAxA+mBxB；

【解析】

(1)在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有机”0=，幅肛+，加也，在碰撞过程中动能守恒，故有

।j।m—m

~mAvo~~mAv\9解得K=U~mo»要碰后〃的速度力>0,即机A・〃s>0,(2)由于频闪

222-6A+/

照相的频率固定，因此只需要测量小球的水平位移，在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有X0、XA、XB；(3)

验证的方程为mAX0=mAXA+mBXB

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)(2)，即加加,鹫°%2⑶ZFAN=90°-

2mV4m23

【解析】

(1)离子在磁场中做匀速圆周运动时：B,qv,=m或

r

根据题意，在A处发射速度相等，方向不同的愈原子核后，形成宽度为。的平行债原子核束，即r

2

则：“华

(2)等离子体由下方进入区域I后，在洛伦兹力的作用下偏转，当粒子受到的电场力等于洛伦兹力时，形成稳定的匀

强电场，设等离子体的电荷量为/,则助'=4匕4'

即E=BE

伍原子核经过区域I加速后，离开尸。的速度大小为匕，根据动能定理可知：

Uq=gmv\—gmvj

其中电压U-Ed-B[V]d

联立可得v,,耳江加

3V4加

(3)根据题意，当区域II中的磁场变为"之后，根据厂=西■可知，r'=2r=D

①根据示意图可知，沿着4尸方向射入的值原子核，恰好能够从M点沿着轨迹1进入区域L而沿着A尸左侧射入的

粒子将被