2023年高考第二次模拟考试试卷物理(全国乙A卷)(全解全析)_第1页
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文档简介

2023年高考物理第二次模拟考试卷

高三物理

(考试时间:90分钟试卷满分:110分)

注意事项:

1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。

在本试卷上无效。

3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回

一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14~17

题只有一项符合题目要求,第18~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对

但不全的得3分,有选错或不答的得。分。

14.2022年12月4日20时09分,神舟十四号载人飞船返回舱在内蒙古自治区东风着陆场

成功着陆,云南昆明的某同学在家里收看了现场直播,该同学结合刚刚学过的圆周运动知识,

把成功着陆的返回舱与自己进行对比,则在二者随地球一起转动的过程中,下列说法正确的

是()

A.二者的线速度大小相同B.二者的角速度大小相同

C.相同时间内二者的位移大小相同D.相同时间内二者的速度变化量大小相同

【答案】B

【详解】AB.二者都随地球一起自转,二者的角速度大小相同,转动半径不同,故线速度

大小不同,故A错误,B正确:

C.相同时间内二者转过的角度相同,半径不同,故相同时间内位移大小不同,故C错误;

D.相同时间内二者转过的角度相同,但线速度大小不同,故向心加速度不同,即相同时间

内速度变化量大小不同,故D错误。

故选Bo

15.小利在“游乐场”沿笔直的滑梯滑下的过程中(如图甲所示),研究性学习小组的同学们

从他下滑一小段距离后开始计时,记录了他从开始计时位置到沿滑梯斜面滑至底端的运动情

况,并根据记录画出了小利在这段时间内通过的路程s随时间,变化关系的图线,发现图线

为一条过原点的直线,如图乙所示。对于小利的这段下滑过程,下列说法中正确的是()

1

A.小利的动能保持不变B.小利的速度逐渐增大

C.小利减少的重力势能全部转化为他的动能D.小利的机械能保持不变

【答案】A

【详解】AB.路程s随时间f变化关系的图线为一条过原点的直线,所以该段运动为匀速运

动,功能不变,A正确,B错误:

CD.小利在滑梯滑下的过程中匀速运动,动能不变,高度下降,重力势能在减小,所以减

少的重力势能此时未转化为他的动能;动能不变,重力势能在减小得机械能在减小,CD错

误。

故选A。

16.所谓黑体是指能全部吸收入射的电磁波而不发生反射的物体。显然,自然界不存在真正

的黑体,但许多物体在某些波段上可近似地看成黑体。如图所示,用不透明的材料制成的带

小孔的空腔,可近似地看作黑体。这是利用了()

C.比值法D.理想化方法

【答案】D

【详解】黑体实际上是物体模型,把实际物体近似看作黑体,用到的是理想化方法,ABC错

误,D正确。

故选D。

17.某滑雪游乐场,6个小朋友坐在雪撬上一个紧挨着一个排在倾角为&的斜坡滑雪道上,

前方有管理员阻挡,处于静止状态,去掉阻挡他们会一起出发,滑过一定长度后再通过很短

的弧形滑道过渡到水平滑道,再通过很短的弧形滑道过渡到倾角为夕的上坡滑道,通过弧

形滑道的时间很短,期间速率不变。各段直线滑道长度远大于6个雪橇的总长度,设六个小

朋友加雪橇的质量都是,",雪撬和滑雪道之间的摩擦因数都等于0.1,设最大静摩擦力等于

2

滑动摩擦力,重力加速度为g,按出发队列从前到后编号为赵、周、冯、蒋,朱、何。下列

说法正确的是()

A.出发前赵对周的作用力为5机gsina

B.出发前赵对周的作用力为5/ngsina-05"gcosa

C.出发后都在下坡时赵对周的作用力为5mgsina-0.5/wgcosa

D.出发后都在上坡时起对周的作用力为5〃7gsina-0.5mgcosa

【答案】B

【详解】AB.出发前六个小朋友均处于静止状态,对周、冯、蒋,朱、何五位小朋友进行

分析有

4+〃•5mgcosa=5mgsina

解得

耳=5mgsina-0.57ngcosa

A错误,B正确;

C.出发后都在下坡时,对六位小朋友整体分析有

6mgsina-ju-6mgcosa=6mat

对周、冯、蒋,朱、何五位小朋友进行分析有

5mgsina一工一〃•5mgcosa=

解得

工=0

c错误;

D.出发后都在上坡时,对六位小朋友整体分析有

6"?gsin/+〃•6mgcos/?=6ma2

对周、冯、蒋,朱、何五位小朋友进行分析有

5mgsin分+工+〃•51ngcos/?=5m%

解得

居=。

3

D错误。

故选B。

18.正切电流计是19世纪发明的一种仪器,它可以利用小磁针的偏转来测量电流。右图为

其结构示意图,在一个竖直放置、半径为八匝数为N的圆形线圈的圆心。处,放一个可以

绕竖直轴在水平面内转动的小磁针(带有刻度盘)。线圈未通电流时,小磁针稳定后所指方

向与地磁场水平分量的方向一致,调整线圈方位,使其与静止的小磁针在同小磁针同一竖直

平面内。给线圈通上待测电流后,小磁针偏转了a角。已知仪器所在处地磁场的磁感应强

度水平分量大小为Be,已知环形线圈在环心处产生的磁场磁感应强度正比于电流强度,关

于这个电流计,下列判断正确的是()

A.线圈中电流强度越大,a角越大,a角与电流/成正比

B.线圈中电流强度越大,a角越大,tana与电流/成正比

C.在地球上的不同地方测同样大小的电流,a角相同

D.在地球上的不同地方测同样大小的电流,a角不同

【答案】BD

【详解】AB.地磁场磁感应强度的水平分量员•与加的关系如图所示:

坳=Betana

其中

Z:/=Bctana

即线圈中电流强度/越大,[角越大,tana与电流/成正比,选项A错误,B正确;

4

CD.地球上的不同地方地磁场的水平分量Be不同,则在地球上的不同地方测同样大小的电

流,a角不同,选项C错误,D正确。

故选BDo

19.如图所示,圆柱体的底面直径连线端点4、8固定有两个等量正电荷,A二9在圆柱体

的顶面,位于正电荷的正上方。现有一个带负电的点电荷p固定在顶面的圆心O'处,。为

底面的圆心,不计负电荷的重力。已知圆柱体底面半径为R。高为0R,下列说法中正确的

是()(已知点电荷周围的电势表达式9=丝)

r

A.4、两点的电场强度相同

B.仅在电场力的作用下让负电荷夕沿圆柱体轴线从。'点运动到。点,加速度先变大后变小

C.将负电荷p从O'点移到8'点,电势能一定增加

D.给负电荷p一个沿O。'方向的初速度仅在电场力的作用下有可能做匀速圆周运动

【答案】BC

【详解】A.由对称可知,H、8两点的电场强度大小相同,但是方向不同,选项A错误;

B.因。点的场强

E一2^-x且二口丝

0(例尸用R3V3R2

而距离。点正上方R处(设为0”点)的场强为

「ckQR厄kQ、r

0(0R)2近R2R-0

因。点场强为零,可知,从O'点到。点场强先增加后减小,即仅在电场力的作用下让负电

荷沿圆柱体轴线从。点运动到O点,加速度先变大后变小,选项B正确;

C.根据点电荷周围的电势表达式

kQ

可知。'点电势

、kQ2后kQ

%=2、夜=亍下

夕点电势

5

kQkQ百+1kQ

%=而+漏=#不<平。

则将负电荷P从0'点移到B'点,电势能一定增加,选项C正确;

D.因电场线沿着方向向上,给负电荷p一个沿OO'方向的初速度,则受电场力沿着。'。

的方向,则仅在电场力的作用下不可能做匀速圆周运动,选项D错误。

故选BCo

20.如图,初始时包含人、小车和篮球在内的整个系统在光滑水平面上均处于静止状态,现

站在车上的人将篮球投向左边的篮筐,但并未投中,且篮球在撞击篮筐边缘后又刚好被人稳

稳接住,整个过程中人与车始终保持相对静止,不计空气阻力。下列说法正确的是()

A.在篮球投出后,撞击篮筐之前,人与车不动

B.在篮球投出后,撞击篮筐之前,人与车将向右做匀速直线运动

C.在篮球撞击篮筐之后,被人接住以前,人与车继续向右做匀速直线运动

D.在篮球被人接住后,人与车将静止不动

【答案】BD

【详解】AB.人、车与篮球组成的系统在水平方向所受合外力为零,系统在水平方向动量

守恒,投篮前系统静止,系统总动量为零,投篮后篮球在水平方向的分速度水平向左,系统

动量守恒,由动量守恒定律可知,车在水平方向速度向右,因此篮球投出后撞击篮箧前,人

与车向右做匀速直线运动,A错误,B正确;

C.在篮球撞击篮筐之后,被人接住以前,篮球在水平方向有向右的速度,由动量守恒定律

可知,车有向左的速度,人与车向左做匀速直线运动,C错误;

D.人、车与篮球组成的系统在水平方向动量守恒,系统初状态总动量为零,在篮球被人接

住后人、篮球、车的速度相等,系统初动量为零,由动量守恒定律可知,系统末状态动量为

零,速度为零,人与车将静止不动,D正确。

故选BDo

21.如图所示,为一磁约束装置的原理图,圆心为原点O,半径为R的圆形区域I内有方向

垂直xOy平面向里的匀强磁场4,环形区域n内(包括其外边界)有方向垂直X。),平面向

里的匀强磁场为=G旦。一带正电的粒子若以速度%由A点(o,KJ沿y轴负方向射入磁场

区域I,则第一次经过I、II区域边界处的位置为p,p点在x轴上,速度方向沿x轴正方

6

向。该粒子从4点射入后第5次经过I、II区域的边界时,其轨迹与边界的交点为Q,OQ

连线与x轴夹角为6(。未知)。不计粒子的重力,下列说法正确的是()

A.在I、I[区域内粒子做圆周运动的轨迹圆的半径之比为1:6

B.。。连线与x轴夹角6=60°

C.粒子从A点运动到。点的时间为挛]吗

(29Jv0

D.若有一群相同的粒子以相同的速度大小%从4点入射时,速度方向分布在与y轴负向成

±60°范围内,则若想将所有粒子束缚在磁场区域内,环形区域大圆半径R至少为也裂14

【答案】BC

【详解】A.由

可得在I、n区域内粒子做圆周运动的轨迹圆的半径之比为

&R=B,;B[=yfi:1

A错误;

B.粒子每次从H区域返回I区域通过两区域边界时速度偏角都为a,尸为图中所示角,由

几何关系

tan除声

43

7

该粒子从4点射入后第4次经过I、n区域的边界时,即第二次从II区域返回I区域通过两

区域边界,此时速度偏离A点入射速度60o此后在I区域转过!圆周,即从A点射入后第

4

5次经过I、II区域边界处的位置为Q。由几何关系可知,OQ连线与x轴夹角6=60°

B正确;

C.粒子从A点运动到Q点的时间为

每次偏转运动时间为

3n240°2兀R?_3兀R、、8代万&_13,

4%3600%2%9%(2

C正确;

D.速度方向分布在与),轴负向成60向x轴正向偏转时,则若想将所有粒子束缚在磁场区域

内,环形区域大圆半径R最小为如图所示的。。长度。

由儿何关系可得

ZO£C=150

由余弦定理可得

8

OC=,+(1凡尸一2飞岑飞COS150=母反

D错误;

故选BCo

二、实验题:本题共2小题,共15分。

22.(6分)为了探究小车在粗糙水平桌面上的运动,某同学用橡皮绳带动小车在桌面上从

静止开始运动,与小车连接的打点计时器打出的一条清晰的纸带如图所示,计时点。为打

下的第一个点,两点之间的时间间隔为T,该同学在测出计时点2、3、4到计时点。的距离

演、巧、*3后,将纸带由图示位置剪断,将每段纸带的下端对齐,依次并排粘贴在直角坐

标系中,连接各段纸带上端的中点画出平滑曲线。对该实验研究可知:

(1)处理数据时并研究小车的运动图像,取纵轴为速度,取横轴为时间,计数点2、3的速

度分别为匕、匕,则图中方表示.

V,+V,

A.匕B.-~1

2

(2)关于小车在桌面上的运动情况,下列描述正确的是()

A.小车运动的加速度不断减小B.小车运动的加速度不断增大

C.小车运动的加速度先减小后增大D.小车运动的加速度先增大后减小

(3)小车的运动图像中外对应的实际时刻(选填“大于1.57、”等于1.5"或“小

于1.5"。

【答案】CC小于1.5T

【详解】(1)[1]根据题意可知

故选C。

(2)⑵图像的斜率表示加速度,所以加速度先减小后增大。

9

故选Co

(3)⑶若小车做匀加速直线运动,图像为过原点直线,外对应的时刻为1.57,实际图像为

上凸曲线,8点处于加速度减小的加速运动过程中,所以%对应的实际时刻小于1.5兀

23.(9分)某小组测量某金属细杆的电阻率,应用了学生电源E、定值电阻R。、电压表W

和V2、电阻箱R等器材,操作步骤如下:

(1)用游标卡尺测其长度用L表示,示数如图甲所示可知其长度为mm;用螺

旋测微器测量其横截面直径用。表示,示数如图乙所示,可知其直径为mm。

(2)先用多用电表粗测其电阻,选用"x10"倍率的电阻挡测量,发现多用电表指针偏转角

度过大,因此需选择(选填"xl"或"x100")倍率的电阻挡,然后必须重新

,再测出金属杆电阻。

(3)按丙图电路图连接电路,。、6间器件表示金属杆,闭合开关,调节电阻箱,记录两电

压表和电阻箱的读数,绘制出丁图,可计算出金属杆的阻值R'=C,用&D、

R’表示出该金属杆的电阻率p=;

或"等于

【答案】50,252.150xl欧姆调零2.6”””等于

4Z,

【详解】(1)田⑵游标卡尺读数为

50mm+5x0.05mm=50.25mm

螺旋测微器读数为

2rnm4-15.0x0.01mm=2.150mm

(2)⑶⑷欧姆表的。刻线在最右端,指针偏转角度过大,则被测电阻太小,所以选更小倍

10

率,即选"xl"倍率的电阻挡,重新选倍率后要重新欧姆调零。

(3)⑸⑹金属杆和电阻箱是串联,所以有

力_0+

守一R

整理得

J+l

U}R

则丁图斜率为R',所以

根据电阻的决定式得

解得

TTR'D1

P=..

(4)⑺考虑电压表的内阻,设电压表Vi的内阻为Rv,电阻箱先和电压表V1并联,并联的

整体再和金属杆串联,所以有

U=%+一

厂“

整理得

可得图像的斜率还是所以填“等于"。

三、计算题:本题共2小题,共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步

骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。

24.(12分)一轻质细线吊着一边长为A=0.4m的单匝正方形线圈点〃,总电阻为R=1Q,

在de边的上下两侧对称分布有宽度"=0.2m的正方形磁场区域,如图(甲)所示。磁场方

向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间变化如图(乙)所示,(线圈始终保持静止)。求:

(1)线圈中磁感应强度的变化率;

(2)线圈中产生的感应电动势E大小和感应电流的方向;

(3)/=4s时,边受到的安培力大小及方向。

11

【答案】(1)5T/s;(2)0.1A;电流方向:adcb;(3)0.6N,垂直cd边向上

【详解】(1)由图乙可知,线圈中磁感应强度的变化率为

=30-10T/S=5T/S

Z4-0

(2)线圈中有效磁场的面积为

S=—=0.02m2

2

感应电动势为

E=*0'V

感应电流为

/=£E=0.1A

R

感应电流为方向为adcbo

(3)尸4s时,磁感应强度为

8=30T

«/边受到的安培力大小为

F=Bld=0.6N

磁场增强,根据“增缩减扩",可知线圈由收缩趋势,故安培力方向为垂直〃边向上。

25.(20分)图为某个有奖挑战项目的示意图,挑战者压缩弹簧将质量〃“0.3kg的弹丸从筒

口4斜向上弹出后,弹丸水平击中平台边缘B处质量w/=0.3kg的滑块或质量w2=0.2kg的"L

形"薄板,只要薄板能撞上尸处的玩具小熊就算挑战成功。已知弹丸抛射角6=53。,B与A的

高度差〃=^m,B与P处的小熊相距s=2.2m,薄板长度L=0.9m,最初滑块在薄板的最左

端;滑块与薄板间的动摩擦因数为"尸05薄板与平台间的动摩擦因数〃2=0.3,最大静摩擦

力等于滑动摩擦力;薄板厚度不计•,弹丸和滑块都视为质点,所有碰撞过程的时间和外力影

响均不计,重力加速度g=10m/s2,sin530=0.8o

(1)求A、B间的水平距离x;

(2)若弹丸与薄板发生完全非弹性碰撞,试通过计算判定挑战会不会成功;

12

(3)若弹丸与滑块发生完全弹性碰撞,且之后可能的碰撞也为完全弹性碰撞,试通过计算

判定挑战会不会成功。

【答案】(1)ym;(2)见解析;(3)见解析

【详解】(1)设弹丸在筒口A的速率为%,弹丸从A到8可视为平抛运动的逆过程,由运

动学规律有

X=Vot

tan0=—

%

将九=2守0m,O=53。代入,解得

2u/10

/=~s,%=5m/s,x=~-m

(2)弹丸与薄板发生完全非弹性碰撞,设碰后的共同速率为v,对弹丸与薄板组成的系统,

由动量守恒定律有

代入数据得

v=3m/s

碰撞结束时,滑块速度仍然为零,将在B处脱离薄板,弹丸与薄板整体向右做匀减速直线

运动,设发生的最大位移为/”。由动能定理有

一外(叫+叫)g/ax=。一;(%+吗W

代入数据解得

xmax=1.5m

因为Xmax+L=2.4m>s=2.2m,所以薄板能撞上小熊,挑战成功

(3)弹丸与滑块发生完全碰撞,系统动量和机械能均守恒.设碰后两者速率分别为%'、匕。

因〃%=明,故两者速度互换,即

13

VQ=0(弹丸此后掉落),v,=5m/

薄板所受滑块的滑动摩擦力为

工=1.5N

薄板所受平台的最大静摩擦力为

△=生(,《i+S)g=L5N

因力=力,故薄板静止不动。设滑块滑至薄板右侧与薄板右端相碰时,滑块速率为匕,由动

能定理有

,1212

-^mtgL=-mtv2~~m}vx

代入数据得

v2=4m/s

滑块与薄板发生弹性碰撞,系统动量和机械能均守恒.设碰后两者速度分别为匕、为

」12121,

m,v2=m^+m2vA,=-mtv/+-^4'

代入数据得

匕=0.8m/s,v4=4.8m/s

此后,滑块和薄板分别向右做匀加速直线运动和匀减速直线运动,假设两者能够共速,速率

为由,对滑块和薄板,分别由动量定理有

=一加3

m

_〃]肛gf一生(町+吗)gf=m2V$-2V4

代入数据得

v5=1.8m/s,z=0.2s

此过程中,设滑块与薄板发生的位移分别为々和々

由运动学规律有

玉=;(匕+%),=0・26m,占=:(以+%)f=0.66m

因:X2+L=L56m<s=2.2m,滑块与薄板的相对•位移

Ax1=々-占=0.4m<L=0.9m

故两者共速假设成立。共速后,因从>外,故假设两者相对静止做匀减速直线运动直至停

止,再发生位移与,动能定理有

2

一也(叫+吗)gW=0-g(町+?)v5

14

代入数据得

x}=0.54m

x,++L=2.Im<.V=2.2m

所以薄板不能撞上小熊,挑战失败。

33.【物理——选修3-3](15分)

(1)(5分)如图所示,将一空的金属易拉罐开口向下压入恒温游泳池的水中,则金属罐

在水中缓慢下降的过程中,下列说法正确的是(罐内空气可视为理想气体)()

空气-

A.罐内空气内能增大

B.罐内空气分子间的平均距离减小

C.罐内空气向外界放热

D.外界对气体做正功

E.罐内空气既不吸热,也不放热

【答案】BCD

【详解】A.由于温度不变,故气体内能不变(理想气体内能取决于温度),故A错误;

B.取金属罐中封闭的理想气体为研究对象,金属罐向下压入恒温游泳池中的过程,可视为

等温过程,由题意知压强变大,根据玻意耳定律得0%=p2V2,可知体积变小,故分子间的

平均距离变小,故B正确;

CDE.恒温游泳池,气体的内能不变,AU=0,体积变小,W>0,根据热力学第一定律

=W+Q,可知Q<0,即向外放热,故CD正确,E错误。

故选BCDo

(2)(10分)截面积为S的足够长玻璃管下端接有截面积为2s的内壁光滑的导热汽缸(厚

度不计)。一段水银柱与质量不计、厚度不计的活塞封住一定质量的理想气体,活塞到汽缸

顶端距离为5,如图所示。已知:5=lcm2,乙=8cm,pU76cmHg,初始外界环境温度f=27℃。

(i)若环境温度缓慢升高使活塞恰好上升到汽缸顶部,求此时的环境温度(保留整数);

(H)若环境温度保持不变,自玻璃管口缓慢注入水银,问注入多少体积的水银才能使活塞

下降至人处。

2

15

L

J襄司磔T

L

【答案】(i)136C;(ii)45cm3

【详解】(i)理想气体:初始:

7]=273+27=300K

Pi=76+8+2=86cmHg

3

y=2LS

末状态:

=76+12=88cmHg

V2=L-2S

由理想气体状态方程得:

PM_P2匕

T「%

代入数据可得:

T2=409K

Z2=409-273=136℃

(ii)理想气体:温度7保持不变,据玻意耳定律知

PM=心匕

%=LS

代入数据可得:

〃3=129cmHg

注入水银体积为

V=(129-76-8)5=45cm3

34.[物理——选修3-4](15分)

(1)(5分)如图,水面上A8CQEF六个点恰好处在边长为L=3m的正六边形的顶点上,

A、C两顶点处有两波源,从某时刻起,A处波源自平衡位置向上振动,C处波源自平衡位

置向下振动,振幅分别为A=5cm、&=4cm,频率<=^=lHz,波速均为v=2m/s,则

B点的振幅为cm,A波源产生的波传播到E点所经历的时间为s。

16

【答案】1、亚

2

【详解】[1]根据题意可知两波长

A=-=2m

f

两波源振动步调相反,某点到两波源的波程差

△厂=,一目=〃几("=0,1)2,...)

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