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文档简介
2023学年高考物理模拟试卷
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑
色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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、氢原子的能级图如图所示。用氢原子从〃=4能级跃迁到〃=1能级辐射的光照射逸出功为6.34eV的金属伯,下列说
法正确的是()
nE/eV
4~--O.85
3--------------------1.51
2--------------------3.4
I--------IJ.6
A.产生的光电子的最大初动能为6.41eV
B.产生的光电子的最大初动能为12.75eV
C.氢原子从〃=2能级向〃=1能级跃迁时辐射的光不能使金属箱发生光电效应
D.氢原子从〃=6能级向n=2能级跃迁时辐射的光也能使金属钳发生光电效应
2、如图所示,两同心圆环A、B置于同一光滑水平桌面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环,若A环以图示
的顺时针方向,绕圆心由静止转动起来,则()
A.B环将顺时针转动起来
B.B环对桌面的压力将增大
C.B环将有沿半径方向扩张的趋势
D.B环中将有顺时针方向的电流
3、如图,光滑圆轨道固定在竖直面内,一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动.已知小球在最低点时对轨道的
压力大小为Ni,在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g,则NI-N2的值为
A.3mgB.4mgC.5mgD.6mg
4、一宇宙飞船的横截面积s,以%的恒定速率航行,当进入有宇宙尘埃的区域时,设在该区域,单位体积内有〃颗尘埃,
每颗尘埃的质量为巴若尘埃碰到飞船前是静止的,且碰到飞船后就粘在飞船上,不计其他阻力,为保持飞船匀速航
行,飞船发动机的牵引力功率为()
;3.3
A.$〃叫B.2snmv0C.snm'oD.2snn,v0
5、如图所示,长为L的轻绳一端固定在O点,另一端系一质量为机的小球,在最低点给小球一水平初速度%,同时
对小球施加一大小不变,方向始终垂直于绳的力凡小球沿圆周运动到绳水平时,小球速度大小恰好也为VOo则正确
的是()
(>-*/
匕
A.小球在向上摆到45。角时速度达到最大B.F=mg
C.速度大小始终不变D.b=也
71
6、如图,竖直平面内的RtAABC,48竖直、8c水平,BC=2AB,处于平行于△A5C平面的匀强电场中,电场强度
方向水平。若将一带电的小球以初动能Ek沿45方向从A点射出,小球通过C点时速度恰好沿8c方向,则()
A.从A到C,小球的动能增加了4Ek
B.从A到C,小球的电势能减少了3Ek
C.将该小球以3a的动能从C点沿CB方向射出,小球能通过4点
D.将该小球以4同的动能从C点沿C5方向射出,小球能通过A点
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。分。
7、一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中,由于发生了某种衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹,
则()
A.该原子核发生了a衰变
B.该原子核发生了?衰变
C.打出衰变粒子的反冲核沿小圆逆时针运动
D.该原子核的衰变过程结束后,其系统的总质量略有增加
8、如图所示,两块长方体滑块A和B叠放在倾角为,的斜面体C上。已知A、B质量分别为如和四,A与C的动
摩擦因数为小,B与A的动摩擦因数为小.两滑块AB在斜面体上以相同加速度自由下滑,斜面体C在水平地面上始
终保持静止,则下列说法正确的是()
A.斜面C受到地面的静摩擦力方向水平向左
B.滑块A与斜面间的动摩擦因数〃i=tanO
C.滑块A受到斜面对其摩擦力的大小为(mi+mi)gcosO
D.滑块B所受的摩擦力大小为"MigcosO
9、如图,倾角为30。的粗糙绝缘斜面固定在水平面上,在斜面的底端A和顶端8分别固定等量的同种负电荷。质量为
机、带电荷量为的物块从斜面上的P点由静止释放,物块向下运动的过程中经过斜面中点。时速度达到最大值小,
运动的最低点为。(图中没有标出),则下列说法正确的是()
A.P,。两点场强相同
B.UPO=UOQ
C.尸到。的过程中,物体先做加速度减小的加速,再做加速度增加的减速运动
D.物块和斜面间的动摩擦因数〃=立
10、在一个很小的矩形半导体薄片上,制作四个电极E、F、M、N,做成了一个霍尔元件,在E、F间通入恒定电流
I,同时外加与薄片垂直的磁场B,M、N间的电压为UH.已知半导体薄片中的载流子为正电荷,电流与磁场的方向
如图所示,下列说法正确的有()
TT»1
,LH•
A.N板电势高于M板电势
B.磁感应强度越大,MN间电势差越大
C.将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行,UH不变
D.将磁场和电流分别反向,N板电势低于M板电势
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)某实验室欲将电流表改装为两用电表:欧姆表:中央刻度为30的“xio”档;电压表:量程0〜6V。
A.干电池组(E=3.0V)
B.电流表Ai(量程0〜10mA,内阻为100。)
C.电流表A2(量程0〜0.6A,内阻为0.2。)
D.滑动变阻器Ri(0-30052)
E.滑动变阻器&(0〜30。)
F.定值电阻凡(10ft)
G.定值电阻用(500Q)
H.单刀双掷开关S,一对表笔及若干导线
(1)图中A为(填“红”或“黑”)表笔,测量电阻时应将开关S扳向(填“1”或"2”)。
(2)电流表应选用(填“Ai”或“A2”),滑动变阻器应选用(填“心”或“心"),定值电阻R应选
(填W或“刈”)。
(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/g,则电阻刻度盘上指针指在(4处所对应
的阻值__________fto
12.(12分)某实验小组为了较准确测量阻值约为20。的电阻砥,实验室提供的器材有:
A.待测定值电阻及:阻值约20。
B.定值电阻Ri:阻值30。
C.定值电阻及:阻值20。
D.电流表G:量程3mA,0刻度在表盘中央,内阻约50。
E.电阻箱丛:最大阻值999.99。
F.直流电源E,电动势1,5V,内阻很小
G.滑动变阻器&(20。,0.2A)
H.单刀单掷开关S,导线等
该小组设计的实验电路图如图,连接好电路,并进行下列操作.
(1)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表示数适当.
(2)若灵敏电流计G中的电流由C流向O再调节电阻箱R3,使电阻箱R3的阻值________(选填“增大”或“减小”),
直到G中的电流为(填“满偏”、“半偏”或"0”).
(3)读出电阻箱连入电路的电阻心,计算出风.用R、R2、心表示心的表达式为砥=_______
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,光滑水平地面上,一质量为1kg的平板车上表面光滑,在车上适当位置固定一竖直轻杆,
杆上离平板车上表面高为L=1m的。点有一钉子(质量不计),一不可伸长轻绳上端固定在钉子上,下端与一质量
M=1.5kg的小球连接,小球竖直悬挂静止时恰好不与平板车接触。在固定杆左侧放一质量为机2=0.5kg的小滑块,现
使细绳向左恰好伸直且与竖直方向成60。角由静止释放小球,小球第一次摆到最低点时和小滑块相碰,相碰时滑块正
好在钉子正下方的0,点。设碰撞过程无机械能损失,球和滑块均可看成质点且不会和杆相碰,不计一切摩擦,g取
lOm/s2,计算结果均保留两位有效数字。求:
(1)小滑块初始位置距O'的水平距离a;
⑵碰后小球能到达的最大高度H.
14.(16分)如图甲所示,质童为"?=0.3kg的小物块8(可视为质点)放在质量为M=O.lkg、长度L=0.6m的木板A
的最左端,A和3一起以vo=lm/s的速度在光滑水平面上向右运动,一段时间后A与右侧一竖直固定挡板尸发生弹性
碰撞。以碰撞瞬间为计时起点,取水平向右为正方向,碰后0.5s内8的速度v随时间,变化的图像如图乙所示。取重
力加速度g=10m/s2,求:
(1)A与5间的动摩擦因数
(2)A与尸第1次碰撞到第2次碰撞的时间间隔;
(3)A与尸碰撞几次,B与A分离。
15.(12分)如图,在竖直平面内,一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道45c和水平绝缘轨道总在A点相切,8c为圆
3
弧轨道的直径,。为圆心,04和03之间的夹角为a,sina=-,整个装置处于水平向右的匀强电场中。一质量为
电荷量为g(4>0)的带电小球在电场力的作用下沿水平轨道向右运动,经A点沿圆弧轨道通过C点,落至水平轨道;
已知小球在C点所受合力的方向指向圆心,且此时小球对轨道的压力恰好为零,重力加速度大小为g。求
⑴匀强电场的场强大小;
⑵小球到达A点时速度的大小;
(3)小球从C点落至水平轨道上的位置与A点的距离。
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、A
【解析】
AB.从〃=4能级跃迁到〃=1能级辐射的光子能量为
13.6-0.85=12.75eV
产生的光电子的最大初动能为
Ek=Av-V^,=12.75-6.34=6.41eV
故A正确B错误;
C.氢原子从〃=2能级向"=1能级跃迁时辐射的光子能量为10.2eV,能使金属钳发生光电效应,故C错误;
D.氢原子从〃=6能级向”=2能级跃迁时辐射的光子能量小于逸出功,故不能发生光电效应,故D错误。
故选A。
2、C
【解析】
略考点:导体切割磁感线时的感应电动势;楞次定律.
分析:因带电绝缘环A的运动,相当于电荷定向移动,从而产生电流,导致圆环B中的磁通量发生变化,产生感应电
流.使得处于磁场中的B圆环受到力的作用.
解答:解:A、A环以图示的顺时针方向,绕圆心由静止转动起来,设绝缘环带正电,所以产生顺时针方向的电流,
使得B环中的磁通量变大,由楞次定律可得感应电流方向是逆时针的,两环的电流方向相反,则具有沿半径扩张趋势.若
绝缘环带负电,所以产生逆时针方向的电流,使得B环中的磁通量仍变大,由楞次定律可得感应电流方向是顺时针的,
两环的电流方向仍相反,则仍具有沿半径扩张趋势.
由上可知,B环不会转动,同时对桌面的压力不变.
故选C
点评:由楞次定律来确定感应电流方向,同时当电流方向相同时,两者相吸引;而当电流方向相反时,两者相排斥.
3、D
【解析】
试题分析:在最高点,根据牛顿第二定律可得N,+,〃g=m区,在最低点,根据牛顿第二定律可得乂-mg=加日,
rr
从最高点到最低点过程中,机械能守恒,故有〃吆-2r=]阴2联立三式可得乂-乂=6m8
考点:考查机械能守恒定律以及向心力公式
【名师点睛】根据机械能守恒定律可明确最低点和最高点的速度关系;再根据向心力公式可求得小球在最高点和最低
点时的压力大小,则可求得压力的差值.要注意明确小球在圆环内部运动可视为绳模型;最高点时压力只能竖直向下.
4,C
【解析】
根据题意求出时间/内黏附在卫星上的尘埃质量,然后应用动量定理求出推力大小,利用P=Fv求得功率;
【详解】
时间t内黏附在卫星上的尘埃质量:乂=、押机,
对黏附的尘埃,由动量定理得:F,=Mvo
解得:F=nmv:s;
维持飞船匀速运动,飞船发动机牵引力的功率为0="。="加为's,故选项c正确,ABD错误。
【点睛】
本题考查了动量定理的应用,根据题意求出黏附在卫星上的尘埃质量,然后应用动量定理可以求出卫星的推力大小,
利用P=Fv求得功率。
5、D
【解析】
本题考查动能定理的应用,要注意明确重力的功和路程无关,而拉力始终和绳垂直,即一直做正功。
【详解】
BD.小球向上摆的过程中,由动能定理:
FL^-mgL=|mvl-1%=0
解得:尸=2空
n
B错误,D正确;
因为当重力沿切线方向的分力与尸等大反向时,切线方向的加速度为零,速度达最大,设在向上摆到。角时,速度最
大:
mgcos6=F=2mg
n
2
解得0=arccos—
n
A错误;
因为两力在运动过程中做功大小不完全相同,故物体做变速运动,C错误。
故选D。
6、D
【解析】
A.设小球的速度为v,则有
斤12
E1=—mv
k2
小球通过C点时速度恰好沿5c方向,则说明小球在竖直方向上的速度减为0,小球在水平方向上做初速度为零的匀
加速直线运动,运动的位移为竖直方向上位移的2倍,则平均速度为竖直方向上平均速度的2倍,又这段时间竖直方
向的平均速度为
_v
V--
2
故水平方向的平均速度为
v*=2v=v
又
2
解得
vc=2v
则
11
%=耳9加(2丫)9=4耳
从A到G小球的动能增加了
3=4线-线=3线
故A错误;
B.由动能定理可知重力与电场力做功之和为动能的增加量即3纭,重力做负功,故电场力做功大于3线,则小球的
电势能减小量大于3Ek,故B错误;
D.由上分析可知:动能为4线,则速度大小为2%即小球以方对速度从C点沿C5方向射出。而由AB分析可知,
小球以初速度y沿A3方向从4点射出时,小球将以速度大小为2叱,方向沿8c方向通过C点,则小球以2V的速度从
C点沿C8方向射出后运动过程恰好可视为其逆过程,所以若将小球以2V的速度从C点沿C5方向射出,小球能通过
A点;故D正确;
C.由D分析可知,若将小球以方的速度从C点沿CB方向射出,小球能通过A点;则若将小球小于2y的速度从C
点沿方向射出,小球将经过A点右侧。所以,若将该小球以3纥的动能从C点沿方向射出,小球将经过A点
右侧,不能经过A点,故C错误。
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、BC
【解析】
AB.而衰变后两个新的带电粒子向相同方向偏转,故两粒子带异种电荷,原子核发生了0衰变,A项错误、B项正确;
mv
C.由于衰变后两带电粒子的动量大小相等,根据圆周运动的规律,带电粒子的轨迹半径一=一三,电荷量大的轨迹半
qB
径小,再利用左手定则判断反冲核沿逆时针方向运动,c项正确;
D.衰变中有核能转变为其他形式的能,故系统发生质量亏损,即总质量略有减少,D项错误。
故选BCo
8、AC
【解析】
A.把43看成一个整体,AB对C的压力在水平方向的分力为
N、=(/m+zni)gcos0*sinO
方向水平向右,对C的摩擦力在水平方向的分力为4=/bos。,方向水平向左。因为AB一起加速下滑,所以(如+加1)
gsinO>/,则M",所以斜面C有向右的运动趋势,则斜面C受到地面的静摩擦力方向水平向左。故A正确;
B.因为起加速下滑,所以
“(m1+"八)gcos0<(mi+zni)gsinO
则“VtanO,故B错误;
C.把AB看成一个整体,滑块A与斜面之间的摩擦力为
/=//i(/ni+/m)gcosG
故C正确;
D.滑块AB一起加速下滑,其加速度为
a=gsin0-//igcos0
8与A之间的摩擦力是静摩擦,则AB之间的摩擦力为
f=mia=mg(sinO-//icos0)
故D错误。
故选AC.
9、CD
【解析】
ABD.物块在斜面上运动到。点时的速度最大,加速度为零,又电场强度为零,所以有
mgsin0-/.imgcos0=0
所以物块和斜面间的动摩擦因数〃=tan6=*,由于运动过程中
mgsin0-pimgcos0=0
所以物块从P点运动到。点的过程中受到的合外力为电场力,因此最低点。与释放点P关于。点对称,则有
UPO=-UOQ
根据等量的异种点电荷产生的电场特征可知,P、。两点的场强大小相等,方向相反,故AB错误,D正确;
C.根据点电荷的电场特点和电场的叠加原理可知,沿斜面从产到。电场强度先减小后增大,中点。的电场强度为零。
设物块下滑过程中的加速度为。,根据牛顿第二定律有,物块下滑的过程中电场力qE先方向沿斜面向下逐渐减少后沿
斜面向上逐渐增加,所以物块的加速度大小先减小后增大,所以尸到O电荷先做加速度减小的加速运动,。到。电荷
做加速度增加的减速运动,故C正确。
故选CD。
10、AB
【解析】
A、根据左手定则,电流的方向向里,自由电荷受力的方向指向N端,向N端偏转,则N点电势高,故A正确;B、
设左右两个表面相距为d,电子所受的电场力等于洛仑兹力,即:
pr
设材料单位体积内电子的个数为小材料截面积为“则=e田①;②;s=dL③;由①②③得:=
dned
令人=-L,则U"=?=k±④;所以若保持电流/恒定,则M、N间的电压与磁感虑强度8成正比,故B正确;
C、将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行,则带电粒子不会受到洛伦兹力,因此不存在电势差,故C错误;D、
若磁场和电流分别反向,依据左手定则,则N板电势仍高于M板电势,故D错误.故选AB.
【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向,以及知道最终电子在电场力和洛伦兹力作用下平衡.
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,黑1AlRiR41200
【解析】
从多用电表的表头共用特征来看,黑表笔和欧姆档内部电源的正极相连,确定A表笔为黑表笔;
[2]测电阻时,需要内接电源,要将转换开关接到1位置;
(2)[3]由于改装后的欧姆表的内阻为300。(即中值电阻),且电源电动势为3.0V,所以最大电流为:
3
I--mA=10mA
30
所以电流表选A”
[4]改装成欧姆表时,接入一个调零电阻,由题意知欧姆表的内阻为300Q,当接入滑动器要满偏,贝!J:
E
R滑=——&=200Q
故滑动变阻器选/?i;
[5]当改装为量程为0〜4V的电压表时,应串联一个阻值为:
故定值电阻选
⑶⑹若电阻值指在处'即此时电流为:
/=—=20mA
5g
所以待测电阻:
E
4=厂凡=1200。。
R,R&
12、增大0R产个一
Ki
【解析】
(2)本实验采取电桥法测电阻,所以当电流由C流向。,说明C点电势高,所以应该增大电阻箱用的阻值使回路电
阻增大,电流减小,C点电势降低,直到C、。两点电势相同,电流计中电流为零.
(3)根据C、。两点电势相同,可得:/居=/'&,因=「氐,联立解得底=£}.
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)0.52m;(2)0.32m
【解析】
(1)小球摆动过程中,设碰前小球的速度大小为%,平板车的速度大小为山,位移大小分别为公和X,”,小球开始时高
度为
〃=L(l-cos60)=0.5m
小球和平板车在水平方向动量守恒
MVM=班%
二者构成的系统机械能守恒
;加匕”2+3叫(2=町8〃
带入数据联立解得
vM=3m/s
%=2m/s
陵二色
X]M
且
xM+xl=Lsin60
解得
3Gn6
=-----m«0.52m
M10
小球从左向下摆到最低点的过程中,滑块相对于地面静止,M及杆对地向左走过的距离即为所求
a=xM=0.52m
(2)小球到最低点时以速度力与静止的滑块发生弹性碰撞,小球和滑块组成的系统动量守恒且机械能守恒,设碰后瞬间
小球和滑块的速度大小分别为片,v2,则有:
,721Vo=町匕2V2
121212
,?,vmv
2io=2''+/加2匕
联立解得
v,--!-----%=lm/s
叫
+m2
2肛!o,
v2------%=3m/s
m}+%
此后滑块向右匀速直线运动,不影响小球和车的运动,小球摆到最高点时和平板车具有相同速度乙二者组成的系统
动量守恒
MVM=("+/?!!)V
解得
v=0.6m/s
机械能守恒
2
g=+m1)v
解得
"=0.32m
14、(1)0.1(2)0.75s(3)一共可以碰撞2次
【解析】
方法一:
解:(1)碰后A向左减速,5向右减速,由图像得:
a=-Av=Im/s2
R△t
由牛顿第二定律:
/jmg=maR
求得
〃=0.1
(2)由牛顿第二定:
4减速到0后,向右继续加速,最后与3共速
由:
求得:
%=0.5s,v,=0.5m/s
此过程中,A向左移动的距离为:
12
4=-^+-«AA=0.125m
之后A与8一起向右匀速运动,时间:
与=区=0.25s
匕
所以一共用的时间:
t=%+12=0-75s•
(3)A第1次与挡板P相碰,到第2次相碰的过程内,
12
与二如一^^不=0375m
x相对=4+/=°-5m
假设第3次碰撞前,A与B不分离,A第2次与挡板P相碰后到第3次相碰的过程内
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