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文档简介
2023学年高考物理模拟试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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,滑块A置于水平地面上,滑块8在一水平力作用下紧靠滑块A(A、〃接触面竖直),此时A恰好不滑动,
B刚好不下滑•已知A与5间的动摩擦因数为4,A与地面间的动摩擦因数为小,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A与
3的质量之比为()
*3.4
1
A.-------
01+4〃2
,必〃2
2+必出
,4〃2
2、如图所示,a叽和如加是垂直于纸面向里的匀强磁场I、II的边界。磁场I、II的磁感应强度分别为办、Bi,且
Bz=2Bi,其中bc=ea=ef.一质量为机、电荷量为q的带电粒子垂直边界ae从P点射入磁场I,后经/点进入磁场II,
并最终从在边界射出磁场区域。不计粒子重力,该带电粒子在磁场中运动的总时间为()
XXX
;XX;
•xx!
Pi~~-I:
1V1I
ac
27rm37rm7tn37rm
A---R---C--D---
qB、ZqB、qB}4初
3、在平直公路上行驶的。车和6车,其位移-时间图象分别为图中直线”和曲线〃,已知b车的加速度恒定且等于
—2m/s2,f=3s时,直线a和曲线人刚好相切,则()
Q
A.。车做匀速运动且其速度为v„=-m/s
B.r=0时,a车和。车的距离x0=9m
C.f=3s时,a车和。车相遇,但此时速度不等
D.f=ls时,b车的速度为l()m/s
3
4、一弹簧振子作简谐振动,某一时刻开始计时,经一T振子具有负方向最大加速度。则下列振动图像中正确反映振子
4
振动情况的是()
5、在xoy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为2m/s.M.N是平衡位置相距2m的两个质点,如图所
示.在U0时,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,N位于其平衡位置上方最大位移处.已知该波的周期大于1s,
则下列说法中正确的是()
A.该波的周期为gs
B.在时,N的速度一定为2m/s
3
C.从仁0到uls,M向右移动了2m
12
D.从u-s到U—s,M的动能逐渐增大
33
6、如图所示,竖直面内有一光滑半圆,半径为R,圆心为。。一原长为2R的轻质弹簧两端各固定一个可视为质点的
小球P和Q置于半圆内,把小球P固定在半圆最低点,小球Q静止时,Q与0的连线与竖直方向成夹角9=60。,现
在把Q的质量加倍,系统静止后,PQ之间距离为()
2D.9
A.—RB.—RC.-AD
355
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,矩形闭合导线框曲cd平放在光滑绝缘水平面上,导线框的右侧有一竖直向下且范围足够大的有左边界尸。
的匀强磁场。导线框在水平恒力厂作用下从静止开始运动,附边始终与P。平行。用fl、f2分别表示线框谛和cd边
刚进入磁场的时刻。下列v-t图像中可能反映导线框运动过程的是
XXXX
B
XXXX
XXXX
XXXX
8、如图所示,边长为L的等边三角形Me为两个匀强磁场的理想边界,三角形内的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强
度大小为5,三角形外的磁场范围足够大、方向垂直纸面向里,磁感应强度大小也为人顶点a处的粒子源沿Na的角
平分线发射质量为,小电荷量为q的带负电粒子,其初速度大小心产邂,不计粒子重力,下列说法正确的是()
m
7兀m
A.粒子第一次返回〃点所用的时间是看了
3qB
B.粒子第一次返回〃点所用的时间是要
qB
□兀tn
C.粒子在两个有界磁场中运动的周期是大?
3qB
67rm
D.粒子在两个有界磁场中运动的周期是一广
qB
9、一列横波沿X轴传播,在某时刻x轴上相距s=4m的两质点A、B(波由A传向B)均处于平衡位置,且A、B间
只有一个波峰,经过时间Uis,质点B第一次到达波峰,则该波的传播速度可能为()
A.lm/sB.1.5m/sC.3m/sD.5m/s
10、以下说法正确的是()
A.玻璃打碎后不容易把它们拼在一起,这是由于分子间斥力的作用
B.焦耳测定了热功当量后,为能的转化和守恒定律奠定了实验基础
C.液体表面层分子间引力大于液体内部分子间引力是表面张力产生的原因
D.当分子间的距离增大时,分子间的斥力和引力都减小,但斥力减小得快
E.悬浮在液体中的颗粒越小,小颗粒受到各个方向液体分子的冲击力就越不平衡,布朗运动就越明显
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)某课外活动小组使用如图所示的实验装置进行《验证机械能守恒定律》的实验,主要步骤:
A、用游标卡尺测量并记录小球直径d
B、将小球用细线悬于。点,用刻度尺测量并记录悬点。到球心的距离/
C、将小球拉离竖直位置由静止释放,同时测量并记录细线与竖直方向的夹角0
D、小球摆到最低点经过光电门,光电计时器(图中未画出)自动记录小球通过光电门的时间Af
E、改变小球释放位置重复C、D多次
F、分析数据,验证机械能守恒定律
请回答下列问题:
o
'0
小球口
光电门
(1)步骤A中游标卡尺示数情况如下图所示,小球直径d=
口,用世山川In山inluuliiuliii山inluuhinl
(2)实验记录如下表,请将表中数据补充完整(表中P是小球经过光电门的速度
e10°20°30°40°50°60°
cos。0.980.940.870.770.640.50
AZ/ms18.09.06.04.63.73.1
v/ms'10.541.09®_____2.132.653.16
v2/m2s'20.301.19②___________4.547.029.99
⑶某同学为了作出y2-COS。图像,根据记录表中的数据进行了部分描点,请补充完整并作出口2一COS。图像()
(4)实验完成后,某同学找不到记录的悬点0到球心的距离I了,请你帮助计算出这个数据1=-m(保留两位有效数
字),已知当地重力加速度为9.8m/s2。
12.(12分)如图所示利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。主要实验步骤如下:
A.将气垫导轨放在水平桌面上,并调至水平
B.测出遮光条的宽度d
C.将滑块移至图示的位置,测出遮光条到光电门的距离/
D.释放滑块,读出遮光条通过光电门的遮光时间,
E.用天平称出托盘和祛码的总质量m
F............
请回答下列问题(重力加速度取g):
⑴滑块经过光电门的速度可以表示为一(用物理量符号表示)o
(2)为验证机械能守恒定律,还需要测的物理量是一。
⑶滑块从静止释放,运动到光电门的过程中,系统的重力势能减少(用物理量符号表示)。
(4)选用不同的/,测出对应的舞能直观反应系统机械能守恒的图像是.
A.t-lB.r2-/C.--ID.4--/
tr
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,水平传送带右端与半径为R=0.5m的竖直光滑圆弧轨道的内侧相切于。点,传送带以某一速
度顺时针匀速转动。将质量为,"=0.2kg的小物块轻轻放在传送带的左端尸点,小物块随传送带向右运动,经。点后恰
好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N。小物块与传送带之间的动摩擦因数为〃=0.5,取g=10m/s2。
⑴求传送带的最小转动速率V0
(2)求传送带PQ之间的最小长度L
(3)若传送带尸。之间的长度为4m,传送带以(1)中的最小速率vo转动,求整个过程中产生的热量。及此过程中电动机
对传送带做的功W
14.(16分)空间存在如图所示的相邻磁场,磁场I垂直纸面向内,磁感应强度为8,磁场H垂直纸面向外,宽度为幺。
2
现让质量为m带电量为g的粒子以以水平速度v垂直磁场I射入磁场中,当粒子a从磁场II边缘C处射出时,速度也
恰好水平。若让质量为2,〃、带电量为g的粒子〃从a下方4处水平射入磁场I中,最终粒子。也恰好从C处水平射
4
出。已知粒子以在磁场I中运动的时间是磁场H中运动的时间的2倍,且丫=内也,不计粒子重力,或1137。=0.6,
3m
cos37°=0.8,求
(1)粒子。在磁场中运动的时间;
(2)粒子八)的速度大小之比。
!XXXx
XX
:XIX
n
।XXXX
I
;XXXX
a注xx
;XXXX
bKMX
X
I
!XXXX
15.(12分)如图所示,水平地面上有一辆小车在水平向右的拉力作用下,以刃=6m/s的速度向右做匀速直线运动,小
车内底面光滑,紧靠左端面处有一小物体,小车的质量是小物体质量的2倍,小车所受路面的摩擦阻力大小等于小车
2
对水平面压力的0.3倍。某时刻撤去水平拉力,经5s小物体与小车的右端面相撞,小物体与小车碰撞时间极短且碰撞
后不再分离,已知重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小物体与小车碰撞后速度的大小;
(2)撤去拉力后,小车向右运动的总路程。
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】
试题分析:对A、B整体分析,受重力、支持力、推力和最大静摩擦力,根据平衡条件,有:
F=R(mi+mi)g①
再对物体B分析,受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力,根据平衡条件,有:
水平方向:F=N
竖直方向:m2g=f
其中:f=piN
联立有:m2g=|iiF②
联立①②解得:十号^
故选B.
【考点定位】
物体的平衡
【点睛】
本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象,受力分析后根据平衡条件列式求解,注意最大静摩擦力约等于滑
动摩擦力.
2、B
【解析】
粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用,故粒子做圆周运动,洛伦兹力做向心力,故有
qvB=m—
R
所以
粒子垂直边界ae从尸点射入磁场I,后经/点进入磁场H,故根据几何关系可得:粒子在磁场I中做圆周运动的半径
为磁场宽度d;根据轨道半径表达式,由两磁场区域磁感应强度大小关系可得:粒子在磁场H中做圆周运动的半径为
磁场宽度那么,根据几何关系可得:粒子从P到/转过的中心角为90°,粒子在一点沿"方向进入磁场U;然后
粒子在磁场n中转过180。在e点沿ea方向进入磁场I;最后,粒子在磁场I中转过90°后从北边界射出磁场区域;故
粒子在两个磁场区域分别转过180”,根据周期
—2K/?2兀〃2
T=——二——
vqB
可得:该带电粒子在磁场中运动的总时间为
1十1_TtmTim3兀"?
—L4—K=1----=----
12
22qB}qB22qB、
故选B。
3、B
【解析】
A.a车图像是倾斜直线,所以该车作匀速直线运动,该车速度为
X8-2,
v=--=------=2m/s
\t3
故A错误;
C.,=3s时,直线。和曲线〃刚好相切,则b车此时速度为2m/s,故C错误;
B.由+〃得,b车的初速度为
v0=v-ar=2-(-2)x3=8m/s
b车在第一秒内位移为
x=vor+—tzr=8x1-—x2xl=7m
则r=0时,。车和。车的距离
%=7+2=9m
故B正确;
D./=ls时,b车的速度为u=8—2xl=6m/s,故D错误。
故选B。
4、C
【解析】
简谐振动的回复力:F=—kx,故加速度:
a=—F=kx
tnm9
经三周期振子具有负方向的最大加速度,此时振子有正方向的最大位移;
4
A.A图在五周期时振子有负向最大位移,A错误;
4
3T
B.B图在一周期时振子位移为零,B错误;
4
3T
c.c图在周期时振子有负向最大位移,c正确;
T
3T
D.D图在周期时振子位移为零,D错误。
T
故选C。
5、D
【解析】
A.波速为2m/s,波的周期大于Is,则波长大于2m,M.N的平衡位置相距2m,M.N的平衡位置间距小于波长;/=0
时,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,N位于其平衡位置上方最大位移处,波沿x轴正方向传播,则U0时,波
形图如图所示,所以
—32,=2cm
4
该波的周期:
V
4
解得:该波的周期为]s,故A项错误;
N位于其平衡位置上方最大位移处,则在时,N位于其平衡位置向y轴负方向运动,由于
振幅未知,所以振动的速度未知,故B项错误;
C.波传播过程中质点不随波迁移,质点在自身平衡位置附近振动,故C项错误;
412
D.在U0时,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,因T=§s,则时,M位于其平衡位置上方最大位移处,t=-s
1?
时,M通过其平衡位置沿y轴负方向运动,到u§s,M的动能逐渐增大,故D项正确。
6、D
【解析】
开始小球Q处于静止状态,弹簧的形变量=弹簧弹力F]=kx=kR,对Q进行受力分析可知
kR=mg
Q的质量加倍后,设OQ与竖直方向的夹角为a,对Q进行受力分析,设弹簧的弹力为鸟,根据力的三角形与边的
三角形相似有
2mg_R
627?sin
2
又
F2-k\2/?-2/?sin—
联立解得
则PQ之间距离
a2
L=2Rsin±=*H
23
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、ACD
【解析】
F
线框进入磁场前做匀加速直线运动,加速度为。=一;
m
A.〃边进入磁场后可能安培力与恒力尸二力平衡,做匀速直线运动,完全进入磁场后磁通量不变,没有感应电流产
F
生,线框不受安培力,做加速度为a=一,的匀加速直线运动,A正确;
m
BD.ad边进入磁场后,可能安培力大于恒力产,线框做减速运动,由尼=互益知,速度减小,安培力减小,加速度
R
逐渐减小,7图象的斜率逐渐减小。当加速度减至零后做匀速直线运动,完全进入磁场后磁通量不变,没有感应电流
产生,线框不受安培力,做加速度为a的匀加速直线运动,B错误D正确;
C.ad边进入磁场后,可能安培力小于恒力F,线框做加速运动,由入=写士知,速度增大,安培力增大,加速度
逐渐减小,口图象的斜率逐渐减小,完全进入磁场后磁通量不变,没有感应电流产生,线框不受安培力,做加速度为
a的匀加速直线运动,C正确。
故选ACD»
8、AD
【解析】
AB.若用=幽,带电粒子垂直进入磁场,做匀速圆周运动,则由牛顿第二定律可得:
m
v2271m
qvB=m——,T=——
rqB
将速度代入可得:
r=L
由左手定则可知粒子在三角形内的区域内偏转的方向向左,从a射出粒子第一次通过圆弧从a点到达c点的运动轨迹
如下图所示,可得:
T兀m
t«c=-=z-z
63qB
粒子从c到分的时间:
tcb=--T
6
带电粒子从b点到达Q点的时间也是y,所以粒子第一次返回。点所用的时间是
6
71兀m
11=tac+tch+tha=-T=~~~
63qB
故A正确,B错误;
CD.粒子第一次到达a点后沿与初速度方向相反的方向向上运动,依次推理,粒子在一个周期内的运动;可知粒子运
动一个周期的时间是3个圆周运动的周期的时间,即:
心qB
故C错误,D正确;
故选AD。
9,AC
【解析】
根据题意画出A、B间只有一个波峰的所有波形如图所示。由于波的传播方向由A到B,可分为下列四种情形:
a图中,i=8m;经过时间Uis,质点B第一次到达波峰,可知7=4s,则波速
A8
V---—m/s=2m/s
T4
b图中,;=4m;经过时间Uis,质点B第一次到达波峰,可知
34
-T=ls,T=-s
43
则波速
丸4,°,
V----m/s=3m/s
T4
3
c图中,k=4m;经过时间Uis,质点B第一次到达波峰,可知T=4s,则波速
24,,,
v=—=—m/s=lm/s
T4
Q
d图中,/l=-m;经过时间uis,质点B第一次到达波峰,可知
34
-T=ls,T=-s
43
则波速
8
%3,c,
v=—==m/s=2m/s
T4
3
故AC正确,BD错误。
故选AC。
10、BDE
【解析】
A.碎玻璃不能拼在一起,是由于分子距离太大,达不到分子吸引力的范围,故A错误;
B.焦耳测定了热功当量后,为能的转化和守恒定律奠定了实验基础,选项B正确;
C.由于液体表面层分子间距离大于分子平衡时的距离,分子间的作用力表现为引力,则液体表面存在张力,故C错
误;
D.当分子间的距离增大时,分子间的斥力和引力都减小,但斥力减小得快,选项D正确
E.悬浮在液体中的颗粒越小,小颗粒受到各个方向液体分子的冲击力就越不平衡,布朗运动就越明显,选项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>9,801.632.661.0
CO5I?
【解析】
游标卡尺的主尺读数为9mm,游标尺上第16个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为
16x0.05mm=0.80mm,所以最终读数为:9mm+0.80mm=9.80mm;
(2)[2]根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球经过光电门时的速度为:
d
v=—=s=1.63m/s
Ar6.0xW3
网则有:
v2=2.66m2/s2
(3)[4]先根据记录表中的数据进行了描点,作出廿一cose图像如图:
(4)⑸由v2-COS0图像可得图像斜率的绝对值为:
要验证机械能守恒定律,必须满足:
mg(J-/cosO)=mv2
化简整理可得:
v2=2g/-2g/cos0
则有:
2gl=k=26
解得:
I-1.0m
12、-滑块和遮光条的总质量MmglD
t
【解析】
(1)口〕遮光条宽度小,通过时间短,可以用平均速度近似代替瞬时速度,挡光条通过光电门的速度为
d
v=
t
(2)[2]令滑块和遮光条的总质量为M,托盘和祛码下落过程中,系统增加的动能为
1,1d,
/&=—(M+m)v2=—一)2
22t
实验中还要测量的物理量为滑块和挡光条的总质量M。
(3)⑶根据题意可知,系统减少重力势能即为托盘和祛码减小的,为
AEp=ingl
(4)⑷为了验证机械能守恒,需满足的关系是
1d,
mgl=—一尸
2t
应该是《一/图像,ABC错误,D正确。
故选D。
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)5m/s(2)2.5m(3)2.5J5J
【解析】
(1)由题意知,传送带转动速率最小时,小物块到达。点已与传送带同速且小物块刚好能到达N点,在N点有
2
m2-m—
R
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