2023年陕西省铜川市王益中学高考物理一模试卷

2023年陕西省铜川市王益中学高考物理一模试卷

1.取一对用绝缘柱支撑的导体4和B,使它们彼此接触，起初它们不带电。用金属导线将导

体4的左端与验电器的金属球连接，验电器置于B的右侧。如图所示，把带正电荷的物体C移

近导体4稳定后，下列关于实验现象描述中正确的是（）

A.导体4带正电荷B.导体B带负电荷

C.验电器的金属球带正电荷验电器D.验电器的金属球带负电荷

2.某一空间可能存在电场，也可能存在磁场，将一电子静止释放，忽略其所受的重力和空

气阻力，下列判断正确的是（）

A.如果空间只存在匀强电场，电子将做匀速直线运动

B.如果空间只存在匀强磁场，电子将做匀速圆周运动

C.如果空间只存在匀强电场，电子将做匀加速直线运动

D.如果空间只存在匀强磁场，电子将做匀加速曲线运动

3.交流发电机的矩形线圈abed在匀强磁场中绕垂直于磁

场方向的轴匀速转动，线圈abed的电阻阻值为10,外接电

阻R的阻值为90,图甲中理想交流电压表。的示数为18v.

若只在外电路上接上理想变压器，则可以提高电阻R的电功

率.图乙中理想交流电压表©的示数为10V,则该理忽变压器原、副线圈的匝数比为（）

A.1：9B,1：3C.3：1D.9：1

4.“开普勒”太空望远镜在银河系中找到一千多颗可能是行星的星体，其中有54颗处于适

合生命存在的“宜居星体带”。若其中某颗星体的密度与地球的密度相同，但它表面处的重

力加速度是地面重力加速度的:倍。已知近地卫星绕地球运动的线速度约为7.9km/s。若忽略

星体自转，则该星体的第一宇宙速度约为多大（）

A.1.97fcm/sB.3.95fcm/sC.15.8fcm/sD.316km/s

5.木块4,B的质量分别为Tn〉m2,用细线通过滑轮连接，如图所示。

已知4B静止时两条细线都处于绷紧状态。现将物块8下方的细线剪断,

忽略滑轮摩擦及一切阻力，设剪断细线前后，4B间的细线弹力分别7;、

T2,则（）

A.叫。=>rn2g

B.m^g>Tx=m2g

C.niig>T2=m2g

D.m1g>T2>m2g

6.如图所示，小明同学手中托着一摞书本乘电梯上楼，当电梯匀加速上

升时，下列说法正确的是（）

A.小明对书本的支持力做的功等于书本动能的增加量

B.电梯对小明的支持力做的功等于小明机械能的增加量

C.小明受到的各个力做功的代数和等于小明动能的增加量

D.电梯对小明的支持力大小不变，做功的功率一直增大

7.如图所示，质量为100kg的小木船静止在湖边附近的水面上,

船身垂直于湖岸，船面可看作水平面，并且比湖岸高出h=0.8m。

在船尾处有一质量为20的铁块，将弹簧压缩后再用细线将铁块

拴住，此时铁块到船头的距离L=3m,船头到湖岸的水平距离x=0,7m。将细线烧断后该铁

块恰好能落到湖岸上，忽略船在水中运动时受到水的阻力以及其它一切摩擦力，重力加速度

g=10m/s2.下列判断正确的有（）

A.铁块脱离木船后在空中运动的时间为0.4s

B.铁块脱离木船时的瞬时速度大小为1.75771/S

C.小木船最终的速度大小为1.25m/s

D.弹簧释放的弹性势能为108/

8.在直角坐标系xOy中，有一半径为R的圆形磁场区域，

磁感应强度大小为8,方向垂直于xOy平面指向纸面外，该

区域的圆心坐标为（0,/?）,如图所示。有一个负离子从点

4,0）沿y轴正向射入第I象限，若负离子在该磁场中做一个完整圆周运动的周期为T,则下

列说法正确的是（）

A.若负离子在磁场中运动的半径为今则负离子能够经过磁场圆心坐标

B.若负离子在磁场中运动的半径为2R,则负离子在磁场中的射入点与射出点相距最远

C.若负离子能够过磁场圆心坐标，则负离子在磁场中运动的时间为三

D.若负离子在磁场中的射入点与射出点相距最远，则负离子在磁场中运动的时间!

9.学习小组的同学们准备探究“做功与物体动能变化的关系”，他们在实验室组装了一套

如图甲所示的装置，另外他们还找到打点计时器所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、

复写纸、纸带、祛码若干。实验步骤如下：

①测量滑块的质量m：

②将长木板右端垫起，平衡滑块与木板之间的摩擦力；

③接通电源后静止释放滑块，滑块在细线拉动下拉着纸带一起运动。

图乙是实验中打出的一条纸带。

图甲图乙

（1）打点计时器所用交流电的频率为50Hz,在纸带上每5个点取一个计数点，用刻度尺量出相

邻计数点之间的距离，%!=3.50cm、x2=4.50cm、x3—5.50cm、x4=6.50cm、打B点时小

车的速度/=m/s,打。点时小车的速度。2=m/s。（结果均保留三位有效数

字）。

（2）用天平测得滑块的质量为m=0.880kg,g取9.8m/s2考虑实验过程中存在误差后，请判断

此次实验中使用的小沙桶及细沙的总质量可能为：。

A.0.100kg

B.0.097kg

C.0.089kg

D.0.088kg

10.在“用伏安法测干电池的电动势和内阻”的实验中，为了保护电源、电表，某同学在电

路中接入一合适的电阻Ro防止短路。

(1)该同学通过改变滑动变阻器滑片的位置，得到几组电压表、电流表的读数填入表中。

根据这些实验数据不能测出干电池的电动势和内阻，与预想的不一致，错误原因是电路设计

有问题，请你帮助该同学分析一下，他所连接的错误电路可能是图中的。

(3)应用重新测得的电压表、电流表的数据，根据P=U/计算出电池组的输出功率P,根据R=彳

计算出对应的外电阻R,在坐标纸上绘出P-R图象，由所得图线判断出被测电池组的电动势

E=忆电池组的内阻r=0。(结果保留两位有效数字)

11.设均匀球体在空气中下落时，空气对球体的阻力的大小只与球的最大截面竹

积成正比，某同学用轻质细绳匕连接球4与球B,再用轻质细绳已将球B悬挂于B球0

上方某位置点，当两球处于平衡状态时，球4与水平地面的距离为18m,此时

两细绳拉力的大小分别是2N、3N,已知球A与球B的半径之比为1：2,当地重

力加速度为l(hn/s2,第一次，若只剪断细绳，1，4球经2s落地，第二次，若只7/7/

剪断细绳%，4球经多长时间落地？

12.如图所示，两根无限长金属导轨平行放置在倾角为30。的斜面上，导轨宽度为3导轨下

端MN间接有电阻R。将质量为小、电阻为r的金属杆PQ以一定速度沿导轨向上推出，穿过宽

度为s、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直于金属导轨所在斜面向下。金属杆向上

滑动离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，金属杆离开磁场后继续上滑一段距离,

然后返回并匀速进入磁场。金属杆与金属导轨始终接触良好，它们之间的动摩擦因数〃=

金属导轨的电阻忽略不计。求金属杆上滑阶段通过磁场过程中，电阻R上产生的焦耳热Q。

13.人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。以下说法正确的是（）

A.当两个分子间的距离减小时，它们的势能可以先减小后增加

B.将打气管的出口端封住，向下压活塞，当空气被压缩到一定程度后很难再压缩，这一事实

说明这时空气分子间表现为斥力

C.液面上部的蒸汽达到饱和时，仍有液体分子从液面飞出

D.内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同

E.玻璃、石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体

14.如图所示，截面积不等的气缸水平固定放置，内壁光滑，活塞4[----------

的截面积以=20cm2,活塞B的截面积SB=30师2.两活塞用质量不计『----力B

6小桶------

的细绳连接，活塞4还通过细绳、定滑轮与质量不计小桶相连.4和B之

间封闭有一定量的理想气体，且温度始终与外界保持相同.已知大气压强po=1.0x105pa保

持不变，环境温度保持不变，活塞4、B始终可以自由移动.若往小桶中缓慢注入1kg细沙，发

现气缸内活塞4、B向左移动了3cm.试求：若再往小桶中缓慢注入1kg细沙，活塞4、B移动的

距离为多少？

15.一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速u=4c/n/s。a、b两质点平衡位置的坐标分别为

xa=18cm^ixb=32cm,t=0时刻的波形如图所示，此时质点a刚好开始振动，则下列说法

正确的是（）

x/cm

A.该简谐横波的周期是3.5s

B.t=3.5s时，质点b刚好开始振动

C.质点b刚要开始振动时，质点a刚好处于波峰位置

D.质点b刚要开始振动时，在0<x<4cm范围内的质点都向下振动

E.该简谐横波稳定传播后，a、b两质点间可以同时出现两个波峰

16.如图所示，一束光线a从正方体透明冰砖的上表面。点射入，a。的投

影b。垂直于正方体右侧面，入射角为45。，冰砖的折射率为。，试回答:

①光线进入冰砖后能否在侧面上发生全反射

②若冰砖的厚度为，马zn,光在真空传播的速度为c=3.0x108m/s,求这

束光线在冰砖中传播所用的最短时间。&

答案和解析

1.【答案】C

【解析】解：导体4B与验电器组成一个新的导体，带正电荷的物体C移近导体4,发生静电感应现

象，负电荷在电场力作用下从金属箔片经金属球，移动至新导体左端，（导体4左端）感应出负电荷，

新导体右端（验电器的金属球）感应出正电荷，导体B不带电。故48。错误，C正确。

故选：C。

发生静电感应现象时，导体靠近带电体一端感应出异种电荷，远端感应出同种电荷。

此题考查了静电感应现象，要明白其中电荷移动的原因，会确定导体的近端和远端。

2.【答案】C

【解析】解：AC,如果空间中只存在匀强电场，电子将在电场力的作用下由静止开始做匀加速直

线运动，故A错误，C正确；

BD、如果空间只存在匀强磁场，则由于粒子静止时不受磁场力作用，故粒子将一直保持静止状态，

故8。错误。

故选：Co

明确电场和磁场的特点，知道电子在电场中受恒定作用力，而电子在磁场中静止时不受洛伦兹力

作用，再根据力和运动的关系确定电子的运动情况.

本题考查带电粒子在电场和磁场中的运动规律，要注意明确静止粒子在电场中受电场力作用，而

在磁场中不受磁场力作用.

3.【答案】B

【解析】解：交流发电机的矩形线圈abed在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时产生的

1O

感应电动势为E=18U+与x=20K,

当按图乙接法时，电压表示数Ui=10V,原线圈的电流强度为=2=纥3=104,则原线

圈的输出功率为：Pl=UJ1=100MZ,

设副线圈两端电压为外，则2=小，解得/=30忆

R

根据变压器原理可得：詈=*=：，故B正确、ACD错误；

几2§

故选：B。

根据甲图求解电源电动势，根据乙图求解此时原线圈的输出功率，根据功率相等求解副线圈的电

压，由此得到匝数比.

本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道变压器的电压之比等于匝数之比，在只

有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比；知道理想变压器的输出功率决定输入功率且

相等.

4.【答案】B

【解析】解：星体的第一宇宙速度及近星体卫星的速度，根据牛顿第二定律得G增

RR

忽略星体自转，在星体表面6翳=叫9

星体质量M=p^nR3

4

Gp^rcR=g

因为星体与地球的密度相同，得出g与R成正比：笑=等=之

♦g地2

联立得1;=y/gR

_1

一2

11

则。星=]"地=2x7.9km/s=3.95/czn/s

故选：Bo

根据万有引力充当向心力，求出轨道半径为球半径的速度是第一宇宙速度。

本题考查笫一宇宙速度，注意轨道半径为球半径。

5.【答案】AD

【解析】解：AB,剪断细线前，木块4、8均静止，且两绳均处于绷紧状态，即两绳均有弹力,

分别对4、B受力分析由平衡条件有：

对力：mxg=7\

对B,=m2g+T

则巾1。=A＞巾2。，故A正确，B错误;

CD、剪断细线后，木块4、B一起加速运动，设加速度为a,分别对4、B由牛顿第二定律有:

—a

对4：m^g—T2=m1a,解得：T2=^11(5)

对B：T2-m2g=m2a,解得：T2=m2{g+a)

则J7119>7*2>^2。，故C错误，。正确。

故选:AD。

剪断细线前，木块A、B均静止，且两绳均处于绷紧状态，即两绳均有弹力，分别对4、B受力分

析由平衡条件即可求解；

剪断细线后，木块4、B一起加速运动，分别对4、B由牛顿第二定律列方程即可求解。

本题是常见的连接体问题，关键要知道细线剪断后A、B一起加速运动，然后由牛顿第二定律列方

程。

6.【答案】CD

【解析】解：4、根据功能原理可知，小明对书本的支持力做的功等于书本机械能的增加量，故A

错误；

8、人除了受到电梯对人的支持力，重力外，还受到书本对人的压力，电梯对人的支持力与书本对

人的压力做功的代数和等于小明机械能的增加量，故B错误；

C、根据动能定理，小明受到的各个力做功的代数和等于小明动能的增加量，故C正确；

。、因电梯匀加速上升，电梯对小明的支持力大小不变，根据P=Fu,支持力做功的功率一直增

大，故。正确。

故选：CD。

选择不同的对象，根据功能原理判断支持力做功与机械能的变化量的关系。根据动能定理动能的

变化量等于合外力的做功的代数和即可判断。

只要掌握动能定理和功能原理及其适用条件即可顺利解决此类问题。

7.【答案】AD

【解析】解：从铁块脱离木船后在空中做平抛运动，根据平抛运动的规律可得铁块脱离木船后

在空中运动的时间为:s=0.4s，故A正确;

B、设铁块离开船时船向左运动的距离为s,铁块和船水平方向平均动量守恒，可得：rn^L-s)=

m船S,解得：s=0.5TH,则铁块脱离木船后水平方向运动的位移为X+S,所以铁块脱离木船时的

瞬时速度大小为〃=拳=”等m/s=3m/s,故B错误;

C、水平方向根据动量守恒定律可得：=m/,解得小木船最终的速度大小为1/=0.6m/s,

故C错误；

。、根据能量守恒定律可得弹簧释放的弹性势能为E=3小铁卢+船/2=1087,故。正确•

故选：AD.

铁块脱离木船后在空中做平抛运动，根据平抛运动的规律求解落地时间；根据“人船模型”求解

铁块脱离木船后水平方向运动的位移，再根据平抛运动的规律求解速度大小；水平方向根据动量

守恒定律求解小木船最终的速度大小；根据能量守恒定律可得弹簧释放的弹性势能。

本题主要是考查“人船模型”和平抛运动的结合，解答时要首先弄清楚运动情况，利用碰撞前系

统的动量和碰撞后系统的动量相等列方程，再根据能量关系列方程求解。

8.【答案】BC

【解析】解：4C.若负离子能够过磁场圆心坐标（如图1）：

图1

负离子在磁场中运动的半径为R,根据几何关系可知负离子在磁场中运动的圆弧等于完整圆弧的

因此负离子在磁场中运动的时间t=故A错误，C正确。

BD.若负离子在磁场中的射入点与射出点相距最远，如图2所示：

以MN为圆形磁场区域的一条直径，负离子在磁场中运动的半径为2R,根据几何关系可知，负离

子在磁场中运动的圆弧等于完整圆弧的之所以负离子在磁场中运动的时间t=故8正确，D

错误。

故选：BCo

格努题意画出对应的粒子的运动轨迹，结合几何关系得出负离子的射入点和射出点的关系：

根据几何关系得出圆心角的大小，结合周期的计算公式得出对应离子的运动时间。

本题主要考查了带电粒子在磁场中的运动，熟悉粒子的受力分析，理解其向心力来源，结合几何

关系即可完成解答。

9.【答案】0.4000.600A

【解析】解：>与=3.50cm=0.0350m、x2-4.50cm=0.0450m、x3—5.50cm=0.0550TH、

x4=6.50cm=0.0650m

(1)打B点时小车的速度为4、C段的平均速度，梓打B点时的速度为：

%1+%2(xi4-X2)/0.0350+0.0450.八，八八

V1==-----------X50m/s=0A00m/sz

r=irmX0+X4(4+'4)f0.0550+0.0650_.八,八八.

同理功==」一%"=-------x50m/s=0.600m/s

(2)由动能定理可知：

m+7nm

m沙g(X2+%3)=5(沙)董~!(+小沙)资

代入数据解得m*=0」0°如，故A正确，88错误；

故选：儿

故答案为：(1)0.400；0.600；(2)4

(1)根据匀变速直线运动的特点得出小车的瞬时速度；

(2)根据动能定理列式得出小沙桶和细沙的质量.

本题主要考查了功与速度变化关系的探究实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合运动学

公式和动能定理即可完成分析。

10.【答案】C3.05.0

【解析】解：(1)题目中的电流值、电压值数据均匀增加，且比值恒定，显然本次实验是对定值电

阻的测量，所以他所连接的错误电路可能是下图中的C。

(2)电路的连线图如下图所示;

(3)当外电阻与内电阻阻值相等时，电源的输出功率最大。所以由图象可知，内电阻为r=5.O0,

根据联=居

(3)3.0；5.0

(1)根据实验原理选择错误的电路图;

(2)根据电路图画出对应的实物连线图；

(3)根据闭合电路欧姆定律，结合图像的物理意义得出电动势和内阻的大小。

本题主要考查了电源电动势和内阻的测量实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合闭合电

路欧姆定律和图像的物理意义即可完成分析。

11.【答案】解：静止不动时细线拉力分别为2N、3N,贝必1球的质量为巾4=0.2kg,B球的质量=

0.1kg,

剪断细线k后，4球经2s首先落地，根据八=：的许

解得：=5=^?m/s2=9mls2

C12

对4球，根据牛顿第二定律，mAg-fA=

解得：fA=0.2/V：

因阻力大小与球的最大截面积成正比，且4球与B球半径之比为2：1,则两球的阻力之比为启：i=4：

1,贝I：%=0.8N,

若只剪断细绳已，假设B球单独运动，根据牛顿第二定律有：mBg-fB=mBa2

2

解得：a2=2m/s

因。2<%，则两者会一起向下运动，

对整体，根据牛顿第二定律有：(小+niB)g-/-/B=5。+7nB)a

解得：a=ym/s2

2x18__

对4球，根据/i=；a专有：t2=-^-s=2.3s

答：第二次，若只剪断细绳％，A球经2.3s落地.

【解析】根据细线的拉力，可知4球与B球的质量，由4球下落的时间与位移，即可求解下落的加

速度，再由牛顿第二定律，即可求得4受到的阻力，再根据阻力大小与球的最大截面积成正比,

结合4球与B球半径之比，得到B球受到的阻力，并对整体根据牛顿第二定律，结合运动学公式即

可求解.

考查运动学公式与牛顿第二定律的内容，掌握整体法与隔离法的应用，注意阻力与大截面积的关

系，从而确定阻力与半径的关系，是解题的关键.

12.【答案】解：设金属杆刚进入磁场的速度为打，离开磁场时的速度为吸。

金属杆上滑阶段通过磁场过程，根据动能定理可得：

—(mgsin300+nmgcos300)s—WF安=gm域—gm说

根据题意可得：%=2以

金属杆离开磁场后继续减速上滑x距离速度为零时，根据动能定理可得:

—(mgsin30°+4mgeos30°)x=0-gm谚

金属杆下滑x距离速度为内，根据动能定理可得:

]

(mgsin30°—卬ngcos30°)%=-mvj

金属杆匀速进入磁场，据法拉第电磁感应定律可得：

E=BLV3

根据闭合电路欧姆定律可得：

/=£

R+r

金属棒受到的安培力为：

F安=BIL

金属棒匀速运动时，根据平衡状态可得：

mgsin300=尸安+pngcos30°

联立解得：

=21m3g2(R+r)277ngs

安—128///8

金属杆上滑阶段通过磁场过程中，电阻R上产生的焦耳热为：

0_21m3g2(口+丁川7mgsR

Q~~128B4L48(R+r)

答：金属杆上滑阶段通过磁场过程中，电阻R上产生的焦耳热为-群^

【解析】根据动能定理得出金属棒的速度关系，结合法拉第电磁感应定律，欧姆定律和安培力的

计算公式得出电阻R产生的焦耳热。

本题主要考查了电磁感应的相关应用，熟悉电学物理量的计算公式，结合安培力的计算公式和动

能定理联立等式即可完成分析。

13.【答案】ACD

【解析】解：A当分子间距从无穷远到时，分子势能逐渐减小，当「=为时，分子势能最小，当

「＜力时，分子势能逐渐增加，所以当两个分子间的距离减小时，它们的势能可以先减小后增加，

故A正确；

员将打气管的出口端封住，向下压活塞，当空气被压缩到一定程度后很难再压缩，这一事实是大

气压作用的缘故，不能说明这时空气分子间表现为斥力，故B错误；

C.液面上部的蒸汽达到饱和时，从液面飞出的液体分子与进入的液体分子数量达到平衡，故C正

确；

。.物体的内能包括分子动能和分子势能，则内能不同的物体，它们温度可能相同，分子热运动的

平均动能可能相同，故。正确；

E.石墨和金刚石都是晶体，玻璃、木炭是非晶体，故E错误；

故选：ACD.

当分子间距从无穷远到r°时;分子势能逐渐减小，当r=r°时;分子势能最小，当时，分子

势能逐渐增加：将打气管的出口端封住，向下压活塞，当空气被压缩到一定程度后很难再压缩，

这一事实是大气压作用的缘故；液面上部的蒸汽达到饱和时，仍有液体分子飞出与进入，其数量

达到平衡；物体的内能包括分子动能和分子势能之和，则内能不同的物体，它们温度可能相同，

分子热运动的平均动能可能相同；石墨和金刚石都是晶体，玻璃、木炭是非晶体。

本题的关键是把握分子势能与分子间距的关系图像，对分子内能、晶体非晶体等有清晰的认识与

理解。

14.【答案】解：以封闭气体为研究对象，状态1：Pi=p。，匕=?

5

往小桶中缓慢注入m=1kg细沙，平衡后为状态2,则：%=匕一(SB-SA)hr=Vr-3xIO-,

根据平衡条件可得：PO(SB-SQ+mg=p2(Sp-SQ,解得p2=xl()5pa；

再往小桶中缓慢注入lkg细沙，平衡后为状态3,贝ij：V3=V2-(SB-SA-)h2,

5

根据平衡条件可得：PO(SB-SQ+2mg=p3(Sfi-S4),解得P3=1.2x10Pa；

根据玻意耳定律可得Pi匕=「2功，解得：匕=3.3xICT，7n3,所以七=匕_3x10-5=3x