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1、2023 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、如图,光滑斜劈 A 上表面水平,物体 B 叠放在 A 上面,斜面光滑,AB 静止释放瞬间,B 的受力图是()A B C D 2、如图,虚线 a、b、c 为电场中三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一个电子仅在电场
2、力作用下的运动轨迹,M、N 是轨迹与等势面 a,c 的交点下列说法中正确的是()A电子一定从 M 点向 N 点运动 B等势面 c 的电势最低 C电子通过 M 点时的加速度比通过 N 点时小 D电子通过 M 点时的机械能比通过 N 点时大 3、2020 年全国第十四届冬季运动会在呼伦贝尔市举行。为此全市都在开展丰富多彩的冰上运动。如图所示,在游乐场的滑冰道上有甲、乙两同学坐在冰车上进行游戏。当甲从倾角为 的光滑冰道顶端 A 由静止开始自由下滑时,在斜面底部 B 处的乙通过冰钎作用于冰面,从静止开始沿光滑的水平冰道向右做匀加速直线运动。已知甲、乙和冰车均可视为质点,甲通过斜面与水平面的交接处(B
3、处)时,速度的方向改变、大小不变,且最终甲刚好能追上乙,则()A到甲刚好追上乙时,甲在水平面上和斜面上的滑行时间一定不相等 B到甲刚好追上乙时,甲在水平面上和斜面上的滑行时间一定相等 C甲在斜面上的加速度一定小于乙的加速度 D无法求出甲从过 B 点至追上乙行进的距离与 AB 距离之比 4、用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应,可能使该金属产生光电效应的措施是 A改用强度更大的紫外线照射 B延长原紫外线的照射时间 C改用 X 射线照射 D改用红外线照射 5、如图所示为一理恕变压器,其中 a、b、c 为三个额定电压相同的灯泡,输入电压 u=Umsin100t(V)当输入电压为灯泡额定电压的 8
4、 倍时,三个灯泡刚好都正常发光下列说法正确的是()A三个灯泡的额定电压为 Um/8 B变压器原、副线圈匝数比为 92 C此时灯泡 a 和 b 消耗的电功率之比为 27 D流过灯泡 c 的电流,每 0.02s 方向改变一次 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()A大量氢原子从高能级向3n 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3n 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3n 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.
5、6eV,不能使3n 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、质谱仪又称质谱计,是根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理,按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。如图所示为某品牌质谱仪的原理示意图,初速度为零的粒子在加速电场中,经电压 U加速后,经小孔 P 沿垂直极板方向进入垂直纸面的磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中,旋转半周后打在荧光屏上形成亮点。但受加速场实际结构的影响,从小孔 P 处射出的粒子方向
6、会有相对极板垂线左右相等的微小角度的发散(其他方向的忽略不计),光屏上会出现亮线,若粒子电量均为 q,其中质量分别为 m1、m2(m2 m1)的两种粒子在屏上形成的亮线部分重合,粒子重力忽略不计,则下列判断正确的是()A小孔 P 处粒子速度方向相对极板垂线最大发散角 满足 cos=12mm B小孔 P 处粒子速度方向相对极板垂线最大发散角 满足 sin=12mm C两种粒子形成亮线的最大总长度为2112)2mmUBqm(D两种粒子形成亮线的最大总长度为2122)2mmUBqm(8、如图所示,由某种粗细均匀的总电阻为 2R 的金属条制成的矩形线框 abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强
7、磁场 B 中。一电阻为 R 的导体棒 PQ 接入电路,在水平拉力作用下沿 ab、de。以速度 D 匀速滑动,滑动过程 PQ始终与 ab 垂直,且与线框接触良好,不计摩擦。在 PQ 从靠近 ad 边向 bc 边滑动的过程中()APQ 中电流先增大后减小 BPQ 两端电压先减小后增大 CPQ 上拉力的功率先减小后增大 D线框消耗的电功率先增大后减小 9、在倾角为 的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨 PQ、MN,相距为 L,导轨处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下有两根质量均为 m 的金属棒 a、b,先将 a 棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与物块 c 连接,连接
8、 a 棒的细线平行于导轨,由静止释放 c,此后某时刻,将 b 也垂直导轨放置,a、c 此刻起做匀速运动,b 棒刚好能静止在导轨上 a 棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨电接触良好,导轨电阻不计 则()A物块 c 的质量是 2msin Bb 棒放上导轨前,物块 c 减少的重力势能等于 a、c 增加的动能 Cb 棒放上导轨后,物块 c 减少的重力势能等于回路消耗的电能 Db 棒放上导轨后,a 棒中电流大小是sinmgBL 10、如图所示,有甲、乙两颗卫星分别在不同的轨道围绕一个半径为 R、表面重力加速度为 g 的行星运动,卫星甲、卫星乙各自所在的轨道平面相互垂直,卫星甲的轨道为圆,距离行星表
9、面的高度为 R,卫星乙的轨道为椭圆,M、N两点的连线为其椭圆轨道的长轴且 M、N 两点间的距离为 4R则下列说法中正确的有 A卫星甲的线速度大小为2gR B甲、乙卫星运行的周期相等 C卫星乙沿椭圆轨道运行经过 M 点时的速度小于卫星甲沿圆轨道运行的速度 D卫星乙沿椭圆轨道运行经过 N 点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度 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)某实验小组利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。(1)为了使测量误差尽量小,下列说法中正确的是_;A组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球 B组装单摆须选用轻
10、且不易伸长的细线 C实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 D为了使单摆的周期大一些,应使摆线相距平衡位置有较大的角度(2)该实验小组用 20 分度的游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如图乙所示,读出小球直径为 d=_cm;(3)该同学用米尺测出悬线的长度为 L,让小球在竖直平面内摆动。当小球经过最低点时开始计时,并计数为 0,此后小球每经过最低点一次,依次计数为 1、2、3。当数到 40 时,停止计时,测得时间为 t。改变悬线长度,多次测量,利用计算机作出了 t2L 图线如图丙所示。根据图丙可以得出当地的重力加速度 g_ m/s2。(取 29.86,结果保留 3 位有效数字)12(12 分)小
11、李同学设计实验测定一圆柱体合金的电阻率,需要精确测量合金的电阻值。已知圆柱体合金长度为 L、电阻约为10,现在手头备有如下器材:A电流表 A1,量程为100mA、内阻约为10 B电流表 A2,量程为100A、内阻约为100 C电阻箱r,最大阻值为999.9 D滑动变阻器1R,最大阻值为50 E滑动变阻器2R,最大阻值为10k F电源,电动势约为3V、内阻约为10 G导线和开关若干 H刻度尺(最小刻度为 1mm)I游标卡尺(1)用游标卡尺测量圆柱体合金的直径如图所示,则直径d _cm。(2)如图所示是该同学设计的测量该合金电阻的电路图,请帮助他选择合适的电学器材,要求电表的示数大于其量程的三分之
12、二、滑动变阻器方便调节,则电流表和滑动变阻器需选择_(填对应器材前面的字母序号)。按图连接好线路进行实验,即可测量出该合金的电阻值xR。(3)用以上已知量和所测量的物理量的字母,写出该合金电阻率的表达式为_。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,水平地面上某竖直平面内有一固定的内壁光滑的直角三角形管道 ABC,直角边 AB 竖直向下,直角边 BC 水平朝右,C 端开口。取 3 个小球,t=0 时刻三个球 1,2 静止释放,3 斜向抛出。1 号球在拐角处可使速度大小不变方向变为向右。三者在
13、C 端相遇但不碰撞,继续运动到达地面。三个小球从释放到落到地面所经历的时间分别为 T1,T2,T3。已知直角边 BC 距地面的高度和 AB 边长相同。求:(1)三角形 C 处的角度为多少;(2)T1:T2:T3。14(16 分)如图所示,A 气缸截面积为 500cm2,A、B 两个气缸中装有体积均为 10L、压强均为 1atm、温度均为 27的理想气体,中间用细管连接细管中有一绝热活塞 M,细管容积不计现给左面的活塞 N 施加一个推力使其缓慢向右移动,同时给 B 中气体加热,使此过程中 A 气缸中的气体温度保持不变活塞 M 保持在原位置不动不计活塞与器壁间的摩擦,周围大气压强为 1atm=10
14、5Pa当推力3510 N3F 时,求:活塞 N 向右移动的距离是多少?B 气缸中的气体升温到多少?15(12 分)在某次的接力比赛项目中,项目组规划的路线如图所示,半径20mR 的四分之一圆弧PQ赛道与两条直线赛道分别相切于P和Q点,圆弧PQ为接力区,规定离开接力区的接力无效。甲、乙两运动员在赛道上沿箭头方向训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持 9m/s 的速率跑完全程,乙从起跑后的切向加速度大小是恒定的。为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中,甲在接力区前13.5ms 的 A 处作了标记,并以9m/sv 的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令,乙在接力区的
15、P 点听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相等时被甲追上,完成交接棒。假设运动员与赛道间的动摩擦因数为 0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,运动员(可视为质点)在直道上做直线运动,在弯道上做圆周运动,重力加速度 g=10m/s2,=3.14,求:(1)为确保在弯道上能做圆周运动,允许运动员通过弯道PQ的最大速率;(2)此次练习中乙在接棒前的切向加速度 a。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】物体 A 释放前,物体 B 受到重力和支持力,两力平衡;楔形物体 A 释放后,由于物体 A 上表面是光
16、滑的,则物体 B水平方向不受力,物体 B 在水平方向的状态不改变,即仍保持静止状态,在竖直方向由于 A 的加速度小于重力加速度g,所以 B 受到向上的支持力,故 B 正确,ACD 错误 故选 B 2、C【解析】A电子可以由 M 到 N,也可以由 N 到 M,由图示条件不能具体确定,故 A 错误;B电荷所受电场力指向轨迹内侧,由于电子带负电,则 M 点电子受到左下方的电场力,因此电场线指向右上方,根据沿电场线电势降低,可知 a 等势线的电势最低,c 等势线的电势最高,故 B 错误;C等势线密的地方电场线密,电场场强大,则 N 点场强大于 M 点场强。则电子通过 N 点的加速度比 M 点的大,故C
17、 正确;D从 M 到 N 过程中电场力做正功,根据功能关系可知,机械能增加,即电子通过 M 点时的机械能比通过 N 点时小,故 D 错误。故选 C。3、B【解析】AB设甲到达 B 的时间为 t1,追上 B 的时间为 t2,水平面都是光滑的,A 到达水平面后做匀速直线运动,设甲的速度为 v,则甲在水平面上的位移 221()xv tt 乙做匀加速直线运动,被甲追上时的速度也是 v,乙的位移 222vxt 联立可得 212122()tttt 可知到甲刚好追上乙时,甲在水平面上和斜面上的滑行时间一定相等,故 A 错误,B 正确;C由以上的分析可知,甲的速度达到 v 用的时间少,所以甲在斜面上的加速度一
18、定大于乙的加速度,故 C 错误;DAB 之间的距离 221122 22txvvxt 所以甲从过 B 点至追上乙行进的距离与 AB 距离之比为 2,故 D 错误。故选 B。4、C【解析】用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应,知紫外线的频率小于金属的极限频率,要能发生光电效应,需改用频率更大的光照射(如 X 射线)。能否发生光电效应与入射光的强度和照射时间无关。A改用强度更大的紫外线照射,与结论不相符,选项 A 错误;B延长原紫外线的照射时间,与结论不相符,选项 B 错误;C改用 X 射线照射,与结论相符,选项 C 正确;D改用红外线照射,与结论不相符,选项 D 错误;故选 C。5、C【解析】
19、设灯泡的额定电压为 U,根据题意,输入电压82mUUU入,得:216mUU,此时原线圈两端的电压为17UUUU入,副线圈两端的电压为22UU,则变压器原、副线圈匝数比为112272nUnU,根据122127InIn,因为 a、b 此时都能正常发光,故电压都为额定电压,根据PUI,可知 a、b 消耗的电功率与电流成正比,即此时灯泡 a 和 b 消耗的电功率之比为 27,由输入电压的表达式,可知角频率100/rad s,则周期20.02Ts,而变压器不会改变交变电流的周期,故每 0.02s 电流方向改变两次,故 ABD 错误,C 正确;故选 C.【点睛】根据灯泡电压与输入电压的关系可确定接在线圈的
20、输入端和输出端的电压关系,则可求得匝数之比;根据变压器电流之间的关系和功率公式可确定功率之比 6、C【解析】A氢原子从高能级向 n=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 n=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 n=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 n=3
21、能级的氢原子电离,故 D 错误。故选 C。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、AD【解析】由题意知 21 012qUmv 20011vqv BmR 解得 1121RqBmU 同理 2221m URBq 设左右最大发射角均为时,粒子2m光斑的右边缘恰好与粒子1m光斑的左边缘重合,如图所示(图中虚线为2m半圆轨迹和向左发散角轨迹,实线为1m半圆轨迹和向左发散轨迹),则 212cos2RR 联立解得 12cosmm 此时两种粒子光斑总宽度为 2122
22、cosxRR 解得 21222mmUxBqm 故选 AD。8、CD【解析】A导体棒为电源产生的电动势为 EBLv 等效电路为左边电阻1R和右边2R并联,总电阻为 1212R RRRRR总 又线框总电阻为2R,在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中,总电阻先增大后减小,总电流先减小后增大,故 A 项错误;BPQ两端电压为路端电压 UEIR 即先增大后减小,故 B 项错误;C拉力的功率等于克服安培力做功的功率,有 PBILvEI安 先减小后增大,故 C 项正确;D根据功率曲线可知当外电阻1212R RRRR时输出功率最大,而外电阻先由小于R的某值开始增加到12R,再减小到小于R的某值,所以线框消耗的
23、功率先增大后减小,故 D 项正确 故选 CD。9、AD【解析】b 棒静止说明 b 棒受力平衡,即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡,a 棒匀速向上运动,说明 a 棒受绳的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三个力平衡,c 匀速下降则 c 所受重力和绳的拉力大小平衡由 b平衡可知,安培力大小 F安=mgsin,由 a 平衡可知 F绳=F安+mgsin=2mgsin,由 c 平衡可知 F绳=mcg;因为绳中拉力大小相等,故 2mgsin=mcg,即物块 c 的质量为 2msin,故 A 正确;b 放上之前,根据能量守恒知 a 增加的重力势能也是由于 c 减小的重力势能,故 B 错误;
24、a 匀速上升重力势能在增加,故根据能量守恒知 C 错误;根据 b 棒的平衡可知 F安=mgsin 又因为 F安=BIL,故sinmgIBL,故 D 正确;故选 AD 考点:物体的平衡;安培力.10、BD【解析】A卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,有:22MmvGmrr 解得:GMvr 其中2rR,根据地球表面万有引力等于重力得 2MmGmgR 联立解得甲环绕中心天体运动的线速度大小为 2gRv 故 A 错误;B卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,有 2224MmGmrrT 根据地球表面万有引力等于重力得 2MmGmgR 解得卫星甲运行的周期为 24RTg
25、由卫星乙椭圆轨道的半长轴等于卫星甲圆轨道的半径,根据开普勒第三定律,可知卫星乙运行的周期和卫星甲运行的周期相等,故 B 正确;C卫星做逐渐远离圆心的运动,要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力,应给卫星加速,所以卫星乙沿椭圆轨道经过 M 点时的速度大于轨道半径为 M 至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度,而轨道半径为 M 至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度大于卫星甲在圆轨道上的线速度,所以卫星乙沿椭圆轨道运行经过 M 点时的速度大于卫星甲沿圆轨道运行的速度,故 C 错误;D卫星运行时只受万有引力,加速度 2GMar 所以卫星乙沿椭圆轨道运行经过 N 点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行
26、的加速度,故 D 正确。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、BC 0.810 9.80 【解析】(1)1A组装单摆须选用密度较大且直径较小的摆球,选项 A 错误;B组装单摆须选用轻且不易伸长的细线,选项 B 正确;C实验时须使摆球在同一竖直面内摆动,选项 C 正确;D单摆的摆角不得超过 5,否则单摆的运动就不是简谐运动,选项 D 错误;故选 BC。(2)2小球直径为 d=0.8cm+0.05mm2=0.810cm;(3)3单摆的周期为 120402ttT 由 2LTg 可得 221600tLg 由图像可知 22160016101
27、610100 10kg 解得 g=9.80m/s2 12、1.075 AD 24xd RL 【解析】(1)11cm 15 0.05mm1.075cmd (2)23若电流表选 A1,电路总电阻约为3V30100mA;若电流表选 A2,电路总电阻约为3V30000100A。滑动变阻器 R2不能满足,则滑动变阻器选 R1。(3)4根据电阻定律有xLRS,其中212Sd,联立解得 24xd RL 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)37(2)T1:T2:T3=1:0.837:0.767。【解析】(1)由题意设
28、 AB 的长度和直角边 BC 距地面的高度为 H,对 1 号球在 AB 段有 2112Hgt 在 BC 段有 12cos=sinHgt t 可得 112cos2sinHHgttt 根据机械能守恒可知 1 号球和 2 号球到达 C 点速度大小一样,所以对 2 号球有 gt1=gsin(t1+t2)所以 112sinttt 可得 21cos2sinsingtHH 其中 212gtH 2sincos2 解得 3sin5 4cos5 即37;(2)因为 1、2、3 号球到达 C 端时间相同,对 2 号球分析有 221sinsin2Hgt 结合(1)的结果可得 123523Htttg 到达 C 端后的运
29、动对 1 号球 2112Hgt 解得 12Htg 对 2 号球 22221=2yH vtgt 223sin25yvvgH 解得 2123435Htg 对 3 号球 303gyyvvt 203312yHvtg t 解得 317215yvgH 又因为 23331=2yH vtgt 解得 3125141715Htg 所以有 111823HTttg 22212851415HTttg 33312851415HTttg 所以联立可得 T1:T2:T3=1:0.837:0.767 14、5 cm;127【解析】加力 F 后,A 中气体的压强为504103AFppPaS 对 A 中气体:由 pAVA=pAVA
30、 则得5510344103AAAAAAp VVVVp 初态时,310 1020500AAAVLcmS,LA=AAVS=15cm 故活塞 N 向右移动的距离是 s=LA-LA=5cm 对 B 中气体,困活塞 M 保持在原位置不动,末态压强为 pB=pA=43105Pa 根据查理定律得:BBBBppTT 解得,TB=BBBp Tp=400K 则 tB=400-273=127 点睛:对于两部分气体问题,既要分别研究各自的变化过程,同时要抓住之间的联系,本题是压强相等是重要关系 15、(1)10m/s;(2)3m/s2【解析】(1)因为运动员弯道上做圆周运动,摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律有 2mvmgR 解得 10m/svgR(2)设经过时间 t,甲追上乙,甲的路程为 1xvt 乙的路程为 22vxt 由路程关系有 13.52vvtt 将 v=9m/s 代入得 t=3s 此时 27m31.4m2vtR 所以还在接力区内 根据 v=at 代入数据解得 a=3m/s2