2022-2023学年福建省南安市柳城中学高考仿真卷物理试题含解析.doc

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1、2023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05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、氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线,都是氢原子中电子从量子数n2的能级跃迁到n=2的能级发出的光,

2、它们在真空中的波长由长到短,可以判定A对应的前后能级之差最小B同一介质对的折射率最大C同一介质中的传播速度最大D用照射某一金属能发生光电效应,则也一定能2、如图所示,匀强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入,沿曲线dpa打到屏MN上的a点,通过pa段用时为t.若该微粒经过P点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏MN上若两个微粒所受重力均忽略,则新微粒运动的 ( )A轨迹为pb,至屏幕的时间将小于tB轨迹为pc,至屏幕的时间将大于tC轨迹为pa,至屏幕的时间将大于tD轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t3、将输入电压为220V、输出电压为6V的变

3、压器改装成输出电压为30V的变压器,副线圈原来的匝数为30匝,原线圈的匝数不变,则副线圈应增加的匝数为()A150匝B144匝C130匝D120匝4、如图所示,一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上,顶端与竖直墙壁接触,现打开尾端阀门,气体往外喷出,设喷口面积为S,气体密度为,气体往外喷出的速度为,则气体刚喷出时钢瓶顶端对竖直墙的作用力大小是( )ABCD5、二氧化锡传感器的电阻随着一氧化碳的浓度增大而减小,将其接入如图所示的电路中,可以测量汽车尾气一氧化碳的浓度是否超标。当一氧化碳浓度增大时,电压表V和电流表A示数的变化情况可能为AV示数变小,A示数变大BV示数变大,A示数变小CV示

4、数变小,A示数变小DV示数变大,A示数变大6、如图甲所示,直径为0.4m、电阻为0.1的闭合铜环静止在粗糙斜面上,CD为铜环的对称轴,CD以下部分的铜环处于磁感应强度B方向垂直斜面且磁感线均匀分布的磁场中,若取向上为磁场的正方向,B随时间t变化的图像如图乙所示,铜环始终保持静止,取,则()A时铜环中没有感应电流B时铜环中有沿逆时针方向的感应电流(从上向下看)C时铜环将受到大小为、沿斜面向下的安培力D13s内铜环受到的摩擦力先逐渐增大后逐渐减小二、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

5、0分。7、L1、L2两水平线间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁场高度为h,竖直平面内有质量为m,电阻为R的梯形线框,上、下底水平且底边之比5:1,梯形高2h。该线框从如图位置由静止下落,已知AB刚进入磁场时和AB刚穿出磁场时的重力等于安培力,在整个运动过程中,说法正确的是( )AAB边是匀速直线穿过磁场BAB边刚穿出到CD边刚要进入磁场,是匀速直线运动CAB边刚穿出到CD边刚要进入磁场,此过程的电动势为DAB边刚进入和AB边刚穿出的速度之比为4:18、如图所示,质量为M=2kg足够长的小车以v0=2.5m/s的速度沿光滑的水平面运动,在小车正上方h=1.25m处有一质量为m=0.5kg的可视为质

6、点的物块静止释放,经过一段时间刚好落在小车上无反弹,作用时间很短,随后二者一起沿水平面向右运动。已知物块与小车上表面之间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g=10m/s2,忽略空气阻力。则下列说法正确的是()A物块落在小车的过程中,物块和小车的动量守恒B物块落上小车后的最终速度大小为3m/sC物块在小车的上表面滑动的距离为0.5mD物块落在小车的整个过程中,系统损失的能量为7.5J9、如图所示,质量为m = 245 g的物块(可视为质点)放在质量为M = 0.5 kg的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数为 = 0.4,质量为 m0 = 5 g的子弹以速度v0 =

7、 300 m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),g = 10 m/s2,则在整个过程中A物块和木板组成的系统动量守恒B子弹的末动量大小为0.01kgm/sC子弹对物块的冲量大小为0.49NsD物块相对木板滑行的时间为1s10、2019年11月5日,我国成功发射了“北斗三号卫星导航系统”的第3颗倾斜地球同步轨道卫星。“北斗三号卫星导航系统”由静止地球同步轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星、中圆地球轨道卫星组成。中圆地球轨道卫星轨道周期是12个小时左右,“同步轨道”卫星的轨道周期等于地球自转周期,卫星运行轨道面与地球赤道面的夹角叫做轨道倾角。根据轨道倾角的不同,可将“同步轨道”分为静止轨道(

8、倾角为零)、倾斜轨道(倾角不为零)和极地轨道。根据以上信息,下列说法正确的有()A倾斜地球同步轨道卫星的高度等于静止地球同步轨道卫星的高度B中圆地球轨道卫星的线速度大于地球同步轨道卫星的线速度C可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星,静止在扬州上空D可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星,每天同一时间经过扬州上空三、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)图甲为某实验小组做“验证机械能守恒定律”的实验装置,光电门 A、B 固定在气垫导轨上,细线两端分别与钩码和滑块相连,重力加速度为 g。(1)实验的主要操作如下: 按图组装好实验器材; 让滑块从气垫导

9、轨上光电门A 的右侧某位置由静止释放;记录遮光条通过光电门 A、B 所用的时间分别为t1、t2;改变光电门 B 的位置,进行多次实验。为完成该实验,还缺少的主要操作是_;(2)实验中还需要测量的物理量有_;滑块的长度 D;遮光条的宽度 d;两个光电门之间的距离 L;滑块(含遮光条)的质量 M;钩码的质量 m。(3)对于滑块(含遮光条)和钩码组成的系统,重力势能的减少量DEp=_;动能的增加量DEk=_;(用上述所给的字母表示)(4)实验小组处理采集的多组数据并在坐标系DEp-DEk中描点作图,如图乙所示,若两轴的标度相同,造成该实验结果的原因是_。12(12分)某实验小组成员要测量一节干电池的

10、电动势和内阻,已知该干电池的电动势约为1.5V,内阻约为0.50;实验室提供了电压表V(量程为3V,内阻约3k)、电流表A(量程0.6A,内阻为0.70)、滑动变阻器R(10,2A)、电键和导线若干。(1)为了尽可能减小实验误差,请在图1方框中画出实验电路图_。(2)在图2中按原理图完善实物图的连接_。(3)通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U,利用这些数据在图3中画出了U-I图线。由图线可以得出此干电池的电动势E=_V(保留3位有效数字),内阻r=_ (保留2位有效数字)。(4)实验过程中,发现电流表发生了故障,于是小组成员又找来一个电压表和一个定值电阻,组成了如图4所示的电路

11、,移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出图象如图5所示,图线斜率为k,与横轴的截距为a,则电源的电动势E=_,内阻r=_ (用k、a、R0表示)。 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)如图所示为一种质谱仪的工作原理图,圆心角为90的扇形区域OPQ中存在着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,所有带电粒子经加速电压U加速后从小孔C射出,由磁场边界OP上N点垂直OP进入磁场区域,然后均从边界OQ射出,ON=l,不计粒子重力。(1)若由静止开始加速的某种粒子X从边界OQ射出

12、时速度方向与OQ垂直,其轨迹如图中实线所示,求该粒子的比荷;(2)若由静止开始加速的另一种粒子Y,其比荷是X粒子比荷的,求该粒子在磁场区域中运动的时间t。14(16分)在轴正半轴分布有磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里的匀强磁场。让质量为,电荷量为的带正电小球从坐标原点静止释放,运动轨迹如图所示,运动到最低点时恰好进入一竖直向上场强为的匀强电场,重力加速度为,不计空气阻力,求:(1)小球到达最低点的速率;(2)小球在电场中运动的时间及离开电场时与轴的距离。15(12分)如图甲所示,一对平行金属板C、D相距为d,O、Ol为两板上正对的小孔,紧贴D板右侧。存在上下范围足够大、宽度为三的有界匀强磁场

13、区,磁场方向垂直纸面向里,MN、GH是磁场的左、右边界。现有质量为m、电荷量为+q的粒子从O孔进入C、D板间,粒子初速度和重力均不计。(1)C、D板间加恒定电压U,C板为正极板,求板间匀强电场的场强大小E和粒子从O运动到Ol的时间t;(2)C、D板间加如图乙所示的电压,U0为已知量,周期T是未知量。t=0时刻带电粒子从O孔进入,为保证粒子到达O1孔具有最大速度,求周期T应满足的条件和粒子到达Ol孔的最大速度vm;(3)磁场的磁感应强度B随时间的变化关系如图丙所示,B0为已知量,周期T0=。=0时,粒子从O1孔沿OO1延长线O1O2方向射入磁场,始终不能穿出右边界GH,求粒子进入磁场时的速度v,

14、应满足的条件。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】试题分析:根据分析前后能级差的大小;根据折射率与频率的关系分析折射率的大小;根据判断传播速度的大小;根据发生光电效应现象的条件是入射光的频率大于该光的极限频率判断是否会发生光电效应波长越大,频率越小,故的频率最小,根据可知对应的能量最小,根据可知对应的前后能级之差最小,A正确;的频率最小,同一介质对应的折射率最小,根据可知的传播速度最大,BC错误;的波长小于的波长,故的频率大于的频率,若用照射某一金属能发生光电效应,则不一定能,D错误【点睛】光的波长越大,

15、频率越小,同一介质对其的折射率越小,光子的能量越小2、C【解析】试题分析:由动量守恒定律可得出粒子碰撞后的总动量不变,由洛仑兹力与向心力的关系可得出半径表达式,可判断出碰后的轨迹是否变化;再由周期变化可得出时间的变化带电粒子和不带电粒子相碰,遵守动量守恒,故总动量不变,总电量也保持不变,由,得:,P、q都不变,可知粒子碰撞前后的轨迹半径r不变,故轨迹应为pa,因周期可知,因m增大,故粒子运动的周期增大,因所对应的弧线不变,圆心角不变,故pa所用的时间将大于t,C正确;【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时,洛伦兹力充当向心力,从而得出半径公式,周期公式,运动时间公式,知道粒子在磁场中运动半径和速度

16、有关,运动周期和速度无关,画轨迹,定圆心,找半径,结合几何知识分析解题,3、D【解析】副线圈匝数为n2=30匝,输入电压U1=220V,输出电压U2=6V,根据变压比公式有原线圈匝数不变,改变副线圈匝数,输入电压也不变,输出电压变为30V,根据变压比公式有联立得故D正确,ABC错误。故选D。4、D【解析】对喷出气体分析,设喷出时间为,则喷出气体质量为,由动量定理,有其中F为瓶子对喷出气体的作用力,可解得根据牛顿第三定律,喷出气体对瓶子作用力大小为F,再对瓶子分析,由平衡条件和牛顿第三定律求得钢瓶顶端对竖直墙壁的作用力大小也是F,故D正确,ABC错误。故选D。5、D【解析】当一氧化碳浓度增大时,

17、二氧化锡传感器的电阻减小,由闭合电路欧姆定律知,电路中电流变大,则A示数变大;由欧姆定律知R的电压变大,则电压表V变大;AC综上分析,电压表示数变大,AC错误;BD综上分析,电流表示数变小,B错误D正确。故选D。6、C【解析】A分析图乙可知,时,磁感应强度处于变化的过程中,铜环中磁通量变化,产生感应电流,A错误;B时,垂直斜面向下的磁通量逐渐减小,根据楞次定律可知,铜环中产生顺时针方向的感应电流,B错误;C时,垂直斜面向上的磁通量逐渐减小,根据法拉第电磁感应定律可知根据欧姆定律可知安培力C正确;D时间内,磁感应强度变化率不变,则感应电流不变,磁感应强度先减小后增大,根据楞次定律的可知,安培力先

18、向下减小后向上增大,则摩擦力方向向上,逐渐减小,后续可能方向向下逐渐增大,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、BCD【解析】A已知AB刚进入磁场时的重力等于安培力,根据安培力公式AB进入磁场后一段时间内有效切割长度变大,安培力变大,大于重力,使梯形线框减速,因为AB刚穿出磁场时的重力等于安培力,所以AB边是减速直线穿过磁场,故A错误;BAB刚穿出到CD边刚要进入磁场过程中,有效切割长度保持不变,由于AB刚穿出磁场时的重力等于安培力,故该过程中安培力一直

19、等于重力,做匀速直线运动,故B正确;D设AB边刚进入磁场时速度为,AB=l,则CD=5l,则AB边刚进入磁场时重力等于安培力,有设AB边刚穿出磁场时速度为v1,线框切割磁感应线的有效长度为2lAB刚穿出磁场时的重力等于安培力有联立解得所以D正确;CAB边刚穿出到CD边刚要进入磁场过程中,线框做速度为v1的匀速直线运动,切割磁感应线的有效长度为2l,感应电动势为联立解得故C正确。故选BCD。8、CD【解析】A物块落在小车的过程中,物块与小车组成的系统在水平方向的动量守恒,但竖直方向的动量不守恒,故A错误;B物块与小车组成的系统水平方向不受外力,则系统在水平方向的动量守恒,选取向右为正方向,则有:

20、Mv0=(M+m)v所以共同速度为:故B错误;C物块落上小车到二者共速的过程中,因摩擦损失的机械能为:代入数据解得:E1=1.25J由功能关系:E1=mgx解得:x =0.5m故C正确;D在整个的过程中,系统损失的机械能等于物块减少的重力势能与二者损失的动能之和,由能量守恒定律得:代入数据可得:E=7.5J故D正确。故选CD。9、BD【解析】A子弹进入木块的过程中,物块和木板的动量都增大,所以物块和木板组成的系统动量不守恒故A错误;B选取向右为正方向,子弹打入木块过程,由动量守恒定律可得:m0v0=(m0+m)v1木块在木板上滑动过程,由动量守恒定律可得:(m0+m)v1=(m0+m+M)v2

21、联立可得:所以子弹的末动量:pm0v2510320.01kgm/s故B正确;C由动量定理可得子弹受到的冲量:Ippp00.01 kgm/s 5103300 kgm/s1.49kgm/s=1.49Ns子弹与物块作用力的时间相等,相互作用力大小始终相等,而方向相反,所以子弹对物块的冲量大小也是1.49Ns故C错误;D对子弹木块整体,由动量定理得:-(m0+m)gt=(m0+m)(v2-v1)由式可得,物块相对于木板滑行的时间 故D正确10、ABD【解析】A“同步轨道“卫星的轨道周期等于地球自转周期,根据万有引力提供向心力可知解得同步卫星的周期相同,则其轨道半径相等,距地面高度相等,故A正确;B卫星

22、绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力解得中圆地球轨道卫星的轨道半径小,线速度大,故中圆地球轨道卫星的线速度大于地球同步轨道卫星的线速度,故B正确;C倾斜地球同步轨道卫星的周期虽与地球自转周期相同,但不能与地球表面相对静止,不能静止在扬州上空,故C错误;D倾斜地球同步轨道卫星与地球自转周期相同,则每过24h都运动一圈,则每天同一时间经过扬州上空,故D正确。故选ABD。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、将气垫导轨调节水平 mgL 气垫导轨没有调水平且B端偏低 【解析】(1)1为完成该实验,还缺少的主要操作是将气垫导轨调节水平;(2)2

23、滑块经过两个光电门时的速度分别为 则要验证的关系为 则要测量的物理量是:遮光条的宽度 d;两个光电门之间的距离 L;滑块(含遮光条)的质量 M;钩码的质量 m。(3)3对于滑块(含遮光条)和钩码组成的系统,重力势能的减少量DEp=mgL;4动能的增加量DEk=;(4)5根据 DEp-DEk图像,若DEp=DEk则直线倾角为45,而现在图中直线倾角为42,可知DEpDEk可知原因可能是滑块的重力做正功造成的,即气垫导轨没有调水平且B端偏低。12、 ; ; 1.45; 0.60; ; ; 【解析】(1)电路直接采用串联即可,电压表并联在电源两端,由于电流表内阻已知,则应采用电流表相对电源的内接法;

24、电路图如图所示。 (2)对照电路图,实物图完善后如下图。(3)根据以及图象可知,电源的电动势为V,内阻为,故;(4)由闭合电路欧姆定律可知:,变形得:,当时,则有:、。解得:,。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) ;(2) 【解析】(1) X粒子在电场中加速的末速度为v0,由动能定理可得在磁场中由洛伦兹力充当向心力可得由几何知识可知,粒子的轨道半径为r=l联立解得(2)Y粒子在电场中加速的末速度为v1,由动能定理可得在磁场中由洛伦兹力充当向心力可得又解得r1=2lY粒子在磁场中的轨迹如图所示,圆心为O1,

25、则由图可得由三角函数可知所以在磁场中运动的时间为联立解得14、 (1);(2),【解析】(1)小球在最低点时有,解得:,由于在最低点有唯一解,得:,由,得,则:;(2)小球进入电场后,由于,故在复合场中做匀速圆周运动,进入电场时运动轨迹如图所示为半圆根据,得:,则小球在电场中运动时间,由,得,小球由点运动到最低点过程中只有重力做功,设小球运动到最低点时下落的高度为,由动能定理得:,得:,综合(1)结论得,故圆周运动的圆心恰好在轴上,小球离开电场时与轴的距离:。15、(1);(2);(3)【解析】(1)板间匀强电场的场强粒子在板间的加速度根据位移公式有解得(2)粒子一直加速到达孔速度最大,设经历时间,则解得由动能定理有解得(3)当磁感强度分别为、时,设粒子在磁场中圆周运动半径分别为、,周期分别为、,根据洛伦兹力提供向心力有解得且有同理可得,故粒子以半径逆时针转过四分之一圆周,粒子以半径逆时针转过二分之一圆周,粒子以半径逆时针转过四分之一圆周,粒子以半径逆时针转过二分之一圆周,粒子以半径逆时针转过四分之一圆周,粒子以半径逆时针转过二分之一圆周,粒子以半径逆时针转过四分之一圆周后从左边界飞出磁场,如图所示由几何关系有解得

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