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1、2023年高考物理模拟试卷考生须知:1全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图所示,真空中,垂直于纸面向里的匀强磁场只在两个同心圆所夹的环状区域存在(含边界),两圆的半径分别为R、3R,圆心为O一重力不计的带正电粒子从大圆边缘的P点沿PO方向以速度v
2、1射入磁场,其运动轨迹如图,轨迹所对的圆心角为120若将该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时,不论其入射方向如何,都不可能进入小圆内部区域,则v1:v2至少为ABCD22、由于放射性元素Np的半衰期很短,所以在自然界中一直未被发现,只是在使用人工的方法制造后才被发现已知Np经过一系列衰变和衰变后变成Bi,下列选项中正确的是()ABi的原子核比Np的原子核少28个中子BNp经过衰变变成Bi,衰变过程可以同时放出粒子、粒子和粒子C衰变过程中共发生了7次衰变和4次衰变DNp的半衰期等于任一个Np原子核发生衰变的时间3、采用一稳压交流电源给如图所示电路供电,R1、R2、R3 是三个完全相同的定值电
3、阻,理想变压器的匝数比为2:1,开关断开时电路消耗的总功率为P,则开关闭合时电路消耗的总功率为()APBCD4、如图所示,虚线表示某孤立点电荷Q激发的电场中三个等间距的等势面,一带电粒子(可看成点电荷)仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示,a、b、c、d为轨迹与等势面的交点。下列说法正确的是()A粒子在a点的电势能一定小于在d点的电势能B电势的高低一定是。C粒子运动过程中经过c点时的加速度一定最大D粒子在a、b间的动能改变量一定等于在b、c间的动能改变量5、如图所示,为某运动员(可视为质点)参加跳板跳水比赛时,其竖直方向的速度随时间变化的vt图象以他离开跳板时为计时起点,不计空气阻力。则下
4、说法中正确的是( )At3时刻达到最高点Bt2时刻的位移最大Ct1时刻的加速度为负D在t1t2时间内重力做功WG小于t2t3时间内克服阻力做功Wf6、下列四个实验中,能说明光具有粒子性的是( )ABCD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、如图所示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,经过0.2s,M点第一次到达波谷,则下列判断正确的是_A质点P的振动频率B该波的传播速度v=1m/sCM点的起振方向沿y轴负方向D01s内质点Q运动的路程为0.2mE.01s
5、内质点M运动的路程为0.08m8、“东方超环”是我国自主设计建造的世界上第一个非圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置.2018年11月,有“人造太阳”之称的东方超环实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破,获得的实验参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件,朝着未来聚变堆实验运行迈出了关键一步,已知“人造太阳”核聚变的反应方程为,关于此核聚变,以下说法正确的是()A要使轻核发生聚变,就要利用粒子加速器,使轻核拥有很大的动能BZ=0,M=1C1mol氘核和1mol氚核发生核聚变,可以放出17.6MeV的能量D聚变比裂变更安全、清洁9、如图所示,粗糙绝缘的水平面附近存在一平行于水平面的电场,其
6、中某一区域的电场线与x轴平行,在x轴上的电势与坐标x的关系如图中曲线所示,曲线过(0.1,4.5)和(0.15,3)两点,图中虚线为该曲线过点(0.15,3)的切线。现有一质量为0.20 kg、电荷量为2.0108 C的滑块P(可视为质点),从x0.10 m处由静止释放,其与水平面的动摩擦因数为0.02,取重力加速度g10 m/s2。则下列说法中正确的是()A滑块P运动过程中的电势能逐渐减小B滑块P运动过程中的加速度逐渐增大Cx0.15 m处的电场强度大小为2.0106 N/CD滑块P运动的最大速度为0.5 m/s10、下列说法正确的是( )A当障碍物或孔的尺寸比波长大或差不多时,才能发生明显
7、的衍射现象B不鸣笛的汽车向你驶来时听到的频率不等于喇叭发声频率是属于声波的干涉现象C频率相同的两列波相遇,波谷和波谷相遇处为振动加强点D增大单摆的摆长,单摆摆动的频率将减小E.弹簧振子的振幅越小,其振动频率将保持不变三、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)图甲为测定当地重力加速度的实验装置,不可伸长的轻摆线一端固连在铅质小圆柱的上端,另一端固定在O点。将轻绳拉至水平后由静止释放,在小圆柱通过的最低点附近安置一组光电门,测出小圆柱运动到最低点通过光电门的挡光时间t,用游标卡尺测出小圆柱的直径d,如图乙所示。忽略空气阻力,实验步骤如下:
8、(1)小圆柱的直径d_cm;(2)测出悬点到圆柱中心的距离l,并测出对应的挡光时间t;(3)改变摆线的长度,重复步骤 (2),多测几组数据;(4)以悬点到圆柱重心的距离l为纵坐标,以_为横坐标,得到的图象是一条通过坐标原点的直线,如图丙所示。计算得该图线的斜率为k,则当地重力加速度g=_(用物理量的符号表示)。12(12分)某同学想利用两节干电池测定一段粗细均匀的电阻丝电阻率,设计了如图甲所示的电路。ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,R0是阻值为2的保护电阻,导电夹子P与电阻丝接触始终良好(接触电阻忽略不计)。(1)该同学连接成如图甲所示实验电路请指出图中器材连接存在的问题_ ;(2)实
9、验时闭合开关,调节P的位置,将aP长度x和对应的电压U、电流I的数据记录如下表:x/m0.600.500.400.300.200.10U/V2.182.102.001.941.721.48I/A0.280.310.330.380.430.49/7.796.776.065.104.003.02请你根据表中数据在图乙上描点连线作和 x关系图线;(_)根据测得的直径可以算得电阻丝的横截面积S=1.2l0-7m2,利用图乙图线,可求得 电阻丝的电阻率为_m;根据图乙中的图线可求出电流表内阻为_;(保留两位有效数字)理论上用此电路测得的金属丝电阻率与其真实值相比 _(选填“偏大”“偏小”或 “相同”)。
10、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,空中固定一粗糙的水平直杆,将质量为的小环静止套在固定的水平直杆上环的直径略大于杆的截面直径,小环和直杆间的动摩擦因数,现对小环施加一位于竖直面内斜向上,与杆的夹角为的拉力F,使小环以的加速度沿杆运动,求拉力F的大小已知重力加速度,14(16分)如图所示,水平光滑轨道AB与半径为R的竖直光滑半圆形轨道BC相切于B点质量为2m和m的a、b两个小滑块(可视为质点)原来静止于水平轨道上,其中小滑块a与一轻弹簧相连某一瞬间给小滑块a一冲量使其获得的初速度向右冲向小滑块b,
11、与b碰撞后弹簧不与b相粘连,且小滑块b在到达B点之前已经和弹簧分离,不计一切摩擦,求:(1)a和b在碰撞过程中弹簧获得的最大弹性势能;(2)小滑块b与弹簧分离时的速度;(3)试通过计算说明小滑块b能否到达圆形轨道的最高点C若能,求出到达C点的速度;若不能,求出滑块离开圆轨道的位置和圆心的连线与水平方向的夹角(求出角的任意三角函数值即可)15(12分)如图所示,一不计电阻的导体圆环,半径为r、圆心在O点,过圆心放置一长度为2r、电阻为2R的均匀辐条,辐条与圆环接触良好。现将此装置的一部分置于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场中,磁场边界恰好与圆环的直径在同一直线上。现使辐条以角速
12、度绕O点顺时针转动,右侧电路通过电刷与辐条中心和圆环的边缘良好接触,R1=R,右侧为水平放置的足够长的光滑平行导轨,间距为2r,导轨之间有垂直导轨平面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场,质量为m、电阻为R的导体棒ab垂直放置在导轨上且接触良好,不计其他电阻。(1)若S闭合,S1断开时,求理想电表的示数;(2)若S、S1都闭合,求出导体棒ab能够获得的最大速度vm;(3)在导体棒ab加速过程中通过的电荷量q。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】粒子在磁场中做圆周运动,如图:由几何知识得:,洛伦兹力提供向心
13、力,由牛顿第二定律得:,解得:;当该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时,若粒子竖直向上射入磁场粒子恰好不能进入磁场时,即粒子轨道半径,则不论其入射方向如何,都不可能进入小圆内部区域,此时洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:,解得:,则:,故B正确,ACD错误2、C【解析】A的中子数为20983126,的中子数为23793144,的原子核比的原子核少18个中子。故A错误。B经过一系列衰变和衰变后变成,可以同时放出粒子和粒子或者粒子和粒子,不能同时放出三种粒子。故B错误。C衰变过程中发生衰变的次数为次,衰变的次数为27(9383)4次。故C正确。D半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对少数原子
14、核不适用。故D错误。3、C【解析】设三个完全相同的定值电阻的阻值为,电压电压为,开关断开时,根据等效电路可得电路的总的电阻为电路消耗的总功率为开关闭合时,根据等效电路可得电路的总的电阻为电路消耗的总功率为故A、B、D错误,C正确;故选C。4、A【解析】A由图可知,轨迹向下弯曲,带电粒子所受的电场力方向向下,则带电粒子受到了排斥力作用;从a到d过程中,电场力做负功,可知电势能增大,故A正确;B由于不知道粒子带正电还是带负电,因此无法确定电场的方向,无法判断电势的高低,故B错误;C根据点电荷的电场特点可知,在轨迹上,距离点电荷最近的地方的电场强度最大,所以粒子运动过程中经过距离点电荷最近处的加速度
15、一定最大,但c处不是距点电荷最近点的,故其加速度不是最大,故C错误;Dab之间任意一点的电场强度均小于bc之间任意一点的场强,带电粒子在ab之间电场力做功小于bc之间电场力做的功,粒子在a、b间的动能改变量小于在b、c间的动能改变量,故D错误。故选A。5、D【解析】A运动员起跳时的速度方向向上,可知,t1时刻达到最高点,故A错误。B在0-t2时间内,v-t图象为直线,加速度不变,所以在0-t2时间内人在空中,t1时刻达到最高点,t1-t2时间内下落,t2时刻开始进入水面,t3时刻达到水中最深处,t3时刻的位移最大,故B错误。C根据速度图象的斜率表示加速度,知t1时刻的加速度为正,故C错误。D在
16、t1-t3时间内,根据动能定理知即所以在t1t2时间内重力做功WG12小于t2t3时间内克服阻力做功Wf23,故D正确。故选D。6、C【解析】A该实验是粒子散射实验,该实验揭示了原子的核式结构模型,A错误;B该实验是双缝干涉实验,该实验揭示了光具有波动性,B错误;C该实验是光电效应现象的实验,该实验揭示了光具有粒子性,C正确;D该实验是放射性现象的实验,从而得出射线的性质,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、ACD【解析】BCt0时刻波传播到Q点,Q点
17、起振方向沿y轴负方向,在波传播过程中各点的起振方向都相同,则M点的起振方向也沿y轴负方向;经过t=0.2s,M点第一次到达波谷,可知波的传播速度故B错误,C正确;A由图象可知,波长=0.04m,则波的周期,亦即P质点振动的周期频率为周期的倒数,即2.5Hz,故A正确;D01s内质点Q振动了2.5个周期,运动的路程s=8cm20cm故D正确;E波传播到M点的时间t1s0.1s则01s内质点M振动了2.25个周期,运动的路程故E错误。故选ACD。8、BD【解析】A“人造太阳”是以超导磁场约束,通过波加热,让等离子气体达到上亿度的高温而发生轻核聚变,故A错误。B根据质量数和核电荷数守恒,可以求出X为
18、中子,即Z=0,M=1,故B正确。C1个氘核和1个氚核发生核聚变,可以放出17.6MeV的能量,故C错误。D轻核聚变产生物为氦核,没有辐射和污染,所以聚变比裂变更安全、清洁,故D正确。故选BD.9、AC【解析】A在-x图像中,图线的斜率表示电场强度,由图可知,滑块P运动过程中,电场方向不变,电场力始终做正功,则电势能逐渐减小,故A正确;BC由A可知,图线的斜率表示电场强度,处的场强为则此时的电场力大小为滑动摩擦力大小为此时电场力与滑动摩擦力大小相等,由图可知图线斜率逐渐减小,故在之前,电场力大于摩擦力,滑块做加速运动,加速度逐渐减小,在之后,电场力小于摩擦力,做减速运动,加速度逐渐增大,故B错
19、误,C正确;D滑块加速度为零时,速度最大,由BC选项可知,在时,电场力和摩擦力大小相等,加速度为零,此时滑块的速度最大,根据动能定理得由图可知处和处的电势差大约为,代入解得最大速度大约为,故D错误。故选AC。10、CDE【解析】当障碍物或孔的尺寸比光的波长小很多或相差不大时,光可以发生明显的衍射现象,A错误;不鸣笛的汽车向你驶来时听到的频率不等于喇叭发声频率是属于声波的多普勒效应,B错误;频率相同的两列波的波谷和波谷相遇处的质点振动是加强点,C正确;根据,可知当摆长增大时,单摆的周期增大,频率减小,D正确;根据简谐运动的周期由振动系统本身决定,与振幅无关,频率与周期的关系为,即频率与振幅也无关
20、,E正确;选CDE.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、1.02 【解析】(1)1小圆柱的直径d=1.0cm+20.1mm=1.02cm.(2)23根据机械能守恒定律得所以得到则以悬点到圆柱重心的距离l为纵坐标,以为横坐标。其中故12、电压表应接量程,开始实验前开关应断开 2.0 相同 【解析】(1). 1电压表应接量程;开始实验前开关应断开;(2)2图像如图:34由于即 则图像的斜率 解得 由图像可知,当x=0时,可知电流表内阻为2.0;5由以上分析可知,电流表内阻对直线的斜率无影响,则理论上用此电路测得的金属丝电阻率与其真实值相比相
21、同。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、1N和9N【解析】对环进行受力分析得,环受重力、拉力、弹力和摩擦力令,得,此时环不受摩擦力的作用当时,杆对环的弹力竖直向上,由牛顿第二定律可得:得当时,杆对环的弹力竖直向下,由牛顿第二定律可得:得则F的大小可能值为1N和9N.【点睛】本题考查牛顿第二定律的应用,要注意明确本题中可能存在的两种情况,明确拉力过大时,物体受杆下部的挤压,而拉力较小时,受杆上端的挤压,要求能找出这两种情况才能全面分析求解14、(1)(2)(3)【解析】(1)a与b碰撞达到共速时弹簧被压缩至最短,弹性
22、势能最大设此时ab的速度为v,则由系统的动量守恒可得2mv03mv由机械能守恒定律解得:(2)当弹簧恢复原长时弹性势能为零,b开始离开弹簧,此时b的速度达到最大值,并以此速度在水平轨道上向前匀速运动设此时a、b的速度分别为v1和v2,由动量守恒定律和机械能守恒定律可得:2mv02mv1+mv2解得:(3)设b恰能到达最高点C点,且在C点速度为vC,由牛顿第二定律:解得:再假设b能够到达最高点C点,且在C点速度为vC,由机械能守恒定律可得:解得:所以b不可能到达C点假设刚好到达与圆心等高处,由机械能守恒解得所以能越过与圆心等高处设到达D点时离开,如图设倾角为:刚好离开有N=0,由牛顿第二定律:从
23、B到D有机械能守恒有:解得:【点睛】本题综合性较强,考查了动量守恒、机械能守恒定律以及完成圆周运动的临界条件的应用,注意把运动过程分析清楚,正确应用相关定律求解15、(1), (2)vm= (3)【解析】(1)由题意知,在磁场内部的半根辐条相当于是电源,由右手定则可知辐条中心为负极,与圆环边缘接触的一端为正极,且始终有长为r的辐条在转动切割磁感线,内电阻为R产生的感应电动势大小为:若S闭合,S1断开时,总电阻为:理想电流表的示数为:理想电压表的示数为:(2)若S、S1都闭合,导体棒ab获得最大速度vm时,安培力为零,产生的感应电动势为:又知导体棒ab上分得电压为:故有:解得:(3)在导体棒ab加速过程中,设瞬间流过的电流为i,取很短时间为,安培力为:根据:动量定理:得:整理后有: