2022-2023学年江苏省无锡江阴市高三第五次模拟考试物理试卷含解析.pdf

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、在下列四幅 u-t 图像中，能正确反映我国居民生活所用交流电的是（）A B C D 2、2018 年 2 月 7 日凌晨，太空技术探索公司 SpaceX 成功通过“猎鹰重型”火箭将一辆红色的特斯拉跑车送上通往火星的轨道，如图所示，已知地球到太阳中心的距离为Br，火星到太阳中心的距离为Mr，地球和火星绕太阳运动的轨迹均可看成圆，且1.4MBrr，若特斯拉跑车按如图所示的椭圆轨道转移，则其在此轨道上的环绕周期约为（）A1.69 年 B1.3 年 C1.4 年 D2 年 3、如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体 A，A 的左端紧靠竖直墙，A 与竖直墙之间放一光滑圆球 B，整个装置处于静止状态若把 A 向右移动少许后，它们仍处于静止状态则下列判断中正确的是()A球 B 对墙的压力增大 B球 B 对柱状物体 A 的压力增大 C地面对柱状物体 A 的支持力不变 D地面对柱状物体 A 的摩擦力不变 4、据科学家研究发现，由于潮汐作用，现阶段月球每年远离地球 3.8cm，在月球远离地球的过程中，地球正转得越来越慢，在此过程中月球围绕地球的运动仍然看成圆周运动，与现在相比，若干年后（）A月球绕地球转动的角速度会增大 B地球同步卫星轨道半径将会增大 C近地卫星的环绕速度将会减小 D赤道上的重力加速度将会减小 5、甲、乙两物体同时同地沿同一直线运动的速度一时间图象如图所示，下列说法正确的是（）A0t时刻两物体的加速度方向相同 B0t时刻两物体的速度方向相同 C甲物体的加速度逐渐减小 D02t时刻两物体相遇 6、如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔，质量为 m 的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用力 F 拉住，绳与竖直方向夹角为，小球处于静止状态.设小球受支持力为 FN，则下列关系正确的是（）AF=2mgtan BF=mgcos CF N=mg DF N=2mg 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、示波器是一种多功能电学仪器，它是由加速电场和偏转电场组成的。如图所示，不同的带负电粒子在电压为 U1的电场中由静止开始加速，从 M 孔射出，然后射入电压为 U2的平行金属板间的电场中，入射方向与极板平行，在满足带负电粒子能射出平行板电场区域的条件下，则（）A若电荷量 q 相等，则带负电粒子在板间的加速度大小相等 B若比荷qm相等，则带负电粒子从 M 孔射出的速率相等 C若电荷量 q 相等，则带负电粒子从 M 孔射出的动能相等 D若不同比荷qm的带负电粒子射入，偏转角度 相同 8、图甲为一列简谐横波在 t=0.10s 时刻的波形图，P 是平衡位罝为 x=lm 处的质点，Q 是平衡位罝为 x=4m 处的质点。图乙为质点 Q 的振动图象。下列说法正确的是 。A该波的周期是 0.10s B该波的传播速度为 40m/s C该波沿 x 轴负方向传播 Dt=0.10s 时，质点 Q 的速度方向向下 E.从 t=0.10s 到 t=0.25s，质点 P 通过的路程为 30cm 9、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 10、如图所示，在光滑水平的平行导轨 MN、HG 左端接一阻值为2R的电阻0R（导轨电阻不计），两轨道之间有垂直纸面向里的匀强磁场。一电阻也为2R的金属杆，垂直两导轨放在轨道上。现让金属杆在外力作用下分别以速度 v1、v2由图中位置 1 匀速运动到位置 2，两次运动过程中杆与导轨接触良好，若两次运动的速度之比为1:2，则在这两次运动中下列说法正确的是（）AR0两端的电压之比为 U1:U21:2 B回路中产生的总热量之比 Q1:Q21:4 C外力的功率之比 P1:P21:2 D通过导体横截面的电荷量 q1:q21:1 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）某同学采用图甲所示的电路完成“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，实验中用电压表测量小灯泡的电压，用多用电表的直流挡测量通过小灯泡的电流。（1）图甲中多用电表的黑表笔是_（填“P”或“Q”），用多用电表的直流电流挡测量通过小灯泡的电流时，需要将多用电表的两个表笔连接到 a、b 两处，其中黑表笔应与_（填“a”或“b”）连接。（2）实验配备的器材如下：A待测小灯泡 L（“2.5V，0.2W”）B电压表 V（量程 0-3V，阻值约）C多用电表（三个直流电流挡量程分别为 1mA，10mA，100mA）D滑动变阻器（阻值范围，额定电流 2A）E.滑动变阻器（阻值范围，额定电流 1A）F.电池组（电动势 4.5V，内阻约为）G.开关一只，导线若干 为了使测量尽可能地准确且能方便地进行调节，多用电表直流电流挡量程应选_，滑动变阻器应选_。（3）该同学选取合适的器材后，用导线将器材按图甲所示的电路连接起来，如图乙所示。他在实验前进行电路检查时发现漏接了一根导线，请你在乙图上用笔画上这根漏接的导线_。（4）该同学纠正连线错误后，通过实验测得多组 I、U 值并描绘出小灯泡的 I-U 曲线如图丙所示。由 I-U 曲线可以看出：当灯泡两端电压时小灯泡的电阻=_（保留两位有效数字）；（5）我们知道，多用电表用久以后，表内电池的电动势会减小而内阻会增大。那么用久以后的多用电表电流挡测得的电流与真实值相比_（填“偏大”，“偏小”或“相同”）。12（12 分）小张同学利用“插针法”测定玻璃的折射率（1）小张将玻璃砖从盒子拿出放到白纸上，图示操作较为规范与合理的是_ （2）小张发现玻璃砖上下表面不一样，一面是光滑的，一面是磨砂的，小张要将玻璃砖选择_（填“磨砂的面”或“光滑的面”）与白纸接触的放置方法进行实验较为合理（3）小张正确操作插好了 4 枚大头针，如图所示，请帮助小张画出正确的光路图_.然后进行测量和计算，得出该玻璃砖的折射率 n=_（保留 3 位有效数字）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，直角坐标系 xOy 处于竖直平面内，x 轴沿水平方向，在 y 轴右侧存在电场强度为 E1、水平向左的匀强电场，在 y 轴左侧存在匀强电场和匀强磁场，电场强度为 E2，方向竖直向上，匀强磁场的磁感应强度6TB，方向垂直纸面向外。在坐标为（0.4m，0.4m）的 A 点处将一带正电小球由静止释放，小球沿直线 AO 经原点 O 第一次穿过 y 轴。已知124.5N/CEE，重力加速度为210m/sg，求：(1)小球的比荷（qm）及小球第一次穿过 y 轴时的速度大小；(2)小球第二次穿过 y 轴时的纵坐标；(3)小球从 O 点到第三次穿过 y 轴所经历的时间。14（16 分）直流电动机的工作原理可以简化为如图所示的情景，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为 B；平行金属轨道 MN、PQ，相距为 L，固定在水平面内；电阻为 R 的金属导体棒 ab 与平行轨道垂放置，且与轨道接触良好；MP 间接有直流电源。闭合开关 S，金属导体棒向右运动，通过轻绳竖直提升质量为 m 的物体，重力加速度为 g。忽略一切阻力、导轨的电阻和直流电源的内阻。(1)求物体匀速上升时，通过导体棒 ab 的电流大小；(2)导体棒 ab 水平向右运动的过程中，同时会产生感应电动势，这个感应电动势总要削弱电源电动势的作用，我们称之为反电动势。设导体棒 ab 向上匀速提升重物的功率为 P出，电流克服反电动势做功的功率为 P反，请证明：P出=P反；(解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明)(3)若通过电源连续调节 MP 间的电压 U，物体匀速上升的速度 v 也将连续变化，直流电动机所具有这种良好的“电压无极变速”调速性能在许多行业中广泛应用。请写出物体匀速上升的速度 v 与电压 U 的函数关系式。15（12 分）如图所示，粗糙水平地面上静止放着相距 d=1m 的两块相同长木板 A、B，每块木板长 L=9m，与地面的动摩擦因数 1=0.2。一可视为质点的物块 C 以0v=10m/s 的初速度水平向右滑上木板 A 的左端，C 的质量为每块木板质量的 2 倍，C 与木板的动摩擦因数 2=0.4。若 A、B 碰后速度相同但不粘连，碰撞时间极短，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 g 取 10m/s2。求:(1)木板 A 经历多长时间与木板 B 相碰?(2)物块 C 刚滑离木板 A 时，A 的速度大小；(3)A、B 最终停下时，两者间的距离。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、C【解析】我们日常生活中用的都是交流电，电压是 220V，频率是 50Hz周期为 0.02s；电压的最大值为：2202V=311V，只有 C 正确。故选 C。2、B【解析】根据开普勒第三定律可得：3322()2=MBBrrrTT地跑车 解得 33()2=1.2 1.21.3MBBrrTTr跑车地年年 故选 B。3、C【解析】对小球 B 受力分析，作出平行四边形如图所示：A 滑动前，B 球受墙壁及 A 的弹力的合力与重力大小相等，方向相反；如图中实线所示；而将 A 向右平移后，B 受弹力的方向将上移，如虚线所示，但 B 仍受力平衡，由图可知 A 对 B 球的弹力及墙壁对球的弹力均减小，根据牛顿第三定律可知，球 B 对墙的压力减小，球 B 对柱状物体 A 的压力减小，故 AB 错误；以 AB 为整体分析，水平方向上受墙壁的弹力和地面的摩擦力而处于平衡状态，弹力减小，故摩擦力减小，故 D 错误；竖直方向上受重力及地面的支持力，两物体的重力不变，故 A 对地面的压力不变，故 C 正确。所以 C 正确，ABD 错误。4、B【解析】A对月球绕地球转动，则 22MmGmrr 3GMr 随着月球绕地球转动半径的增大，角速度减小，选项 A 错误；B对地球的同步卫星，由222()MmGmrrT可知，T 变大，则 r 变大，即地球同步卫星轨道半径将会增大，选项 B正确；C对近地卫星，由22MmvGmrr 可得 GMvR 可知，近地卫星的环绕速度不变，选项 C 错误；D由2GMgR可知，赤道上的重力加速度将不变，选项 D 错误。故选 B。5、B【解析】A由图象可知，斜率表示加速度，则0t时刻两物体的加速度方向相反，选项 A 错误；Bv-t 图象中速度在时间轴的同一侧表示速度方向相同，则0t时刻两物体的速度方向相同，选项 B 正确；C由斜率表示物体的加速度可知，甲物体的切线斜率越来越大，即加速度逐渐增大，选项 C 错误；Dv-t 图象所围面积表示位移，相遇表示位移相等，由图象可得，02t时刻两物体不相遇，选项 D 错误。故选 B。6、C【解析】对小球进行受力分析，小球受重力 G，F，FN，三个力，满足受力平衡。作出受力分析图如下：由图可知 OABGFA，即：NGFFRABR 解得：2cos2cosABFGGmgR FN=G=mg A F=2mgtan，与分析不符，故 A 错误；B F=mgcos，与分析不符，故 B 错误；C F N=mg，与分析相符，故 C 正确；D F N=2mg，与分析不符，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、BCD【解析】A设板间距离为d，由牛顿第二定律得 Uqamd 由于粒子的质量未知，所以无法确定带负电粒子在板间的加速度大小关系，故 A 错误；B由动能定理得 21012qUmv 可得 102qUvm 所以当带负电粒子的比荷qm相等时，它们从M孔射出的速度相等，故 B 正确；C从M孔射出的动能 20112kEmvqU 所以当带负电粒子的电荷量q相等时，它们从M孔射出的动能相等，故 C 正确；D如图所示 在偏转电场中有 2001tan2yvU latvvU d 偏转角度与粒子的比荷无关，所以不同比荷qm的带负电粒子射入，偏转角度相同，故 D 正确；故选 BCD。8、BCD【解析】由图乙知该波的周期是 0.20s。故 A 错误。由甲图知波长=8m，则波速为：8/40/0.2vm sm sT，故 B 正确。在 t=0.10s 时，由乙图知质点 Q 正向下运动，根据波形平移法可知该波沿 x 轴负方向传播，故 C、D 正确。该波沿 x轴负方向传播，此时 P 点正向上运动。从 t=0.10s 到 0.25s 经过的时间为 t=0.15s=34T，由于 t=0.10s 时刻质点 P 不在平衡位置或波峰、波谷处，所以质点 P 通过的路程不是 3A=30cm，故 E 错误。9、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2LTg，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1fT，即频率与振幅也无关，E 正确；选 CDE.10、AD【解析】A两种情况下杆产生的电动势分别为 11EBLv、22EBLv 回路中的总电阻为R。故回路中两次的电流分别为 11BLvIR、22BLvIR 故电流之比为 112212IvIv 根据欧姆定律，R0两端的电压之比 112212UIUI 故 A 正确；B两次运动所用的时间为 12121221LtvvLtvv 故产生的热量之比为 2111222212QI RtQI Rt 故 B 错误；C由于棒做匀速直线运动，故外力的功率等于回路中的功率，故 21122214PI RPI R 故 C 错误。D两种情况下磁通量的变化量相同，则通过导体横截面的电荷量为 qIttt RR 故通过电阻横截面的电荷量为 q1:q2=1:1 故 D 正确。故选 AD。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、P b 100mA R1 28 相同 【解析】(1)12多用电表黑表笔接表的负插孔，故由图可知 P 为多用电表的黑表笔；对于多用电表测量时因遵循电流由红表笔进表，由黑表笔出表，故可知黑表笔应与 b 连接；(2)34根据小灯泡的规格可知电路中电流约为 灯泡电阻约为 故为了测量准确减小误差多用电表直流电流挡量程应选 100mA；滑动变阻器应选 R1；(3)5滑动变阻器是采用的分压式接法，故连接图如图所示 (4)6根据图丙可知当灯泡两端电压，电流 I=78mA=0.078A，故此时小灯泡的电阻 (5)7使用多用电表电流档测电流时并不会用到表内的电池，即表内电池电动势和内阻的大小对多用电表电流档的测量无影响，故测得的电流与真实值相比是相同的。12、B 磨砂的面 1.53 【解析】光学镜面及光学玻璃面均不能用手触碰；根据实验原理，运用插针法，确定入射光线和折射光线【详解】（1）玻璃砖的光学面不能用手直接接触，接触面的污渍会影响接触面的平整，进而影响折射率的测定，B 正确；（2）为了不影响观察实验，应使得磨砂面接触纸面；（3）光路图如图所示：设方格纸上小正方形的边长为l，光线的入射角为1，折射角为2，则1225.3sin0.7985.34，2222.2sin0.5212.23.6，所以该玻璃砖的折射率12sin0.7981.53sin0.521n 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)20C/kg9qm，4m/s；(2)0.3 2m；(3)92 2()s805【解析】(1)由题可知，小球受到的合力方向由 A 点指向 O 点，则 1qEmg 解得 20C/kg9qm 由动能定理得 211 1102mgyqE xmv 解得 4m/sv (2)小球在 y 轴左侧时 2qEmg 故小球做匀速圆周运动，其轨迹如图，设小球做圆周运动的半径为 R，由牛顿第二定律得 2mvqvBR 解得 0.3mR 由几何关系可知，第二次穿过 y 轴时的纵坐标为 220.3 2myR (3)设小球第一次在 y 轴左侧运动的时间为1t，由几何关系和运动规律可知 139s280Rtv 小球第二次穿过 y 轴后，在第一象限做类平抛运动（如图所示），由几何关系知，此过程小球沿速度 v 方向的位移和垂直 v 方向的位移大小相等，设为 r，运动时间为2t，则 2rvt 2212rat 由式可得 2ag 可得 22 2s5t 小球从 O 点到第三次穿过 y 轴所经历的时间 1292 2()s805ttt 14、（1）mgIBL；（2）见解析；（3）22UmgRvBLB L【解析】(1)物体匀速上升，由平衡条件有 mg=BIL 解得mgIBL (2)设金属导体棒匀速运动速度大小为 v，电流为 I，则：导体棒 ab 匀速向上提升重物输出的机械功率为 P出=mgv，电流克服金属导体棒反电动势做功的功率为 P反=BILv 又 mg=BIL 所以 P出=P反得证(3)设金属导体棒两端连续可调的电压为 U，物体匀速上升的速度大小为 v。由于反电动势总要削弱电源电动势的作用，有：UBLvIR 金属导体棒匀速运动有mgIBL 联立解得22UmgRvBLB L 15、(1)1s(2)1m/s(3)1.5m【解析】（1）设每块木板的质量为 m，则 C 的质量为 2m，假设 A、B 碰撞时，C 仍在 A 上且速度大于 A，C、A 相互作用的过程中，对 A 由牛顿运动定律有:2112(2)mgmm gma 对 C 由牛顿运动定律有:222mgma 代人数据得:1a=2m/s2 2a=4m/s2 A 发生位移 d 与板 B 相碰，由运动规律有:21 112dat C 发生的位移:210 12 112xv ta t 代入数据解得:1t=1s 1x=8m 此时 C 与 A 右端的距离:s=L+d-1x=2m 碰撞前 A 的速度为:11 1va t 代入数据得:1v=2m/s 碰撞前 C 的速度为:202 1vva t 代入数据得:2v=6m/s 故假设成立，所以 A 滑至与 B 相碰时所经历的时间为:1t=1s（2）A、B 相碰过程中动量守恒，有:13(2)mvmm v 代入数据得:3v=1m/s 碰后，A、B 两板所受的合外力 F合=212(2)0mgmm g 故两板一起做匀速运动，所以，C 刚滑离木板 A 时，A 的速度为:ABvv=1m/s（3）设从 A、B 相碰到 C 刚滑上 B 板经历的时间为2t 有:22 23 212av ta t 代人数据得:2t=0.5s 故 C 刚滑上 B 板的速度为:422 2vva t=4m/s A、B 分离后，A 板做匀减速运动，有:13mgma 代入数据得:3a=2m/s2 离到停下，发生的位移为:2132Avxa=0.25m B 板以1a=2m/s2的加速度做匀加速运动，直到与 C 同速，设此过程经历时间为3t；有:542 331 1vva tva t 代入数据得:3t=0.5s 5v=2m/s 此过程 B 板的位移:35132Bvvxt=0.75m 此后 B、C 一起以3a=2m/s2的加速度做匀减速运动直到停下 发生的位移为:25232Bvxa=1m 所以，最终停下来时，A、B 板间的距离为:12BBAxxxx=1.5m