2022-2023学年江苏省东南中学高考物理五模试卷含解析.pdf

2023 年高考物理模拟试卷 注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示，水平放置的平行板电容器下极板接地，闭合开关 S1，S2，平行板电容器两极板间的一个带电粒子恰好能静止在 P 点要使粒子保持不动，但粒子的电勢能增加，则下列可行的指施有 A其他条件不变，使电容器上极板下移少许 B其他条件不变，将滑动变阻器滑片向右移少许井将上极板下移少许 C其他条件不变，使开关 S2断开，并将电容器下极板上移少许 D其他条件不变，使开关 S 断开，并将电容器下极板上移少许 2、下列说法正确的是（）A 衰变所释放的电子是原子核外电子电离形成的 B贝克勒尔通过实验发现了中子 C原子从 a 能级状态跃迁到 b 能级状态时吸收波长为 1的光子；原子从 b 能级状态跃迁到 c 能级状态时发射波长为2的光子，已知 12，那么原子从 a 能级状态跃迁到 c 能级状态时将要吸收波长为212的光子 D赫兹首次用实验证实了电磁波的存在 3、将长为 L 的导线弯成六分之一圆弧，固定于垂直于纸面向外、大小为 B 的匀强磁场中，两端点 A、C 连线竖直，如图所示若给导线通以由 A 到 C、大小为 I 的恒定电流，则导线所受安培力的大小和方向是()AILB，水平向左 BILB，水平向右 C3ILB，水平向右 D3ILB，水平向左 4、如图所示，水平地面上有一个由四块完全相同石块所组成拱形建筑，其截面为半圆环，石块的质量均为 m。若石块接触面之间的摩擦忽略不计，则 P、Q 两部分石块之间的弹力为（）A2mg B2 2mg C22mg D2mg 5、已知火星的半径是地球的 a 倍，质量是地球的 b 倍，现分别在地球和火星的表面上以相同的速度竖直上抛小球，不计大气的阻力。则小球在地球上上升的最大高度与在火星上上升的最大高度之比为()Ab/a Bb2/a Ca/b Db/a2 6、如图，倾角为的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连的小物块 A 和 B（质量均为 m），弹簧的劲度系数为 k，B 靠着固定挡板，最初它们都是静止的。现沿斜面向下正对着 A 发射一颗质量为 m、速度为0v的子弹，子弹射入 A 的时间极短且未射出，子弹射入后经时间 t，挡板对 B 的弹力刚好为零。重力加速度大小为 g。则（）A子弹射入 A 之前，挡板对 B 的弹力大小为 2mg B子弹射入 A 的过程中，A 与子弹组成的系统机械能守恒 C在时间 t 内，A 发生的位移大小为2sinmgk D在时间 t 内，弹簧对 A 的冲量大小为022sinmvmgt 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、下列说法正确的是（）A随着分子间距离的减小，其斥力和引力均增大 B单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点 C一定质量的 0C 的冰熔化成 0C 的水，其分子势能会增加 D一定质量的气体放出热量，其分子的平均动能可能增大 E.第二类永动机不可能制成的原因是它违反了能量守恒定律 8、图中小孩正在荡秋千，在秋千离开最高点向最低点运动的过程中，下列说法中正确的是（）A绳子的拉力逐渐增大 B绳子拉力的大小保持不变 C小孩经图示位置的加速度可能沿 a 的方向 D小孩经图示位置的加速度可能沿 b 的方向 9、如图，倾角 37且足够长的传送带以 2m/s 的恒定速率沿顺时针方向传动，现有一质量为 lkg 的小物块从传送带底端以 v0=6m/s 的初速度沿斜面向上滑出。已知物块与传送带间的动摩擦因数为 0.25，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 10m/s2，sin37=0.6、cos37=0.8.下列说法正确的是（）A物块先做减速运动，速度减到 2m/s 后做匀速运动 B物块先做减速运动，速度减到零后反向做加速运动直到离开传送带 C传送带对物块做功的最大瞬时功率为 12W D物块与传送带间因为摩擦而产生的热量为 6J 10、如图（a）所示，在粗糙的水平地面上有两个大小相同但材质不同的甲、乙物块。t=0 时刻，甲物块以速度 v04m/s向右运动，经一段时间后与静止的乙物块发生正碰，碰撞前后两物块运动的 vt 图像如图（b）中实线所示，其中甲物块碰撞前后的图线平行，已知甲物块质量为 5kg，乙物块质量为 4kg，则（）A此碰撞过程为弹性碰撞 B碰后瞬间乙物块速度为 2.5m/s C碰后乙物块移动的距离为 3.75m D碰后甲、乙两物块所受摩擦力之比为 6：5 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）某同学用图示的实验装置探究加速度与力的关系。他在气垫导轨旁安装了一个光电门 B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力大小，传感器下方悬挂钩码。改变钩码数量，每次都从 A 处由静止释放滑块。已知滑块（含遮光条）总质量为 M，导轨上遮光条位置到光电门位置的距离为 L。请回答下面相关问题。(1)如图，实验时用游标卡尺测得遮光条的宽度为_ 。某次实验中，由数字毫秒计记录遮光条通过光电门的时间为 t，由力传感器记录对应的细线拉力大小为 F，则滑块运动的加速度大小应表示为_（用题干已知物理量和测得物理量字母表示）。(2)下列实验要求中不必要的是（_）A应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 B应使遮光条位置与光电门间的距离适当大些 C应将气垫导轨调节至水平 D应使细线与气垫导轨平行 12（12 分）某实验小组成员要测量一节干电池的电动势和内阻，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，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，等腰直角三角形 ABC 为某透明介质的横截面，O 为 BC 边的中点，位于 O 点处的点光源在透明介质内向各个方向发射光线，其中从 AC 边上的 D 点射出的光线平行于 BC，且 OC 与 OD 夹角为 15，从 E 点射出的光线垂直 BC 向上。已知 BC 边长为 2L。求：（1）该光在介质中发生全反射的临界角 C；（2）DE 的长度 x。14（16 分）如图所示，一圆柱形汽缸竖直放置，汽缸正中间有挡板，位于汽缸口的活塞封闭着一定质量的理想气体 活塞的质量为 m，横截面积为 S开始时，活塞与汽缸底部相距 L，测得气体的温度为 T1现缓慢降温，让活塞缓慢下降，直到恰好与挡板接触但不挤压然后在活塞上放一重物 P，对气体缓慢加热，让气体的温度缓慢回升到 T1，升温过程中，活塞不动已知大气压强为 p1，重力加速度为 g，不计活塞与汽缸间摩擦 ()求活塞刚与挡板接触时气体的温度和重物 P 的质量的最小值；()整个过程中，气体是吸热还是放热，吸收或放出的热量为多少？15（12 分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距 1m，导轨平面与水平面成 37角，下端连接阻值为 R 的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为 0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为 0.25。（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻 R 消耗的功率为 8W，求该速度的大小；（3）在上问中，若 R2，金属棒中的电流方向由 a 到 b，求磁感应强度的大小与方向；（4）若 ab 棒从静止到速度稳定下滑的距离为 20m，求此过程 R 产生的热量。（sin370.6，cos370.8）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】A.为使粒子保持不动，则两板间的电场强度大小不变，由于粒子带负电，为使粒子的电势能增加，则 P 点的电势应降低，即 P 点与下板间的电势差减小其他条件不变，使电容器上极板下移少许，两板间的电压不变，刚由 E=Ud可知，两板间的电场强度增大，A 错误；B.其他条件不变，将滑动变阻器滑片向右移少许，电路 中的电流减小，两板的电压减小，将上板下移少许，由 E=Ud可保证板间的电场强度大小不变，但 P 点的电势不变，B 错误；C.其他条件不变，开关 S2断开，两板的带电量不变，将电容器下板上移少许，两板间电场强度不 变，P 点与下板的电势差减小，C 正确；D.其他条件不变，使开关S1断开，电容器放电，板间的电场强度减小，D 错误 2、D【解析】A 衰变的本质是原子核内的一个中子释放一个电子变为质子，故 A 错误；B根据物理学史可知，查德威克通过 粒子轰击铍核的实验，发现了中子的存在，故 B 错误；C光子的能量hcE，由题12，则12EE，从 a 能级状态跃迁到 b 能级状态时吸收波长为 1的光子，原子从b 能级状态跃迁到 c 能级状态时发射波长为 2的光子，根据玻尔理论，a 能级的能量值大于 c 能级的能量值 223hchchc 所以原子从 a 能级状态跃迁到 c 能级状态时将要辐射波长为1212的光子，故 C 错误；D根据物理学史可知，赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，故 D 正确。故选：D。3、D【解析】弧长为 L，圆心角为 60，则弦长：3LAC，导线受到的安培力：F=BIAC=3 ILB，由左手定则可知，导线受到的安培力方向：水平向左；故 D，ABC 错误 4、A【解析】对石块 P 受力分析如图 由几何关系知：180454 根据平衡条件得，Q 对 P 作用力为：22cos45mgNmg A 正确，BCD 错误。故选 A。5、D【解析】根据在星球表面重力与万有引力相等，有：2MmGmgR，可得：2GMgR，故222=RgMagMRb火地地地火火；竖直上抛运动的最大高度202vhg，所以有2=ghbhga火地地火；故 A，B，C 错误；D 正确；故选 D.6、C【解析】A子弹射入 A 之前，AB 系统所受合力为 0，挡板对 B 的弹力大小为 2mgsin，故 A 错误；B弹射入 A 的过程中，A 与子弹之间的摩擦生热，组成的系统机械能不守恒，故 B 错误；C子弹射入 A 前弹簧为压缩状态，压缩量为 1sinmgxk 挡板对 B 的弹力刚好为零时弹簧处于伸长状态，伸长量为 2sinmgxk 则在时间 t 内，A 发生的位移大小为 122sinmgxxxk 故 C 正确；D选沿斜面向上为正，时间 t 初态 A 的动量为-mv0，在时间 t 的末态，对于系统弹性势能相同，重力势能增加，则动能变小，即此位置 A 动量大小 P 要小于 mv0，时间 t 内由动量定理有 I弹-2mgtsin=P-（-mv0）2mv0 即为 I弹2mv0+2mgtsin 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、ACD【解析】A分子间距离减小，其斥力和引力均增大，A 正确；B晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，B 错误；C0的冰熔化成 0的水，吸收热量，分子平均动能不变，其分子势能会增加，C 正确；D对气体做功大于气体放出的热量，其分子的平均动能会增大，D 正确；E第一类永动机违反了能量守恒定律，第二类永动机不违反能量守恒定律，只是违反热力学第二定律，E 错误。故选 ACD。8、AC【解析】小孩在最高点时，速度为零；受重力和拉力，合力沿着切线方向，绳子的拉力是重力沿绳子方向的分力，小于重力；而在最低点，小孩受到的拉力与重力的合力提供向上的向心力，所以绳子的拉力大于重力可知在秋千离开最高点向最低点运动的过程中，绳子的拉力逐渐增大，故 A 正确，故 B 错误；当秋千离开最高点，向最低点运动的过程中，小孩的速度增大，合外力的一个分力指向圆心，提供向心力，另一个分力沿着切线方向，使小孩速度增大所以加速度方向可能沿图中的 a 方向，故 C 正确，D 错误。所以 AC 正确，BD 错误。9、BC【解析】AB.物块刚滑上传送带时，由于速度大于传送带的速度，则所受摩擦力沿传送带向下，此时的加速度为 21sin37cos378m/sagg 方向向下，即物块先做减速运动；当与传送带共速后由于cos37sin37gg，则物块继续减速，直到速度减到零后反向做加速运动直到离开传送带，选项 A 错误，B 正确；C 物块开始刚滑上传送带时速度最大，传送带对物块做功的瞬时功率最大，最大值为 0cos3712WPmgv 选项 C 正确；D 从开始滑上传送带到与传送带共速阶段用时间 01162s=0.5s8vvta 物块相对传送带运动的距离 01111m2vvstvt 共速后物块的加速度 22sin37-cos374m/sagg 物块减速到零的时间 222s=0.5s4vta 此过程中物块相对传送带运动的距离 2220.5m2vsvtt 此时物块离底端的距离为 0122.5m22vvvstt 然后物块向下加速运动，加速度仍为 2324m/saa 下滑到底端时 23 312sa t 解得 35s2t 此过程中物块相对传送带运动的距离 33(2.55)mssvt 整个过程中物块与传送带间因为摩擦而产生的热量为 123cos37()(82 5)JQmgsss 选项 D 错误。故选 BC。10、BC【解析】AB由图知，碰前瞬间甲物块的速度为 3m/sv 碰后瞬间甲物块的速度为 11m/sv 设乙物块碰后瞬间的速度为 v2，取碰前甲物块的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得 12m vm vm v甲甲乙 解得 22.5m/sv 碰撞前后系统动能之差为 22212111222kEm vm vm v甲甲乙 解得 7.5JkE 所以此碰撞过程为非弹性碰撞，故 A 错误，B 正确；C设碰后乙物块经过 ts 时间停止运动。根据三角形相似法知 1114t 解得 3st 碰后乙物块移动的距离为 22.53m3.75m22vst 故 C 正确；D对碰后乙物块滑行过程，根据动量定理得 20f tm v乙乙 解得 10N3f乙 甲物块滑行的加速度大小为 2243=m/s=1m/s1vat甲 甲物块所受摩擦力大小为 5 1N5Nfm a 甲甲 甲 则有:2:3ff甲乙 故 D 错误。故选 BC。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、0.96cm 222dLt A 【解析】(1)1游标卡尺的主尺读数为 9mm，游标尺上第 12 个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为120.05mm=0.60mm，所以最终读数为：9mm0.60mm9.60mmd 2已知初速度为零，位移为L，要计算加速度，需要知道末速度，故需要由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，末速度：dvt 由22vaL得：22222vdaLLt(2)3A.拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，不必要使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量，故 A 符合题意；B.应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故 B 不符合题意；C.应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力，故 C 不符合题意；D.要保持拉线方向与气垫导轨平行，拉力才等于合力，故 D 不符合题意。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；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）C=45；（2）63L【解析】（1）由几何关系可知，题图中ODE=60，故光线 OD 在 AC 面上的入射角为 30，折射角为 45 根据光的折射定律有sin452sin30n 由 sinC=1/n，知 C=45.（2）由sin45sin120ODLL，解得63ODLL 由几何关系可知，光线 OE 在 AC 面上的折射角为 45，根据光的折射定律有，OE 光线在 AC 面上的入射角为 30，故题图中 OEC=60，则 ODE 为等边三角形，得63ODxLL 14、()02T m0p Sg()放热 02p SLmgL 【解析】()由题意可得，缓慢降温过程是一个等压过程 初态：温度 T1，体积 V1LS，末态：温度 T1，体积 V12SL 由盖吕萨克定律有0101VVTT，解得 T102T 升温过程中，活塞不动，是一个等容过程，设重物 P 的质量的最小值为 M 初态：温度 T102T，压强 p1p1mgS，末态：温度T2T1，压强p2p1()mM gS 由查理定律有1212ppTT，解得Mm0p Sg()整个过程中，理想气体的温度不变，内能不变；降温过程，气体体积变小，外界对气体做的功为0022p SLmgLmgSLWpS 升温过程，气体体积不变，气体不对外界做功，外界也不对气体做功；由热力学第一定律，整个过程中，气体放出热量 QW02p SLmgL 点睛：本题考查了求内能变化、温度等问题，分析清楚气体状态变化过程、应用热力学第一定律、理想气体状态方程即可正确解题 15、（1）4m/s2（2）10m/s（3）0.4T，方向垂直导轨平面向上（4）6J【解析】考查导体切割磁感线运动。【详解】（1）因为金属棒刚开始下滑的速度为零，所以不受到安培力作用，由牛顿第二定律得：sincosmgmgma 代入数据解得 a4m/s2（2）金属棒下滑速度稳定时，棒受力平衡，根据平衡条件有 sincosmgmgF安 又因为金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻 R 消耗的电功率 PF v安 代入数据解得 v10m/s（3）设电路中电流为 I，两导轨间金属棒的长为 l，磁场的磁感应强度为 B，则 BlvIR 因为：2PI R 联立解得 B0.4T。磁场方向垂直导轨平面向上。（4）由功能关系得，减少的重力势能转化为导体棒的动能、摩擦生热和电阻 R 上的焦耳热，摩擦力做功为：fcos8JWmgs-所以摩擦生热产生的能量为 Q8J，因此，电阻 R 上产生的热量为 21sin6J2RQmgsmv。