2022-2023学年湖南省益阳市箴言中学高三六校第一次联考物理试卷含解析.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，一个质量为 m 的刚性圆环套在竖直固定细杆上，圆环的直径略大于细杆的直径，圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的 P、Q 两点处，弹簧的劲度系数为 k，起初圆环处于 O 点，弹簧处于原长状态且原长为 L；将圆环拉至 A 点由静止释放，OA=OB=L，重力加速度为 g，对于圆环从 A 点运动到 B 点的过程中，弹簧处于弹性范围内，下列说法正确的是 A圆环通过 O 点的加速度小于 g B圆环在 O 点的速度最大 C圆环在 A 点的加速度大小为 g+2kLm D圆环在 B 点的速度为 2gL 2、静电场在 x 轴上的场强 E 随 x 的变化关系如图所示，x 轴正方向为场强正方向，带正电的点电荷沿 x 轴运动，则点电荷（）A在 x2和 x4处电势能相等 B由 x1运动到 x3的过程中电势能增大 C由 x1运动到 x4的过程中电势能先减小后增大 D由 x1运动到 x4的过程中电场力先减小后增大 3、同一平面内固定有一长直导线 PQ 和一带缺口的刚性金属圆环，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于圆环所在平面固定放置的平行金属板 MN 连接，如图甲所示导线 PQ 中通有正弦交流电流 i，i 的变化如图乙所示，规定从 Q 到 P 为电流的正方向，则在 12s 内 AM 板带正电，且电荷量增加 BM 板带正电，且电荷量减小 CM 板带负电，且电荷量增加 DM 板带负电，且电荷量减小 4、如图所示，是一测定风力仪器的结构图，悬挂在 O 点的轻质细金属丝的下端固定一个质量为 m 的金属球 P，在竖直平面内的刻度盘可以读出金属球 P 自由摆动时摆线的摆角。图示风向水平向左，金属球 P 静止时金属丝与竖直方向的夹角为，此时风力 F 的大小是（）AsinFmg BcosFmg CtanFmg DcosmgF 5、以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可以忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的 v-t 图像可能正确的是()A B C D 6、2019 年 1 月 3 日上午 10 点 26 分，“嫦娥四号”探测器在月球背面成功软着陆图示为“嫦娥四号”探测器奔月过程中某阶段的运动示意图，“嫦娥四号”探测器沿椭圆轨道运动到近月点P处变轨进入圆轨道，其在圆轨道上做圆周运动的轨道半径为r、周期为T。已知引力常量为G，下列说法正确的是（）A“嫦娥四号”探测器在P点进行加速后进入圆轨道 B“嫦娥四号”探测器在椭圆轨道上运动的周期小于在圆轨道上运动的周期 C“嫦娥四号”探测器在椭圆轨道上经过P点时的加速度等于在圆轨道上经过P点时的加速度 D“嫦娥四号”探测器在椭圆轨道上运动时的机械能等于在圆轨道上运动时的机械能 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、如图甲所示为一台小型发电机的构造示意图，其线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示。发电机线圈内阻为1，接灯泡的电阻为9，则（）A电压表的示数为6V B发电机的输出功率为3.24W C21 10st 时刻，穿过线圈的磁通量最大 D22 10 st时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大 8、如图所示的“U”形框架固定在绝缘水平面上，两导轨之间的距离为 L，左端连接一阻值为 R 的定值电阻，阻值为 r、质量为 m 的金属棒垂直地放在导轨上，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为 B。现给金属棒以水平向右的初速度 v0，金属棒向右运动的距离为 x 后停止运动，已知该过程中定值电阻上产生的焦耳热为 Q，重力加速度为 g，忽略导轨的电阻，整个过程金属棒始终与导轨垂直接触。则该过程中（）A磁场对金属棒做功为RrQR B流过金属棒的电荷量为BLxRr C整个过程因摩擦而产生的热量为2012mvQ D金属棒与导轨之间的动摩擦因数为202vRrQgxmgxR 9、下列说法中正确的是（）A布朗运动是液体分子的无规则运动 B扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 C热量只能从高温物体传到低温物体 D固体分子间同时存在着引力和斥力 E.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度 10、为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为 a、b、c，左、右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为 B 的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板 M、N 作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压 U，若用 Q 表示污水流量（单位时间内流出的污水体积），下列说法中正确的是（）AM 板电势一定高于 N 板的电势 B污水中离子浓度越高，电压表的示数越大 C污水流动的速度越大，电压表的示数越大 D电压表的示数 U 与污水流量 Q 成正比 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）某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率，设计了如图所示的电路测量该铅笔芯的电阻值所用器材有电流表1A、2A，电阻箱1R、滑动变阻器2R、待测铅笔芯xR、电源 E、开关 S 及导线等操作步骤如下：调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大；闭合开关，适当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值：记录两个电流表1A、2A的示数分别为1I、2I，请回答以下问题：（1）若电流的内阻可忽略则电流表示数2I _1I时，电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值（2）用螺旋测微器测量该笔芯的直径，螺旋测微器的示数如图所示，该笔芯的直径为_mm（3）已测得该笔芯的长度20.00 cmL，电阻箱1R的读数为5.00，根据上面测量的数据可计算出笔芯的电阻率_m（结果保留3 位有效数字）（4）若电流表2A的内阻不能忽略，仍利用（l）中方法，则笔芯电阻的测量值_真实值（填“大于”“小于”或“等于”）12（12 分）某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验中，为减小实验误差，选择了内阻已知的电流表，实验中电阻两端电压从零开始调节。(1)以下电路图符合上述要求的是_；(2)请根据所选电路图，完善以下实物图连接_。(3)若电流表的内阻为 RA，金属丝的长度为 L，直径为 d，实验中某次电压表、电流表的示数分别为 U、I，则该次实验金属丝电阻率的表达式为=_（用题中字母表示）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.在距水平地面高 h=0.80m 的水平桌面一端的边缘放置一个质量 m=0.80kg 的木块 B，桌面的另一端有一块质量 M=1.0kg 的木块 A 以初速度 v0=4.0m/s 开始向着木块 B 滑动，经过时间 t=0.80s 与 B 发生碰撞，碰后两木块都落到地面上，木块 B 离开桌面后落到地面上的 D 点设两木块均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知 D 点距桌面边缘的水平距离 s=0.60m，木块 A 与桌面间的动摩擦因数=0.15，重力加速度取 g=10m/s1求：(1)木块 B 离开桌面时的速度大小；(1)两木块碰撞前瞬间，木块 A 的速度大小；(3)两木块碰撞后瞬间，木块 A 的速度大小 14（16 分）如图所示，“”型光滑长轨道固定在水平面内，电阻不计轨道中间存在垂直水平面向下的匀强磁场，磁感应强度 B一根质量 m、单位长度电阻 R0的金属杆，与轨道成 45位置放置在轨道上，从静止起在水平拉力作用下从轨道的左端 O 点出发，向右做加速度大小为 a 的匀加速直线运动，经过位移 L求：(1)金属杆前进 L 过程中的平均感应电动势(2)已知金属杆前进 L 过程中水平拉力做功 W若改变水平拉力的大小，以 4a 大小的加速度重复上述前进 L 的过程，水平拉力做功多少？(3)若改用水平恒力 F 由静止起从轨道的左端 O 点拉动金属杆，到金属杆速度达到最大值 vm时产生热量（F 与 vm为已知量）(4)试分析(3)问中，当金属杆速度达到最大后，是维持最大速度匀速直线运动还是做减速运动？15（12 分）如图所示，水平面上有 A、B 两个小物块（均视为质点），质量均为m，两者之间有一被压缩的轻质弹簧（未与 A、B 连接）。距离物块 A 为 L 处有一半径为 L 的固定光滑竖直半圆形轨道，半圆形轨道与水平面相切于 C 点，物块 B 的左边静置着一个三面均光滑的斜面体（底部与水平面平滑连接）。某一时刻将压缩的弹簧释放，物块 A、B 瞬间分离，A 向右运动恰好能过半圆形轨道的最高点 D（物块 A 过 D 点后立即撤去），B 向左平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为 L（L 小于斜面体的高度）。已知 A 与右侧水平面的动摩擦因数0.5，B 左侧水平面光滑，重力加速度为g，求：(1)物块 A 通过 C 点时对半圆形轨道的压力大小；(2)斜面体的质量；(3)物块 B 与斜面体相互作用的过程中，物块 B 对斜面体做的功。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、D【解析】A圆环通过 O 点时，水平方向合力为零，竖直方向只受重力，故加速度等于 g，故 A 错误；B圆环受力平衡时速度最大，应在 O 点下方，故 B 错误；C圆环在下滑过程中与粗糙细杆之间无压力，不受摩擦力，在 A 点对圆环进行受力分析如图，根据几何关系，在 A点弹簧伸长(21)L 根据牛顿第二定律，有 2(2)cos45mgkLLma 解得(22)kLagm 故 C 错误；D圆环从 A 到 B 过程，根据功能关系，减少的重力势能转化为动能 2122mgLmv 解得 2vgL 故 D 正确。故选 D。2、B【解析】首先明确图像的物理意义，结合电场的分布特点沿电场线方向电势差逐点降低，综合分析判断。【详解】Ax2x4处场强方向沿 x 轴负方向，则从 x2到 x4处逆着电场线方向，电势升高，则正电荷在 x4处电势能较大，A 不符合题意；Bx1x3处场强为 x 轴负方向，则从 x1到 x3处逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷在 x3处电势能较大，B 符合题意；C由 x1运动到 x4的过程中，逆着电场线方向，电势升高，正电荷的电势能增大，C 不符合题意；D由 x1运动到 x4的过程中，电场强度的绝对值先增大后减小，故由 F=qE 知电场力先增大后减小，D 不符合题意 故选 B。3、A【解析】在 12s 内，穿过金属圆环的磁场垂直于纸面向里，磁感应强度变小，穿过金属圆环的磁通量变小，磁通量的变化率变大，假设环闭合，由楞次定律可知感应电流磁场与原磁场方向相同，即感应电流磁场方向垂直于纸面向里，然后由安培定则可知感应电流沿顺时针方向，由法拉第电磁感应定律可知感应电动势增大，由此可知上极 M 板电势高，带正电，电荷量增加，故 A 正确，B、C、D 错误；故选 A 4、C【解析】如图受力分析：则风力 tanFmg 故选 C。5、B【解析】没有空气阻力时，物体只受重力，是竖直上抛运动，v-t 图象是直线；有空气阻力时，上升阶段，根据牛顿第二定律，有：mg+f=ma 故 a=g+f/m 由于阻力随着速度而减小，故加速度逐渐减小，最小值为 g；v-t 图象的斜率表示加速度，故图线与 t 轴的交点对应时刻的加速度为 g，切线与虚线平行；A该图与结论不相符，选项 A 错误；B该图与结论相符，选项 B 正确；C该图与结论不相符，选项 C 错误；D该图与结论不相符，选项 D 错误；故选 B.点睛：本题关键是明确 v-t 图象上某点的切线斜率表示加速度，速度为零时加速度为 g，与无阻力时加速度相同 6、C【解析】A在P点减速，提供的向心力等于需要的向心力，“嫦娥四号”探测器进入圆轨道，故 A 错误；B根据开普勒第三定律知32rkT，可知椭圆轨道的半长轴大于圆轨道的半径，所以探测器在椭圆轨道上运动的周期大于在圆轨道上运动的周期，故 B 错误；C根据万有引力提供向心力，得2MGar，可知探测器在椭圆轨道上经过P点时的加速度等于在圆轨道上经过P点时的加速度，故 C 正确；D由以上分析可知探测器在椭圆轨道上经过P点时的动能大于在圆轨道上经过P点时的动能，故探测器在椭圆轨道上运动时的机械能大于在圆轨道上运动时的机械能，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、BC【解析】A由题图乙知，交流发电机电动势的有效值为 6V，则灯泡两端电压的有效值 5.4VRUERr A 项错误；B灯泡消耗的功率 23.24WUPR B 项正确；C由题图乙知，21 10 s t时刻，电动势为零，此时穿过线圈的磁通量最大，C 项正确；D22 10 st时刻，电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，D 项错误。故选 BC。8、BD【解析】A通过 R 和 r 的电流相等，R 上产生的热量为 Q，所以回路中产生的焦耳热 RrQQR焦 由功能关系可知，导体棒克服安培力做的功等于回路中产生的焦耳热，所以磁场对金属棒做功 RrWQQR 安焦 故 A 项错误；B由法拉第电磁感应定律得 Et 又 BLx qI t EIRr 解得：流过金属棒的电荷量 BLxqRrRr 故 B 项正确；C由能量守恒可知 2012mvQQ焦摩 所以整个过程因摩擦而产生的热量 2012RrQmvQR摩 故 C 项错误；D由 C 选项的分析可知 2012RrQmvQmgxR摩 解得 202RrQgxgvm xR 故 D 项正确。9、BDE【解析】A布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的具体表现，选项 A 错误；B扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，选项 B 正确；C热量能自发地从高温物体传到低温物体，也能从低温物体传到高温物体，但是要引起其他的变化，选项 C 错误；D固体分子间同时存在着引力和斥力，选项 D 正确；E温度是分子平均动能的标志，标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度，故 E 正确。故选 BDE。10、ACD【解析】A 项，根据左手定则知负离子所受洛伦兹力方向向下，正离子所受洛伦兹力方向向上，所以 M 板电势一定高于 N 板的电势，故 A 正确；B、C 项，最终离子处于平衡，故电场力等于洛伦兹力，根据牛顿第二定律有UqvBqc，解得UBvc，所以与离子的浓度无关，与污水流动的速度成正比，故 B 项错误，C 项正确 D 项，根据UvBc，则流量UUQvbcbcbBcB，即QBUb，故电压表示数与污水流量成正比，故 D 项正确 综上所述本题正确答案为 ACD 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、12 1.000 71.96 10 小于 【解析】(1)1若电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值，则两条支路的电流相等，所以：2112II(2)2主尺上的刻度为 0.5mm，副尺上的刻度为 50 格，所以读数为：0.5mm0.01mm501.000mmd (3)3 铅笔芯的横截面积：22()24ddS 1RR 带入电阻定律LRS得：24RSRdLL 带入数据得：71.96 10 m(4)4若电流表2A的内阻不能忽略，则笔芯电阻的测量值为1R，真实值为21ARR,则笔芯电阻的测量值小于真实值 12、B 2A4dURLI（）【解析】(1)1电阻两端电压从零开始调节，故选择分压式；电流表内阻已知，电流表选择内接法，选 B(2)2接原理图连接实物图如图 (3)3由实验原理得 AURRI 由电阻定律得LRS，横截面积22dS （），联立，可解得：2A4dURLI（）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)1.5m/s (1)2.0m/s (3)0.80m/s【解析】(1)木块离开桌面后均做平抛运动，设木块 B 离开桌面时的速度大小为2v，在空中飞行的时间为 t根据平抛运动规律有：212hgt，2sv t 解得：21.5m/s2gvsh(1)木块 A 在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动，根据牛顿第二定律，木块 A 的加速度：22.5m/sMgaM 设两木块碰撞前 A 的速度大小为 v，根据运动学公式，得 02.0m/svvat(3)设两木块碰撞后木块 A 的速度大小为1v，根据动量守恒定律有：2MvMvmv1 解得：210.80m/sMvmvvM.14、(1)22aBLL(2)2W+2maL(3)2202122mmF RmvB v(4)当金属杆速度达到最大后，将做减速运动【解析】(1)由位移速度公式得 2aL=v20 所以前进 L 时的速度为 v=2aL 前进 L 过程需时 t=2vaLaa 由法拉第电磁感应定律有：tE=212222BLLB SaBLtLaLa(2)以加速度 a 前进 L 过程，合外力做功 W+W安=maL 所以 W安=maLW 以加速度 4a 前进 L 时速度为 8vaL=2v 合外力做功 WF+W安=4maL 由22AB L vFBILR可知，位移相同时：FA=2FA 则前进 L 过程 W安=2W安 所以 WF=4maL2W安=2W+2maL(3)设金属杆在水平恒力作用下前进 d 时 FA=F，达到最大速度，由几何关系可知，接入电路的杆的有效长度为 2d，则 220(2)2mABdvFBIlFRd 所以 d=022mFRB v 由动能定理有 212mFdQmv 所以：Q=Fd222021122=2mmmF RmvmvB v(4)根据安培力表达式，假设维持匀速，速度不变而位移增大，安培力增大，则加速度一定会为负值，与匀速运动的假设矛盾，所以做减速运动。15、(1)6mg；(2)2mM；(3)83mgLW 【解析】(1)在 D 点，有 2DvmgmL 从 C 到 D，由动能定理，有 2211222DCmgLmvmv 在 C 点，有 2CvFmgmL 解得 6Fmg 由牛顿第三定律可知，物块 A 通过 C 点时对半圆形轨道的压力 6FFmg (2)弹簧释放瞬间，由动量守恒定律，有 ABmvmv 对物块 A，从弹簧释放后运动到 C 点的过程，有 22A1122CmgmvmvL B 滑上斜面体最高点时，对 B 和斜面体，由动量守恒定律，有 BmvmM v 由机械能守恒定律，有 22B11()22mvmM vmgL 解得 2mM (3)物块 B 从滑上斜面到与斜面分离过程中，由动量守恒定律 BBmvmvmv 由机械能守恒，有 222BB111222mvmvMv 解得 B63gLv ，4 63gLv 由功能关系知，物块B 与斜面体相互作用的过程中，物块 B 对斜面体做的功 212WMv 解得 83mgLW