2022-2023学年四川省广元市四川师范大学附属万达中学高三最后一卷物理试卷含解析.pdf

2023 年高考物理模拟试卷 考生请注意：1答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为 a 和 b，内有带电量为 q 的某种自由运动电荷导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为 B当通以从左到右的稳恒电流 I 时，测得导电材料上、下表面之间的电压为 U，且上表面的电势比下表面的低由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为 AIBq aU，负 BIBq aU，正 CIBq bU，负 DIBq bU，正 2、场是物理学中的重要概念。物体之间的万有引力是通过引力场发生的，地球附近的引力场又叫重力场。若某点与地心相距 x，类比电场强度的定义，该点的重力场强度用 E 表示。已知质量均分布均匀的球壳对壳内任一物体的万有引力为零，地球半径为 R。则能正确反应 E 与 x 关系的图像是（）A B C D 3、如图甲所示，一滑块从固定斜面上匀速下滑，用 t 表示下落时间、s 表示下滑位移、Ek表示滑块的动能、Ep 表示滑块势能、E 表示滑块机械能，取斜面底为零势面，乙图中物理量关系正确的是（）A B C D 4、如图所示，固定在水平面上的光滑半球，球心O正上方固定一个小定滑轮，细绳一端拴一小球（可视为质点），小球置于半球面上的A点，另一端绕过定滑轮。今缓慢拉绳使小球从A点滑向半球顶点未到顶点），在此过程中，小球对半球的压力大小N及细绳的拉力T大小的变化情况是（）AN不变，T变小 BN变小，T不变 CN变大，T变大 DN变大，T变小 5、一列简谐横波，在 t=0.6s 时刻的图像如图甲所示，此时 P、Q 两质点的位移均为-1cm，波上 A 质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是（）A这列波沿 x 轴负方向传播 B这列波的波速是 50m/s C从 t=0.6s 开始，紧接着的 t=0.9s 时间内，A 质点通过的路程是 4cm D从 t=0.6s 开始，质点 P 比质点 Q 早 0.4s 回到平衡位置 6、下列说法正确的是（）A牛顿第一定律并不是在任何情况下都适用的 B根据 F=ma 可知，物体的加速度方向一定与物体所受拉力 F 的方向一致 C绕地球飞行的宇航舱内物体处于漂浮状态是因为没有受到重力作用 D人在地面上起跳加速上升过程中，地面对人的支持力大于人对地面的压力 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、下列说法中正确的是（）A热机中燃气的内能不可能全部转化为机械能 B液体表面张力的方向与液面垂直 C液体表面张力的大小是跟分界线的长度成正比的 D水银滴在玻璃板上将成椭球状，所以说水银是一种不浸润液体 E.相对湿度 100%，表明在当时的温度下，空气中的水汽已达到饱和状态 8、如图所示，圆形区域直径 MN 上方存在垂直于纸面向外的匀强磁场，下方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小相同。现有两个比荷相同的带电粒子 a、b，分别以 v1、v2的速度沿图示方向垂直磁场方向从 M 点入射，最终都从 N 点离开磁场，则（）A粒子 a、b 可能带异种电荷 B粒子 a、b 一定带同种电荷 Cv1:v2可能为 2:1 Dv1:v2只能为 1:1 9、如图所示，定值电阻 R 和电阻箱电阻 R 串联在恒定电压为 U 的电路中，电压表 V1、V2和电流表 A 均为理想电表，且电压表 V1的示数大于电压表 V2的示数。已知电阻箱电阻 R2的最大值大于定值电阻 R1的值，若现在逐渐增大电阻箱的电阻直至最大，则下列有关说法正确的是（）A1UI不变，1UI不变 B2UI变大，2UI变大 C电阻箱电阻消耗的功率逐渐增大 D电阻箱电阻消耗的功率先增大后减小 10、如图两根足够长光滑平行金属导轨 PP、QQ倾斜放置，匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的上端与水平放置的两金属板 M、N 相连，板间距离足够大，板间有一带电微粒，金属棒 ab 水平跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好现在同时由静止释放带电微粒和金属棒 ab，则()A金属棒 ab 一直加速下滑 B金属棒 ab 最终可能匀速下滑 C金属棒 ab 下滑过程中 M 板电势高于 N 板电势 D带电微粒可能先向 N 板运动后向 M 板运动 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）图示为做“碰撞中的动量守恒”的实验装置 (1)入射小球每次都应从斜槽上的同一位置无初速度释放，这是为了_ A入射小球每次都能水平飞出槽口 B入射小球每次都以相同的速度飞出槽口 C入射小球在空中飞行的时间不变 D入射小球每次都能发生对心碰撞(2)入射小球的质量应_（选填“大于”、“等于”或“小于”）被碰小球的质量；(3)设入射小球的质量为1m，被碰小球的质量为2m，P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式1m OP _（用1m、2m及图中字母表示）成立，即表示碰撞中动量守恒。12（12 分）某同学利用图甲所示的装置设计一个“用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系”的实验。如图中 AB是水平桌面，CD 是一端带有定滑轮的长木板，在其表面不同位置固定两个光电门，小车上固定着一挡光片。为了补偿小车受到的阻力，将长木板 C 端适当垫高，使小车在不受牵引时沿木板匀速运动。用一根细绳一端拴住小车，另一端绕过定滑轮挂一托盘，托盘中有一砝码调节定滑轮的高度，使细绳的拉力方向与长木板的上表面平行，将小车靠近长木板的 C 端某位置由静止释放，进行实验。刚开始时小车的总质量远大于托盘和砝码的总质量。(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度 d，如图乙所示，其读数为_cm；(2)某次实验，小车先后经过光电门 1 和光电门 2 时，连接光电门的计时器显示挡光片的挡光时间分别为 t1和 t2，此过程中托盘未接触地面。已知两个光电门中心之问的间距为 L，则小车的加速度表达式 a（_）（结果用字母 d、t1、t2、L 表示）；(3)某同学在实验中保持小车总质量不变，增加托盘中砝码的个数，并将托盘和砝码的总重力当做小车所受的合力 F，通过多次测量作出 aF 图线，如图丙中实线所示。试分析上部明显偏离直线的原因是_。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）二十世纪初，卢瑟福进行粒子散射实验的研究，改变了人们对原子结构的认识。(1)如图 1 所示，有两个粒子均以速度v射向金原子，它们速度方向所在的直线都不过金原子核中心。请在图 1 中分别画出两个粒子此后的运动轨迹示意图；(2)如图 2 所示，一个粒子以速度v射向金原子，速度方向所在直线过金原子核中心。由于金原子受到周边其他金原子的作用，可将粒子与一个金原子核的作用等效为与一个静止的、质量非常大的粒子发生弹性碰撞。请推导说明粒子与金原子核作用后速度的大小和方向；(3)实验发现，绝大多数粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有极少数粒子发生了大角度偏转（超过90）。卢瑟福根据该实验现象提出了原子的核式结构模型。为了研究问题的方便，可作如下假设：将粒子视为质点，金原子视为球，金原子核视为球体；金箔中的金原子紧密排列，金箔厚度可以看成很多单原子层并排而成；各层原子核前后不互相遮蔽；大角度偏转是粒子只与某一层中的一个原子核作用的结果。如果金箔厚度为 L，金原子直径为D，大角度偏转的粒子数占总粒子的比例为p，且1p。a.请估算金原子核的直径d；b.上面的假设做了很多简化处理，这些处理会对金原子核直径d的估算产生影响。已知金箔的厚度约710m，金原子直径约1010m，金原子核直径约1410m。请对“可认为各层原子核前后不互相遮蔽”这一假设的合理性做出评价。14（16 分）如图所示，放置在水平地面上一个高为 48cm、质量为 30kg 的金属容器内密闭一些空气，容器侧壁正中央有一阀门，阀门细管直径不计.活塞质量为 10kg，横截面积为 50cm.现打开阀门，让活塞下降直至静止.不考虑气体温度的变化，大气压强为 1.0105Pa，忽略所有阻力。求：(1)活塞静止时距容器底部的高度；(2)活塞静止后关闭阀门，对活塞施加竖直向上的拉力，通过计算说明能否将金属容器缓缓提离地面?15（12 分）如图所示，半径分别为 R1、R2的两个同心圆，圆心为 O，小圆内有垂直纸面向里的磁场，磁感应强度为B1，大圆外有垂直纸面的磁感应强度为 B2的磁场，图中未画出，两圆中间的圆环部分没有磁场。今有一带正电的粒子从小圆边缘的 A 点以速度 v 沿 AO 方向射入小圆的磁场区域，然后从小圆磁场中穿出，此后该粒子第一次回到小圆便经过 A 点。(带电粒子重力不计)求：(1)若113B qRvm，则带电粒子在小圆内的运动时间 t 为多少？(2)大圆外的磁场 B2的方向；(3)磁感应强度 B1与 B2的比值为多少。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】因为上表面的电势比下表面的低，根据左手定则，知道移动的电荷为负电荷；根据电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡可得：UqvBqa 解得：UvBa 因为电流为：Inqvsnqvab 解得：IBnq bU A.与分析不符，故 A 错误；B.与分析不符，故 B 错误；C.与分析相符，故 C 正确；D.与分析不符，故 D 错误 2、C【解析】电场中 F=Eq，类比电场强度定义，当 xR 时 E引=2Fx万=g=2GMx 即在球外 E引与 x2成反比；当 xR 时，由于质量均分布均匀的球壳对壳内任一物体的万有引力为零，距地心 r 处的引力场强是有半径为 x 的“地球”产生的。设半径为 x 的“地球”质量为 Mx，则 Mx=3333443R3MxxMR 则 E引=23xGMGMxrR 故 C 正确。故选 C。3、D【解析】A滑块匀速下滑，动能kE不变，A 错误；BC势能 0sinppEEmgs 且 svt 所以 0sinppEEmgvt BC 错误；D滑块机械能 0EEfs D 正确。故选 D。4、A【解析】小球受重力支持力和拉力作用，将三力平移可构成首尾连接的三角形，其中重力与过O点竖直线平行，支持力N沿半球面半径方向且 NN 拉力沿绳方向，力的三角形与O小球、滑轮构成的三角形相似，设小球与滑轮间的绳长为L，滑轮到O点的距离为H，半球面半径为R，则有：NTmgRLH 小球从A点滑向半球顶点过程中，小球到O点距离为R不变，H不变，L减小，所以N不变，T变小 故选 A。5、D【解析】A由乙图读出 t=0.6s 时刻质点 A 的速度方向为沿 y 轴负方向，由甲图判断出该波的传播方向为沿 x 轴正向，故 A 错误；B由甲图读出该波的波长为=20m，由乙图得周期为 T=1.2s，则波速为 v=201.2T m/s=503m/s 故 B 错误；C因为 30.94tsT t=0.6s 时质点 A 位于平衡位置，则知经过0.9st，A 质点通过的路程是 33 26cmsA 故 C 错误；D图示时刻质点 P 沿 y 轴正方向，质点 Q 沿 y 轴负方向，此时 PQ 两质点的位移均为-1cm，故质点 P 经过12T回到平衡位置，质点 Q 经过46TT回到平衡位置，故质点 P 比质点 Q 早 1.2s0.4s461233TTTT 回到平衡位置，故 D 正确。故选 D。6、A【解析】A.牛顿第一定律只能适用于宏观、低速的物体，故 A 正确；B.F=ma 中的物体加速度对应的是物体所受的合外力，而不仅仅是拉力 F，故 B 错误；C.绕地球飞行的宇航舱内物体依旧受到地球的吸引作用，故依旧受到重力作用，故 C 错误；D.地面对人的支持力与人对地面的压力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故 D 错误。故选 A。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、ACE【解析】A热力学第二定律的一种表述为：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响，即无论采用任何设备和手段进行能量转化，总是遵循“机械能可全部转化为内能，而内能不能全部转化为机械能”，A 正确；BC液体表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，而非与液面垂直，其大小跟分界线的长度成正比，B 错误 C 正确；D浸润与不浸润是由液体和固体共同决定的。液体浸润固体，附着层面积要扩张，不浸润固体附着层面积要收缩；水银不浸润玻璃，但可能浸润其他固体，D 错误；E相对湿度=空气中水蒸气的压强/同温度下水的饱和气压，当相对湿度为 100%，表明在当时的温度下，空气中的水汽已达到饱和状态，故 E 正确。故选 ACE。8、BC【解析】AB两粒子都从 M 点入射从 N 点出射，则 a 粒子向下偏转，b 粒子向上偏转，由左手定则可知两粒子均带正电，故 A错误，B 正确；CD设磁场半径为 R，将 MN 当成磁场的边界，两粒子均与边界成 45入射，由运动对称性可知出射时与边界成 45，则一次偏转穿过 MN 时速度偏转 90；而上下磁场方向相反，则两粒子可以围绕 MN 重复穿越，运动有周期性，设 a粒子重复 k 次穿过 MN，b 粒子重复 n 次穿过 MN，由几何关系可知 122krR(1,2,3k)222nrR(1,2,3n)由洛伦兹力提供向心力2vqvBmr，可得 qBrvm 而两个粒子的比荷相同，可知 12vnvk 如1n，1k 时，1211vv，如2n，1k 时，1221vv，则 v1:v2可能为 1:1 或 2:1，故 C 正确，D 错误。故选 BC。9、AD【解析】A对于定值电阻，根据欧姆定律有：111UURII 故 A 正确；B将定值电阻和恒定电压电路等效成一个电源，其中 U 是等效电动势，R1是等效内阻，可得 22URI 21URI 故 B 错误；CD在等效电路中，当 R2=R1，电阻箱电阻消耗的功率最大，又依题意可知电阻箱的原阻值小于定值电阻 R1，可见，在逐渐增大电阻箱的电阻直至最大的过程中，电阻箱电阻消耗的功率先增大后减小，故 C 错误，D 正确。故选 AD。10、ACD【解析】根据牛顿第二定律有sinmgBIlma，而qIt，qC UUBl vva t ，联立解得2 2sinmgamB l C，因而金属棒将做匀加速运动，选项 A 正确 B 错误；ab 棒切割磁感线，相当于电源，a 端相当于电源正极，因而 M 板带正电，N 板带负电，C 正确；若带电粒子带负电，在重力和电场力的作用下，先向下运动然后再反向向上运动，D 正确 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、B 大于 12m OMm ON 【解析】(1)1入射小球每次都应从斜槽上的同一位置无初速度释放，目的是使入射小球每次都以相同的速度飞出槽口，故 B 正确，ACD 错误。故选 B。(2)2为了防止入射小球反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量。(3)3由于小球下落高度相同，则根据平抛运动规律可知，小球下落时间相同；P 为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球的位置，N 为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度 1OPvt 碰撞后入射小球的速度 2OMvt 碰撞后被碰小球的速度 3ONvt 如果 1 12 31 2m vm vm v 则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，即 112m OPm OMm ON 成立，即表示碰撞中动量守恒。12、0.170 222122 21 2()2dttLt t 托盘和砝码的总质量过大，小车所受合力与托盘和砝码的总重力相差越来越大 【解析】(1)1游标卡尺的主尺读数为：1mm，游标尺的刻度第 14 个刻度与上边的刻度对齐，所以读数为：0.0514=0.70mm，所以 d=1mm+0.70mm=1.70mm=0.170cm；(2)2小车做匀变速直线运动，根据匀变速直线运动速度位移公式 22212ddaLtt 得 222122 21 22dttaLt t(3)3实验时，小车的合外力认为就是托盘和砝码的总重力 mg，只有在 Mm 时，才有 Tmg aF图线才接近直线，一旦不满足 Mm，描出的点的横坐标就会向右偏离较多，造成图线向右弯曲，所以aF图线上部明显偏离直线的原因是托盘和砝码的总质量过大，小车所受合力与托盘和砝码的总重力相差越来越大。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)碰撞后速度大小几乎不变，方向与原来相反；(3)a.2D pdL；b.不合理【解析】(1)如图，靠仅原子核的偏转角度大一些。(2)设粒子质量为 m，金原子核质量为 M，碰撞后，粒子速度为 v1，金原子核速度为 v2。弹性碰撞，动量守恒 12mvmvMv 根据能量守恒 22212111222mvmvMv 解得 1mMvvmM 由题意Mm，因此1vv，即碰撞后速度大小几乎不变，方向与原来相反。(3)a金箔厚度为 L，金原子直径为 D，由假设，金原子层数 LND 粒子发生大角度偏转可以认为碰上了金原子核，根据统计规律和概率 NdpD 可以估算出 2D pdL b如果可认为各层原子核前后不互相遮蔽，则 2D pdL 代入数据，可得 0.1p 不满足1p，因此“可认为各层原子核前后不互相遮蔽”的假设不合理。14、(1)20cm(2)不能【解析】（1）活塞经阀门细管时，容器内气体的压强为：p1=1.0105Pa。容器内气体的体积为：L1=24cm 活塞静止时，气体的压强为：5520510 101.0 101.2 1050 10mgppPaS 根据玻意耳定律：p1V1=p2V2 代入数据得：5125211.0 102420cm1.2 10pSLpSL SS（2）活塞静止后关闭阀门，设当活塞被向上拉至容器开口端时，L3=48cm 根据玻意耳定律：p1L1S=p3L3S 代入数据得：p35104Pa 又因为 F+p3S=p0S+mg 所以 F=350N4010N 所以金属容器不能被提离地面。15、(1)13mqB(2)垂直于纸面向里(3)1221BRBR【解析】(1)由洛伦兹力提供向心力有 qvB1m21vr 则 r11mvqB3R1 由几何关系可知，粒子在小圆内的轨迹圆弧的圆心角为 3 则 t1rv 解得 t13mqB(2)分析得，粒子第一次回到小圆便经过 A 点，则粒子在外磁场中继续做逆时针方向的圆周运动，则 B2的方向为垂直于纸面向里。(3)由几何关系得 1122rRrR 且 1212,mvmvrrqBqB 解得 1221BRBR