2023届山西省河津二中高三第四次模拟考试物理试卷含解析.pdf

2023 年高考物理模拟试卷 请考生注意：1请用 2B 铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用 05 毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2答题前，认真阅读答题纸上的注意事项，按规定答题。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，在光滑绝缘水平面上有 A、B 两个带正电的小球，2ABmm，2ABqq。开始时 B 球静止，A 球以初速度 v 水平向右运动，在相互作用的过程中 A、B 始终沿同一直线运动，以初速度 v 的方向为正方向，则（）AA、B 的动量变化量相同 BA、B 组成的系统总动量守恒 CA、B 的动量变化率相同 DA、B 组成的系统机械能守恒 2、关于卢瑟福的 粒子散射实验和原子的核式结构模型，下列说法中不正确的是（）A绝大多数 粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进 B只有少数 粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上 C卢瑟福依据 粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论 D卢瑟福的“核式结构模型”很好地解释了氧原子光谱的实验 3、如图所示，a、b 是两个由电阻率相同的铜线制成质量相等的正方形单匝闭合线框，b 的边长为 a 的两倍，a 和 b 所用的铜线粗细不同。现以相同速度0v，把两线圈匀速拉出磁场，则该过程中两线圈产生的电热ab:QQ为（）A1:1 B1:2 C1:4 D4:1 4、物理学中用磁感应强度 B 表征磁场的强弱，磁感应强度的单位用国际单位制(SI)中的基本单位可表示为()A B C D 5、如图所示，abcd 为边长为 L 的正方形，在四分之一圆 abd 区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为 B。一个质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子从 b 点沿 ba 方向射入磁场，结果粒子恰好能通过 c 点，不计粒子的重力，则粒子的速度大小为 AqBLm B2qBLm C(21)qBLm D(21)qBLm 6、如图所示，物体自O 点由静止开始做匀加速直线运动，途经 A、B、C 三点，其中 A、B 之间的距离 l13 m，B、C 之间的距离 l24 m若物体通过 l1、l2这两段位移的时间相等，则 O、A 之间的距离 l 等于()A34 m B43 m C825 m D258 m 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、质量为 m 物体从距地面高 h 处分别沿不同的支持面滑至地面，如图所示，a 为光滑斜面，b 为粗糙斜面，c 为光滑曲面。在这三个过程中（）A重力做功相等 B机械能变化的绝对值相等 C沿 c 下滑重力势能增加最大 D沿 b 下滑机械能变化的绝对值最大 8、如图，夹角为 120的两块薄铝板 OM、ON 将纸面所在平面分为、两个区域，两区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度分别为 B1、B2。在 OM 板上表面处有一带电粒子垂直 OM 方向射入磁场 B1中，粒子恰好以 O 为圆心做圆周运动回到出发点。设粒子在两区域中运动的速率分别为 v1、v2，运动时间分别为 t1、t2；假设带电粒子穿过薄铝板过程中电荷量不变，动能损失一半，不计粒子重力，则下列说法中正确的是（）A粒子带负电 B12v:v2:1 C12:2:1BB D12:1:2tt 9、如图所示，一理想变压器的原线圈与稳定的正弦交流电源相连，副线圈与定值电阻 R0和均匀密绕的滑线变阻器 R串联。若不考虑温度对 R0、R 阻值的影响。在将滑动头 P 自 a 匀速滑到 b 的过程中（）A原线圈输入功率变大 B原线圈两端电压变大 CR 两端的电压变小 DR0消耗的电功率变小 10、A、B 两物体质量均为 m，其中 A 带正电，带电量为 q，B 不带电，通过劲度系数为 k 的绝缘轻质弹簧相连放在水平面上，如图所示，开始时两者都处于静止状态。现在施加竖直向上的匀强电场，电场强度 E=4mgq，式中 g 为重力加速度，若不计空气阻力，不考虑 A 物体电量的变化，则以下判断正确的是（）A从开始到 B 刚要离开地面过程，A 物体速度大小先增大后减小 B刚施加电场的瞬间，A 的加速度为 4g C从开始到 B 刚要离开地面的每段时间内，A 物体的机械能增量一定等于电势能的减少量 DB 刚要离开地面时，A 的速度大小为 2g3mk 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）木-木间动摩擦因数约为 0.3，实验室中测量某木块与木板间动摩擦因数。(1)采用图甲所示实验装置，正确进行实验操作，得到图乙所示的一条纸带。从某个清晰的打点开始依次标注 0、1、2、3、4、5、6，分别测出 0 点到各点的距离 d1、d2、d3、d4、ds、d6。已知打点周期 T，求得各点木块运动速度 vi，其中第 4 块木块的速度 v4=_；取 0 点时刻为零时刻，作 vt 图得到木块加速度为 a，已知木块的质量 M、钩码的总质量 m 及当地重力加速度 g，则木块与木板间动摩擦因数=_。(2)关于上述实验操作过程：长木板必须保持_（填“倾斜”或“水平”）。12（12 分）某同学设计测量电流表内阻的实验。待测电流表的内阻 Rg约在 1k2k 之间，量程 250A。提供实验器材：电源（4V，0.6）电键 S 及导线若干 一只电阻箱 R（09999）滑动变阻器 R1（050，0.6A）滑动变阻器 R2（01k，0.3A）某同学的测量过程如下：第一，选择实验器材，设计实验的电路图，如图甲所示：第二，实验操作步骤如下：先按电路图接好各元件，调节滑动变阻器 R的滑片 P 位置，再使电阻箱阻值为零 闭合电键 S，调节滑动变阻器 R的滑片 P 于某一位置，使电流表达到满刻度 Ig 滑动变阻器 R的滑片 P 保持不变，调节电阻箱值使电流表读数为 Ig的一半，记下电阻箱读数 Rx，则待测电流表的内阻 RgRx，请回答以下问题：(1)为了精确测量电流表的内阻，该同学选择的滑动变阻器 R是_（选填“R1”或“R2”）。(2)该同学在操作步骤中，滑动变阻器 R的滑片 P 应置于_端（选填“a”或“b”）理由是_。(3)接照该同学所设计的实验思路，用铅笔画出的线代表导线在图乙中替他完善正确规范的实验电路连接，导线不能交叉_。(4)在实验步骤中，确保滑动变阻器 R的滑片 P 的位置不变，其理由是_。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）如图所示，平行金属板 M、N 竖直放置，两板足够长且板间有水平向左的匀强电场，P 点离 N 板的距离为 d，离 M 板的距离为54d。一个质量为 m、带正电荷量为 q 的小球从 P 点以初速度水平向右抛出，结果小球恰好不能打在 N 板上。已知重力加速度为 g，小球的大小不计，求 （1）两板间的电场强度的大（2）小球打到 M 板时动能的大小。14（16 分）如图所示为柱状玻璃的横截面，圆弧MPN的圆心为O点，半径为R，OM与ON的夹角为 90。P为MN中点，与OP平行的宽束平行光均匀射向OM侧面，并进入玻璃，其中射到P点的折射光线恰在P点发生全反射。(i)分析圆弧MPN上不能射出光的范围；(ii)求该玻璃的折射率。15（12 分）如图甲所示，S1、S2为两波源，产生的连续机械波可沿两波源的连线传播，传播速度 v=100m/s，M 为两波源连线上的质点，M 离 S1较近。0 时刻两波源同时开始振动，得到质点 M 的振动图象如图乙所示，求：(1)两波源 S1、S2间的距离；(2)在图中画出 t=6s 时两波源 S1、S2间的波形图，并简要说明作图理由。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】AB两球相互作用过程中 A、B 组成的系统的合外力为零，系统的总动量守恒，则 A、B 动量变化量大小相等、方向相反，动量变化量不同，故 A 错误，B 正确；C由动量定理 Ftp 可知，动量的变化率等于物体所受的合外力，A、B 两球各自所受的合外力大小相等、方向相反，所受的合外力不同，则动量的变化率不同，故 C 错误；D两球间斥力对两球做功，电势能在变化，总机械能在变化，故 D 错误。故选 B。2、D【解析】A粒子散射实验的内容是：绝大多数粒子几乎不发生偏转；少数粒子发生了较大的角度偏转；极少数粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过90，有的甚至几乎达到180，被反弹回来），故 A 正确；B粒子散射实验中，只有少数粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小，但不能说明原子中正电荷是均匀分布的，故 B 正确；C卢瑟福依据粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论，故 C 正确；D玻尔的原子模型与原子的核式结构模型本质上是不同的，玻尔的原子模型很好地解释了氢原子光谱的实验，故 D错误；不正确的故选 D。3、B【解析】设 a 的边长为L，横截面积为1S，b 的边长为2L，横截面积为2S，因质量相等，有 1248LSLS 得 122SS a 的电阻为 114RSL b 的电阻为 21284SLRR 线圈匀速向外拉，感应电流为 1a0BLvIR b202BLvIR 产生的焦耳热 210aaLQI Rv 0b22b2LQI Rv 综上可得 ab:1:2QQ 故 B 正确，ACD 错误。故选：B。4、A【解析】根据磁感应强度的定义式，可得，N、Wb 不是基本单位，所以 A 正确 5、C【解析】粒子沿半径方向射入磁场，则出射速度的反向延长线一定经过圆心，由于粒子能经过 C 点，因此粒子出磁场时一定沿ac 方向，轨迹如图：由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径为 2(21)rLLL 根据牛顿第二定律得：200vqv Bmr 解得：0(21)qBLvm，故 C 正确。故选：C。6、D【解析】设物体运动的加速度为 a，通过 O、A 之间的距离 l 的时间为 t，通过 l1、l2每段位移的时间都是 T，根据匀变速直线运动规律，l12at2 ll112a(tT)2 ll1l212a(t2T)2 l2l1aT2 联立解得 l258m A.34m，选项 A 不符合题意；B.43m，选项 B 不符合题意；C.825m，选项 C 不符合题意；D.258m，选项 D 符合题意；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、AD【解析】A在这三种过程中物体下降的高度相同，由 W=mgh 可知，重力做功相同，故 A 正确；BD在 a、c 面上滑行时机械能守恒，在 b 面上滑行时机械能减小，则在 a、c 面上滑行时机械能变化小于在 b 面上滑行时机械能变化的绝对值，选项 B 错误，D 正确；C重力做功等于重力势能的变化，所以在这三种过程中重力势能的变化相同。故 C 错误；故选 AD。8、AC【解析】A根据左手定则可判定粒子带负电，故 A 正确；B由题意知211222122112kkmvEEmv，故1221vv：，故B 错误；C根据洛伦兹力提供向心力2vqvBmr得：mvBqr，由题意知 r1r2，故121221BBvv：，故C 正确；D由粒子在磁场中的周期公式2 mTqB知，粒子在磁场中的周期相同，运动时间之比等于圆周角之比，即 t1：t2120：2401：2，故 D 错误。9、AC【解析】AB原线圈与稳定的正弦交流电源相连，则原线圈两端电压不变，由于匝数比不变，则副线圈两端电压不变，将滑动头 P 自 a 匀速滑到 b 的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，副线圈中电流变大，由公式PUI可知，副线圈功率增大，则原线圈输入功率变大，故 A 正确，B 错误；C由于副线圈中电流变大，则 R0两端电压变大，副线圈两端电压不变，则 R 两端电压变小，故 C 正确；D将副线圈与 R0看成电源，由于不知道滑动变阻器的最大阻值与 R0的关系，则无法确定 R0消耗的电功率的变化情况，故 D 错误。故选 AC。10、BD【解析】AB 在未施加电场时，A 物体处于平衡状态，当施加上电场力瞬间，A 物体受到的合力为施加的电场力，故有：qE=4mg=ma 解得：a=4g，方向向上 B 刚要离开地面时，弹簧的拉力为 mg，此时 A 物体合力为 2mg，加速度为 2g，向上，从开始到 B 刚要离开地面过程，A 物体做加速度逐渐变小的加速运动，即 A 物体速度一直增大，故 A 错误 B 正确；C 从开始到弹簧恢复原长的过程，A 物体的机械能增量等于电势能与弹性势能的减少量的和，从弹簧恢复原长到 B刚要离开地面的过程，A 物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的增加量的差值，故 C 错误；D 当 B 离开地面时，此时 B 受到弹簧的弹力等于 B 的重力，从施加电场力到 B 离开地面，弹簧的弹力做功为零，A上升的距离为：2mgxk 根据动能定理可知：21()2qEmg xmv 解得：32mvgk 故 D 正确。故选：BD。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、532ddT ()mgmM aMg 水平 【解析】(1)1根据木块运动第 4 点的瞬时速度等于 3、5 两个计点的平均速度，即可得 3553422xddvTT 2对木块与钩码为对象，根据牛顿第二定律可得 mgMgamM 解得木块与木板间动摩擦因数()mgmM aMg(2)3由于该实验需要测量木块与木板间动摩擦因数，不需要平衡摩擦力，所以长木板必须保持水平。12、R1 a 接通电路时，确保电流表安全 保持 aP 间电压不变 【解析】(1)1根据题意要求精确测量电流表内阻及分压式连接，为了便于调节分压，需要选择阻值较小，额定电流较大的滑动变阻器，即 R1。(2)23为了确保开关闭合后，电路安全，因此滑动变阻器的滑片应置于 a 端，这样测量电路部分开始时分压为 0，保证了电路安全。(3)4根据电路图，连接实物图如图所示：。(4)5在实验步骤中，确保滑动变阻器 R的滑片 P 的位置不变，其理由是保持 aP 间电压不变。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）202mvqd；（2）2098mv+2220252mg dv【解析】（1）设板间电场强度为 E，根据动能定理有：-qEd=0-2012mv，得：202mvEqd（2）设小球从 P 点运动到 N 板所用的时间为 t1，则有：d=0 112v t 得：t1=02dv 设小球从 N 板运动到 M 板所用的时间为 t2，则有：229142dat qE=ma 得：t2=03dv 因此小球从 P 点开始运动到 M 板所用的时间：t=t1+t2=05dv 这段时间内小球下落的高度：h=222012522gdgtv 根据动能定理：qE205142kdmghEmv 得：2098kEmv+2220252mg dv 14、(i)分析过程见解析；(ii)5n 【解析】(i)光路图如图 从OM入射的各光线的入射角相等，由sinsinrni知各处的折射角相等。各折射光线射至圆弧面MPN时的入射角不同，其中M点最大。P点恰能全反射，则PM段均能全反射，无光线射出。(ii)P点全反射有 1sinn 相应的Q点折射有 sin45sinn 由几何关系知 45 解各式得 5n 15、(1)800m；(2)见解析【解析】(1)由乙图知，M 点 2s 时开始振动，6s 时振动出现变化，所以可知，波源的振动经 2s 传到 M 点，波源 S2的振动经 6s传到 M 点，所以两波源间的距离 x=(1002+1006)m=800m(2)2s 时 M 点的起振方向沿 y 轴负方向，所以波源 S1的起振方向沿 y 轴负方向，6s 时波源 S1引起的 M 点的振动方向沿 y 轴负方向，而实际 M 点的振动方向沿 y 轴正方向，所以波源 S2引起的 M 点的振动方向沿 y 轴正方向，波源 S1引起的振动位移为 5cm，所以波源 S2引起的振动位移为 10m，波长 400mvT 波源 S1引起的波形图为 波源 S2引起的波形图为 两波源 S1、S2间的波形图为