2023届陕西省咸阳市乾县二中高考仿真模拟物理试卷含解析.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。粗糙的水平桌面上，三根完全相同的轻质弹簧原长均为 a，劲度系数均为 k，两端分别与完全相同的物块（可看成质点）相连，形成平行于桌面的静止正三角形，此时该正三角形的外接圆半径是 R，弹簧均伸长且在弹性限度内，则每个物块与桌面间的静摩擦力大小是（）A(3)kRa B3()k Ra C2(3)kRa D(33)kRa 2、如图所示，斜面固定在水平面上，斜面上一个物块在沿斜面向下拉力 F1作用下匀速下滑，某时刻在物块上再施加一个竖直向下的恒力 F2，则之后较短的一段时间内物块的运动状态是（）A仍匀速下滑 B匀加速下滑 C匀减速下滑 D不确定，这与接触面摩擦系数的大小有关 3、下列说法正确的是:A国际单位制中力学中的三个基本物理量的单位是 m、kg、m/s B滑动摩擦力可以对物体不做功,滑动摩擦力可以是动力 C在渡河问题中,渡河的最短时间由河宽、水流速度和静水速度共同决定 D牛顿第一定律是经过多次的实验验证而得出的 4、2019 年 4 月 21 日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第 44 颗北斗导航卫星。若组成北斗导航系统的这些卫星在不同高度的转道上都绕地球做匀速圆周运动，其中低轨卫星离地高度低于同步卫星。关于这些卫星，下列说法正确的是（）A低轨卫星的环绕速率大于 7.9km/s B地球同步卫星可以固定对一个区域拍照 C低轨卫星和地球同步卫星的速率相同 D低轨卫星比同步卫星的向心加速度小 5、如图所示，真空中位于 x 轴上的两个等量负点电荷，关于坐标原点 O 对称。下列关于 E 随 x 变化的图像正确的是 A B C D 6、如图，在固定斜面上的一物块受到一外力 F 的作用，F 平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止，F 的取值应有一定的范围，已知其最大值和最小值分别为 F1和 F2（F1和 F2的方向均沿斜面向上）。由此可求出物块与斜面间的最大静摩擦力为()A12F B22F C122FF D122FF 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，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，R1=R2R3R4，下列说法中正确的是（）A若 R2短路，电流表示数变小，电压表示数变小 B若 R2断路，电流表示数变大，电压表示数为零 C若 R1短路，电流表示数变小，电压表示数为零 D若 R4断路，电流表示数变小，电压表示数变大 8、如图是在四川景区九寨沟拍摄的一张风景照片，湖水清澈见底，近处湖面水下的树枝和池底都看得很清楚，而远处则只看到对岸山峰和绿树的倒影，水面下的景物则根本看不到下列说法中正确的是（）A远处山峰的倒影非常清晰，是因为来自山峰的光线在水面上发生了全反射 B光从空气射入水中，光的波速变小，波长变小 C远处水面下景物的光线到水面处，入射角较大，可能发生了全反射，所以看不见 D来自近处水面下景物的光射到水面处，入射角较小，反射光强而折射光弱，因此有较多的能量射出水面而进入人的眼睛中 9、如图所示，光滑绝缘的圆形管状轨道竖直放置，管道中央轨道半径为 R，管道内有一质量为 m、带电荷量为+q 直径略小于管道内径的小球，空间内存在方向相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度大小为 B，方向水平向里，电场的电场强度大小2mgEq（g 为重力加速度），方向竖直向上。现小球从轨道的最低点沿轨道方向以大小为v0的初速度水平射出，下列说法正确的是（）A无论初速度的方向向右还是向左，小球在运动中对轨道的作用力都不可能为 0 B小球在最高点对轨道内侧的作用力大小可能为2mg，方向竖直向下 C小球在最高点对轨道的作用力为 0 时，受到的洛伦兹力大小可能为20mvR，方向竖直向下 D若初速度方向向左，小球在最低点和轨道水平直径右端时，对轨道外侧有压力，且压力差大于32mg 10、倾角为30的光滑绝缘斜面底端 O 点固定一正点电荷，一带正电的小物块（可视为质点）从斜面上的 A 点由静止释放，沿斜面向下运动能够到达的最低点是 B 点。取 O 点所在的水平面为重力势能的零势能面，A 点为电势能零点，小物块的重力势能E重、BA 之间的电势能E电随它与 O 点间距离 x 变化关系如图所示。重力加速度210m/sg，由图中数据可得（）A小物块的质量为 5kg B在 B 点，25JE电 C从 A 点到 B 点，小物块速度先增大后减小 D从 A 点到 B 点，小物块加速度先增大后减小 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）某实验小组欲将电流表 G1 的量程由 3mA 改装为 0.6A。实验器材如下：A待测电流表 G1（内阻约为 10）；B标准电流表 G2（满偏电流为 6mA）；C滑动变阻器 R（最大阻值为 3k）；D电阻箱 R（阻值范围为 0999.9）；E电池组、导线、开关。(1)实验小组根据图甲所示的电路测电流表 G1的内阻，请完成以下实验内容：将滑动变阻器 R 调至最大，闭合 S1；调节滑动变阻器 R，使电流表 G1 满偏；再闭合 S2，保持滑动变阻器 R 不变，调节电阻箱 R，电流表 G1指针的位置如图乙所示，此时电阻箱 R的示数为 4.5。可知电流表 G1内阻的测量值为_，与真实值相比_（选填“偏大”、“相等”或“偏小”）；(2)为了更加准确地测量电流表 G1 的内阻，实验小组利用上述实验器材重新设计实验，请完成以下实验内容：完善图丙的实物图连接_；实验小组根据图丙进行实验，采集到电流表 G1、G2 的示数分别为 3.0mA、5.0mA，电阻箱的读数为 15.0，则电流表 G1 内阻为_；实验小组将电流表 G1 改装成量程为 0.6A 的电流表，要_（选填“串联”或“并联”）一个阻值 Rx=_ 的电阻（结果保留一位有效数字）。12（12 分）某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻，可选用的实 验器材如下：A待测干电池 B电流表 A1(0200 A，内阻为 500)C电流表 A2(00.6 A，内阻约为 0.3)D电压表 V(015 V，内阻约为 5 k)E电阻箱 R(09999.9)F定值电阻 R0(阻值为 1)G滑动变阻器 R(010)H开关、导线若干(1)该小组在选择器材时，放弃使用电压表，原因是_。(2)该小组利用电流表和电阻箱改装成一量程为 2 V 的电压表，并设计了如 图甲所示的电路，图中电流表 a 为_(选填“A1”或“A2”)，电阻箱 R 的阻值为_。(3)闭合开关，调节滑动变阻器，读出两电流表的示数 I1、I2 的多组数据，在坐标纸上描绘出 I1I2 图线如图乙所示。根据描绘出的图线，可得所测 干电池的电动势 E_V，内阻 r_。(保留两位有效数字)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）某跳台滑雪的轨道如图所示，助滑轨道倾角37，助滑轨道在 B 点与半径10mR 的光滑圆弧轨道相切，圆弧在最低点 C 的切线水平；CP 为着陆坡。倾角45，一运动员连同装备总质量50kgm，从助滑坡道上的 A 点无助力由静止滑下，A 点与 B 点的竖直高度差5mh，滑板与助滑坡道之间的动摩擦因数0.3，不计空气阻力，取210m/sg，sin370.6，cos370.8，求：(1)运动员经过点时对轨道的压力大小；(2)运动员落在着陆坡上时的动能。14（16 分）如图所示，ABC 等边三棱镜，P、Q 分别为 AB 边、AC 边的中点，BC 面镀有一层银，构成一个反射面，一单色光以垂直于 BC 面的方向从 P 点射入，经折射、反射，刚好照射在 AC 边的中点 Q，求 棱镜对光的折射率；使入射光线绕 P 点在纸面内沿顺时针转动，当光线再次照射到 Q 点时，入射光线转过的角度 15（12 分）如图所示为一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中装一定量的水，在容器底部有一单色点光源，已知水对该单色光的折射率为 4/3，玻璃对该单色光的折射率为 1.5，容器底部玻璃的厚度为 d，水的深度为 2d 求：（1）该单色光在玻璃和水中传播的速度（2）水面形成的圆形光斑的半径（不考虑两个界面处的反射光线）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】由几何知识可知弹簧的长度为2 cos303RR，则物块受到两个夹角为60的弹簧弹力(3)FkRa 由力的平衡条件知，摩擦力 2cos30(33)fFkRa 故 D 正确，ABC 错误。故选 D。2、C【解析】设物块与斜面间的动摩擦因数为，斜面倾角为，以物体为研究对象进行受力分析如图所示：沿斜面方向根据共点力的平衡条件可得：F1+mgsin=mgcos 所以 tan；当物块上再施加一个竖直向下的恒力 F2，则有：F2sinF2cos 所以某时刻在物块上再施加一个竖直向下的恒力 F2后，物块将匀减速下滑，故 ABD 错误、C 正确。故选 C。3、B【解析】A.国际单位制中力学的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为 m、kg、s，A 错误；B.滑动摩擦力可以不做功，例如:你的手在墙上划,你的手和墙之间有摩擦力,这摩擦力对你的手做功,却对墙不做功,因为力对墙有作用力但没位移.滑动摩擦力可以是动力，例如将物体由静止放在运动的传送带上，物体将加速，滑动摩擦力起到了动力的效果，B 正确；C 在渡河问题中,渡河的最短时间由河宽、静水速度共同决定,与水流速度无关，也可以理解为水流不能帮助小船渡河，C 错误；D牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，无法通过实验进行验证，D 错误；故选 B 4、B【解析】AC根据万有引力提供向心力，则有 22MmvGmrr 解得 GMvr 可知轨道半径越大，运行的速度越小，低轨卫星轨道半径大于近地卫星的半径，故低轨卫星的环绕速率小于 7.9km/s，低轨卫星轨道半径小于同步卫星轨道半径，故低轨卫星的环绕速率大于同步卫星的环绕速率，故 A、C 错误；B同步卫星的周期与地球的周期相同，相对地球静止，可以固定对一个区域拍照，故 B 正确；D根据万有引力提供向心力，则有 2MmGmar 可得 2GMar 低轨卫星轨道半径小于同步卫星轨道半径，低轨卫星向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，故 D 错误；故选 B。5、A【解析】设 x 轴的正方向代表电场强度的正方向 根据等量同种负电荷电场线在沿 x 轴方向的分布，结合规定正方向判断如下：在 A 点左侧电场线水平向右，场强为正，图像的横轴上方，离 A 点越近，场强越强；在 A 到 O 之间的电场线向左，场强为负，图像在横轴下方，离 A 越近，场强越强；在 O 到 B 之间电场线向右，场强为正，图像在横轴上方，离 B 越近，场强越强；在 B 点右侧，电场线水平向左，场强为负，图像在横轴下方，离 B 越近，场强越强。综上所述，只有选项 A 符合题意。故选 A。6、C【解析】对滑块受力分析，受重力、拉力、支持力、静摩擦力，四力平衡；当静摩擦力平行斜面向下时，拉力最大；当静摩擦力平行斜面向上时，拉力最小；根据平衡条件列式求解即可。【详解】对滑块受力分析，受重力、拉力、支持力、静摩擦力，设滑块受到的最大静摩擦力为f，物体保持静止，受力平衡，合力为零；当静摩擦力平行斜面向下时，拉力最大，有：1sin0Fmgf；当静摩擦力平行斜面向上时，拉力最小，有：2sin0Fmgf；联立解得：122FFf，故 C 正确，ABD 错误；故选 C。【点睛】本题关键是明确拉力最大和最小的两种临界状况，受力分析后根据平衡条件列式并联立求解。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】由图可知电路结构，则由各电阻的变化可知电路中总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律可知电流的变化、内电压及路端电压的变化，再分析局部电路可得出电流有及电压表的示数的变化。【详解】A若 R2短路，则总电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，路端电压减小，而外电路并联，故流过 A 中的电流减小，电流表示数减小；电压表由测 R1两端的电压变为测 R3两端的电压，由题意可知，电压表的示数变大，故 A 错误；B若 R2断路，则总电阻增大，则电路中电流减小，内电压减小，路端电压增大，电流表示数增大；因右侧电路断路，故电压表示数变为零，故 B 正确；C若 R1短路，则总电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，路端电压减小，而外电路并联，故流过 A 中的电流减小，电流表示数减小；电压表测 R1两端的电压，R1短路，电压为零，所以电压表示数为零，故 C 正确；D若 R4断路，则总电阻增大，总电流减小，故路端电压增大，因右侧并联电路没有变化，故电流表示数增大；电压表示数增大，故 D 错误。故选 BC。8、BC【解析】试题分析：远处山峰的倒影非常清晰，是因为山峰的光线在水面上发生了反射，但不是全反射，因为全反射只有光从光密介质射入光疏介质时才可能发生，故 A 错误光线由空气射入水中，光的波速变小，频率不变，由波速公式 v=f知波长变小，故 B 正确远处水面下景物的光线射到水面处，入射角很大，当入射角大于等于全反射临界角时能发生全反射，光线不能射出水面，因而看不见，故 C 正确近处水面下景物的光线到水面处，入射角越小，反射光越弱而折射光越强，射出水面而进入人眼睛中能量越少，故 D 错误故选 BC 考点：光的折射；全反射 9、BD【解析】A小球受重力和电场力的合力竖直向下，大小为2mg，当小球向右射出且 012mgqv B 得 02mgvqB 此时小球对轨道的作用力为 0，故 A 错误；B若小球在最高点对轨道内侧的作用力大小可能为2mg，方向竖直向下时，小球受重力和电场力的合力为12mg，方向竖直向上，小球在竖直方向上的合力为 0，由洛伦兹力提供向心力，故 B 正确；C小球在最高点对轨道的作用力为 0 时，小球受重力和电场力的合力竖直向下，大小为2mg，若受到的洛伦兹力大小为20mvR，当小球向右射出时，在最高点则有 22012mvmvmgRR 得 2201=2vvmmmgRRR 由动能定理有 22011122222mgRmgRmvmv 即 220=2vvmmmgRRR 两式不相符，若受到的洛伦兹力大小为20mvR，当小球向左射出时，在最高点则有 22012mvmvmgRR 得 2201+=2vvmmmgRRR 不可能，故 C 错误；D若初速度方向向左，由左手定则可知，小球受到的洛伦兹力竖直向下，小球受重力和电场力的合力竖直向下，大小为2mg，则在最低点小球对轨道外侧有压力，当小球运动到轨道水平直径右端时，小球受到的洛伦兹力水平向右，由于小球做圆周运动，由洛伦兹力与轨道对小球的弹力的合力提供向心力，则小球对对轨道外侧有压力，在最低点有 20N1012mvFmgqv BR 在轨道水平直径右端时有 2N2mvFqvBR 由动能定理得 220111222mgRmvmv 得 N1N203()2FFmgqvBqv B 由于0vv，则 0qvBqv B 则 N1N232FFmg 故 D 正确。故选 BD。10、BC【解析】A因为规定 A 点的电势为零，由图象可知 OA 之间的距离为 2m，在 A 点具有的重力势能Ep=100J，也是物块具有的总能量，根据 Ep=mgh=mgOAsin30 得 m=10kg 故 A 错误；B小物块在 B 点时电势能最大，由图象可知 OB 间距离为 1.5m，此时的重力势能为 EpB=mgOBsin30=10101.50.5J=75J 由前面的分析可知物块的总能量是 E=100J 根据 E=EpB+E电 可得 E电=25J 故 B 正确；C小物块从 A 点静止出发，到 B 点速度为零，所以从 A 到 B 的过程中，物块的速度是先增大后减小的，故 C 正确；D在小物块下滑的过程中，所受的库仑力逐渐增大，一开始重力的分力大于库仑力，所以向下做加速运动，但随着库仑力的增大，其加速度逐渐减小，当库仑力与重力沿斜面的分力相等时，合力为零，加速度为零，此时物块速度达到最大，以后库伦力大于重力的分力，物块开始做减速运动，且加速度越来越大，所以整个过程加速度是先减小到零后反向增大，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、9.0 偏小 10.0 并联 0.05 【解析】(1)12调节滑动变阻器 R，使电流表 G1 满偏，即 3mA；再闭合 S2，保持滑动变阻器 R 不变，则可认为总电流不变，调节电阻箱 R，电流表 G1读数为 1mA，可知通过电阻箱的电流为 2mA，此时电阻箱 R的示数为 4.5。可知电流表 G1内阻的测量值为 9.0；实际上，当闭合 S2后回路电阻减小，则总电流变大，即大于 3mA，则电流计读数为 1mA，则电阻箱 R的电流大于 2mA，则此时实际上电流表阻值大于 9.0，即测量值比真实值偏小；(2)3图丙的实物图连接如图：4由电路图可知，电流计 G1的阻值 2111()(53)15.010.03GII RrI 56实验小组将电流表 G1 改装成量程为 0.6A 的电流表，要并联一个电阻，阻值为 313g3 10100.050.63 10g GxI rRII 12、量程太大，测量误差大 A1 9500 1.48 0.70.8 均可 【解析】(1)1.由于一节干电池电动势只有 1.5V，而电压表量程为 15.0V，则量程太大，测量误差大，所以不能使用电压表；(2)23.改装电压表时应选用内阻已知的电流表，故电流表 a 选用 A1；根据改装原理可知：1625009500200 10AgURrI；(3)4.根据改装原理可知，电压表测量的路端电压为：U=10000I1；根据闭合电路欧姆定律可知：10000I1=E-I2（r+R0）；根据图象可知：E=1.48V；5.图象的斜率表示内阻，故有：01.480.601.80.50rR 故有：r=0.8 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)1000N；(2)12500J【解析】(1)运动员从 A 到 B，由动能定理得 21cossin2Bhmghmgmv 从 B 到 C，由机核能守恒得 2211(cos)22CBmg RRmvmv 解得 10m/sCv 在 C 点对运动员进行受力分析有 2NCvFmgmR 解得 N1000NF 由牛顿第三定律得，运动员经过 C 点时对轨道的压力大小为 1000N。(2)运动员从 C 点飞出做平抛运动，落点在着陆坡上，设飞行时间为 t 2012tangtv t 解得 2st 竖直方向位移 2120m2ygt 由动能定理得 2k12CmgEvym 落到斜面上时的动能 k12500JE 14、3；120【解析】画出光路图，根据对称性及光路可逆结合几何关系可知，光在 AB 面的入射角 i60，折射角 r30，根据折射定律有sin3sininr 当光线再次照射到 Q 点时，光路如图乙所示，由几何关系可知，折射角 30，根据折射定律有sin3sin 解得：60，因此入射光转过的角度为 i+120 15、（1）23c；34c（2）2 56 757rd【解析】（1）由cvn得 光在水中的速度为 34vc水 光在玻璃中的速度为 23vc玻璃（2）如图所示：光恰好在水和空气的分界面发生全反射时 113sin4Cn 在玻璃与水的分界面上，由 21sinsinnCn 得 2sin3 则光斑的半径 2 56 757rd