2023届四川省乐山沫若中学高考压轴卷物理试卷含解析.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，光滑的圆环固定在竖直平面内，圆心为 O，三个完全相同的小圆环 a、b、c 穿在大环上，小环 c 上穿过一根轻质细绳，绳子的两端分别固定着小环 a、b，通过不断调整三个小环的位置，最终三小环恰好处于平衡位置，平衡时 a、b 的距离等于绳子长度的一半.已知小环的质量为 m，重力加速度为 g，轻绳与 c 的摩擦不计.则 Aa 与大环间的弹力大小3mg B绳子的拉力大小为32mg Cc 受到绳子的拉力大小为 3mg Dc 与大环间的弹力大小为 3mg 2、平行板电容器、静电计、理想二极管(正向电阻为 0。反向电阻无穷大)与内阻不计的电源连接成如图所示的电路，现在平行板电容器两极板间的 P 点固定一带负电的点电荷，其中电容器的右极板固定，左极板可左右移动少许。设静电计的张角为。则下列说法正确的是（）A若左极板向左移动少许，则 变大，P 点的电势不变 B若左极板向左移动少许，则 不变，P 点的电势不变 C若左极板向右移动少许，则 不变，位于 P 点的点电荷的电势能减小 D若左极板向右移动少许，则 变小，位于 P 点的点电荷的电势能增大 3、重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚 239（94239Pu），这种钚 239 可由铀 239（23992U）经过 n 次 衰变而产生，则 n 为（）A2 B239 C145 D92 4、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻 R，金属棒与两导轨始终保持垂直，并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在水平匀强磁场中，棒在竖直向上的恒力 F 作用下匀速上升的一段时间内，下列说法正确的是（）A通过电阻 R 的电流方向向左 B棒受到的安培力方向向上 C棒机械能的增加量等于恒力 F 做的功 D棒克服安培力做的功等于电路中产生的热量 5、将三个质量均为 m 的小球abc、用细线相连后（bc、间无细线相连），再用细线悬挂于 O 点，如图所示，用力F 拉小球 c，使三个小球都处于静止状态，且细线 Oa 与竖直方向的夹角保持30，则 F 的最小值为（）Amg B2mg C32mg D32mg 6、图示装置为阅读时使用的角度可调支架，现将一本书放在倾斜支架上，书始终保持静止。关于该书受力情况，下列说法正确的是（）A可能受两个力 B可能受三个力 C一定受摩擦力 D支架下边缘对书一定有弹力 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、关于热力学的一些现象和规律，以下叙述正确的是（）A热量不能自发地从低温物体传到高温物体 B液体的表面张力使液面绷紧，所以液滴呈球形 C高原地区水的沸点较低，是高原地区温度较低的缘故 D一些昆虫可以停在水面上，是由于表面层的水分子比内部的水分子更密集 E.一定质量的理想气体在状态改变过程中，既不吸热也不放热，内能也有可能发生变化 8、下列说法正确的是（）A由于液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，故液体表面存在张力 B把金片儿和铅片压在一起，经过足够长时间后，可发现金会扩散到铅中，但铅不会扩散到金中 C物体的温度升高，物体内分子的平均动能增大 D热力学第二定律表明，不可能通过有限的过程，把一个物体冷却到绝对零度 E.一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行 9、在如图所示装置中，轻杆一端固定着一个轻质定滑轮 b，m1用轻杆连接着另一轻质滑轮 c，轻绳一端固定于 a 点，跨过滑轮 c 和 b，另一端固定在 m2上，已知悬点 a 和滑轮 b 间的距离远大于滑轮的直径，动滑轮质量和一切摩擦不计，整个装置稳定时轻绳 ac 部分与竖直方向夹角为，bc 部分与竖直方向的夹角为，下列说法正确的是（）A整个装置稳定时，角一定等于 角 B若仅把轻杆竖直向上缓慢移动一小段距离，m1高度上升 C若仅把轻杆水平向右缓慢移动一小段距离，m1高度上升 D存在某一方向，往该方向缓慢移动轻滑轮 b 时，m1的位置保持不变 10、如图所示电路中，变压器为理想变压器，a、b 接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R 为滑动变阻器.现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表 A1的示数减小了 0.2A，电流表 A2的示数减小了0.8A，所有电表均为理想电表，则下列说法正确的是（）A电压表 V1示数减小 B电压表 V2、V3示数均减小 C该变压器起降压作用 D变阻器滑片是沿 dc 的方向滑动 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）如图甲所示，是一块厚度均匀、长宽比为 5：4 的长方形合金材料薄板式电阻器，a、b 和 c、d 是其两对引线，长方形在 a、b 方向的长度大于在 c、d 方向的长度。已知该材料导电性能各向同性。某同学想测定该材料的电阻率。他选取的器材有：多用电表；游标卡尺；螺旋测微器；学生电源；电压表 V（量程：3V，内阻约为 3k）；电流表 A（量程：0.6A，内阻约为 0.2）；滑动变阻器 R0（最大阻值 10）；开关 S、导线若干。（1）用多用电表粗测该电阻器的电阻值。他首先调整多用电表“指针定位螺丝”，使指针指在零刻度；再将选择开关旋至电阻挡“1”挡位，两支表笔金属部分直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0”。然后，用两支表笔分别连接电阻器的 a、b 引线，多用电表表盘指针位置如图乙所示。a、b 两引线之间的电阻值 R=_。（2）用游标卡尺和螺旋测微器分别测量薄板的宽度和厚度，结果如图丙所示，则宽度 L=_mm，厚度D=_mm。（3）为了精确测定 a、b 两引线之间的电阻值 R，该同学在图丁所示的实物中，已经按图丁中电路图正确连接了部分电路；请用笔画线代替导线，完成剩余电路的连接_。（4）若该同学保持电路不变，只将 a、b 引线改接为 c、d 引线，测量 c、d 之间的电阻值，则测量 c、d 之间电阻值的相对误差_（填“大于”、“小于”或“等于”）测量 a、b 之间电阻值的相对误差。（5）计算该材料电阻率的表达式_。(式中用到的物理量的符号均要取自（1）（2）（3）问)12（12 分）某同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中，利用以下器材：两个轻弹簧 A 和 B、白纸、方木板、橡皮筋、图钉、细线、钩码、刻度尺、铅笔。实验步骤如下：（1）用刻度尺测得弹簧 A 的原长为 6.00cm，弹簧 B 的原长为 8.00cm；（2）如图甲，分别将弹簧 A、B 悬挂起来，在弹簧的下端挂上质量为 m=100g 的钩码，钩码静止时，测得弹簧 A 长度为 6.98cm，弹簧 B 长度为 9.96cm。取重力加速度 g=9.8m/s2，忽略弹簧自重的影响，两弹簧的劲度系数分别为kA=_N/m，kB=_N/m；（3）如图乙，将木板水平固定，再用图钉把白纸固定在木板上，将橡皮筋一端固定在 M 点，另一端系两根细线，弹簧 A、B 一端分别系在这两根细线上，互成一定角度同时水平拉弹簧 A、B，把橡皮筋结点拉到纸面上某一位置，用铅笔描下结点位置记为 O。测得此时弹簧 A 的长度为 8.10cm，弹簧 B 的长度为 11.80cm，并在每条细线的某一位置用铅笔记下点 P1和 P2；（4）如图丙，取下弹簧 A，只通过弹簧 B 水平拉细线，仍将橡皮筋结点拉到 O 点，测得此时弹簧 B 的长度为 13.90cm，并用铅笔在此时细线的某一位置记下点 P，此时弹簧 B 的弹力大小为 F=_N（计算结果保留 3 位有效数字）；（5）根据步骤（3）所测数据计算弹簧 A 的拉力 FA、弹簧 B 的拉力 FB，在图丁中按照给定的标度作出 FA、FB的图示_，根据平行四边形定则作出它们的合力 F 的图示，测出 F 的大小为_N。（结果保留 3 位有效数字）（6）再在图丁中按照给定的标度作出 F的图示_，比较 F 与 F的大小及方向的偏差，均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则。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）如图甲所示，足够宽水槽下面有一平面镜，一束单色光以入射角 i 射入水面，经平面镜反射后的光线恰好沿水平方向射出已知水对该单色光的折射率为 n.若平面镜与水平方向的夹角为 30，求该单色光在水面入射角的正弦值 sini；使该单色光从水槽左壁水平向右射出，在平面镜上反射后恰好在水面上发生全反射，如图乙所示，求平面镜与水平方向的夹角.14（16 分）如图所示，一金属箱固定在倾角为37的足够长固定斜面上，金属箱底面厚度不计，箱长 l1=4.5m，质量m1=8kg。金属箱上端侧壁 A 打开，距斜面顶端 l2=5m。现将质量 m2=1kg 的物块(可视为质点)由斜面顶端自由释放，沿斜面进入金属箱，物块进入金属箱时没有能量损失，最后与金属箱下端侧壁 B 发生弹性碰撞。碰撞的同时上端侧壁 A下落锁定并释放金属箱。已知物块与斜面间的动摩擦因数 1=0.3，与金属箱内表面间的动摩擦因数 2=0.125，金属箱与斜面间的动摩擦因数 3=0.6253，重力加速度 g 取 10m/s 2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：(1)物块与金属箱下端侧壁 B 相碰前瞬间的速度；(2)物块与金属箱侧壁第二次相碰前物块的速度。(结果保留 2 位小数)15（12 分）如图所示，一位同学在用气垫导轨探究动量守恒定律时，测得滑块甲质量为 m甲，它以 v1的速度水平撞上同向滑行的滑块乙。乙的质量为 m乙，速度为 v2。碰撞后滑块甲以 v3的速度继续向前运动。求滑块乙的滑行速度 v乙的大小。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】AB、三个小圆环能静止在光滑的圆环上，由几何知识知：abc 恰好能组成一个等边三角形，对 a 受力分析如图所示：在水平方向上：sin30=sin60TN 在竖直方向上：cos30cos60TmgN 解得：Nmg；3Tmg 故 AB 错；c 受到绳子拉力的大小为：2 cos303TTmg，故 C 正确 以 c 为对象受力分析得：在竖直方向上：12 cos30NmgT 解得：132 342Nmgmgmg 故 D 错误；综上所述本题答案是;C 2、C【解析】AB静电计上的电压不变，所以静电计的张角 不变，由于二极管具有单向导电性，所以电容器只能充电，不能放电；将电容器的左极板水平向左移时，电容器的电容4SCkd减小，但不能放电，则电容器带电量不变，由QCU和UEd可得，电容器两极板间的电场不变，则 P 点的电势PEEx（x 为 P 点到左极板的距离），则 P 点的电势降低，故 AB 错误；CD将电容器的左极板水平向右移时，电容器的电容4SCkd增大，电场强度UEd增大，P 点的电势升高，由于P 点固定的是负电荷，所以位于 P 点的点电荷的电势能减小，故 C 项正确，D 项错误。故选 C。3、A【解析】衰变方程为：942392390921UPu+en 根据电荷数守恒：94+(1)92n 解得2n。A 正确，BCD 错误。故选 A。4、D【解析】A.由右手定则可以判断出通过金属棒的电流方向向左，则通过电阻 R 的电流方向向右，故选项 A 错误；B.由左手定则可以判断出金属棒受到的安培力方向向下，故选项 B 错误；C.根据平衡条件可知重力等于恒力F减去安培力，根据功能关系知恒力F做的功等于棒机械能的增加量与电路中产生的热量之和，故选项 C 错误；D.金属棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升，安培力做负功，即克服安培力做功，根据功能关系知金属棒克服安培力做的功等于电路中产生的热量，故选项 D 正确。5、C【解析】静止时要将三球视为一个整体，重力为 3mg，当作用于 c 球上的力 F 垂直于 oa 时，F 最小，由正交分解法知：水平方向 Fcos30=Tsin30，竖直方向 Fsin30+Tcos30=3mg，解得 Fmin=1.5mg故选 C 6、B【解析】AB由题意可知，书受到重力和弹力作用，由于有书沿斜面向下的分力作用，所以物体必然受到一个沿斜面向上的力，以维持平衡，这个力为摩擦力，也可以是支架下边缘对书的弹力，也可以是摩擦力和支架下边缘对书弹力的合力，故可能受三个力，四个力作用，故 A 错误，B 正确；C由于当书沿斜面向下的分力作用与支架下边缘对书弹力相等时，此时摩擦力不存在，故 C 错误；D由于当书沿斜面向下的分力作用，与向上的摩擦力相等时，则支架下边缘对书弹力不存在，故 D 错误。故选 B。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、ABE【解析】A根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，需要外界干预，故 A 正确；BD液体表面张力是由于表面层的水分子比液体内部的水分子更稀疏，分子间表现出引力，使液面绷紧，液滴呈球形，故 B 正确，D 错误；C高原地区水的沸点较低，这是因为高原地区大气压较低的缘故，故 C 错误；E根据热力学第一定律，一定质量的理想气体在状态改变过程中，既不吸热也不放热，通过做功内能也有可能发生变化，故 E 正确。故选 ABE。8、ACE【解析】A液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力，故 A 正确；B一切物质的分子处于永不停息的无规则运动之中，当铅片与金片接触时，会有一些铅的分子进入金片，同时，金的分子也会进入铅片，故 B 错误；C温度是分子平均动能的标志，则温度升高，物体内分子平均动能增大，故 C 正确；D根据热力学第三定律知，绝对零度只能接近，不可能达到，故 D 错误；E根据热力学第二定律可知，一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，故 E 正确。故选 ACE。9、ABD【解析】A对 m2分析可知，m2受拉力及本身的重力平衡，故绳子的拉力等于 m2g，对于滑轮 c 分析，由于滑轮跨在绳子上，故两端绳子的拉力相等，它们的合力一定在角平分线上；由于它们的合力与 m1的重力大小相等，方向相反，故合力竖直向上，故两边的绳子与竖直方向的夹角 和 相等，故 A 正确；BC整个装置稳定时，角一定等于 角，且绳子拉力等于 m2g，则 ac 与 bc 细线与竖直方向的夹角相等，设为，ab 水平距离不变，结合几何关系，有 sinsinacbcdLL 得 sinacbcdLL 若仅把轻杆竖直向上缓慢移动一小段距离，细线的拉力等于 m2g 不变，细线的合力也不变，则不变，由于 d 和都不变，故acbcLL不变，则 m1高度上升，同理，若仅把轻杆水平向右缓慢移动一小段距离，ab 水平距离变大，则 sinacbcdLL 细线的拉力等于 m2g 不变，细线的合力也不变，则不变，d 变大，则acbcLL变大，所以 m1高度下降，故 B 正确，C 错误；D由于细线 bm2和 bc 部分拉力大小相等，两段细线的合力方向为细线 bm2和 bc 部分的角平分线，如果沿角平分线移动轻滑轮 b 时，细线各部分的拉力大小和方向均不变，则 m1的位置保持不变，故 D 正确。故选 ABD。10、CD【解析】ABD根据变压器原理，输入电压 U1和输出电压 U2保持不变，而 A2示数减小，说明负载电路电阻变大，所以滑动变阻器 R 变大了，即变阻器滑片是沿dc的方向滑动的，故 AB 错误，D 正确；C原、副线圈中电流和匝数成反比，即 1 122n In I 电流变化时，则有 1122nInI 可求得 12:4:1nn 故变压器应为降压变压器，故 C 正确。故选 CD。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 50.60 1.200 小于 45DR 【解析】(1)1开关旋至电阻挡“1”挡位，故电阻为 6。(2)23游标卡尺读数为 50mm0.05 12mm50.60mmL 螺旋测微器读数 1mm0.01mm20.01.200mmD (3)4根据电路图可知，连线如下 (4)5因为 cd 间电阻小于 ab 间电阻，则电压表分流更小，带来的误差更小，测量 c、d 之间电阻值的相对误差小于测量 a、b 之间电阻值的相对误差。(5)6根据 54abLLRSL D 可知 45DR 12、100 50 2.95 作 FA、FB的图示（FA=2.10N、FB=1.90N）2.802.95 【解析】（2）12根据胡克定律，两弹簧的劲度系数分别为 20.1 9.8N/m=100N/m(6.986.00)10AAAFkx，20.1 9.8N/m=50N/m(9.968.00)10BBBFkx；（4）3弹簧 B 的弹力大小为 x50(0.13900.08)N=2.95NBBFk （5）45由胡克定律可得：x100(0.08100.06)N=2.10NAAAFk x50(0.11800.08)N=1.90NBBBFk 画出两个力的合力如图，由图可知合力 F2.90N；（6）6做出力图如图；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)15【解析】解：（i）由折射定律有 由几何关系可知290 可解得：sininsin（ii）光在水面上发生全反射，有 由几何关系可知 C290 联立可解得平面镜与水平方向的夹角为15 14、(1)9m/s；(2)3.15m/s，方向斜面向上【解析】(1)物块沿斜面下滑，设加速度为1a，末速度为1v，由牛顿第二定律得 21221sincosm gm gm a 由运动学规律可得 21 212a lv 物块进入金属箱后，设加速度为2a，末速度为2v，由牛顿第二定律得 22222sincosm gm gm a 由运动学规律可得 222 1212a lvv 解得 29m/sv (2)物块与金属箱侧壁发生弹性碰撞，设碰后物块与金属箱的速度分别为 v3和 v4，由动量守恒定律及能量守恒可得 222 31 4m vm vm v 2222 22431111222m vm vmv 物块与金属箱侧壁发生弹性碰撞后，物块沿金属箱底面向上滑行，设加速度为 a3，金属箱向下运动的加速度为 a4，由牛顿第二定律可得 22223sincosm gm gm a 13122214sincoscosm gmmgm gma 物块减速运动为 0 时，有33 1va t，得 11st 1s 内物块和金属位移之和 223 11 14 1117.5m4.5m22xa tvta t总 说明物块第二次与金属箱碰撞为侧壁 A，设物块上滑的位移为 x1，金属箱下滑的位移为 x2，第一次与第二次碰撞的时间间隔为 t2，由运动学规律可得 22244212xv ta t 213 23 212xv ta t 211xxl 设第二次碰撞前物块的速度为 v5，由运动学规律可得 533 2vva t 解得 33.15m/sv 方向沿斜面向上 15、132)(mvvvm甲乙【解析】取水平向右为正方向，则碰撞前甲的速度为 v1，乙的速度为 v2，碰撞后，甲的速度为 v3，滑块乙的滑行速度 v乙，根据动量守恒定律得 123m vm vm vm v甲乙甲乙 乙 解得 132)(mvvvvm甲乙乙