2022-2023学年江苏省宿迁市沭阳县高考考前模拟物理试题含解析.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、如图所示，一人用钳碗夹住圆柱形茶杯，在手竖直向上的力 F 作用下，夹子和茶杯相对静止，并一起向上运动。夹子和茶杯的质量分别为 m、M 假设夹子与茶杯两侧间的静摩擦力在竖方向上，夹子与茶杯两侧间的弹力在水平方向上，最大静摩擦力均为 f，则下列说法正确的是（）A人加大夹紧钳碗夹的力，使茶杯向上匀速运动，则夹子与茶杯间的摩擦力增大 B当夹紧茶杯的夹子往下稍微移动一段距离，使夹子的顶角张大，但仍使茶杯匀速上升，人的作用力 F 将变小 C当人加速向上提茶杯时，作用力下可以达到的最大值是2f(m+M)M D无论人提着茶杯向上向下做怎样的运动，若茶杯与夹子间不移动，则人的作用力 F=(M+m）g 2、如图所示，质量为 1kg 的物块放在颅角为 37的固定斜而上，用大小为 5N 的水平推力作用在物块上，结果物块刚好不下滑。已知重力加速度 g 取 10m/s2，sin370.6，cos370.8，知能使物块静止在斜面上的最大水平推力为 A8.8N B9.4N C10.8N D11.6N 3、一圆筒内壁粗糙，底端放一个质量为 m 的物体（可视为质点），该物体与圆筒内壁间的动摩擦因数为,圆筒由静止沿逆时针方向缓慢转动直到物体恰好滑动，此时物体、圆心的连线与竖直方向的夹角为，如图所示，以下说法正确的是（）A在缓慢转动过程中物体受到的支持力逐渐增大 B在缓慢转动过程中物体受到的静摩擦力逐渐减小 C物体恰好滑动时夹角与的关系为tan D缓慢转动过程中，圆筒对物体的作用力逐渐增大 4、如图所示为氢原子的能级图，用光子能量为12.09eV的单色光照射大量处于基态的氢原子，激发后的氢原子可以辐射出几种不同频率的光，则下列说法正确的是（）A氢原子最多辐射两种频率的光 B氢原子最多辐射四种频率的光 C从3n 能级跃迁到2n 能级的氢原子辐射的光波长最短 D从3n 能级跃迁到1n 能级的氢原子辐射的光波长最短 5、我国自主研发的北斗卫星导航系统由 35 颗卫星组成，包括 5 颗地球静止同步轨道卫星和 3 颗倾斜同步轨道卫星，以及 27 颗相同高度的中轨道卫星。中轨道卫星轨道高度约为 2.15104km，同步轨道卫星的高度约为 3.60104km，己知地球半径为6.4103km，这些卫星都在圆轨道上运行。关于北斗导航卫星，则下列说法正确的是（）A中轨道卫星的动能一定小于静止同步轨道卫星的动能 B静止同步轨道卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大 C中轨道卫星的运行周期约为 20h D中轨道卫星与静止同步轨道卫星的向心加速度之比为2360215 6、某弹簧振子沿 x 轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是（）At=1 s 时，振子的速度为零，加速度为负的最大值 Bt=2 s 时，振子的速度为负，加速度为正的最大值 Ct=3 s 时，振子的速度为负的最大值，加速度为零 Dt=4 s 时，振子的速度为正，加速度为负的最大值 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、如图所示，图甲中 M 为一电动机，当滑动变阻器 R 的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。已知电流表读数在 0.2A 以下时，电动机没有发生转动，不考虑电表对电路的影响，以下判断错误的是（）A电路中电源电动势为 3.6V B变阻器向右滑动时，V2读数逐渐减小 C此电路中，电动机的输入功率减小 D变阻器的最大阻值为 30 8、如图所示，在竖直平面内存在竖直方向的匀强电场。长度为 l 的轻质绝缘细绳一端固定在 O 点，另一端连接一质量为 m、电荷量为+q 的小球（可视为质点），初始时小球静止在电场中的 a 点，此时细绳拉力为 2mg，g 为重力加速度。若小球在 a 点获得一水平初速度 va，使其恰能在竖直面内做完整的圆周运动，则（）A电场强度为3mgq，方向竖直向上 Ba、O 两点的电势差 Uao=3mglq C初速度 va=10gl D小球在竖直面内做匀速圆周运动 9、如图甲所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度0.1mh 处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量出滑块的速度和离地高度h并作出如图乙所示滑块的kEh图象，其中高度从 0.2m 上升到 0.35m 范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，不计空气阻力，取210m/sg，由图象可知（）A小滑块的质量为 0.1kg B轻弹簧原长为 0.2m C弹簧最大弹性势能为 0.5J D小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为 0.4J 10、如图所示，理想变压器的原线圈接在 110 2sin50Vut的交流电源上，副线圈接有110R 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为 1：2，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（）A电流表的示数约为5.7A B电压表的示数约为220V C原线圈的输入功率为440W D副线圈输出的交流电的频率为50Hz 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）测量玩具遥控汽车的额定功率实验，简要步骤如下：A测出小车质量为 0.6kg。B在小车尾部系一条长纸带，让纸带穿过电源频率为 50Hz 的打点计时器。C使小车以额定功率沿水平面加速到最大速度，继续运行一段时间后关闭小车发动机，让其在水平面上滑行直到停止。D取下纸带进行研究。测得的数据如图所示。回答下列问题：(1)由纸带知遥控汽车的最大速度为_，汽车滑行时的加速度为_；(2)汽车滑行时的阻力为_；其额定功率为_。12（12 分）某学习小组用如图甲所示的实验装置探究“动能定理”。他们在气垫导轨上安装了一个光电门 B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从 A 处由静止释放。(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度 d，如图乙所示，则 d=_mm。(2)下列实验要求中必要的一项是_（请填写选项前对应的字母）。A应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 B应将气垫导轨调至水平(3)实验时保持滑块的质量 M 和 A、B 间的距离 L 不变，改变钩码质量 m，测出对应的力传感器的示数 F 和遮光条通过光电门的时间 t，通过描点作出线性图像，研究滑块动能变化与合外力对它做功的关系，处理数据时应作出的图像是_（填写 选项前对应的字母）。A21tF BM-F C1LF D21Ft 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）在防控新冠肺炎疫情期间，青岛市教育局积极落实教育部“停课不停学”的有关通知要求，号召全市中小学校注重生命教育，鼓励学生锻炼身体。我市某同学在某次短跑训练中，由静止开始运动的位移一时间图像如图所示，已知 0t0是抛物线的一部分，t05s 是直线，两部分平滑相连，求：(1)t0的数值；(2)该同学在 0t0时间内的加速度大小。14（16 分）如图所示，一质量为 m 的小物块，以 v015m/s 的速度向右沿水平面运动 12.5m 后，冲上倾斜角为 37o的斜面，若物块与水平面及斜面的动摩擦因数均为 0.5，斜面足够长，物块从水平面到斜面的连接处无能量损失。求 （1）物块在斜面上能达到的最大高度；（2）物块在斜面上运动所需的时间。（g=10 m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8）15（12 分）如图所示，实线是一列简谐横波在 t1时刻的波形图，虚线是在 t2(t1+0.2)s 时刻的波形图。(i)若波速为 75m/s，求质点 M 在 t1时刻的振动方向;(ii)在 t1到 t2的时间内，如果 M 通过的路程为 1.8m，求波的传播方向和波速的大小。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无论人手夹紧还是夹子下移使夹子顶角变化，茶杯向上匀速运动时，茶杯处于平衡状态，合力为零。故()FMm g 2 fMg静 摩擦力不变，故 AB 错误；C当向上加速时，茶杯所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，力 F 的值最大，则有 2 fMgMa()()FMm gMm a 联立解得2()f mMFM，故 C 正确；D当茶杯的运动状态改变，如向上匀加速运动时，F 大于（M+m）g，故 D 错误。故选 C。2、C【解析】由题意知，刚好不下滑时，则有：Fcos37+（mgcos37+Fsin37）=mgsin37 得：=211 刚好不上滑时，则有：Fcos37=（mgcos 37+Fsin37）+mgsin37 得：F=10.8N。ABD.由上计算可得 F=10.8N，ABD 错误；C.由上计算可得 F=10.8N，C 正确。3、C【解析】AB对物体受力分析如图所示，正交分解，根据平衡条件列出方程 NcosFmg fsinFmg 随着的增大，NF减小，fF增大，选项 AB 错误；C当物块恰好滑动时fNFF得 tan 选项 C 正确；D缓慢转动过程中，圆筒对物体的作用力与重力等大反向，始终不变，D 错误。故选 C。4、D【解析】AB 基态的氢原子吸收12.09eV的能量后会刚好跃迁到3n 能级，大量氢原子跃迁到3n 的能级后最多辐射233C 种频率的光子，所以 AB 均错误；CD 由公式mnhEE以及c，知能级间的能量差越大，辐射出的光子的频率越大，波长就越短，从3n 到1n 能级间的能量差最大，辐射的光波长最短，C 错误，D 正确。故选 D。5、B【解析】A根据万有引力提供圆周运动向心力则有 22GMmmvRrRr 可得 vrGMR 由于中轨道卫星的轨道半径小于静止同步轨道卫星的轨道半径，所以中轨道卫星运行的线速度大于静止同步轨道卫星运行的线速度，由于不知中轨道卫星的质量和静止同步轨道卫星的质量，根据动能定义式212kEmv可知无法确定中轨道卫星的动能与静止同步轨道卫星的动能大小关系，故 A 错误；B静止同步轨道卫星绕地球运行的周期为 24h，小于月球绕地球运行的运行周期，根据2T可知静止同步轨道卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大，故 B 正确；C根据万有引力提供圆周运动向心力则有：2224mRTrRGmrM 可得：324RrTGM 中轨道卫星运行周期与静止同步轨道卫星运行周期之比为：33671137226.4 102.15 100.53(3.600.64)10RrTTRr 中轨道卫星的运行周期为：120.5312.72hTT 故 C 错误；D根据万有引力提供圆周运动向心力则有：2GMmmaRr 可得：2GMaRr 中轨道卫星与静止同步轨道卫星的向心加速度之比为：2672221216726.4 103.60 10424()6.4 102.15 10279RraaRr 故 D 错误。故选 B。6、A【解析】根据振动图象判断质点振动方向的方法：沿着时间轴看去，“上坡”段质点向上振动，“下坡”段质点向下振动【详解】AC在 t=1 s 和 t=3 s 时，振子偏离平衡位置最远，速度为零，回复力最大，加速度最大，方向指向平衡位置，A 正确，C 错误；BD在 t=2 s 和 t=4 s 时，振子位于平衡位置，速度最大，回复力和加速度均为零，BD 错误 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】先确定图线与电压表示数对应的关系，再根据图线求出电源的电动势，并判断 V2读数的变化情况。当 I=0.3A 时，电动机输入功率最大。变阻器的全部接入电路时，电路中电流最小，由欧姆定律求解变阻器的最大阻值。【详解】A由电路图甲知，电压表 V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示 V2的电压与电流的关系。此图线的斜率大小等于电源的内阻，为 3.43.02.20UrI 当电流 I=0.1A 时，U=3.4V，则电源的电动势 3.40.1 23.6VEUIr 故 A 正确。B变阻器向右滑动时，R 阻值变大，总电流减小，内电压减小，路端电压即为 V2读数逐渐增大，故 B 错误。C由图可知，电动机的电阻 M0.80.440.1r 当 I=0.3A 时，U=3V，电动机输入功率最大，此电路中，电动机的输入功率增大，故 C 错误。D当 I=0.1A 时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以 M3.624 300.1ERrrI 故 D 正确。本题选择错误的，故 BC 符合题意。故选 BC。【点睛】此题考查对物理图像的理解能力，可以把本题看成动态分析问题，来选择两电表示对应的图线。对于电动机，理解并掌握功率的分配关系是关键。8、AC【解析】A小球静止在a点时，由共点力平衡得 2mgmgqE 解得 3 mgEq 方向竖直向上，故 A 正确；B在匀强电场中，a点电势比O点低，根据电势差UEd可知a、O两点电势差为 3aOmglUq 故 B 错误；CD小球从a点运动到b点，由于重力和电场力做功，不可能做匀速圆周运动，设到b点速度大小为bv，由动能定理得 22121222baqElmglmvmv 小球做圆周运动恰好通过b点时，由牛顿第二定律得 2bmqmglvE 联立解得 10avgl 故 C 正确，D 错误；故选 AC。9、BC【解析】A在从 0.2m 上升到 0.35m 范围内，Ek=EP=mg h，图线的斜率绝对值为：0.32N0.350.2kEkmgh 所以：m=0.2kg 故 A 错误；B在 Ek-h 图象中，图线的斜率表示滑块所受的合外力，由于高度从 0.2m 上升到 0.35m 范围内图象为直线，其余部分为曲线，说明滑块从 0.2m 上升到 0.35m 范围内所受作用力为恒力，所示从 h=0.2m，滑块与弹簧分离，弹簧的原长的 0.2m。故 B 正确；C根据能的转化与守恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能，所以 Epm=mg h=0.210（0.35-0.1）=0.5J 故 C 正确；D由图可知，当 h=0.18m 时的动能最大；在滑块整个运动过程中，系统的动能、重力势能和弹性势能之间相互转化，因此动能最大时，滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小，根据能的转化和守恒可知 EPmin=E-Ekm=Epm+mgh-Ekm=0.5+0.2100.1-0.32=0.38J 故 D 错误；故选 BC。10、BC【解析】AB由题意可知变压器输入电压的有效值1110VU，由1122UnUn可知，副线圈两端电压 2220VU 电压表的示数为220V；通过电阻R的电流 22220A2A110UIR 由1 122n In I得 14AI 电流表的示数为4A，故 A 错误，B 正确；C变压器两端功率相等，故原线圈的输入电功率等于输出功率 222202W440WPU I 故 C 正确；D交流电的频率 50Hz25Hz22f 变压器不改变交流电的频率，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、1.00m/s 1.73m/s 1.04N 1.04W 【解析】(1)12汽车的最大速度为 21234.014.003.9910 m/s=1.00m/s36 0.02mxxxvT 纸带上最后 6 段对应汽车做关闭发动机做减速运动，加速度为 78945629xxxxxxaT 22223.252.972.604.003.813.5210 m/s=-1.73m/s9 0.04(2)34根据牛顿第二定律得 f=ma=0.6（-1.73）N-1.04N 当汽车匀速运动时，牵引力与阻力大小相等，即有 F=f 则汽车的额定功率为 P=Fvm=fvm=1.041W=1.04W 12、2.25 B A 【解析】(1)1游标尺的主尺读数为 2mm，游标尺读数为 50.05mm=0.25mm，则 d=2mm+50.05mm=2.25mm。(2)2A、拉力是直接通过力传感器测量的，故滑块质量与钩码和力传感器的总质量无关，故 A 不必要；B、应将气垫导轨调节水平，保持拉线方向与木板平面平行，这样拉力才等于合力，故 B 是必要的。故选 B。(3)3研究滑块的受力，根据动能定理可知 212FLMv 利用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，则遮光条通过光电门的瞬时速度 dvt 则 21()2dFLMt 解得 222MdtFL 研究滑块动能变化与合外力对它做功的关系，处理数据时应作出的图象为21tF图象，故 A 正确，BCD 错误。故选 A。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)2s(2)4m/s2【解析】(1)(2)0t0时间内做匀加速运动，则由212sat可得 20182at t05s 做匀速运动 003285atvt 解得 t0=2s a=4m/s2 14、（1）3m（2）3.2s【解析】（1）物体在水平面上做匀减速运动，然后滑上斜面做减速运动，根据牛顿第二定律求解在水平面和斜面上的加速度，根据运动公式求解物块在斜面上能达到的最大高度；（2）物块滑上斜面最高点后继续向下滑动，根据牛顿第二定律结合运动公式求解物块在斜面上运动所需的时间.【详解】（1）小物块在水平面上：215/agm s 221012vva x 解得：110/vm s 小物块在斜面上向上运动：22sincos10/aggm s 21202va s 可解得：5sm 所以：3hssinm 小物块在斜面上向上运动时间：11201.0vtsa 小物块在最高点时：mgsin21t 所以物块会匀加速下滑 加速度232/agsingcosm s 向下匀加速运动时间：23 212Sa t 解得：25ts 小物块在斜面上运动所需时间为：12153.2tttss（）【点睛】此题是典型的牛顿第二定律应用问题，关键是求解在每个阶段的物块的加速度，联系运动公式求解.15、(i)向下振动(ii)波向右传播，10m/s【解析】(i)由图可得：波长=4m；若波速 v=75m/s，那么在 t1到 t2的时间内，波的传播距离 21()31534sv ttm 那么，由图根据两波形关系可得：波向左传播；故根据“上下坡法”或平移法可得：质点 M 在 t1时刻向下振动；(ii)由图可得：振幅 A=20cm=0.2m；t1时刻质点 M 在平衡位置，那么，根据在 t1到 t2的时间内。如果 M 通过的路程为 1.8m9A 所以 10.2s24T 则周期为 0.4sT 由图根据两波形关系，根据波的传播时间和周期关系可得：波向右传播，即波沿 x 轴正方向传播，由图可得：波长=4m，故波速 4m/s10m/s0.4vT