2022-2023学年福建省连江县尚德中学高三六校第一次联考物理试卷含解析.pdf

2023 年高考物理模拟试卷 注意事项 1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用 2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、某一小车从静止开始在水平方向上做直线运动，其运动过程中的加速度随时间变化关系如图所示，则关于小车的运动下列说法中正确的是（）A小车做先加速后减速，再加速再减速的单向直线运动 B小车做往复直线运动，速度反向时刻为 1s、3s 末 C小车做往复直线运动，且可以运动到出发点的另一侧 D小车运动过程中的最大速度为 2.5m/s 2、如图所示，在水平晾衣杆（可视为光滑杆）上晾晒床单时，为了尽快使床单晾干，可在床单间支撑轻质细杆.随着细杆位置的不同，晾衣杆两侧床单间夹角（150）将不同.设床单重力为G，晾衣杆所受压力大小为N，下列说法正确的是（）A当60时，33NG B当90时，22NG C只有当120时，才有NG D无论取何值，都有NG 3、下列关于温度及内能的说法中正确的是()A温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的温度高 B两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同 C质量和温度相同的冰和水，内能是相同的 D一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化 4、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 5、如图所示，在直角坐标系 xOy 平面内存在一点电荷，带电荷量为Q，坐标轴上有 A、B、C 三点，并且 OA=OB=BC=a，其中 A 点和 B 点的电势相等，O 点和 C 点的电场强度大小相等。已知静电力常量为 k，则（）A点电荷位于 B 点处 BO 点电势比 A 点电势高 CC 点处的电场强度大小为2kQa D将正的试探电荷从A 点沿直线移动到C 点，电势能先增大后减小 6、如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中有 A、B、C 三点，A 点为两点电荷连线的中点，B 点为连线上距 A 点距离为 d 的一点，C 点为连线中垂线上距 A 点距离也为 d 的一点。则下列说法正确的是（）AACBEEE，ACB BBACEEE，ACB C将正点电荷 q 沿 AC 方向移动到无穷远处的过程中，电势能逐渐减少 D将负点电荷 q 沿 AB 方向移动到负点电荷处的过程中，所受电场力先变小后变大 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、质量均为m的相同物块 P、Q 静止于同一水平面上，它们与水平面间的动摩擦因数均为 0.5。现分別给两物块施加等大的作用力 F，方向如图所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A若0.2Fmg，则 P 受到的摩擦力比 Q 受到的摩擦力小 B若0.2Fmg，则 P 受到的摩擦力与 Q 受到的摩擦力大小相等 C若0.4Fmg，则 P 受到的摩擦力比 Q 受到的摩擦力小 D若0.4Fmg，则 P 受到的摩擦力与 Q 受到的摩擦力大相等 8、关于动量冲量和动能，下列说法正确的是（）A物体的动量越大，表明它受到的冲量越大 B物体的动量变化，其动能有可能不变 C物体受到合外力的冲量作用，则其动能一定变化 D物体动量变化的方向可能与初动量的方向不在同一直线上 9、如图所示，线圈 ABCD 匝数 n10，面积 S0.4 m2，边界 MN(与线圈的 AB 边重合)右侧存在磁感应强度 B2T的匀强磁场，若线圈从图示位置开始绕 AB 边以 10 rad/s 的角速度匀速转动.则以下说法正确的是()A线圈产生的是正弦交流电 B线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为 80 V C线圈转动160s 时瞬时感应电动势为 403 V D线圈产生的感应电动势的有效值为 40 V 10、如图所示，质量为 4m 的球 A 与质量为 m 的球 B 用绕过轻质定滑轮的细线相连，球 A 放在固定的光滑斜面上，斜面倾角=30，球 B 与质量为 m 的球 C 通过劲度系数为 k 的轻质弹簧相连，球 C 放在水平地面上。开始时控制住球 A，使整个系统处于静止状态，细线刚好拉直但无张力，滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行，然后由静止释放球 A，不计细线与滑轮之间的摩擦，重力加速度为 g，下列说法正确的是（）A释放球 A 瞬间，球 B 的加速度大小为5g B释放球 A 后，球 C 恰好离开地面时，球 A 沿斜面下滑的速度达到最大 C球 A 沿斜面下滑的最大速度为 2g5mk D球 C 恰好离开地面时弹簧的伸长量与开始时弹簧的压缩量相等，所以 A、B 两小球组成的系统机械能守恒 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）某同学利用如图所示的装置来测量动摩擦因数，同时验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内的一斜面下端与水平面之间由光滑小圆弧相连，斜面与水平面材料相同。第一次，将小滑块 A 从斜面顶端无初速度释放，测出斜面长度为 l，斜面顶端与水平地面的距离为 h，小滑块在水平桌面上滑行的距离为 X1（甲图）；第二次将左侧贴有双面胶的小滑块 B 放在圆弧轨道的最低点，再将小滑块 A 从斜面顶端无初速度释放，A 与 B 碰撞后结合为一个整体，测出整体沿桌面滑动的距离 X2（图乙）。已知滑块 A 和 B 的材料相同，测出滑块 A、B 的质量分别为 m1、m2，重力加速度为 g。(1)通过第一次试验，可得动摩擦因数为=_；（用字母 l、h、x1表示）(2)通过这两次试验，只要验证_，则验证了 A 和 B 碰撞过程中动量守恒。（用字母 m1、m2、x1、x2表示）12（12 分）某同学想利用两节干电池测定一段粗细均匀的电阻丝电阻率，设计了如图甲所示的电路。ab 是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，R0是阻值为 2 的保护电阻，导电夹子 P 与电阻丝接触始终良好（接触电阻忽略不计）。(1)该同学连接成如图甲所示实验电路请指出图中器材连接存在的问题_；(2)实验时闭合开关，调节 P 的位置，将 aP 长度 x 和对应的电压 U、电流 I 的数据记录如下表：x/m 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 U/V 2.18 2.10 2.00 1.94 1.72 1.48 I/A 0.28 0.31 0.33 0.38 0.43 0.49 UI/7.79 6.77 6.06 5.10 4.00 3.02 请你根据表中数据在图乙上描点连线作UI和 x 关系图线；（_）根据测得的直径可以算得电阻丝的横截面积 S=1.2l0-7m2，利用图乙图线，可求得 电阻丝的电阻率 为_m；根据图乙中的图线可求出电流表内阻为_；（保留两位有效数字）理论上用此电路测得的金属丝电阻率与其真实值相比 _（选填“偏大”“偏小”或 “相同”）。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）研究表明，新冠病毒耐寒不耐热，温度在超过 56C 时，30 分钟就可以灭活。如图，含有新冠病毒的气体被轻质绝热活塞封闭在绝热气缸下部 a 内，气缸顶端有一绝热阀门 K，气缸底部接有电热丝 E。a 缸内被封闭气体初始温度 t1=27C，活塞位于气缸中央，与底部的距离 h1=60cm，活塞和气缸间的摩擦不计。（i）若阀门 K 始终打开，电热丝通电一段时间，稳定后活塞与底部的距离 h2=66cm，持续 30 分钟后，试分析说明 a内新冠病毒能否被灭活?（ii）若阀门 K 始终闭合，电热丝通电一段时间，给 a 缸内气体传递了 Q=1.0104J 的热量，稳定后气体 a 内能增加了 U=8.5103J，求此过程气体 b 的内能增加量。14（16 分）直角坐标系 xoy 位于竖直平面内，在第一象限存 在磁感应强度 B=0.1 T、方向垂直于纸面向里、边界为矩形的匀强磁场。现有一束比荷为qm 108 C/kg 带正电的离子，从磁场中的 A 点（320m，0）沿与 x 轴正方向成 =60角射入磁场，速度大小 v01.0 10 6m/s，所有离子经磁场偏转后均垂直穿过 y 轴的正半轴，不计离子的重力和离子间的相互作用。(1)求速度最大的离子在磁场中运动的轨道半径；(2)求矩形有界磁场区域的最小面积；(3)若在 x0 区域都存在向里的磁场，离子仍从 A 点以 v0=32 10 6 m/s 向各个方向均匀发射，求 y 轴上有离子穿出的区域长度和能打到 y 轴的离子占所有离子数的百分比。15（12 分）如图所示，在 xOy 坐标平面的第一象限内有沿 y 轴正方向的匀强电场，在第四象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场。有一质量为 m，电荷量为 q，带负电的粒子（重力不计）从坐标原点 O 射入磁场，其入射方向与 y 轴负方向成 45角。当粒子第一次进入电场到达 P 点时速度大小为 v0，方向与 x 轴正方向相同，P 点坐标为（4L，L）。求：（1）粒子从 O 点射入磁场时速度 v 的大小；（2）磁感应强度 B 的大小；（3）粒子从 O 点运动到 P 点所用的时间。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】ABC由加速度时间图线可判断，01s 内，小车沿正向做加速度增大的加速运动，1s2s 内小车沿正向做加速度减小的减速运动，由对称性知 2s 末小车速度恰好减到零，2s3s 内小车沿负向做加速度增大的加速度运动，3s4s 内小车沿负向做加速度减小的减速运动，4s 末小车速度恰好减到零。由于速度的变化也是对称的，所以正向位移和负向位移相等，即 4s 末小车回到初始位置，故 ABC 错误；D小车在 1s 末或 3s 末速度达到最大，图线与时间轴所围面积表示速度的变化，所以最大速度为 max11 5m/s2.5m/s2v 故 D 正确。故选 D。2、D【解析】以床单和细杆整体为研究对象，整体受到重力 G 和晾衣杆的支持力N，由平衡条件知NG，与取何值无关，由牛顿第三定律知床单对晾衣杆的压力大小NNG，与无关，ABC 错误，D 正确。故选 D。3、D【解析】试题分析：影响内能大小的因素：质量、体积、温度和状态，温度是分子平均动能的标志，温度高平均动能大，但不一定每个分子的动能都大 温度是分子平均动能的标志，温度高平均动能大，但不一定每个分子的动能都大，A 错误；影响内能大小的因素：质量、体积、温度和状态，B 错误；一定质量的冰融化成相同温度的水需要从外界吸热，故质量和温度相同的冰和水，内能是不相同的，C 错误；一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化，比如零摄氏度的冰化为零摄氏度的水，内能增加，D 正确 4、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 5、B【解析】AA 点和 B 点的电势相等，点电荷必位于 A 点和 B 点连线的垂直平分线上；O 点和 C 点的电场强度大小相等，点电荷位于 O 点和 C 点连线的垂直平分线上，故带负电的点电荷位于坐标,a a处，故 A 错误；B根据点电荷周围电场分布可知，O 点电势比 A 点电势高，故 B 正确；CC 点的电场强度大小 222CQQEkkra 故 C 错误；D将带正电的试探电荷从 A 点沿直线移动到 C 点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故 D 错误。故选 B。6、B【解析】AB等量异种电荷电场线和等势面的分布如图：根据电场线的分布结合场强的叠加法则，可知场强关系为 BACEEE 根据等势面分布结合沿电场线方向电势降低，可知电势关系为 ACB A 错误，B 正确；CA、C两点处于同一等势面上，所以将正点电荷 q 沿 AC 方向移动到无穷远处的过程中，根据pEq可知电势能不变，C 错误；D 将负点电荷 q 沿 AB 方向移动到负点电荷处的过程中，电场线越来越密集，根据FqE可知所受电场力逐渐增大，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、BD【解析】施加作用力F后，、在水平方向上分力相等，由于 P 与地面间的最大静摩擦力小于 Q 与地面间的最大静摩擦力，所以，若 P 静止，Q 一定静止。P 静止时满足关系式 cos30(sin30)FmgF 解得 4 320.4511Fmgmg 因0.2mg和0.4mg均小于0.45mg，故当0.2Fmg和0.4Fmg时，P、Q 均静止，P、Q 受到的摩擦力均为静摩擦力，且大小都等于cos30F，BD 正确。故选 BD。8、BD【解析】A根据动量定理可知，动量的改变量越大，冲量越大，动量和冲量无直接联系，故 A 错误；B匀速圆周运动的速度方向时刻变化，但速度大小不变，所以动量变化，但动能不变，故 B 正确；C匀速圆周运动的合外力的冲量不为零，但动能不变，故 C 错误；D由公式ppp 可知，由于动量和动量变化为矢量，遵循平行边形定则，则物体动量变化的方向可能与初动量的方向不在同一直线上，故 D 正确。故选 BD。9、BD【解析】A线圈在有界磁场中将产生正弦半波脉动电流，故 A 错误；B电动势最大值 E=nBS=80V，故 B 正确；C线圈转动160s、转过角度6，瞬时感应电动势为 e=nBSsin6=40V，C 项错误；D在一个周期时间内，只有半个周期产生感应电动势，根据有效值的定义有22()?()22mUTURRTRR，可得电动势有效值 U=2mU=40V，故 D 正确；10、BC【解析】A开始时对球 B 分析，根据平衡条件可得 1mgkx 释放球 A 瞬间，对球 A 和球 B 分析，根据牛顿第二定律可得 114sin5mgmgkxma 解得 125ag 故 A 错误；B释放球 A 后，球 C 恰好离开地面时，对球 C 分析，根据平衡条件可得 2mgkx 对球 A 和球 B 分析，根据牛顿第二定律可得 224sin5mgmgkxma 解得 20a 所以球 C 恰好离开地面时，球 A 沿斜面下滑的速度达到最大，故 B 正确；C对球 A 和球 B 及轻质弹簧分析，根据能量守恒可得 2121214()sin()52mmg xxmg xxmv 解得球 A 沿斜面下滑的最大速度为 25mmvgk 故 C 正确；D由12mgxxk可知球 C 恰好离开地面时弹簧的伸长量与开始时弹簧的压缩量相等，A、B 两小球组成的系统在运动过程中，轻质弹簧先对其做正功后对其做负功，所以 A、B 两小球组成的系统机械能不守恒，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、221hlhx 11122()mxmmx 【解析】(1)1对小滑块下滑到停止过程，据动能定理得 221110lhm ghm glmgxl 解得 221=hlhx(2)2对小滑块 A 滑到斜面最低点的速度为 v1，在水平桌面上时，据牛顿第二定律得 m1g=m1a 解得 a=g 据速度位移关系公式得 112vgx 设 A 与 B 碰撞后速度为 v2，同理得 222vgx 根据 A、B 碰撞过程动量守恒得 m1v1=(m1+m2)v2 联立解得 11122()mxmmx 12、电压表应接3V量程，开始实验前开关应断开 661.2 101.11.3 10 2.0 相同 【解析】(1).1电压表应接3V量程；开始实验前开关应断开；(2)2图像如图：34由于 xAUxRRIS 即 AUxRIS 则UxI图像的斜率 7.82.011.30.6kS 解得 6=1.3 10m 由图像可知，当 x=0 时，=2.0UI可知电流表内阻为2.0；5由以上分析可知，电流表内阻对直线的斜率无影响，则理论上用此电路测得的金属丝电阻率与其真实值相比相同。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、（i）病毒能被灭；（ii）1.5103J【解析】（i）设活塞横截面积为 S，则对 a 气体，初态 V1=Sh1 T1=t1+273=300K；末态 V2=Sh2 T2=t2+273 阀门 K 打开，加热过程 a 气体做等压变化，由盖吕萨克定律得 1212VVTT 由得 t2=57 因 5756，a 内病毒能被灭（ii）阀门 K 闭合，由于系统绝热，a 气体膨胀对 b 气体做功，由热力学第一定律有 Ua=Q+W 由式及代入数据得 W=-1.5103J 对 b 气体，由于系统绝热，则 Ub=W=1.5103J 14、(1)0.1m；(2)3200m2；(3)33m20；50%。【解析】(1)根据洛伦兹力提供向心力有 20vqvBmR 代入数据解得 R=0.1m；(2)如图 1 所示：根据几何关系可知，速度最大的离子在磁场中运动的圆心在 y 轴上的 B（0，120m）点，离子从 C 点垂直穿过 y 轴，所有离子均垂直穿过 y 轴，即速度偏向角相等，AC 连线应该是磁场的边界，满足题意的矩形如图 1 所示，根据几何关系可得矩形长为 3 mcos10OA 宽为 R-Rcos120m 则面积为 23m200S (3)根据洛伦兹力提供向心力有 20vqvBmR 解得 3m20R 临界 1，根据图 2 可得 与 x 轴成 30角射入的离子打在 y 轴上的 B 点，AB 为直径，所以 B 点位 y 轴上有离子经过的最高点，根据几何知识可得 OB=320m；临界 2：根据图 2 可得，沿着 x 轴负方向射入磁场中的离子与 y 轴相切与 C 点，所以 C 点为 y 轴有离子打到的最低点，根据几何知识有 OC=320m 所以 y 轴上 B 点至 C 点之间的区域有离子穿过，且长度为 33m20BC 根据图 3 可得，沿着 x 轴正方向逆时针转到 x 轴负方向的离子均可打在 y 轴上，故打在 y 轴上的离子占所有离子数的 50%。15、（1）02vv（2）0mvBqL（3）022Ltv 【解析】带电粒子以与 x 轴成 45垂直进入匀强磁场后，在 O 点根据平行四边性定则可得射入磁场时的速度；粒子在电场中运动根据运动学方程和几何关系求出半径，再根据牛顿第二定律求出磁感应强度；求出粒子在电场中的运动时间和在磁场中运的运动时间，即可求得总时间。【详解】（1）粒子从 O 点射入磁场时的速度为002cos45vvv （2）粒子在电场中运动，沿 y 轴方向：0tan45yvv，12yvLt 沿 x 轴方向：0 1xv t 解得:2xL 粒子在磁场中的运动轨迹为14圆周，由几何关系得：4222LLRL 粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得：2vqvBmR 解得0mvBqL （3）粒子在电场中的运动时间为12Ltv 粒子在磁场中运的运动时间为201242RLtvv 则从 O 点运动到 P 点所用的时间为12022Ltttv【点睛】可将粒子的运动轨迹逆向思考，看成粒子在电场中以一定速度做类平抛运动后，进入匀强磁场中做匀速圆周运动。