2022-2023学年北京市石景山第九中学高三最后一模物理试题含解析.pdf

2023 年高考物理模拟试卷 注意事项：1 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2选择题必须使用 2B 铅笔填涂；非选择题必须使用 05 毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、重元素的放射性衰变共有四个系列，分别是 U238 系列(从23892U开始到稳定的20882Pa为止)、Th232 系列、U235 系列及 Np237 系列(从23793Np开始到稳定的20983Bi为止)，其中，前三个系列都已在自然界找到，而第四个系列在自然界一直没有被发现，只是在人工制造出 Np237 后才发现的，下面的说法正确的是 A23892U的中子数比20983Bi中子数少 20 个 B从23793Np到20983Bi，共发生 7 次 衰变和 4 次 衰变 CNp237 系列中所有放射性元素的半衰期随温度的变化而变化 D23892U与23592U是不同的元素 2、如图所示，在水平桌面上固定一个光滑长木板，质量为 M 的木块通过轻绳与质量为 m 的钩码相连，重力加速度为g，则释放后钩码的加速度大小为（）A0 Bg CmgMm DMgMm 3、用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则()A逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变 B逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小 C逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小 D光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了 4、用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是 A改用强度更大的紫外线照射 B延长原紫外线的照射时间 C改用 X 射线照射 D改用红外线照射 5、用粒子(42He)轰击氮核(147N)，生成氧核(178O)并放出一个粒子，该粒子是（）A质子 B电子 C中子 D光子 6、在平直公路上有甲、乙两辆汽车从同一位置沿着同一方向运动，它们的速度时间图象如图所示，则()A甲、乙两车同时从静止开始出发 B在 t2s 时乙车追上甲车 C在 t4s 时乙车追上甲车 D甲、乙两车在公路上可能相遇两次 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，静止于水平面上的倾角为 的斜面上有一质量为 M 的槽，槽的内部放一质量为 m 的光滑球，已知槽和球起沿斜面 下滑，球的大小恰好能和槽内各面相接触，不计空气阻力，重力加速度为 g,则下列说法正确是()A若槽和球一起匀速下滑，则槽对球的作用力大小为cosmg B若槽和球一起下滑的加速度大小为sing,则槽对球的作用力大小一定为cosmg C若槽和球一起下滑的加速度大小为gsin,地面对斜面的摩擦力方向可能向左 D若槽和球一起匀速下滑，则球和槽之间只有两个接触点有弹力的作用 8、下列说法正确的是()A声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的声波波速大于声源发出的声波波速 B在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度 C机械波传播过程中遇到尺寸比机械波波长小的障碍物能发生明显衍射 D向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，利用了多普勒效应原理 E.围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是干涉现象 9、如图所示，边长为 L 的等边三角形 abc 为两个匀强磁场的理想边界，三角形内的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为 B，三角形外的磁场范围足够大、方向垂直纸面向里，磁感应强度大小也为 B。顶点 a 处的粒子源沿a 的角平分线发射质量为 m、电荷量为 q 的带负电粒子，其初速度大小 v0=qBLm，不计粒子重力，下列说法正确的是（）A粒子第一次返回 a 点所用的时间是73mqB B粒子第一次返回a 点所用的时间是6 mqB C粒子在两个有界磁场中运动的周期是73mqB D粒子在两个有界磁场中运动的周期是6 mqB 10、关于电磁波和机械波，下列说法正确的是 A电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 B电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 C电磁波可以发生衍射现象和偏振现象 D在真空中波长越短的电磁波周期越大 E.声波从空气传入水中时频率不变，波长改变 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）某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度以和所受拉力 F 的关系图象。他们在水平轨道上做了实验，得到了aF图线，如图（b）所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m _kg；滑块和轨道间的动摩擦因数_（g 取 10m/s2）。12（12 分）如图甲所示是一个多用电表的简化电路图。请完成下列问题。(1)测量直流电流、直流电压和电阻各有两个量程。当选择开关 S 旋到位置 5、6 时，电表用来测量_（选填“直流电流”、“直流电压”或“电阻”）。(2)某同学用此多用表测量某电学元件的电阻，选用“l0”倍率的欧姆挡测量，发现多用表指针偏转很小，因此需选择_（填“l”或“l00”）倍率的欧姆挡。(3)某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理，组装如图乙、丙所示的简易欧姆表。实验器材如下：A干电池（电动势 E 为 3.0V，内阻 r 不计）；B电流计 G（量程 300A，内阻 99）；C可变电阻器 R；D定值电阻 R0=4；E导线若干，红黑表笔各一只。如图乙所示，表盘上 100A 刻度线对应的电阻刻度值是_；如果将 R0与电流计并联，如图丙所示，这相当于欧姆表换挡，换挡前、后倍率之比为_。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,三棱镜 ABC 三个顶角度数分别为A=75、B=60、C=45,一束频率为 5.31014 Hz 的单色细光束从 AB 面某点入射,进入棱镜的光线在 AC 面上发生全反射,离开棱镜 BC 面时恰好与 BC 面垂直,已知光在真空中的速度 c=3108 m/s,玻璃的折射率 n=1.5,求:这束入射光线的入射角的正弦值。光在棱镜中的波长。14（16 分）一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，t=0 时刻波形如图所示，图线上质点 M 的位移为振幅的22倍，经过时间t 0.1s，质点 M 第一次到达正的最大位移处。求：该简谐横波的传播速度；从计时后的 0.5s 内，质点 M 通过的路程。15（12 分）如图，质量均为 m 的两个小球 A、B 固定在弯成直角的绝缘轻杆两端，AB=OB=l，可绕过 O 点且与纸面垂直的水平轴无摩擦地在竖直平面内转动，空气阻力不计。A 球带正电，B 球带负电，电量均为 q，整个系统处在竖直向下的匀强电场中，场强 E=2mgq。开始时，AB 水平，以图中 AB 位置为重力势能和电势能的零点，问：(1)为使系统在图示位置平衡，需在 A 点施加一力 F，则 F 至少多大？方向如何？(2)若撤去 F，OB 转过 45角时，A 球角速度多大？此时系统电势能总和是多大？(3)若撤去 F，OB 转过多大角度时，系统机械能最大？最大值是多少？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】23892U的中子数为 238-92=146 个，20983Bi的中子数为 209-83=126 个，则23892U的子数比20983Bi的中子数多 20 个，A 错误；根据质量数守恒有：237-209=47，知发生了 7 次衰变，根据电荷数守恒有：93-83=27-4，知发生了 4 次衰变，B 正确；放射性物质的半衰期不受外界因素的影响，C 错误；23892U与23592U的质子数相同，中子数不同，它们是相同的元素，D 错误 2、C【解析】以钩码为研究对象则有 mgTma 以木块为研究对象，则有 TMa 联立解得 magMm 故选 C。3、A【解析】根据光电效应方程0kmEhW得，光强度不影响光电子的最大初动能，光电子的最大初动能与入射光的频率有关；光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，与光的强度无关；入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，光的强度减弱，单位时间内发出光电子数目减少故 A 正确，BCD 错误 4、C【解析】用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，知紫外线的频率小于金属的极限频率，要能发生光电效应，需改用频率更大的光照射（如 X 射线）。能否发生光电效应与入射光的强度和照射时间无关。A改用强度更大的紫外线照射，与结论不相符，选项 A 错误；B延长原紫外线的照射时间，与结论不相符，选项 B 错误；C改用 X 射线照射，与结论相符，选项 C 正确；D改用红外线照射，与结论不相符，选项 D 错误；故选 C。5、A【解析】核反应方程 41417278 He+NO+X 根据电荷数守恒、质量数守恒知，该粒子的电荷数为 1，质量数为 1，为质子，故 A 正确，BCD 错误；故选 A。【点睛】解决本题的关键知道在核反应中电荷数守恒、质量数守恒以及知道常见的粒子的电荷数和质量数。6、C【解析】由图像可知，乙车比甲车迟出发 1s，故 A 错误根据速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，知 t=2s 时，甲车的位移比乙的位移大，则知该时刻乙车还没有追上甲车，故 B 错误在 0-4s 内，甲车的位移 x甲=1284m=16m，乙车的位移 x乙=12（1+3）8m=16m，所以 x甲=x乙，两者又是从同一位置沿着同一方向运动的，则在 t=4s 时乙车追上甲车，故 C 正确在 t=4s 时乙车追上甲车，由于 t=4s 时刻以后，甲车的比乙车的速度大，两车不可能再相遇，所以两车只相遇一次，故 D 错误故选 C 点睛：解决本题的关键是要理解速度时间图线表示的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示位移，相遇时两车的位移相等 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】A.若槽和球一起匀速下滑，则槽对球的作用力大小等于球的重力，即为 mg，故 A 错误；B.若槽和球一起下滑的加速度大小为 gsin，则槽对球的作用力大小为 22()()Fmgmamgcos 故 B 正确；C.若槽和球一起下滑的加速度大小为 gsin，则系统在水平方向有向右的加速度，地面对斜面的摩擦力方向向右，故 C错误 D.若槽和球一起匀速下滑，则球受力平衡，球对前壁的弹力为 mgsin，对底部的压力为 mgcos，所以球和槽之间只有两个接触点有弹力的作用，故 D 正确；8、CDE【解析】A.根据多普勒效应，声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的声波波速与声源发出的声波波速相等。故 A 错误；B.对于机械波，某个质点的振动速度与波的传播速度不同，两者相互垂直是横波，两者相互平行是纵波。故 B 错误；C.只有当障碍物的尺寸与机械波的波长差不多或比机械波的波长小，才会发生明显的衍射现象；当障碍物的尺寸比机械波的波长大得多时，也能发生衍射现象，只是不明显。故 C 正确；D.向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流发射后又被仪器接收，测出发射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，是利用多普勒效应原理。故 D 正确；E.围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，是声波叠加产生加强与减弱的干涉的结果。故 E 正确。故选：CDE。9、AD【解析】AB若 v0qBLm，带电粒子垂直进入磁场，做匀速圆周运动，则由牛顿第二定律可得：qvBm2vr，T2 mqB 将速度代入可得：rL 由左手定则可知 粒子在三角形内的区域内偏转的方向向左，从 a 射出粒子第一次通过圆弧从 a 点到达 c 点的运动轨迹如下图所示，可得：tac6T3mqB 粒子从 c 到 b 的时间：tcb56T 带电粒子从 b 点到达 a 点的时间也是6T，所以粒子第一次返回 a 点所用的时间是 t1tac+tcb+tba76T73mqB 故 A 正确，B 错误；CD粒子第一次到达 a 点后沿与初速度方向相反的方向向上运动，依次推理，粒子在一个周期内的运动；可知粒子运动一个周期的时间是 3 个圆周运动的周期的时间，即：63mtTqB总 故 C 错误，D 正确；故选 AD。10、ACE【解析】A电磁波传播方向与电场方向、磁场方向均垂直，故 A 正确；B电磁波在真空中传播速度不变，与频率无关，故 B 错误；C衍射是一切波都具有的现象，电磁波是横波，只要是横波就能发生偏振现象，故 C 正确；D1Tfc，周期与波长成正比，故 D 错误；E声波从空气传入水中时频率不变，因为波速变大，由vf，可知波长边长，故 E 正确。故选：ACE。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、0.5 0.2 【解析】1由图形 b 得加速度 a 和所受拉力 F 的关系图象的斜率 2akF 所以滑块和位移传感器发射部分的总质量 10.5kgFmak 2由图形 b 得，在水平轨道上 F=1N 时，加速度 a=0，根据牛顿第二定律得 0Fmg 解得 0.2 12、直流电源 100 20000 100：1 【解析】(1)1由图所示可知，当转换开关S旋到位置 5、6 时，表头G与电阻串联，此时可用来测量直流电压。(2)2测量某电学元件的电阻，选用“10”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转很小，待测阻值较大，说明所选挡位太小，为准确测量电阻阻值，需选择“100”倍率的电阻挡，重新欧姆调零后再测量。(3)3欧姆表中值电阻等于欧姆档内部电阻，则中间刻度值对应示数为 46g31 10 300 10ERRI 中内 有 gEIR内 g13EIRR内 解得 42 10 R 所以表盘上 100A 刻度线对应的电阻刻度值是42 10=20000。4当电流计满偏时：流过0R的电流 g99II 电流计内阻为99，给电流计并联1的电阻，根据并联分流的规律可知电流表量程扩大 100 倍，用该电流表改装成欧姆表，同一刻度对应的电阻值变为原来的1100，欧姆表换挡前、后倍率之比等于100:1。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、0.753.7710-7 m【解析】(1)根据光的折射定律，结合几何关系，即可求解；(2)根据，求得光在介质中传播速度，再根据 v=f，求得波长，最后根据折射率与临界角的关系，及光路可逆，即可求解。【详解】(1)由光离开棱镜的 BC 面时恰好与 BC 面垂直可知，从 AB 面射到 AC 面的光线与 BC 边平行，设光在 AB 面的入射角、折射角分别为 1、2，如图所示，根据几何关系可知 2=30 根据折射定律，得 sin1=nsin2=0.75；(2)根据且 v=f 解得：。【点睛】本题中当光线从玻璃射向空气时，要根据入射角与临界角的关系，判断能否发生全反射，而入射角可以根据几何知识求出，同时掌握光的折射定律应用。14、1.25m/s；232cm。【解析】根据波形图可知波长1m，质点振幅1A cm 由图象可知，波动方程为 0.01sin 2yx（m）将质点 M 的纵坐标值代入波动方程，结合图象解得质点 M 的坐标为（38m，22m）由于经过时间t 0.1s，质点 M 第一次运动到正的最大位移处，即质点 M 左侧相邻的波峰传播到质点 M，距离等于 3184x m=18m 波的速度 xvt 代入数据得1.25v m/s 波的传播方向上任意质点的振动周期 Tv 代入数据可得 T=0.8s 假设质点 M 在此过程中振动了 n 个周期，则 t=nT 代入数据可得58n t=0 时刻质点 M 向上振动，t=0.5s 时刻质点 M 第一次运动负的最大位移处，所以质点 M 通过的路程为 212scm+2A=232cm 15、（1）3 24mg；方向与AB 成45角斜向上（2）8261g；24mgl（3）90；12mgl【解析】(1)当F垂直于OA时力最小，根据力矩平衡：2minmglqElFl 已知：12qEmg 可以求出：3 24minFmg 方向与AB成45角斜向上(2)对系统列动能定理可得：2211()()(1cos45)22ABmgqE lmgqE lmvmv 其中：2Avl，Bvl 可得：82()6gl 此时，电场力对A球做正功，则有：AWqEl 电场力对B球做负功，则有：(1cos45)BWqEl 则电场力对系统做功：cos45WqEl 则系统电势能：2224PEqElmgl (3)电势能最小时，机械能最大，由(2)的结论，系统电势能总和为：cosPEqEl 即当90，电势能最小：minPlEqE 初始位置时，电势能和机械能均为零，则此时最大机械能：12maxEqElmgl机