2022-2023学年山东省泰安市宁阳第一中学高三下学期第五次调研考试物理试题含解析.pdf

2023 年高考物理模拟试卷 注意事项 1考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回 2答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用 05 毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置 3请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符 4作答选择题，必须用 2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案作答非选择题，必须用 05 毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效 5如需作图，须用 2B 铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗 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、北京时间 2019 年 11 月 5 日 1 时 43 分，我国成功发射了北斗系统的第 49 颗卫星。据介绍，北斗系统由中圆地球轨道卫星、地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星三种卫星组成，其中中圆地球轨道卫星距地高度大约 24 万千米，地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星距地高度都是大约为 3.6 万千米。这三种卫星的轨道均为圆形。下列相关说法正确的是（）A发射地球静止轨道卫星的速度应大于11.2km/s B倾斜地球同步轨道卫星可以相对静止于某个城市的正上空 C根据题中信息和地球半径，可以估算出中圆地球轨道卫星的周期 D中圆地球轨道卫星的向心加速度小于倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度 2、一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中某个力的大小逐渐减小到零，然后又逐渐从零恢复到原来大小，那么，图中能正确描述该过程中物体速度与时间关系的是（）A B C D 3、如图所示，纸面为竖直面，MN 为竖直线段，空间存在平行于纸面的足够宽广的水平方向匀强电场，其大小和方向未知，图中未画出，一带正电的小球从 M 点在纸面内以0v 的速度水平向左开始运动，以后恰好以大小为02vv 的速度通过 N 点已知重力加速度 g,不计空气阻力则下列正确的是（）A小球从 M 到 N 的过程经历的时间0vtg B可以判断出电场强度的方向水平向左 C从 M 点到 N 点的过程中小球的机械能先增大后减小 D从 M 到 N 的运动过程中速度大小一直增大 4、电动平衡车因为其炫酷的操作，被年轻人所喜欢，变成了日常通勤的交通工具。平衡车依靠人体重心的改变，来实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。下表所示为某款电动平衡车的部分参数，若平衡车以最大速度行驶时，电机恰好达到额定功率，则下列说法中正确的是（）电池输出电压 36 V 电池总容量 50000 mAh 电机额定功率 900 W 最大速度 15 km/h 充电时间 23 小时 百公里标准耗电量 6 kWh A电池最多输出的电能约为 1800 J B充满电的平衡车以额定功率行驶的最长时间约为 2 h C该平衡车以最大速度行驶时牵引力约为 60 N D该平衡车在标准情况下能骑行的最大里程约为 3 km 5、图甲中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数 n1与副线圈的匝数 n2之比为 51。变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式电流，两个 20 的定值电阻串联接在副线圈两端。电流表、均为理想电表。则（）A电流表示数为 0.2A B电流表示数为 5A C电压表示数为 4V D通过电阻 R 的交流电的周期为 210-2s 6、如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为 L 的正方形线框；在线框右侧有一宽度为 d（d L）、方向垂直纸面向里的条形匀强磁场区域，磁场的边界与线框的右边框平行。现使线框以某一初速度向右运动，t=0 时线框的右边框恰与磁场的左边界重合，随后线框进入并通过磁场区域。关于线框所受安培力 F 随时间 t 变化的图线可能正确的是（）A B C D 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，a、b 小球均能沿各自斜轨道匀速下滑到竖直圆的最低点，现分别让小球 a、b 以 va、vb的速度沿各自轨道从最低点同时向上滑动，两小球速度同时减小到 0，重力加速度为 g，轨道与圆在同一竖直面内，sin37=0.6，cos37=0.8，则（）Aa、b 小球与斜面间的动摩擦因数之比 a:b=9：16 Ba、b 小球沿斜面向上运的加速度之比以 aa:ab=4：3 Cva：vb=4：3 D两小球不可能同时达到圆周上 8、x=0 处的质点在 t=0 时刻从静止开始做简谐振动，带动周围的质点振动，在 x 轴上形成一列向 x 正方向传播的简谐横波。如图甲为 x=0 处的质点的振动图像，如图乙为该简谐波在 t0=0.03s 时刻的一部分波形图。已知质点 P 的平衡位置在 x=1.75m 处，质点 Q 的平衡位置在 x=2m。下列说法正确的是_ A质点 Q 的起振方向向上 B从 t0时刻起经过 0.0275s 质点 P 处于平衡位置 C从 t0时刻算起，质点 P 比质点 Q 的先到达最低点 D从 t0时刻起经过 0.025s，质点 P 通过的路程小于 1m E.从 t0时刻起经过 0.01s 质点 Q 将运动到 x=3m 处 9、下列说法正确的是 A铀 238 发生 衰变成钍 234 时,粒子与钍 234 的质量之和等于铀 238 的质量 B铀 238 发生 衰变成钍 234 时,粒子与钍 234 的结合能之和一定大于铀 238 的结合能 C 衰变中释放的 射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流 D核反应方程14N+42He17O+X 中,X 是质子且反应过程中系统动量守恒 10、下列说法正确的是 A用不能被水浸润的塑料瓶做酱油瓶，向外倒酱油时不易外洒 B一定量的理想气体，在压强不变时，分子每秒对单位面积器壁的平均碰撞次数随着温度升高而减少 C某气体的摩尔质量为 M，密度为，阿伏伽德罗常数为 NA，则该气体的分子体积为 V0AMN D与固体小颗粒相碰的液体分子数越多，布朗运动越明显 E.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的 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）现有一电池,电动势 E 约为 5V,内阻 r 约为 50,允许通过的最大电流为 50mA为测定该电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验图中 R 为电阻箱,阻值范围为 0999.9,R为定值电阻 V 为理想电压表 （1）可供选用的 R有以下几种规格,本实验应选用的 R的规格为_(填选项序号字母)A15 1.0W B50 0.01W C60 1.0W D1500 6.0W（2）按照图甲所示的电路图,在答题卡上将图乙所示的实物连接成实验电路_（3）连接好电路,闭合开关 S,调节电阻箱的阻值,记录阻值 R 和相应的电压表示数 U,测得多组实验数据,并作出如图丙所示的 1/U-1/R 关系图像,则电动势 E=_V,内阻 r=_(结果均保留两位有效数字)12（12 分）一实验小组用某种导电材料制作成电阻较小(约小于 3)的元件 Z，并通过实验研究该元件中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。(1)该小组连成的实物电路如图(a)所示，其中有两处错误，请在错误的连线上打“”，并在原图上用笔画出正确的连线_。(2)在实验中应选用的滑动变阻器是_。A滑动变阻器 R1(05 额定电流 5A)B滑动变阻器 R2(020 额定电流 5A)C滑动变阻器 R3(0100 额定电流 2A)(3)图(b)中的点为实验测得的元件 Z 中的电流与电压值，请将点连接成图线_。(4 把元件 Z 接入如图(c)所示的电路中，当电阻 R 的阻值为 2 时，电流表的读数为 1.25A；当电阻 R 的阻值为 3.6时，电流表的读数为 0.8A。结合图线，可求出电池的电动势 E 为_V，内阻 r 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，半径为 R 的扇形 AOB 为透明柱状介质的横截面，圆心角AOB=60。一束平行于角平分线OM 的单色光由 OA 射入介质，折射光线平行于 OB 且恰好射向 M（不考虑反射光线，已知光在真空中的传播速度为 c）。求从 AMB 面的出射光线与进入介质的入射光线的偏向角；光在介质中的传播时间。14（16 分）如图所示，一质量 m=1.0kg 的小球系在竖直平面内长度 R=0.50m 的轻质不可伸长的细线上，O 点距水平地面的高度 h=0.95m。让小球从图示水平位置由静止释放，到达最低点的速度 v=3.0m/s，此时细线突然断开。取重力加速度 g=10m/s2.求：(1)小球落地点与 O 点的水平距离 x。(2)小球在摆动过程中，克服阻力所做的功 W；(3)细线断开前瞬间小球对绳子的拉力 T。15（12 分）如图所示，直角坐标系 Oxy 位于竖直平面内，x 轴与绝缘的水平面重合，在 y 轴右方有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场质量为 m2=810-3kg 的不带电小物块静止在原点 O，A 点距 O 点 L=0.045m，质量 m1=110-3kg 的带电小物块以初速度 v0=0.5m/s 从 A 点水平向右运动，在 O 点与 m2发生正碰并把部分电量转移到 m2上，碰撞后 m2的速度为 0.1m/s，此后不再考虑 m1、m2间的库仑力已知电场强度 E=40N/C，小物块 m1与水平面的动摩擦因数为=0.1，取 g=10m/s2，求：（1）碰后 m1的速度；（2）若碰后 m2做匀速圆周运动且恰好通过 P 点，OP 与 x 轴的夹角=30，OP 长为 Lop=0.4m，求磁感应强度 B 的大小；（3）其它条件不变，若改变磁场磁感应强度的大小为 B/使 m2能与 m1再次相碰，求 B/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】A11.2m/s 是发射挣脱地球引力控制的航天器的最小速度，而地球静止轨道卫星仍然是围绕地球做匀速圆周运动，所以地球静止轨道卫星的发射速度定小于地球的第二宇宙速度 11.2km/s，故 A 错误；B倾斜地球同步轨道卫星只是绕地球做匀速圆周运动的周期为 24 小时，不可以相对静止于某个城市的正上空，故 B错误；C已知地球静止轨道卫星离地高度和地球半径，可得出地球静止轨道卫星的运动半径1r，其运动周期11T 天，已知中圆地球轨道卫星距地面的高度和地球半径，可得出中圆地球轨道卫星的轨道半径2r，根据开普勒第三定律有 33122212rrTT 代入可以得出中圆地球轨卫星的周期2T，故 C 正确；D由于中圆地球轨道卫星距离地面高度小于倾斜地球同步轨道卫星距离地面高度，即中圆地球轨道卫星的运动半径较小，根据万有引力提供向心力有 2MmGmar 可知，中圆地球轨道卫星的向心加速度大于倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度，D 错误。故选 C。2、D【解析】依题，原来物体在多个力的作用下处于静止状态，物体所受的合力为零，使其中某个力的大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小的过程中，物体的合力从开始逐渐增大，又逐渐减小恢复到零，则物体的加速度先增大后减小，物体先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速度运动。根据速度时间图象的斜率等于加速度可知，vt 图象的斜率先增大后减小，故 ABC 错误，D 正确。故选 D。3、A【解析】小球受水平方向的电场力作用向左先减速后反向加速，竖直方向做自由落体运动，结合运动公式和动能定理解答.【详解】水平方向，小球受水平方向的电场力作用向左先减速后反向加速，到达 N 点时，水平速度仍为 v0，则竖直速度22000v(2)yvvv；因小球竖直方向在重力作用下做自由落体运动，则由 vy=gt 可知小球从 M 到 N 的过程经历的时间0vtg，选项 A 正确；带正电的小球所受的电场力水平向右，可以判断出电场强度的方向水平向右，选项 B 错误；从 M 点到 N 点的过程中，电场力先做负功后做正功，可知小球的机械能先减小后增大，选项 C 错误；因电场力水平向右，重力竖直向下，可知电场力和重力的合力方向斜向右下方，则从 M 到 N 的运动过程中，合力先做负功，后做正功，则动能先减小后增加，即速度先减小后增加，选项 D 错误；故选 A.4、B【解析】A电池最多储存的电能为 3650000 103600366.48 10 JWqU 故 A 错误；B由储存的电能除以额定功率可求得时间为 6h906.48 107200s=02t 故 B 正确；C根据功率公式则有 900216N4.17PFv 故 C 错误；D由电池总电量除以百公里标准耗电量即可求出 3336 50000 101010030km6x 故 D 错误。故选 B。5、A【解析】AB根据图象可得原线圈的电压的最大值为200 2V，所以电压的有效值为 1200 2V=200V2U 原线圈的匝数 n1与副线圈的匝数 n2之比为 51，则有 112251UnUn 解得副线圈电压 12=40V5UU 则副线圈中的电流 22=1A2UIR 根据变压器电流与匝数的关系有 1221InIn 所以原线圈中的电流即电流表的读数 21210.2AnIIn 故 A 正确，B 错误；C电压表示数为电阻R 上的电压，根据欧姆定律有 120VRUI R 故 C 错误；D由乙图可知通过电阻 R 的交流电的周期为 410-2s，故 D 错误。故选 A。6、B【解析】当线框向右运动过程中，有两个过程产生安培力，即进入磁场到完全进入磁场和离开磁场到完全离开磁场两个过程；其中任一过程中线框受到的安培力22B L vFR，故线框做加速度越来越小的减速运动，不是匀减速运动，选项 A、C错误；线框运动过程中不论是进入磁场还是离开磁场的过程中，安培力方向不变，选项 D 错误，B 正确。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、BC【解析】Aa、b 小球均能沿各自斜轨道匀速下滑，则对 a：cos37sin37amgmg 对 b：cos53sin53bmgmg 则 a:b=16：9 选项 A 错误；Ba、b 小球沿斜面向上运动时，对 a cos37sin37=aamgmgma 对 b cos53sin53=abmgmgma 加速度之比 aa:ab=4：3 选项 B 正确；C两球速度同时减为零，时间相等，则由 v=at 可得 va：vb=aa:ab=4：3 选项 C 正确；D因为两物体加速度之比 aa:ab=4：3，初速度之比 va：vb=4：3，由 v=v0-at 可知，任意时刻的速度比为 4:3，则两物体的平均速度之比为 4:3；而两球到达圆周上时位移之比也为 4:3，可知到达圆周上的时间相等，即两物体同时到达圆周上，选项 D 错误。故选 BC。8、BCD【解析】由图读出波长和周期 T，由波长与周期可求出波传播的速度，根据质点的位置分析其运动情况，注意质点不随着波迁移；【详解】A、由图甲可知，在0t 时刻振源质点是向 y 轴负方向振动，其余质点重复振源质点的运动情况，故质点 Q 起振的方向仍为 y 轴负方向，故选项 A 错误；B、由图甲可知周期为0.02Ts，由图乙可知波长为2m，则波速为：2/100/0.02vm sm sT 则由图乙可知当 P 再次处于平衡位置时，时间为：1.75 10.0075tssv 经过周期的整数倍之后，质点 P 再次处于平衡位置，即经过0.0275ttTs还处于平衡位置，故选项 B 正确；C、由于波沿x轴正方向传播，可知从 t0时刻算起，质点 P 比质点 Q 的先到达最低点，故选项 C 正确；D、由题可知：10.0254sTT，若质点 P 在最高点、最低点或平衡位置，则通过的路程为：5451.04sAAm，但此时质点 P 不在特殊位置，故其路程小于1m，故选项 D 正确；E、波传播的是能量或者说是波的形状，但是质点不随着波迁移，故选项 E 错误。9、BD【解析】A、铀 238、钍 234 发生衰变时质量都要亏损，释放的核能转化为动能，故 A 错误；B、几个粒子从自由状态结合成为一个复合粒子时所放出的能量叫结合能，结合能数值越大，分子就越稳定，所以铀238 发生 衰变成钍 234 时,粒子与钍 234 的结合能之和一定大于铀 238 的结合能，故 B 正确；C、射线的本质是原子核内部一个中子变成一个质子和电子产生的，故 C 错误；D、设 X 的质量数为 m，电荷数为 n，则有：4+14=17+m，2+7=8+n，解得：m=1，n=1，所以 X 表示质子，故 D 正确；【点睛】发生衰变时质量都要亏损，释放的核能转化为动能，几个粒子从自由状态结合成为一个复合粒子时所放出的能量叫结合能，结合能数值越大，分子就越稳定，射线的本质是原子核内部一个中子变成一个质子和电子产生的 10、ABE【解析】A从塑料酱油瓶里向外倒酱油时不易外洒，这是因为酱油不浸润塑料，故 A 正确；B一定质量的理想气体，在压强不变时，温度升高，则分子对器壁的平均碰撞力增大，所以分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数减少，故 B 正确；C气体间距较大，则 0AMVN 得到的是气体分子间的平均距离，故 C 错误；D布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，布朗运动的激烈程度与温度和悬浮颗粒的体积有关，温度越高，体积越小，布朗运动越剧烈，若是与固体颗粒相碰的液体分子数越多，说明固体颗粒越大，不平衡性越不明显，故 D 错误；E根据热力学第二定律，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，故 E 正确。故选 ABE。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、C 5.0 53 【解析】（1）定值电阻起保护作用，电动势为 5V，允许通过的电流为：50mA；由欧姆定律可得：51000.05R；需要的保护电阻约为：100-50=50；故电阻数值上 BC 均可以，但由于 B 中额定功率太小，所以额定电流过小，故应选择 C（60，1.0W）；（2）根据原理图图，连接实物图如图所示：（3）由闭合电路欧姆定律得0EURRRr，可整理为0111rRUERE，根据图象可知10.20E，解得 E=5.0V；00.560.2022.50.016rRkE，解得5 22.56052.553r 【点睛】题考查测量电动势和内电阻的实验，注意只用电压表和变阻箱测电动势和内电阻的方法叫“伏欧法”，若用图象解时，基本思路是：用学过的物理定律列出表达式，再结合数学整理表达出有关一次函数式ykxb的形式，再求出 k 和 b即可 12、电源负极与滑动变阻器 a 端相连 A 4.1 0.45 【解析】(1)1因 Z 电阻较小，电流表应采用外接法；由于要求电压从零开始变化，滑动变阻器选用分压接法，错误的连线标注及正确接法如图：(2)2分压接法中，为了便于调节，滑动变阻器选用总阻值小，且额定电流较大的，故选：A；(3)3根据描点法得出对应的伏安特性曲线如图所示：；(4)45当电流为 1.25A 时，Z 电阻两端的电压约为 1.0V；当电流为 0.8A 时，Z 电阻两端的电压约为 0.82V；由闭合电路欧姆定律可知：E=1.25(r+2)+1=1.25r+3.5 E=0.8(r+3.6)+0.82=0.8r+3.7 联立解得：E=4.1V r=0.44 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）60；（2）Rc【解析】光路图如图所示：对 AO 面的折射，由几何知识得：603030ir，则介质的折射率 sinsin603sinsin30inr 光从 M 点射出时，有 3sinsin3sin302n 解得 60，从 AMB 面的出射光线与进入介质的入射光线的偏向角：60；设光在介质中的路程为 s，则 132cos303RsR 光在介质中的传播速度 cvn 则光在介质中传播的时间 stv 联立解得 Rtc【点睛】解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律sinsininr、临界角公式1sinCn、光速公式cvn，运用几何知识结合解决这类问题。14、(1)0.9m；(2)0.5J；(3)28N，方向竖直向下【解析】(1)小球从最低点出发做平抛运动，根据平抛运动的规律得 水平方向 x=vt 竖直方向 21-2h Rgt 解得 x=0.9m(2)小球摆下的过程中，根据动能定理得 2f12mgRWmv 解得 2f10.5J2WmgRmv (3)小球在圆最低点受重力和拉力，根据牛顿第二定律得 2TvFmgmR 解得 FT=28N 根据牛顿第三定律可知，球对绳拉力大小为 28N，方向竖直向下。15、（1）0.4m/s，方向向左 （2）1T （3）0.25T【解析】试题分析：(1)m1与 m2碰前速度为 v1，由动能定理 m1gl12m1v2112m1v20 代入数据解得：v10.4 m/s 设 v20.1 m/s，m1、m2正碰，由动量守恒有：m1v1m1v1m2v2 代入数据得：v10.4 m/s，方向水平向左(2)m2恰好做匀速圆周运动，所以 qEm2g 得：q2103C 粒子由洛伦兹力提供向心力，设其做圆周运动的半径为 R，则 qv2Bm222vR 轨迹如图，由几何关系有：RlOP 解得：B1 T(3)当 m2经过 y 轴时速度水平向左，离开电场后做平抛运动，m1碰后做匀减速运动 m1匀减速运动至停，其平均速度为：v12v10.2 m/sv20.1 m/s 所以 m2在 m1停止后与其相碰 由牛顿第二定律有：fm1gm1a m1停止后离 O 点距离：s212va 则 m2平抛的时间：t2sv 平抛的高度：h12gt2 设 m2做匀速圆周运动的半径为 R，由几何关系有：R12h 由 qv2B222m vR 联立得：B0.25 T 考点：本题考查了带电粒子在磁场中运动和数形结合能力